目前,人们越来越意识到动物机体获得免疫力的重要性。机体获得特异性免疫力的途径有多种,但主要分为两大类型,即天然获得性免疫和人工获得性免疫。天然获得性免疫是指动物本身未经免疫接种而具有的对某些疾病的特异性抵抗力,其中包括天然被动免疫和天然主动免疫两种类型。天然被动免疫是指新生动物通过母体胎盘、初乳或卵黄从母体获得某种特异性抗体,从而获得对某种病原体的免疫力。
1 初乳对新生仔畜的重要性
有蹄类动物(猪、牛、羊、马等)由于母体胎盘的特殊结构,母源抗体不能转移给胎儿,这些动物的仔畜出生后必须通过吸吮初乳才能获得天然被动免疫。所以,对于有蹄类动物的仔畜来说,由初乳获得的天然被动免疫在其免疫防治中起着非常重要的作用。
由此可见,初乳直接决定着新生仔畜的生存,而初乳的质量则取决于母畜。母畜通过其肠道环境的变化所建立的各种适宜的抗体经初乳传递给仔畜,从而避免仔畜被各种传染病袭击。
养猪业在我国畜牧业生产中占有重要地位,猪肉是我国人民膳食结构中动物性蛋白的主要来源。经过几代畜牧专家和畜牧工作者们的共同努力,我国的养猪生产发展迅速,其成绩有目共睹。各种先进的饲养管理方法,如集约化养猪、封闭式网上饲养、早期断奶饲养等已被广大养猪者们所接受。由于上述新方法的普遍采用,母猪的生产效率得到大幅度提高。随着母猪产仔数的增多,每头仔猪从其母体所获得的乳量也在逐步减少,这直接影响了仔猪的生长和发育(Jackson等,1995)。另外,有些母猪分娩时持续的时间太长,而猪初乳中的免疫球蛋白于分娩后24h之内急剧下降(Klobasa等,1981、1985),使得晚出生的仔猪不能及时吃到富含免疫球蛋白的初乳,导致其免疫力下降、生长受阻,所以“僵猪”现象屡有发生,给养猪业带来了很大的经济损失。
上述损失在养羊业中尤为突出。据OBrien和Sherman(1993)报道,在粗放式饲养条件下,羔羊死亡率为10%~60%;在集约化放牧条件下,也达8%~17%,并且,羔羊死亡的大多数情况发生在出生后的最初几天。造成羔羊早期阶段死亡的因素很多,如羔羊初生体重的过小、母羊妊娠期的缩短、每窝产羔只数增加、母羊泌乳力能减退、败血症、环境条件以及产羔时的天气情况等。而在以上死亡原因中,天然被动免疫转移不全是最主要的原因。法国的调查(Morand-Fehr等,1984)发现,未吃到初乳的羔羊其死亡率高达92%,并且,死亡都发生在出生后的最初2d。印度的一项研究(Nandakumar和Rajagopalaraja,1983)也表明,羔羊吸吮初乳后的18h,其血清免疫球蛋白平均含量为7.35mg/ml,低于该平均值的羔羊在随后的两个月之内死亡率达44%;而高于该平均值的羔羊死亡率只有3.8%。这些数据有力地证明了天然被动免疫对幼畜早期阶段的重要性。
2 天然被动免疫转移的衡量指标
新生仔畜,吸吮初乳后12~18h血清IgG水平可以作为衡量被动免疫转移的指标(Nandakumar和Rajagopalaraja,1983;Klobasa等,1986)。对于马、牛和羊,18h血清IgG水平若低于7mg/ml就被认为是被动免疫转移不全(Klaus,1969;Nandakumar和Rajagopalaraja,1983;Pearson,1984)。而在猪上没有类似明确的报道,把没有吃任何初乳的仔猪(注:体内无免疫球蛋白)放在不同的环境中饲养,则其成活率是截然不同的。在非常清洁的环境(即无毒害气体,独立的笼圈等)中饲养能得到55%~98%的成活率(Varley等,1985);若在污浊的环境中饲养其仔猪的成活率只有0%~15%(McCallum,1977)。所以,Drew和Owen(1988)认为,由于相邻窝仔猪之间的接触传染所造成的仔猪死亡率高的主要原因是仔猪未能获得被动免疫或被动免疫转移不全。看来,在大型集约化养猪场中设计猪笼时应考虑避免不同窝间仔猪的相互接触传染问题。
3 影响天然被动免疫转移的因素
哺乳的新生仔畜出生时血液循环中缺乏免疫球蛋白,出生后必须通过吸吮初乳才能获得被动免疫,从而抵御病原菌的侵袭。新生仔畜从初乳中吸收免疫球蛋白受诸多因素的影响。
3.1 饲喂时间
新生仔畜从初乳中获得免疫球蛋白的能力在出生后12~36h就消失,而且这种消失是个逐渐的过程(Matte等,1982)。另外,初乳中的免疫球蛋白含量于母畜分娩后24h内急剧下降(Klobassa等,1981),所以,对于那些出生后未能在适宜时间内吸吮到充足初乳的幼畜,就面临着因获得被动免疫的能力下降而引起低血清免疫球蛋白,容易患各种传染性疾病(Yaguchi等,1980;de Passille等,1988),使得新生仔畜的抗病力降低和死亡率提高。但是,新生仔畜出生后禁食或只喂水不会影响其对免疫球蛋白的吸收(Carlson等,1980)。
3.2 初乳及初乳中的免疫球蛋白含量
犊牛出生后24h血清免疫球蛋白含量与所饲喂的免疫球蛋白量(Kruse,1970;Bush等,1970)和所吸吮的初乳量(McEwan等,1970;Morrin等,1997 )之间存在着强烈的正相关。羔羊(Devery Pocius等,1983)和仔猪(de Passille等,1988)也存在类似的现象。
3.3 初乳中的胰蛋白酶抑制因子
免疫球蛋白从初乳转移到新生仔畜的小肠后,面临着被新生仔畜胃肠道蛋白酶水解的威胁,所以必须受到保护(Laskowski和Laskosk,1951)。而起这种保护作用的物质就是存在于初乳中的胰蛋白酶抑制因子(Carlsson等,1974)。猪、牛、羊、马等有蹄类动物的初乳中含有很高活性的胰蛋白酶抑制剂(Sandholm 和Honkanen-Buzalski,1979;Quigly等,1995)。与此相反,对于不依赖初乳就能获得被动免疫的人类而言,其初乳中的胰蛋白酶抑制剂活性和含量均很低(Sandholm 和Honkanen-Buzalski,1979)。
3.4 其它因素
除以上因素外,应激(Lewis等,1978)、环境温度(Kelley等,1982)等都会影响新生仔畜从初乳中获得被动免疫的能力。
4 当前仔猪生产中存在的被动免疫转移不全问题及应采取的对策
目前在畜牧业生产实践中,由于多种原因使得妊娠母畜营养不足,导致母畜分娩后缺奶或无奶,其结果是新生仔畜吸吮不到充足的初乳(Mellor等,1985),尤其是对于多胎家畜(如猪、山羊和产双羔或三羔的绵羊)而言上述影响更为明显,从而造成母源抗体转移不全,仔畜抗病力下降,容易引起消化道、呼吸道疾病,继而使仔畜的长势下降和死亡率上升。这些多胎哺乳动物的仔畜在出生后的早期阶段(出生后的3~7d)的高死亡率,给畜牧业生产造成极大损失,这种损失直接或间接都与幼畜的免疫机能差、抗病力弱有关;另外,仔畜由于抵抗力下降而引起的生长发育受阻,亦会直接地对畜牧业造成很大的经济损失。可见,在仔畜不能吸吮到充足初乳(天然被动免疫转移不全)的情况下,如何提高新生仔畜的抗病力,继而提高仔畜的生产性能是一个严峻而迫切需要解决的问题。为了解决这一难题,国内外营养免疫界的有关学者做了大量的研究工作,并提出了许多较为有效的技术措施。
4.1 血清制品的应用
将血清或其纯制品加工到人工乳中或注射到仔畜体内,可有效提高新生仔畜的抗病力,减少传染性疾病的发生,并提高其成活率和育成率(Wilson和Gordon,1948;Wells等,1974;张润东和徐克明等,1984;Heath,1985;Varley等,1986)。但由于血清不易保存、易污染、适口性差(Scoot等,1972)等原因,所以至今尚未形成产品。
4.2 牛初乳的应用
用牛初乳或混合初乳饲喂新生的羔羊、仔猪或马驹,亦取得较为满意的效果(张润东和徐克明等,1984;周建民、冯仰廉等,1987;Holmes和Lunn,1991)。但初乳只能从刚分娩的母畜获得,来源受到限制,而且保存又不方便,不易大量推广应用。
4.3 冷冻初乳或酸化初乳的应用
为了避免新鲜初乳保存不便的不足,有些学者采用冷冻或酸化方法制取冷冻初乳或酸化初乳来饲喂新生仔畜。但美国学者证明,仔畜摄取冷冻或酸化处理的初乳,容易引起消化道疾病,而且具有贫血的危险(Stabbings等,1983)。
4.4 卵黄抗体的制备与应用
从注射某种疫苗后的高免鸡群产出的鸡蛋蛋黄中提取卵黄抗体,给初生仔畜口服,以预防某些疾病的发生。卵黄抗体虽然制备方便、成本低,但由于主要对某些特定疾病具有预防作用,广谱性差、半衰期短,因而不亦很好推广应用。
另外,接种疫苗是预防各种传染性疾病的有效措施,但由于初生仔畜的免疫应答能力差,因此,对初生仔畜接种疫苗也不是可取的方法。
4.5 血浆蛋白粉的应用
血浆蛋白粉的蛋白质含量在70%以上、粗脂肪含量在2%左右、灰分含量在15%以下。蛋白质中氨基酸组成较为理想,比例较为平衡,赖氨酸、色氨酸和苏氨酸等必需氨基酸的含量较高;并且含有丰富的免疫物质,包括白蛋白、营养结合蛋白以及免疫球蛋白等功能性蛋白。据测定,免疫球蛋白占血浆蛋白粉中粗蛋白含量的15.5%以上。另外,血浆蛋白粉还含有促生长因子、干扰素、激素、溶菌酶等其它免疫物质等。
早期断奶仔猪的免疫系统尚未发育完善,免疫力较低,因此,对疾病的抵抗力较差,较容易产生腹泻、下痢等疾病。血浆蛋白粉由于含有较高的免疫球蛋白和其它免疫物质,具有较好的防治断奶仔猪腹泻和下痢等疾病的作用,这些物质多数能被仔猪吸收,可大大增强仔猪的免疫力,提高仔猪对疾病的抵抗力。此外,血浆蛋白粉能够缓解仔猪的断奶应激,提高仔猪采食量、平均日增重和饲料报酬等。