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1、动物保健 3 8 A 凡i m o JH e a J t h 钢纠广| 自2 0 l o 年第1 0 期 感染球虫的肉鸡日粮中添加甜菜碱能够增加 十二揞肠上皮淋巴细胞数量并增强吞噬细胞功能 王磊译 摘要：甜菜碱通常用于细胞渗透压的调节，本试验 的目的在于探索甜菜碱、渗透压、球虫病之间的联系。试验 一。肉鸡饲喂玉米一大豆型日粮。分为3 个处理基础日粮 中分别添加甜菜碱0 、0 5 、1 0 ；k g 。其中一半肉鸡感染堆型 艾美尔球虫。球虫感染降低了肉鸡增重和饲料效率，并且 增加了十二指肠、空场黏膜的渗透压( P O 1 认为不存在差异性。个体或群体平均数的差异用 预先正交对比法检测。 3 试验
2、结果 1 4 日龄感染球虫的肉鸡在随后的几周与对 照组比较增重率较低( p = O 0 2 ) ，并且有减少采食 量( p = 0 0 6 ) 和饲料利用效率( p = 0 0 8 ) 的倾向，具 体数据见表2 。 表2日粮中添加甜菜碱对感染堆型艾美尔球虫 肉鸡的增重、采食量和饲料效率的影响 日龄d 堆型艾美尔球虫增重，( 只d ) 采食t ( g P , d ) 饲料效率 注：肉鸡在1 4 日龄时口服4 6 1 0 4 个堆型艾蔓尔球虫的孢 子卵囊。 在肉鸡日粮中分别添加0 5 和1 0 9 k g 甜菜 碱时十二指肠上皮细胞甜菜碱含量分别为7 2 和1 0 。9 m m o l L 。饲喂
3、1 0 s k g 甜菜碱时，空肠上皮 细胞甜菜碱含量为3 0 m m o l L 在饲喂其他日粮 时肉鸡空肠和回肠上皮细胞甜菜碱含量低于可 检测值( 1 0 r e t o o l L ) 。血浆甜菜碱含量随着1 3 粮中 甜菜碱水平的增加而升高( p 0 1 时认为差异不显著 用N S 标示。 表4 在含有不同渗透压和甜菜碱的培养基上培养的吞噬细胞对堆型艾美尔球虫的吞噬作用 注：1 同一行内含有小写字母a ，b 表示差异显著p O 1 时认为差异不显 著用N S 标示。 2 巨噬细胞和异嗜细胞在舍有不同甜菜碱和渗透压的培养基中培养6h 后，平均每个吞噬细胞加入1 0 个堆型艾芙尔球虫加入球
4、 虫2h 后，统计含有2 个或更多球虫的吞噬细胞的百分率。 万方数据 动物保健 A 几i m a l H e a l t h 4 2 钢料广函2 0 1 0 年第1 0 期 表5 在含有不同渗透压和甜菜碱的培养基上培养的吞噬细胞应对堆型艾美尔球虫时N O 的释放m m o l 注：1 同- - 4 e & 同一列中含有不同小写字母表示差异显著p 0 0 5 。 2 巨噬细胞和异嗜细胞在含有不同甜菜碱和渗透压的培养基中培养1 5 r a i n 后，平均每个吞噬细胞加入1 0 个堆型艾美尔球虫，加入 球虫4h 后测定培养基中硝酸盐含量。 0 0 1 ) 。低渗透压环境不影响吞噬作用。具体数据 见
5、表4 。巨噬细胞的吞噬作用在0 1 m m 0 1 L 甜菜 碱的介质中比在不添加甜菜碱的介质中要明显 强得多( p = 0 0 5 ) 。渗透压对N O 释放的影响与对 吞噬作用的影响相似( 表5 ) 。培养在0 1 m m o l L 甜菜碱基质中的异嗜细胞与培养在无甜菜碱基 质中的相比释放更多的N O ( p = 0 0 4 ) 巨噬细胞也 表现出相似的差异( p = 0 0 7 ) 。巨噬细胞应对球虫 时在6 0 0m O s m o l 渗透压下比在等渗条件下释放 更多的I L 一1 和I L 一6 。甜菜碱不影响巨噬细胞释 放细胞因子。 单核白细胞穿过膜移向异嗜细胞应对球虫 时释放
6、的趋化因子单核白细胞的趋化率在高渗 透压时比在等渗时高很多。培养基中甜菜碱含量 显著影响趋化性( p O 0 1 ) ，1 0 m m o l L 甜菜碱时趋 化率最高。甜菜碱与渗透压之间存在着显著的互 作效应( p 0 0 1 ) ，含有1 0 m m o l L 甜菜碱时，低渗 和等渗介质中的趋化性显著高于高渗环境。 4 讨论 甜菜碱含量与渗透压：日粮中甜菜碱含量增 加相应地增加了肠道上皮细胞和血液中甜菜碱 的含量。当饲喂的日粮中含有l g k g 甜菜碱时十 二指肠上皮细胞甜菜碱的含量为1 0 m m o l L 为空 肠甜菜碱含量的3 倍多。不管1 3 粮中添加多少甜 菜碱回肠和肓肠的
7、甜菜碱含量都很低也许是 因为绝大部分甜菜碱在十二指肠和空肠已经被 吸收了能进入回肠和盲肠的甜菜碱很少的原 因。甜菜碱在体内由N a + 依赖的氨基酸转运系统 A 和N a + 、C L 一依赖的甜菜碱叫氨基丁酸( G A B A ) 转运体进行运输。氨基酸转运系统A 广泛存在于 各种组织中，如骨骼肌、肾脏和肠道，甜菜碱叫氨 基丁酸( G A B A ) 转运体存在于大脑、肾脏、肝脏、 心脏、骨骼肌、胎盘、脾脏、肺脏、单核白细胞和巨 噬细胞。但还没有证明存在于肠道中。K e t t u n e n 等 ( 2 0 0 1 ) 指出肉仔鸡的十二指肠和空肠上存有N a + 依赖的甜菜碱主动转运系统。
8、他们还发现日粮中 添加甜菜碱可以增加十二指肠上N a + 依赖的甜菜 碱转运体的数量并增加十二指肠甜菜碱的摄取 总量。十二指肠黏膜的渗透压最高。它利用甜菜 碱来缓解肠道渗透压的激变甜菜碱含量高或许 是因为上皮细胞的蓄积作用而不只是转运系统 的运输作用。 球虫使得饲喂不添加甜菜碱和添加1 0 9 k s 甜菜碱日粮肉鸡的血浆甜菜碱含量降低很难解 释的是添加0 5 9 k g 甜菜碱时却没有出现相似的 情况。血浆甜菜碱含量降低或许是因为肠道上皮 细胞吸收了更多的甜菜碱来抵抗球虫病造成的 肠道渗透压的升高或者是更多的甜菜碱被用于 提供甲基。球虫感染削弱了氨基酸的转运，氨基 酸的转运蛋白用于运输更多甜
9、菜碱进入了上皮 细胞内。从而造成血浆甜菜碱水平下降。但是甜 菜碱提高了某些养分的消化吸收率，如蛋氨酸、 类胡萝卜素、赖氨酸、脂肪等。本研究发现甜菜碱 万方数据 钥抖广函2 0 l o 年第1 0 期 4 3 动物保健 A n i m a H e a t h 增加了绒毛的高度或许养分利用率的提高就是 因为增加了养分吸收面积的缘故。球虫病造成肠 道上皮渗透压升高导致上皮细胞内吸收大量甜 菜碱用以维持细胞的体积从而使得血液中的甜 菜碱含量降低。还有一个可能的原因是球虫病增 加了机体的甲基需要量有报道指出感染球虫的 肉鸡肝脏中S 一腺苷蛋氨酸的浓度增加S 一腺苷蛋 氨酸提供甲基后转化为高半胱氨酸高半胱
10、氨酸 在酶的作用下由甜菜碱提供甲基又转变为蛋氨 酸。血液中甜菜碱含量减少或许正是肝脏甲基化 反应加强的表现 本试验测定的是刮下的肠道黏膜的渗透压 因此测定值代表了绒毛细胞内的溶质水平、细胞 间液、皱褶内的液体以及清洗时未除去的物质。 十二指肠的渗透压值为9 4 0 m O s m 0 1 与血浆的渗 透压3 0 9 m o s m o l 相比是高渗透压。自由采食的肉 鸡肠道充满食糜上皮细胞吸收了大量养分从而 造成渗透压很高。本试验测定的上皮细胞渗透压 值与M o n g i n ( 1 9 7 6 ) 报道的肠腔内容物的渗透压 值相似。本试验发现堆型艾美尔球虫感染增加了 十二指肠和空肠上皮渗
11、透压。据我们所知以前 未见球虫引起上皮渗透压升高的报道。 肠道形态学：本试验给予肉鸡堆型艾美尔球 虫的数目较少所以造成的损伤是轻微的日粮 中添加甜菜碱后对肠道的调节维护效果可以观 察得到。在本试验中堆型艾美尔球虫可明显导致 肉鸡发病、生长率降低，但是没有出现死亡和十 二指肠出血的症状，说明球虫感染比较柔和。肉 鸡接种球虫卵囊2 d 后白细胞浸润增加说明十 二指肠正经受着球虫的感染接种4 d 后肉鸡十 二指肠绒毛高度降低而固有膜厚度增加，这些 是典型的球虫感染的症状 在日粮中添加1 0 9 k g 甜菜碱与不添加甜菜 碱相比由堆型艾美尔球虫引起的十二指肠绒毛 高度的降低要轻微一些。并且添加1 0
12、 9 k g 甜菜 碱改善了巨型艾美尔球虫引起的肉鸡空肠隐窝 深度，绒毛高度比率不良的状况。A u g u s t i n e 等 ( 1 9 9 7 ) 发现甜菜碱可以减轻堆型艾美尔球虫和 柔嫩艾美尔球虫感染所造成的肠道损伤。感染6 h 后存在于肠道上皮的孢子体数目减少说明甜菜 碱还可以减弱堆型艾美尔球虫和柔嫩艾美尔球 虫的侵袭力。在体外试验中甜菜碱没有对堆型艾 美尔球虫的有性生殖表现出抑制作用甜菜碱可 能不是通过减弱病原菌的毒力来发挥防护效应 的。我们发现感染堆型艾美尔球虫时饲喂甜菜碱 的肉鸡与那些不饲喂甜菜碱的相比肠上皮和固 有膜上的白细胞更多可以更有效地清除孢子 体这正好解释了肠道上皮
13、孢子体数目减少的现 象。应对堆型艾美尔球虫时肠道组织白细胞数目 增加可以推断甜菜碱或者增强趋化性信号使大 量白细胞集中于绒毛或者直接加强了白细胞对 趋化信号的响应能力。 吞噬功能：吞噬细胞首先引起局部的炎性反 应这在早期抵御球虫感染很重要，我们检测了 甜菜碱对巨噬细胞和异嗜细胞所引起的这种炎 性反应的影响。动物饮水时肠道上皮细胞内为高 渗透压环境动物采食后进行养分消化吸收时肠 道上皮细胞内为低渗透压环境。因此我们在较宽 的渗透压范围内检测吞噬细胞功能结果显示甜 菜碱不影响I L _ l 、I L _ 6 的释放，但是能加强巨噬 细胞和异嗜细胞释放N O 并且增强吞噬细胞对 堆型艾美尔球虫的吞噬
14、作用。吞噬作用和N O 的 释放是防御寄生虫包括球虫入侵的重要方面。 外周血液中的单核白细胞在1 0 m m o l L 甜菜 碱环境下与在0 0 m m o l L 甜菜碱环境下相比具有 更强的趋化性特别是在等渗透压或低渗透压的 介质中时。感染时单核白细胞离开血液向着趋化 因子迁移，成长为巨噬细胞。有趣的是单核白细 胞在高渗透压( 4 0 0 m O s m 0 1 ) 介质中比在等渗透压 介质中的趋化率要大得多。在高渗透压介质中没 有观测到甜菜碱对单核白细胞趋化率有增强的 效果可能是因为单核白细胞在高渗透压环境中 的趋化率本来就已经很高的缘故再增加甜菜碱 也不会有额外的作用。 这些研究证明日粮中添加甜菜碱对堆型艾 美尔球虫的发病具有调控作用。甜菜碱能够改善 球虫感染时肠绒毛的结构增加肠上皮和同有膜 白细胞的数目。甜菜碱具有防护功能至少有部分 原因是促进了巨噬细胞和异嗜细胞释放N O 并 增强了单核白细胞的趋化性。 ( 参考文献略) 一 ( 自T h eA m e r i c a nS o c i e t yf o rN u t r i t i o n a lS c i e n c e s2 0 0 2 ) 万方数据