盧德勛

（內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010030）

已知?jiǎng)游餀C(jī)體的健康生存需要有機(jī)體內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)之間，以及有機(jī)體與環(huán)境之間的動(dòng)態(tài)平衡。因此動(dòng)物機(jī)體除完善的功能體系正常運(yùn)轉(zhuǎn)之外，還必須有一套完整的防御各種危害機(jī)體正常生命活動(dòng)因素作用的自我防御體系。盧德勛[1-2]在闡述由他提出的健康營(yíng)養(yǎng)理論和實(shí)用技術(shù)體系時(shí)首次提出動(dòng)物機(jī)體自我防御功能這一全新理念，并指出在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)干預(yù)時(shí)“要充分調(diào)動(dòng)機(jī)體自我防御功能，把住維護(hù)動(dòng)物健康第一關(guān)”。文章將依據(jù)系統(tǒng)思維方式重點(diǎn)討論動(dòng)物機(jī)體自我防御功能理念、機(jī)制，為在科學(xué)設(shè)計(jì)、實(shí)施動(dòng)物健康營(yíng)養(yǎng)管理技術(shù)體系時(shí)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)干預(yù)提供技術(shù)依據(jù)。

1 動(dòng)物自我防御功能概述

機(jī)體自我防御（body self-defense）指動(dòng)物機(jī)體固有的抵抗內(nèi)外致病因子侵害的功能。機(jī)體經(jīng)常處于各種致病因子的威脅下，以及機(jī)體本身免疫反應(yīng)失衡引起的損傷等，他們都可能導(dǎo)致機(jī)體受到損害。與此同時(shí)，機(jī)體本身也具有一整套完善的防御體系，以保護(hù)機(jī)體免遭致病因子和其他損傷因子的損害。若機(jī)體防御功能被破壞，則疾病發(fā)生。疾病發(fā)生后，機(jī)體的防御功能又能盡量消除致病因子，減少損害，使病變愈合，使受損害組織的功能盡可能得到恢復(fù)。但有時(shí)損傷愈合的結(jié)果又可導(dǎo)致新的損害及功能障礙，如乙型肝炎患者的肝組織愈合后可發(fā)生肝硬變。

動(dòng)物自我防御系統(tǒng)的調(diào)節(jié)涵蓋了整個(gè)機(jī)體，其復(fù)雜和精密程度是今天的科學(xué)技術(shù)還不能比擬的。我國(guó)自古就有“三分治，七分養(yǎng)”說(shuō)法，指人們生病或處于亞健康狀態(tài)時(shí)藥物所起的作用有限，身體恢復(fù)更多依賴于自我調(diào)節(jié)和內(nèi)生力。研究發(fā)現(xiàn)，除少數(shù)細(xì)菌感染病人通過(guò)抗生素直接殺滅病菌而藥到病除外，部分病人使用藥物只是減輕了病痛的“假象”，多數(shù)藥物只是通過(guò)幫助身體調(diào)節(jié)才起了輔助作用。

動(dòng)物機(jī)體內(nèi)部存在強(qiáng)大的自我防御功能，構(gòu)建起維護(hù)機(jī)體健康第一道防線。動(dòng)物體內(nèi)存在的自我防御功能包括防御和修復(fù)兩個(gè)方面，動(dòng)物機(jī)體體內(nèi)存在這樣一整套完善的以抗病和抗損傷為目標(biāo)的自我防御和自我修復(fù)體系，主要涉及物理屏障防御、化學(xué)防御、消化道微生物組生態(tài)防御和重要生理功能動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡生理防御以及DNA 和某些組織修復(fù)等5 個(gè)方面內(nèi)容。在這些機(jī)體防御功能中，重要生理功能動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡生理防御是由自由基穩(wěn)態(tài)平衡、免疫激活/免疫抑制穩(wěn)態(tài)平衡和促炎/抗炎穩(wěn)態(tài)平衡組成的。它們是機(jī)體自我防御功能中具有根本性的生理防御功能，而消化道微生物組生態(tài)防御功能、物理屏障功能和化學(xué)防御功能在機(jī)體自我防御功能方面具有不可或缺的重要防御保障作用。這些機(jī)體防御功能與DNA和某些組織修復(fù)功能相輔相成，在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)部構(gòu)成了一個(gè)應(yīng)對(duì)疾病和損傷完整的、強(qiáng)大的自我防御功能體系。

動(dòng)物自我防御功能體系的運(yùn)行特征包括：

①在動(dòng)物體內(nèi)部，機(jī)體自我防御體系是在神經(jīng)-內(nèi)分泌系統(tǒng)精密調(diào)控下，全方位覆蓋機(jī)體所有層次。它們雖然重點(diǎn)不同，但是相互協(xié)調(diào)、配合，發(fā)揮著整體效應(yīng)。如果任何一個(gè)方面發(fā)生協(xié)調(diào)性、功能性障礙或者受到外來(lái)因素破壞時(shí)，機(jī)體自我防御體系會(huì)調(diào)動(dòng)其他方面來(lái)“替補(bǔ)”，使機(jī)體維持健康狀態(tài)；而當(dāng)其他方面的代償能力不足以“替補(bǔ)”時(shí)，動(dòng)物就會(huì)生病，或者處于亞健康狀態(tài)。需要注意的是，在機(jī)體自我防御體系的調(diào)節(jié)過(guò)程中，常常以減弱機(jī)體某些生理活動(dòng)為代價(jià)，甚至?xí)簳r(shí)關(guān)閉某些機(jī)能，以減少養(yǎng)分的消耗，而將養(yǎng)分分配給機(jī)體出現(xiàn)問(wèn)題的部位。因此，這個(gè)過(guò)程會(huì)使機(jī)體某些局部表現(xiàn)出一些癥狀，這其實(shí)是一種身體警告，提醒機(jī)體出現(xiàn)了某些功能穩(wěn)態(tài)失衡。

②動(dòng)物自我防御功能是動(dòng)物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的。這一防御功能是有一定限度的，這種限度在很大程度上是由物種的遺傳特性決定的。在實(shí)際情況下，如果營(yíng)養(yǎng)條件或環(huán)境條件的變化超出機(jī)體自我防御限度，同時(shí)又沒(méi)有進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜斯じ深A(yù)，就會(huì)出現(xiàn)失控，產(chǎn)生健康問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生疾病，甚至導(dǎo)致死亡。

③充分發(fā)揮動(dòng)物自我防御功能是預(yù)防非傳染性疾病根本前提。同時(shí)也通過(guò)強(qiáng)化機(jī)體正常免疫功能，提高了機(jī)體抗病力，最終打通傳染性疾病和非傳染性疾病聯(lián)系通道，為全方位預(yù)防疾病、維護(hù)動(dòng)物健康提供保證。

④這種自我防御功能是隨著動(dòng)物一生的不同生理變化經(jīng)歷著一種由不健全到健全、由健全到逐步衰敗的生理變化過(guò)程。

⑤動(dòng)物自我防御功能的運(yùn)行狀況如何主要取決于飼養(yǎng)管理因素、遺傳因素和環(huán)境因素的綜合影響，其中飼養(yǎng)管理因素對(duì)于舍飼和半舍飼畜牧業(yè)飼養(yǎng)的動(dòng)物來(lái)說(shuō)是起決定性的根本因素。

2 機(jī)體自我防御功能的內(nèi)容和機(jī)制

2.1 機(jī)體生理功能自我穩(wěn)衡

動(dòng)物維持生命的必要條件就是內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性和體內(nèi)各種重要物質(zhì)水平與生理功能的動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡性。早在1854 年Claude Bernard 首創(chuàng)內(nèi)環(huán)境恒定性的生理概念，隨后這一概念為許多生理學(xué)家不斷充實(shí)并發(fā)展。Cannon（1929）在內(nèi)環(huán)境恒定性概念的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了穩(wěn)衡性學(xué)說(shuō)。他指出維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)衡性的機(jī)制是基于負(fù)反饋調(diào)控[3]。

機(jī)體動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡（homeostasis）與平衡（equilibrium）的狀態(tài)是密切相關(guān)的。動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡必然會(huì)涉及平衡，但是動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡涉及的平衡是動(dòng)態(tài)平衡，而且僅僅是接近平衡狀態(tài)。傳統(tǒng)的熱力學(xué)只能用于與周圍環(huán)境完全隔離的封閉、孤立的系統(tǒng)，而不能應(yīng)用于僅是接近確切平衡的機(jī)體動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡，因?yàn)闄C(jī)體屬于生物系統(tǒng)，不是封閉、孤立的體系，而是開(kāi)放的體系。

綜上所述，在動(dòng)物機(jī)體自我防御功能中有一項(xiàng)重要內(nèi)容就是三大重要生理功能動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡生理防御，包括自由基穩(wěn)態(tài)平衡、免疫激活/免疫抑制平衡和促炎/抗炎平衡三大重要生理防御功能。下面就這三大生理防御功能和其他生理防御功能分別作一簡(jiǎn)要的介紹。

2.1.1 自由基穩(wěn)態(tài)平衡

對(duì)于動(dòng)物機(jī)體而言，自由基亦敵亦友。有疾病和破壞的地方就有自由基；但是從反向來(lái)看，有生命的地方就有自由基，沒(méi)有自由基動(dòng)物就無(wú)法生存。自由基本身是機(jī)體正常的代謝產(chǎn)物，并且是維持多種重要生理功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。關(guān)鍵在于動(dòng)物機(jī)體內(nèi)部存在一個(gè)強(qiáng)大的自由基穩(wěn)衡調(diào)控機(jī)制。自由基動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡控制是維持機(jī)體穩(wěn)態(tài)的最重要調(diào)節(jié)機(jī)制，一旦失衡且機(jī)體自身和人為干預(yù)失效時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)氧化應(yīng)激，繼發(fā)一系列的異常反應(yīng)，最終使健康受到影響，引發(fā)疾病，甚至危及生命[4]。

所謂自由基動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡性是指機(jī)體或細(xì)胞內(nèi)氧自由基的生成與抗氧化防御之間保持動(dòng)態(tài)平衡，使氧自由基的產(chǎn)生和清除維持正常的一種生理狀態(tài)。動(dòng)物機(jī)體體內(nèi)氧自由基的水平存在有三個(gè)水平，即正常水平、亞健康水平和臨床致病水平。在正常水平到臨床致病水平之間有一個(gè)時(shí)間間隔。只要在這一時(shí)間段內(nèi)能采取干預(yù)措施，就會(huì)始終遠(yuǎn)離臨床致病水平，就不會(huì)出現(xiàn)氧化應(yīng)激傷害。人們把這個(gè)時(shí)間段稱之為“氧化應(yīng)激窗口期”[5]。對(duì)于動(dòng)物體內(nèi)自由基動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡特征不能像非自由基那樣根據(jù)體內(nèi)的非自由基正常水平進(jìn)行判斷，其特征及其正常水平的維持必然與自由基的產(chǎn)生、清除、利用，對(duì)生物分子的損傷及其修復(fù)密切相關(guān)。根據(jù)方允中等[6]的建議，認(rèn)為在生理情況下自由基的動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡的主要特征是需氧生物體內(nèi)自由基的水平既要符合滿足自由基應(yīng)當(dāng)履行的生理作用的需要，又要能被抗氧化系統(tǒng)清除，而沒(méi)有清除掉的自由基對(duì)重要生物分子的損傷又可被修復(fù)，即使出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p傷的細(xì)胞還可以通過(guò)凋亡途徑被清除，不應(yīng)給機(jī)體造成較大危害[6]。

氧化應(yīng)激的概念最早源于人類對(duì)衰老的認(rèn)識(shí)。從1985年開(kāi)始，德國(guó)科學(xué)家Sies首次提出了氧化應(yīng)激的概念，并在1991 年對(duì)這一概念進(jìn)行定義，提出“氧化應(yīng)激是指機(jī)體氧化活性物質(zhì)產(chǎn)生過(guò)多和（或）機(jī)體抗氧化能力減弱，活性氧（ROS）清除不足，導(dǎo)致ROS在體內(nèi)增多，破壞機(jī)體氧化/還原的正常平衡，并引起細(xì)胞氧化損傷的病理過(guò)程”[5]。進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，在人醫(yī)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外科學(xué)家進(jìn)行了大量卓有成效的研究。這些研究已初步證實(shí)，生命體內(nèi)分子水平的氧化還原平衡被打破是造成絕大多數(shù)疾病和機(jī)體老化的根本原因。盧德勛[2]在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)界首次提出“由自由基穩(wěn)衡態(tài)失衡主導(dǎo)的三方聯(lián)動(dòng)效應(yīng)的整體運(yùn)作狀況最終決定氧化應(yīng)激、炎癥和免疫功能失衡是否影響動(dòng)物健康狀況的走向和最后結(jié)局。導(dǎo)致動(dòng)物亞健康態(tài)的核心機(jī)制是由自由基穩(wěn)衡態(tài)失衡主導(dǎo)的三方聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，同時(shí)也是動(dòng)物疾病，特別是非傳染疾病發(fā)生的根本原因”，并指出“氧化應(yīng)激和炎癥通常是畜群出現(xiàn)健康問(wèn)題的兩個(gè)重要引爆點(diǎn)，其中氧化應(yīng)激是源頭引爆點(diǎn)”，為健康養(yǎng)殖指明了正確方向。

已知，引起氧化應(yīng)激的活性氧或自由基，可以是機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的，也可以是外環(huán)境因素對(duì)機(jī)體作用所致；所引起的氧化應(yīng)激可以是局部器官的，也可以是全身性的。在飼養(yǎng)實(shí)踐中，通常隨處可見(jiàn)大量因氧化應(yīng)激導(dǎo)致的家畜疾病，比如由黃曲霉毒素引起的損傷就是一種形式的氧化應(yīng)激，還有斷奶仔豬猝死，雞胚氧化應(yīng)激，奶牛圍產(chǎn)期疾病，犢牛和肉牛適應(yīng)期、轉(zhuǎn)群期和運(yùn)輸期出現(xiàn)各種問(wèn)題，家禽腹水癥，家禽腦軟化癥，家禽脂肪—出血綜合征，豬惡性高熱癥，奶牛乳房炎，牛營(yíng)養(yǎng)退行性肌病，牛乳房水腫和奶牛繁殖疾患等。

在炎癥中，細(xì)菌、病毒等病原體感染會(huì)破壞機(jī)體正常的自由基動(dòng)態(tài)穩(wěn)態(tài)，從而產(chǎn)生ROS 和活性氮（RNS），參與病原體的復(fù)制、基因突變并誘發(fā)宿主細(xì)胞凋亡，從而促使炎癥進(jìn)一步發(fā)展。氧自由基是炎癥反應(yīng)的效應(yīng)器，氧自由基過(guò)度產(chǎn)生也能通過(guò)模式識(shí)別受體（PRRs）和非模式識(shí)別受體誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，自由基導(dǎo)致的氧化應(yīng)激與炎癥通過(guò)調(diào)控轉(zhuǎn)錄水平進(jìn)而相互影響，形成由自由基穩(wěn)態(tài)失衡主導(dǎo)產(chǎn)生的三方聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，其中炎癥是這一聯(lián)動(dòng)效應(yīng)中重要的一方。氧化應(yīng)激與炎癥反應(yīng)往往相互伴隨，自由基啟動(dòng)細(xì)胞促炎因子導(dǎo)致炎癥發(fā)展，通過(guò)氧化應(yīng)激加重炎癥反應(yīng)，而炎癥反應(yīng)又產(chǎn)生更多的自由基，反過(guò)來(lái)進(jìn)一步加重氧化應(yīng)激，形成惡性聯(lián)動(dòng)循環(huán)。由此可見(jiàn)，科學(xué)、有效地干預(yù)和控制炎癥反應(yīng)是防止并有效解決畜群出現(xiàn)健康問(wèn)題的重要技術(shù)措施。

動(dòng)物機(jī)體維持自由基動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡狀態(tài)是動(dòng)物旨在預(yù)防疾病、保持健康的自我防御功能的不可或缺的根本性調(diào)節(jié)機(jī)制。已知在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)部存在降低自由基危害的4道防線：①第一道防線——細(xì)胞色素氧化酶機(jī)制。在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，一切需氧生物發(fā)展形成了一條十分復(fù)雜又精巧、由細(xì)胞色素氧化酶參與的細(xì)胞呼吸鏈，可避免ROS 的產(chǎn)生，這是清除自由基最徹底的防御系統(tǒng)。機(jī)體從空氣中吸入的分子氧95%以上經(jīng)線粒體中細(xì)胞色素氧化酶直接還原為水，與此相耦聯(lián)通過(guò)氧化磷酸化作用生產(chǎn)了可供機(jī)體利用的能量；另外5%的氧通過(guò)非酶途徑生產(chǎn)了ROS。②第二道防線——抗氧化酶機(jī)制。盡管有第一道防線，即使在正常機(jī)體中仍有3%～5%的O2由線粒體泄漏的電子生成超氧陰離子（O2-·），在一些病理?xiàng)l件下會(huì)產(chǎn)生更多的O2-·。能清除ROS的酶稱之為抗氧化酶，主要包括超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）。它們是抵抗自由基危害的第二道防線，其中SOD擔(dān)負(fù)著抗自由基損傷的重要任務(wù)。③第三道防線——清除劑機(jī)制。清除劑也常常稱之為抗氧化劑，機(jī)體內(nèi)固有的清除劑稱之為內(nèi)源性抗氧化劑，有別于由飼料或藥物從外界攝入的外源性抗氧化劑，其作用機(jī)制是直接還原自由基，通過(guò)增強(qiáng)抗氧化酶活性迅速消滅自由基。這是抵抗自由基危害的第三道防線。④第四道防線——修復(fù)機(jī)制。即使機(jī)體內(nèi)有上述三道防線防御自由基的侵害，但是自由基損傷還是防不勝防，不斷發(fā)生，顯然僅靠上述清除機(jī)制還不夠十分保險(xiǎn)，為此動(dòng)物機(jī)體又發(fā)展形成了一套對(duì)已遭受自由基損傷的物質(zhì)的修復(fù)機(jī)制。這套系統(tǒng)執(zhí)行兩種功能：一是把已損傷的物質(zhì)搬走或清除，主要是把復(fù)雜受傷害的物質(zhì)降解成簡(jiǎn)單物質(zhì)變成供修復(fù)用的材料；二是把這些原料重新合成原來(lái)的物質(zhì)，這一步才是真正意義上的修復(fù)。這四道防線擔(dān)負(fù)著機(jī)體抗氧化應(yīng)激的自我防御功能。

上述動(dòng)物機(jī)體內(nèi)部的由抗氧化酶和非酶性抗氧化劑組成的抗氧化防御系統(tǒng)屬于內(nèi)源性抗氧化防御系統(tǒng)。根據(jù)美國(guó)Lester Packer 教授團(tuán)隊(duì)多年的研究成果[7]，動(dòng)物體內(nèi)在眾多的非酶性的抗氧化劑中由5大強(qiáng)抗氧化劑構(gòu)成了具有相互協(xié)同效應(yīng)的呈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的抗氧化防御系統(tǒng)。在這一網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的抗氧化防御體系中，水溶性的強(qiáng)抗氧化劑是維生素C 和谷胱甘肽，其中谷胱甘肽屬于內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。他們擔(dān)負(fù)著清除體液和細(xì)胞外液內(nèi)自由基的抗氧化功能。而脂溶性的強(qiáng)抗氧化劑是維生素E 和輔酶Q10，其中輔酶Q10 屬于內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。它們擔(dān)負(fù)著清除細(xì)胞膜內(nèi)的自由基功能，特別是輔酶Q10對(duì)保護(hù)線粒體免受自由基攻擊有重要作用。在這一抗氧化防御體系中，除了這4種強(qiáng)抗氧化劑外，還有一種重要的內(nèi)源性強(qiáng)抗氧化劑就是α-硫辛酸，它的抗氧化功能十分強(qiáng)大，也是慢性炎癥的阻滯劑。α-硫辛酸既能穿透細(xì)胞的脂溶部分，進(jìn)入細(xì)胞后形成水溶性的二氫硫辛酸，所以它屬于一種水脂兼容性的抗氧化劑，它具有既能還原水溶性被氧化態(tài)的維生素C和谷胱甘肽，又能還原脂溶性的被氧化態(tài)的維生素E的作用，在這一抗氧化防御體系中處于核心位置。在這由5 大內(nèi)外源抗氧化劑組成的系統(tǒng)集成型呈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的抗氧化防御體系具有相互支援、協(xié)同運(yùn)作的整體功能，保證其整體抗氧化防御功能發(fā)揮到極致。機(jī)體這一呈網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作的抗氧化防御體系不僅在維護(hù)機(jī)體內(nèi)部自由基穩(wěn)態(tài)平衡方面擔(dān)負(fù)著特別重要的功能，而且還控制著機(jī)體內(nèi)部數(shù)以兆計(jì)的細(xì)胞，全方位地控制著生命的方方面面，根據(jù)機(jī)體的生理需求，通過(guò)生物信息調(diào)控，配合開(kāi)啟或關(guān)閉某些基因表達(dá)，直接或間接影響著動(dòng)物防御功能正常發(fā)揮和健康狀況。

到目前為止，在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域，對(duì)谷胱甘肽、輔酶Q10和α-硫辛酸這3大內(nèi)源性抗氧化劑的研究幾乎還是空白。如何在養(yǎng)殖實(shí)踐應(yīng)用還需要作更多推敲。根據(jù)Lester Packer 教授上述研究成果和系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)學(xué)的有關(guān)內(nèi)容，筆者提出一個(gè)動(dòng)物系統(tǒng)集成型抗氧化防御營(yíng)養(yǎng)供給方案。在這一方案中除了暫時(shí)不去考慮使用谷胱甘肽、輔酶Q10和α-硫辛酸3大內(nèi)源性抗氧化劑外，把添加硒、維生素C 和維生素E 以及植物營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)（植物提取物）放在日糧優(yōu)化設(shè)計(jì)中進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)供給干預(yù)和健康管理干預(yù)，使其成為動(dòng)物健康營(yíng)養(yǎng)管理工程技術(shù)體系的一個(gè)重要技術(shù)措施[2]。這一系統(tǒng)集成型抗氧化營(yíng)養(yǎng)供給方案不僅科學(xué)地詮釋了動(dòng)物自我防御功能，而且為制定強(qiáng)化動(dòng)物自我防御功能營(yíng)養(yǎng)干預(yù)策略提供了科學(xué)依據(jù)。

2.1.2 免疫激活/免疫抑制穩(wěn)態(tài)平衡

動(dòng)物機(jī)體內(nèi)強(qiáng)大、正常運(yùn)作的免疫防御機(jī)制是一個(gè)完整的系統(tǒng)，為機(jī)體健康提供了一個(gè)基本保障。機(jī)體的免疫系統(tǒng)像一支精密的軍隊(duì)，24 h 晝夜不停地保護(hù)著動(dòng)物的健康。在任何一秒內(nèi)，免疫系統(tǒng)都能協(xié)調(diào)調(diào)派不計(jì)其數(shù)、不同職能的免疫“部隊(duì)”從事復(fù)雜的任務(wù)。

眾所周知，當(dāng)動(dòng)物機(jī)體免疫功能低下的時(shí)候，很多疾病都會(huì)乘虛而入，因此人們一直對(duì)免疫系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)有一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為免疫系統(tǒng)越強(qiáng)大越好。然而當(dāng)免疫反應(yīng)過(guò)于激烈的時(shí)候，同樣會(huì)對(duì)機(jī)體造成傷害導(dǎo)致疾病。因此對(duì)于一個(gè)特定的機(jī)體而言，更為重要的是保持免疫反應(yīng)的平衡。平衡的免疫系統(tǒng)才是最優(yōu)的健康狀態(tài)。對(duì)于免疫反應(yīng)過(guò)弱的動(dòng)物來(lái)說(shuō)，適當(dāng)增強(qiáng)免疫反應(yīng)是可以的，但是對(duì)于健康的動(dòng)物來(lái)說(shuō)繼續(xù)保持就好了，而對(duì)于免疫反應(yīng)過(guò)強(qiáng)的動(dòng)物來(lái)說(shuō)則要降低免疫反應(yīng)。健康的動(dòng)物大部分都是處于免疫平衡的狀態(tài)，并不需要再通過(guò)藥物、保健品或者食物來(lái)“折騰”自己的免疫系統(tǒng)了，說(shuō)不定會(huì)因?yàn)椴磺‘?dāng)?shù)摹罢垓v”導(dǎo)致免疫系統(tǒng)功能增強(qiáng)或者下降而出現(xiàn)疾病。

免疫系統(tǒng)的作用表現(xiàn)為免疫激活和免疫抑制兩個(gè)方面。這兩方面相互作用，相輔相成，使免疫系統(tǒng)保持穩(wěn)定，從而保障免疫反應(yīng)適度，使免疫系統(tǒng)在經(jīng)受各種刺激的條件下，仍能維持機(jī)體的生理平衡狀態(tài)。免疫激活和免疫抑制形成一個(gè)重要的平衡，過(guò)強(qiáng)的免疫激活容易導(dǎo)致炎癥和細(xì)胞因子風(fēng)暴，而過(guò)強(qiáng)的免疫抑制則成為了腫瘤躲避免疫攻擊的好幫手。免疫調(diào)節(jié)是指免疫系統(tǒng)中的免疫細(xì)胞和免疫分子之間，以及與其他系統(tǒng)如神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)之間的相互作用，使得免疫應(yīng)答以最恰當(dāng)?shù)男问绞箼C(jī)體維持在最適當(dāng)?shù)乃?，但如果免疫調(diào)節(jié)平衡被破壞，則可引起某些疾病。免疫平衡是健康的免疫系統(tǒng)的根本保障。免疫激活和抑制一旦失衡就會(huì)產(chǎn)生免疫應(yīng)激，導(dǎo)致動(dòng)物健康問(wèn)題發(fā)生和飼料利用率降低。免疫調(diào)節(jié)機(jī)制是維持機(jī)體內(nèi)正常生理功能動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡的關(guān)鍵機(jī)制之一[8]。免疫調(diào)節(jié)機(jī)制不僅決定了免疫應(yīng)答的發(fā)生，而且也決定了反應(yīng)的強(qiáng)弱。這一調(diào)節(jié)作用是精細(xì)的、復(fù)雜的。已知，免疫系統(tǒng)存在免疫激活/免疫抑制穩(wěn)態(tài)平衡機(jī)制，它是動(dòng)物機(jī)體自我防御功能中三大重要生理功能動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡生理防御之一。

雙向免疫調(diào)節(jié)，是指體內(nèi)各種因素對(duì)免疫應(yīng)答進(jìn)行正負(fù)雙向調(diào)節(jié)的作用。藉此使免疫應(yīng)答適度，以維持機(jī)體免疫功能達(dá)到穩(wěn)態(tài)平衡。雙向調(diào)節(jié)表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是在排除外來(lái)抗原異物時(shí)，激活并加強(qiáng)免疫應(yīng)答反應(yīng)；二是外來(lái)抗原物質(zhì)排除后，可使免疫應(yīng)答自限減弱以至終止。所以說(shuō)免疫系統(tǒng)也是一柄雙刃劍：它既能排除外來(lái)因素（異己）的侵襲，從而保證了動(dòng)物生存和正常的生命活動(dòng)，又能因免疫系統(tǒng)的陰差陽(yáng)錯(cuò)導(dǎo)致疾病的發(fā)生。在免疫調(diào)節(jié)功能紊亂時(shí)，對(duì)外來(lái)入侵物質(zhì)不能正常反應(yīng)、清除，會(huì)降低機(jī)體的抗感染能力，或者對(duì)“異己”抗原產(chǎn)生高免疫應(yīng)答性從而導(dǎo)致超敏感性，易造成機(jī)體組織的免疫損傷，發(fā)生變態(tài)反應(yīng)性疾病。我們把前者稱為“抑制”，后者稱為“超敏”。

動(dòng)物健康與否，取決于機(jī)體的免疫功能夠保持相對(duì)的自身穩(wěn)定，即免疫功能的相對(duì)平衡。動(dòng)物機(jī)體的免疫系統(tǒng)是一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)，免疫細(xì)胞和非免疫細(xì)胞都可能通過(guò)分泌細(xì)胞因子參與免疫平衡的調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)免疫學(xué)認(rèn)為，輔助性T 細(xì)胞（Th）是CD4+T 細(xì)胞；CD8+T細(xì)胞包含有細(xì)胞毒性T細(xì)胞（Tc）和抑制性T細(xì)胞（TS）。在T細(xì)胞亞群中Th和TS細(xì)胞的相互作用形成了T細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)，對(duì)機(jī)體免疫應(yīng)答的調(diào)控和維持免疫平衡穩(wěn)定起著重要作用。Th即輔助性T細(xì)胞，是T細(xì)胞的一種功能性亞群，具有輔助B細(xì)胞及其他T細(xì)胞功能活性的作用，它除了表現(xiàn)出免疫應(yīng)答的作用外，也能誘導(dǎo)其他T細(xì)胞亞群活性的活化。TS即抑制性T細(xì)胞，他的功能是抑制體液和細(xì)胞免疫應(yīng)答。這兩種T 細(xì)胞亞群各具有獨(dú)特的功能，不能相互轉(zhuǎn)變。然而，卻能通過(guò)它們間的相互作用而完成免疫調(diào)節(jié)作用，維持免疫平衡穩(wěn)衡。

動(dòng)物機(jī)體免疫功能不僅要在免疫激活和抑制的整體水平上保持平衡，免疫反應(yīng)水平既不能過(guò)低也不能亢進(jìn)，而且在獲得性免疫階段，細(xì)胞免疫和體液免疫功能之間也需要維持動(dòng)態(tài)平衡。機(jī)體的獲得性免疫平衡主要由Th1 型和Th2 型細(xì)胞因子進(jìn)行調(diào)節(jié)。Th1型細(xì)胞因子是指促進(jìn)細(xì)胞免疫的那些細(xì)胞因子，其中主要有白細(xì)胞介素-2（IL-2）、腫瘤壞死因子（TNF）和IL-12，還有干擾素（IFN）；TH2 型細(xì)胞因子的功能是促進(jìn)B 細(xì)胞分化、成熟和增殖，加B 細(xì)胞數(shù)量，促進(jìn)抗體產(chǎn)生等，主要有IL-4、IL-10、IL/5、IL/6、IL/13 和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子（TGF）等，它們參與體液免疫，是決定體液免疫的主要因子。

免疫學(xué)研究表明，調(diào)節(jié)功能是作用于免疫應(yīng)答過(guò)程中的多個(gè)環(huán)節(jié)。免疫調(diào)節(jié)存于動(dòng)物機(jī)體不同層次，包括有自身調(diào)節(jié)、整體調(diào)節(jié)和群體調(diào)節(jié)。自身調(diào)節(jié)是指免疫系統(tǒng)內(nèi)部的免疫細(xì)胞、免疫分子的相互作用；整體調(diào)節(jié)是指神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的相互作用；而群體調(diào)節(jié)是指主要組織相容性復(fù)合體（MHC）的種群適應(yīng)性?？刂泼庖邞?yīng)答的基因存在于MHC 中，MHC 分子表達(dá)與否，表達(dá)水平及其型別直接決定免疫應(yīng)答是否發(fā)生，以及產(chǎn)生應(yīng)答水平的高低，從而導(dǎo)致不同種屬或不同品系的動(dòng)物對(duì)特定抗原的免疫應(yīng)答強(qiáng)度各異。這種基因水平的群體調(diào)節(jié)受遺傳控制。

已知，在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)部各種免疫細(xì)胞均能產(chǎn)生一定量的自由基，其中單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞是產(chǎn)生自由基較多的免疫細(xì)胞。隨著對(duì)ROS 了解的不斷深入，ROS從無(wú)足輕重的氧化呼吸副產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成細(xì)胞間信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的重要成分，甚至在機(jī)體免疫中也發(fā)揮著不可忽視的作用。在動(dòng)物先天免疫中，ROS不僅是殺傷病原體的主要武器，還可以調(diào)節(jié)自然殺傷細(xì)胞的活性；而在獲得性免疫，低濃度的ROS 可以刺激淋巴細(xì)胞活化、增殖、分化，促進(jìn)免疫激活。但是由于自由基作用的靶細(xì)胞和分子無(wú)特異選擇性，所以自由基在參與防御作用的同時(shí)也會(huì)給組織細(xì)胞帶來(lái)?yè)p傷，特別在病理過(guò)程中這種損傷作用有時(shí)占主導(dǎo)地位。在高濃度的ROS刺激下淋巴細(xì)胞趨于凋亡，促進(jìn)免疫終結(jié)；另一方面，氧化應(yīng)激狀態(tài)下的自由基產(chǎn)物可以調(diào)節(jié)許多免疫和炎性分子的表達(dá)，引起炎癥反應(yīng)甚至惡化，導(dǎo)致組織損傷。異常的免疫狀態(tài)和機(jī)體氧化狀態(tài)失衡有關(guān)，所以免疫應(yīng)激是參與以自由基穩(wěn)衡態(tài)失衡主導(dǎo)的聯(lián)動(dòng)效應(yīng)另一個(gè)重要一方。

2.1.3 促炎/抗炎反應(yīng)穩(wěn)態(tài)平衡

炎癥是機(jī)體自我防御功能一個(gè)重要組成部分。炎癥可以是感染引起的感染性炎癥，也可以不是由感染引起的非感染性炎癥。臨床中多種疾病由炎癥引起或者伴隨著炎癥反應(yīng)發(fā)生，炎癥往往是導(dǎo)致疾病加重的導(dǎo)火線。外源性或內(nèi)源性損傷因子引起機(jī)體細(xì)胞和組織各種各樣的損傷性變化，與此同時(shí)機(jī)體的局部和全身也發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng)以消滅和局限損傷因子，清除和吸收壞死組織和細(xì)胞，并修復(fù)損傷。這種復(fù)雜的以防御為主的反應(yīng)稱之為炎癥。炎癥的產(chǎn)生是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其本質(zhì)是機(jī)體激活自身的某一部分異常組織，以便讓該部分接受免疫系統(tǒng)注意的一種方式。炎癥機(jī)制讓機(jī)體內(nèi)的白細(xì)胞能夠定向釋放到受影響的血液或組織中去消滅感染源[3]。

在臨床上，創(chuàng)傷和感染均可引起炎癥，異常的免疫反應(yīng)造成的組織損傷及機(jī)械性、化學(xué)性（如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑等）、物理性（高溫、低溫、紫外線和放射線等）外傷，還有各種毒素，包括生物異源物質(zhì)和重金屬等也會(huì)引起機(jī)體的炎癥。通常炎癥是從急性炎癥開(kāi)始，急性炎癥本是機(jī)體對(duì)于外界某些刺激引發(fā)的一種防御反應(yīng)，同時(shí)也屬于機(jī)體對(duì)外界刺激造成損傷的一種自愈機(jī)制，但是炎癥反應(yīng)過(guò)于劇烈或維持太久就會(huì)使急性炎癥轉(zhuǎn)化為慢性炎癥，炎癥反應(yīng)由防御反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏C(jī)制。此時(shí)機(jī)體只有啟動(dòng)抗炎機(jī)制，釋放抗炎細(xì)胞因子對(duì)炎癥反應(yīng)進(jìn)行牽制和調(diào)節(jié)，才能使機(jī)體既能有效抵御致病因素的侵襲，又能使炎癥反應(yīng)不會(huì)過(guò)度強(qiáng)烈而損傷機(jī)體的正常功能。顯然，機(jī)體內(nèi)部促炎/抗炎反應(yīng)穩(wěn)態(tài)平衡的存在是確保炎癥反應(yīng)能充分發(fā)揮防御功能而不至于轉(zhuǎn)變?yōu)橹虏C(jī)制的重要生理防御保障機(jī)制。

機(jī)體內(nèi)部促炎/抗炎反應(yīng)穩(wěn)態(tài)平衡的具體運(yùn)行機(jī)制簡(jiǎn)述如下：在正常生理情況下，促炎反應(yīng)與抗炎反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。當(dāng)動(dòng)物機(jī)體受到嚴(yán)重感染時(shí)，一方面通過(guò)增強(qiáng)促炎反應(yīng)達(dá)到免疫防御和免疫自穩(wěn)目的，另一方面激活各種免疫調(diào)節(jié)細(xì)胞，釋放大量細(xì)胞因子發(fā)揮抗炎作用，使兩者趨于穩(wěn)態(tài)平衡。為防止炎癥過(guò)度活化對(duì)機(jī)體造成損傷，機(jī)體促炎反應(yīng)激活的同時(shí)，往往誘導(dǎo)抗炎反應(yīng)，促炎反應(yīng)和抗炎反應(yīng)相互制約，共同決定免疫應(yīng)答的走向。

如前所述，由自由基穩(wěn)態(tài)失衡主導(dǎo)產(chǎn)生的三方聯(lián)動(dòng)效應(yīng)，其中炎癥是這一聯(lián)動(dòng)效應(yīng)中重要的一方。氧化應(yīng)激是炎癥過(guò)程中的伴隨現(xiàn)象，通過(guò)氧化應(yīng)激加重炎癥反應(yīng)，而炎癥通過(guò)炎癥介質(zhì)促進(jìn)氧化應(yīng)激，反過(guò)來(lái)又加重氧化應(yīng)激，形成惡性聯(lián)動(dòng)循環(huán)。在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)部，細(xì)胞內(nèi)外活性氧生成增加，可通過(guò)激活NF-κB通路誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子、炎癥細(xì)胞因子和炎癥蛋白基因表達(dá)增加，促炎細(xì)胞因子TMF 和IL-1 基因表達(dá)增加，又可通過(guò)誘導(dǎo)活性氧生成進(jìn)而激活NF-κB 通路誘導(dǎo)促炎細(xì)胞因子、炎癥細(xì)胞因子和炎癥蛋白基因表達(dá)增加，形成一個(gè)活性氧與促炎細(xì)胞因子的正反饋循環(huán)[9]。免疫反應(yīng)和炎癥反應(yīng)都是機(jī)體保護(hù)性防御反應(yīng)。如果沒(méi)有炎癥反應(yīng)，動(dòng)物就無(wú)法生存于充滿致炎因子的自然環(huán)境中。同樣，如果沒(méi)有免疫反應(yīng)，動(dòng)物也將不能應(yīng)對(duì)無(wú)數(shù)的各種病原體的侵襲和危害。不過(guò)，過(guò)度的免疫和炎癥反應(yīng)又都是對(duì)動(dòng)物健康有害的。免疫和炎癥是一個(gè)問(wèn)題的兩個(gè)側(cè)面，兩者相互重疊，不可分割。同樣如上所述，機(jī)體免疫平衡與炎癥反應(yīng)也存在密切的互動(dòng)關(guān)系。當(dāng)免疫平衡時(shí)，大部分的炎癥反應(yīng)不會(huì)顯著干擾動(dòng)物機(jī)體的總體健康狀況；一旦免疫失衡，免疫系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量炎癥反應(yīng)，在這種情況下就會(huì)給機(jī)體造成損害，最后導(dǎo)致疾病發(fā)生。典型免疫反應(yīng)涉及根據(jù)清除的病原體類型，產(chǎn)生協(xié)調(diào)淋巴細(xì)胞分化的細(xì)胞因子。感染一旦消除，免疫系統(tǒng)最終將進(jìn)行自我調(diào)節(jié)并關(guān)閉。但是，在某些情況下，免疫反應(yīng)并沒(méi)有停止，反而過(guò)量產(chǎn)生炎性細(xì)胞因子，導(dǎo)致宿主細(xì)胞發(fā)生系統(tǒng)性損傷。

促炎/抗炎反應(yīng)穩(wěn)態(tài)平衡取決于促炎介質(zhì)和抗炎介質(zhì)之間的動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡狀況。促炎性細(xì)胞因子（例如IL-1β、IL-6 和TNF-α）可促使發(fā)生早期炎癥反應(yīng)，并可放大炎癥反應(yīng)；而抗炎性細(xì)胞因子（包括IL-4、IL-10 和IL-13）作用相反，因?yàn)槠淇梢种蒲装Y反應(yīng)。促炎和抗炎性細(xì)胞因子和趨化因子網(wǎng)絡(luò)日益復(fù)雜，因此有必要在相關(guān)功能組織中對(duì)其進(jìn)行全面檢測(cè)，而非僅僅檢測(cè)單個(gè)因子。

2.2 消化道微生物組生態(tài)防御

消化道是飼料消化后進(jìn)入動(dòng)物機(jī)體的門戶。一個(gè)完整的消化道屏障對(duì)于維持機(jī)體正常的生理功能和疾病預(yù)防是至關(guān)重要的，為此在機(jī)體從外到內(nèi)設(shè)置有4 道屏障保護(hù)機(jī)制中腸道微生物區(qū)系穩(wěn)態(tài)功能是構(gòu)成微生物組生態(tài)屏障的核心機(jī)制。它是上述三大重要生理功能動(dòng)態(tài)穩(wěn)衡生理防御首要的保障功能。

動(dòng)物腸道內(nèi)存在著多種大量的正常微生物，這些共生的菌群通過(guò)與腸黏膜黏附或者結(jié)合，形成生態(tài)屏障。正常菌群在動(dòng)物內(nèi)環(huán)境中的定居、繁殖與宿主保持著共生的關(guān)系，為宿主提供營(yíng)養(yǎng)成分，維持腸道微生態(tài)平衡。同時(shí)它們?cè)趧?dòng)物體內(nèi)還能增強(qiáng)宿主的黏膜免疫功能，促進(jìn)免疫器官的發(fā)育成熟，提高特異性和非特異性免疫功能，增強(qiáng)巨噬細(xì)胞活性及細(xì)胞因子介導(dǎo)素的分泌，增強(qiáng)紅細(xì)胞的免疫功能[10]。對(duì)腸道屏障起重要作用的微生物主要是一些專性厭氧菌，包括乳酸桿菌、雙歧桿菌。這些專性厭氧菌通過(guò)粘附作用與腸上皮緊密結(jié)合，形成菌膜屏障，可以競(jìng)爭(zhēng)抑制腸道中致病菌與腸上皮結(jié)合，抑制它們的定植和生長(zhǎng)；也可分泌醋酸、乳酸、短鏈脂肪酸等，降低腸道pH與氧化還原電勢(shì)及與致病菌競(jìng)爭(zhēng)利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而抑制致病菌的生長(zhǎng)。Bultzingslowen等[11]研究發(fā)現(xiàn)，用5-氟尿嘧啶治療后的老鼠，腸道兼性厭氧菌數(shù)量明顯增加，移位到腸系膜淋巴結(jié)的腸道細(xì)菌數(shù)量也增加，說(shuō)明腸道菌群紊亂，會(huì)改變腸黏膜通透性，影響腸黏膜物理屏障功能。

消化道微生物菌群對(duì)動(dòng)物健康的影響主要表現(xiàn)為互利共用、同食共生和致病。動(dòng)物腸道有益微生物的功能包括：①參與動(dòng)物機(jī)體的消化代謝活動(dòng)，包括微生物對(duì)飼料內(nèi)一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的發(fā)酵、合成水溶性維生素和對(duì)健康有益的短鏈脂肪酸、促進(jìn)消化酶的生成和營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)分解和利用等。②需氧微生物，消耗腸道內(nèi)的氧氣，形成厭氧環(huán)境，抑制有害需氧菌和兼性厭氧菌的增殖。③產(chǎn)生頡頏作用。有益微生物與病原微生物競(jìng)爭(zhēng)腸黏膜上皮細(xì)胞粘附位點(diǎn)，產(chǎn)生頡頏作用。④對(duì)腸道黏膜通過(guò)對(duì)病原體的防御，幫助增加腸道的屏障功能，加強(qiáng)屏障效應(yīng)。⑤中和病原體產(chǎn)生的毒素，減少對(duì)機(jī)體的損害。⑥幫助調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng)的功能，刺激免疫、激發(fā)機(jī)體體液免疫和細(xì)胞免疫，發(fā)揮抗誘變劑、抗癌和免疫調(diào)節(jié)作用，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力和抗病力。

2.3 物理屏障功能

動(dòng)物在自然界生存，每天暴露在各種微生物、病原體和環(huán)境毒素中，為了保護(hù)機(jī)體免受環(huán)境中潛在的有害、危險(xiǎn)物質(zhì)的入侵，機(jī)體與外部直接接觸的器官（如皮膚、呼吸道和消化道）必須具備屏障作用的機(jī)制。皮膚最外層是由數(shù)層角質(zhì)化細(xì)胞組成的角質(zhì)層所覆蓋，起到了很好的屏障作用；呼吸道與外界接觸的是空氣，腸道是食物消化后進(jìn)入機(jī)體的門戶，因而呼吸道和消化道的黏膜上皮也具有屏障功能。皮膚是人體防御系統(tǒng)中重要的組成部分，緊密排列的細(xì)胞構(gòu)成牢固的屏障，有效阻擋入侵者。同理，直接接觸外部空氣的鼻腔、氣管、肺，同樣也具有一層屏障，能夠阻擋空氣中的塵埃和細(xì)菌進(jìn)入身體內(nèi)環(huán)境，發(fā)揮著防御的功能。

一個(gè)完整的消化道屏障功能對(duì)于旨在維持機(jī)體正常的生理功能和預(yù)防疾病發(fā)生的機(jī)體自我防御功能是至關(guān)重要的，為此機(jī)體從外到內(nèi)設(shè)置有4道屏障保護(hù)機(jī)制，依次為微生物屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障和機(jī)械屏障。

消化道最后一道屏障是機(jī)械屏障。機(jī)械屏障又稱為物理屏障，物理屏障作為抵御外界環(huán)境的第一道防線。它主要由腸黏膜表面的粘液層、腸上皮細(xì)胞及其緊密連接、黏膜下固有層等組成。其在腸道屏障結(jié)構(gòu)中占據(jù)中心地位。它是由腸道上皮細(xì)胞及細(xì)胞間的連接所組成。細(xì)胞間的連接包括緊密連接、黏附連接、橋粒等，其中最重要的是緊密連接，位于腸道上皮細(xì)胞外膜頂端，為一狹長(zhǎng)的帶狀結(jié)構(gòu)，他們的細(xì)胞排列十分緊密，以阻斷細(xì)胞間的間隙，使細(xì)胞之間無(wú)縫連接，細(xì)胞之間還有像鉚釘一樣的緊密連接蛋白，組成城墻一樣的防御工事，從而可防止腸腔中的大分子物質(zhì)如細(xì)菌和毒素等進(jìn)入到血液循環(huán)中。腸黏膜上皮結(jié)構(gòu)的完整性決定腸黏膜機(jī)械屏障功能的健全程度。黏液層是上皮機(jī)械屏障的第一道防線，也是消化吸收的重要部位，還可為專性厭氧菌的生長(zhǎng)及粘附提供適宜的環(huán)境，阻止?jié)撛谥虏【亩ㄖ?。其主要成分為黏蛋白，由吸收?xì)胞分泌。黏液層的表面還分布著具有保護(hù)作用的磷脂，不僅提供了機(jī)械性的保護(hù)層，因其具有疏水性還可以降低大分子物質(zhì)的通透性，可抵制毒素的侵襲[3]。腸上皮細(xì)胞及其緊密連接：腸道上皮為單層柱狀上皮，包括吸收細(xì)胞（absorptive cell）、杯形細(xì)胞（goblet cell）、潘氏細(xì)胞（paneth cell）和未分化細(xì)胞。吸收細(xì)胞含量最多，成高柱狀，相鄰細(xì)胞頂部之間有緊密連接、中間連接等構(gòu)成的連接復(fù)合體，起著主要的機(jī)械屏障作用。緊密連接是由上皮細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)顆粒融合形成的分支及吻合構(gòu)成，可以封閉細(xì)胞之間約20 nm的間隙，防止腸腔內(nèi)有毒物質(zhì)滲透到周圍組織中，還可起到控制離子定向轉(zhuǎn)運(yùn)和大分子吸收的作用。黏膜下固有層：黏膜上皮下方是結(jié)締組織和固有層的支持組織，固有層中含有成纖維細(xì)胞、漿細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞及淋巴細(xì)胞等，與黏膜上皮細(xì)胞共同組成屏障功能單位。此外，腸道正常的蠕動(dòng)可以防止腸腔內(nèi)容物的瘀滯和細(xì)菌的過(guò)度增殖，保持腸黏膜絨毛細(xì)胞間的緊密連接，對(duì)于維持正常的腸屏障功能具有重要意義[4]。細(xì)胞間的緊密連接結(jié)構(gòu)具有高度的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，其通透性決定著整個(gè)腸上皮細(xì)胞的屏障功能，受到胞內(nèi)外信號(hào)的調(diào)節(jié)，可受到飲食、疾病、應(yīng)激等的影響。

2.4 化學(xué)防御功能

在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)部存在著兩種化學(xué)防御功能，一是解毒防御功能，二是消化道化學(xué)屏障功能，使機(jī)體免受化學(xué)因素所造成危害，保持健康狀態(tài)。

2.4.1 解毒防御功能

動(dòng)物機(jī)體的解毒系統(tǒng)是由皮膚、肝、腎、腸和肺組成，其中肝臟是動(dòng)物機(jī)體最大的，也是最重要的解毒器官。在新陳代謝過(guò)程中，機(jī)體不可避免地存在許多代謝產(chǎn)物和非營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。這些物質(zhì)既不能作為構(gòu)建組織細(xì)胞的成分，又不能作為能源物質(zhì)，其中有一些還對(duì)機(jī)體有潛在的毒性。動(dòng)物機(jī)體必須通過(guò)肝臟中存在的復(fù)雜的解毒酶系統(tǒng)將他們加以代謝清除。動(dòng)物在其養(yǎng)殖環(huán)境中，暴露于越來(lái)越多的有毒化合物包圍中，空氣、飲水、土壤和飼料中有毒化合物無(wú)處不在。在這種情況下，體內(nèi)外源毒素越來(lái)越多，動(dòng)物必須通過(guò)肝臟復(fù)雜的解毒酶系統(tǒng)正常運(yùn)作來(lái)管理這些環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。大量研究證明，動(dòng)物個(gè)體的肝臟解毒功能與其疾病風(fēng)險(xiǎn)存在高度相關(guān)。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，對(duì)機(jī)體內(nèi)部自由基的清除同樣屬于一種解毒作用。

毒素有水溶性和脂溶性兩種，水溶性毒素可直接從尿液和（或）膽汁排出，脂溶性毒素必須經(jīng)過(guò)生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)，變成水溶性化合物才能排出體外。肝臟是生物轉(zhuǎn)化最重要的器官，其次是腸道黏膜壁，生物轉(zhuǎn)化也可發(fā)生在如皮膚、肺臟、腎臟和鼻黏膜等組織。

生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)具有兩個(gè)特點(diǎn)。一是連續(xù)性。一種物質(zhì)有時(shí)需要連續(xù)進(jìn)行幾種類型的反應(yīng)才能實(shí)現(xiàn)生物轉(zhuǎn)化目的。二是多樣性。同一種或同一類物質(zhì)可以進(jìn)行不同類型的生物轉(zhuǎn)化，會(huì)產(chǎn)生不同的產(chǎn)物。生物轉(zhuǎn)化是機(jī)體維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的主要機(jī)制。生物轉(zhuǎn)化即解毒過(guò)程分兩個(gè)階段，第一階段稱Ⅰ相反應(yīng)，第二階段稱為Ⅱ相反應(yīng)。生物轉(zhuǎn)化不是一個(gè)反應(yīng)，而是一個(gè)過(guò)程，涉及多個(gè)反應(yīng)和多個(gè)因子參與。許多物質(zhì)通過(guò)Ⅰ相反應(yīng)，其分子中的某些非極性基團(tuán)變?yōu)闃O性基團(tuán)，水溶性增加，即可排出體外。有些物質(zhì)經(jīng)過(guò)Ⅰ相反應(yīng)后水溶性和極性改變不明顯，則需進(jìn)一步與葡萄糖醛酸、硫酸等極性更強(qiáng)的物質(zhì)相結(jié)合，以得到更大的溶解度才能排出體外，這種結(jié)合反應(yīng)稱之為Ⅱ相反應(yīng)。第Ⅰ相反應(yīng)需要有足夠的B族維生素、類胡蘿卜素、維生素C 和維生素E 參與，而第Ⅱ相反應(yīng)則需要有一些氨基酸、谷胱甘肽和含硫營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)參與。

使動(dòng)物機(jī)體解毒功能受損的主要因素包括有內(nèi)外源毒素負(fù)荷過(guò)大、各種原因?qū)е碌哪c道功能失衡（如菌群失調(diào)、β-葡萄糖醛酸活性增強(qiáng)、消化酶缺乏導(dǎo)致的消化吸收不良和短鏈脂肪酸產(chǎn)生不足等）、各種原因?qū)е碌母闻K解毒酶功能失調(diào)以及日糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏等。這些問(wèn)題都可以通過(guò)采用系統(tǒng)集成型營(yíng)養(yǎng)干預(yù)技術(shù)，進(jìn)行“體系”作戰(zhàn)模式加以解決。

2.4.2 消化道化學(xué)屏障功能

腸道分泌的胃酸、膽汁、各種消化酶、溶菌酶、黏多糖、糖蛋白和糖脂等化學(xué)物質(zhì)，也具有屏障作用，稱之為化學(xué)屏障。胃酸能夠殺滅經(jīng)口入侵的細(xì)菌，抑制細(xì)菌在腸道上皮的粘附和定植。膽汁中的膽鹽可與內(nèi)毒素結(jié)合，膽酸可降解內(nèi)毒素分子，膽汁中的sIgA可包繞細(xì)菌，阻斷其粘附。溶菌酶能破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁，使細(xì)菌裂解。腸道分泌的大量消化液可稀釋毒素，沖洗清潔腸腔，使?jié)撛诘臈l件致病菌難以粘附到腸上皮上。腸黏膜中杯狀細(xì)胞分泌液中所含的糖蛋白和糖脂，是細(xì)菌粘附受體的類似物，可以改變細(xì)菌的進(jìn)攻位點(diǎn)，使細(xì)菌與分泌物中糖蛋白、糖脂結(jié)合，然后隨糞便排出。

2.5 DNA和某些組織修復(fù)功能

DNA 分子結(jié)構(gòu)的任何異常改變都可以看作是DNA的損傷。引發(fā)DNA損傷的因素有自發(fā)性損傷和環(huán)境造成的損傷，不過(guò)有時(shí)兩者很難嚴(yán)格區(qū)分。自發(fā)性損傷主要有DNA復(fù)制錯(cuò)誤、DNA修復(fù)合成錯(cuò)誤、堿基自發(fā)突變以及正常代謝產(chǎn)物對(duì)DNA 的損傷等；環(huán)境造成的損傷是指環(huán)境中許多物理和化學(xué)因素造成的DNA 分子結(jié)構(gòu)的損傷，如電離輻射、紫外線、烷化劑和氧化劑等。動(dòng)物每天的DNA損傷的數(shù)量十分驚人，但是這些DNA 損傷在他們成為問(wèn)題前已經(jīng)會(huì)得到修復(fù)。機(jī)體內(nèi)部天然存在的自我修復(fù)酶在DNA修復(fù)中扮演著十分重要的角色。據(jù)估計(jì)，每1 000 個(gè)被引入的DNA 的錯(cuò)誤只有不到1 個(gè)會(huì)成為永久性突變。當(dāng)DNA 修復(fù)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，機(jī)體細(xì)胞必須限制已經(jīng)發(fā)生的任何損傷帶來(lái)的連鎖反應(yīng)，啟動(dòng)抑制細(xì)胞本身復(fù)制，包括他們的DNA 復(fù)制周期。如果太多的損傷需要修復(fù)，細(xì)胞就會(huì)通過(guò)一個(gè)叫做凋亡的生理機(jī)制觸發(fā)自身的死亡。凋亡起著一種“丟卒保帥”的作用。為了限制細(xì)胞嚴(yán)重?fù)p傷事態(tài)的擴(kuò)大，防止危及整體生存，機(jī)體會(huì)使嚴(yán)重?fù)p傷的細(xì)胞主動(dòng)停止增殖，進(jìn)而凋亡，達(dá)到此目的。

干細(xì)胞是動(dòng)物機(jī)體及其各種組織細(xì)胞的最初來(lái)源，具有高度自我更新能力、高度增殖和多向分化潛能等特征。干細(xì)胞既可以通過(guò)細(xì)胞分裂維持自身細(xì)胞群的大小，又可以進(jìn)一步分化成為各種不同的組織細(xì)胞，進(jìn)而構(gòu)成機(jī)體各種復(fù)雜的組織器官。動(dòng)物機(jī)體內(nèi)部的干細(xì)胞保護(hù)著動(dòng)物的健康，對(duì)于許多細(xì)胞、組織和器官的再生和更新方面發(fā)揮著非常重要的作用。動(dòng)物的紅細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、免疫細(xì)胞、胃腸道、肺、骨骼、皮膚在一定時(shí)間內(nèi)都需要再生和更新。