第九章-食品营养与免疫课件

第九章食品营养与免疫陆剑锋食品科学与工程系第九章食品营养与免疫陆剑锋1早在20世纪50年代，人们就已经开始关注营养与免疫之间的相互关系。1959年，Scrimshaw综述了机体营养不良将导致免疫系统功能受损，而免疫系统功能受损使机体对疾病的抵抗力下降，有利于感染的发生和发展，感染疾病可以进一步引起营养状况紊乱，开始形成营养免疫与感染的恶性循环，最终引起恶性营养不良夸希奥科（Kwashiorkor）病，如果不及时治疗，甚至引起死亡。

然而，维持一个健康强壮的免疫系统有多方面因素，如饮食营养、体育锻炼、情绪调节、工作节奏、人际关系、生活环境等等，其中一个重要的因素就是饮食营养。此外，随着免疫学的飞速发展，营养与免疫的关系得到进一步的研究，并形成了营养学一门新分支——营养免疫学。

早在20世纪50年代，人们就已经开始关注营养与免疫之间的相互2大量文献充分证实感染和营养不良的协同（增效）作用，但是，营养对各种感染的影响程度不同。营养不良对肺炎、细菌性和病毒性腹泻、麻疹和结核等感染的病程和结局有不利的影响；对由流感病毒和人类免疫缺陷病毒引起的感染有中等水平的影响；对病毒性脑膜炎和破伤风仅有很小的影响。营养不良与感染之间通常是协同作用，偶尔也有拮抗作用。营养不良可以减弱感染疾病的作用。例如，肝血吸虫病，营养不良时细胞免疫反应的下降可减少肝肉芽肿的形成。因为肝肉芽肿的病理是由于宿主自身对肝中虫卵的免疫反应，所以减少肝肉芽肿的形成可以减少肝脏的病理反应。因此，人体营养状况对免疫功能有重要影响，营养不良的人群感染和疾病的易感性增加，病死率也较高。膳食和营养状况在机体防御的调节作用方面和降低急性和慢性疾病发生的危险性上有重要作用。大量文献充分证实感染和营养不良的协同（增效）作用，但是，营养3第一节代谢性失调与免疫当人体收到侵袭时，免疫系统活化，释放出细胞因子，调整体内代谢，以消除入侵疾病因子，维持机体健康。如果免疫功能失调，机体就出现代谢紊乱，表现出疾病。患者通过药物治疗和合理营养可以恢复健康，但若处理不当，机体健康将会进一步恶化，最终导致病危或死亡。营养素和药物是影响人体免疫防御、恢复或维持健康状况的主要途径与手段。第一节代谢性失调与免疫当人体收到侵袭时，免疫系统活化，释放4第九章-食品营养与免疫课件5但从人类的健康出发，强调保证药物安全性，要求减少药物的副作用，使用药物会受到愈加严格的限制。而营养素不仅是增强机体免疫功能、维持健康并进行正常活动的物质基础，也是正常进行免疫应答保护及患者恢复健康的重要条件。因此，加强膳食营养均衡、利用营养素的生理调节功能，将是维持和改善人体健康的根本思路和重要手段。但从人类的健康出发，强调保证药物安全性，要求减少药物的副作用6一、营养免疫学的学术产生和发展现代营养学的发展：现代营养学起源于18世纪中叶，营养学应用了这一时期取得长足进展的化学、生物学、物理学、微生物学及医学等各学科的基本原理和技术，由早期营养学的根据感性经验的自然主义时期，进入到借助于自然科学理论和技术发展的现代科学时期，此时的营养学上升到以营养素和实物成分的化学、物理学、生物学、生理学性质等为基础的理论性研究。一、营养免疫学的学术产生和发展现代营养学的发展：现代营养学起7营养与免疫之间的密切关系体现在两个方面。第一，机体的营养状况是影响机体免疫系统的发育和免疫功能的重要因素，合理的营养管理有利于提高机体对应激和疾病的抵抗力。第二，机体的免疫反应和临床疾病可以改变营养代谢和营养需要模式，必须根据新的营养特点调整营养管理模式才能有利于人体健康的恢复。营养与免疫的密切关系导致了“营养免疫学”的诞生和发展。营养免疫学：是研究机体营养状况与免疫功能之间相互关系及其机理的科学，是营养学和免疫学的交叉学科。该学科从营养学的角度研究免疫机能及其调控；从免疫学角度研究营养原理和营养需要模式。营养与免疫之间的密切关系体现在两个方面。该学科从营养学的角度81.营养免疫学的发展历史（1）早期发展时期（2）维生素时期（3）第二次世界大战时期（4）抗生素时期（5）营养免疫学快速发展时期营养免疫学的发展过程大体可分为5个阶段：

1.营养免疫学的发展历史（1）早期发展时期营养免疫学的发92.20世纪的营养与免疫研究进展GeraldT.Keush（2003年）认为营养与免疫关系是进入20世纪的众多研究问题中的一个重要主题之一，各个相关领域研究结果证明了营养状态显著地影响免疫功能调节和增强免疫防御的作用。

分为六个发展阶段（1）20世纪的前50年（2）20世纪60年代（3）20世纪70年代（4）20世纪80年代（5）20世纪90年代（6）20世纪末2.20世纪的营养与免疫研究进展GeraldT.Keu10中国保健食品行业发展阶段中国保健食品行业发展阶段11中国保健食品细分行业现状中国保健食品细分行业现状122010年国内前5位保健食品企业销售额排名2010年国内前5位保健食品企业销售额排名132005年-2010年中国保健食品行业市场规模及变化趋势2005年-2010年中国保健食品行业市场规模及变化趋势14二、营养、感染与免疫营养素的补充对于提高人体免疫力有着举足轻重的作用。在医学上，存在“营养-免疫-感染”的三角关系，也就是机体营养不良将导致免疫系统功能受损，而免疫防御功能受损又会使机体对各种病原微生物的抵抗力降低，有利于感染的发生和发展。发展中国家存在四个普遍性营养问题：即蛋白质-热量营养不良（PEM）、维生素A缺乏、碘缺乏和铁缺乏。二、营养、感染与免疫营养素的补充对于提高人体免疫力有着举足轻151.营养与感染之间的关系临床医生早已发现营养不良常与感染同时存在，表明二者是在同一生态环境下具有共同的致病因素，互为因果并起协同作用。并发的感染常是PEM儿童的首要致死原因。营养不良时，由于小肠的结构和功能发生变化，加上肠道菌群的紊乱，营养不良小儿的腹泻发病率比正常小儿高2～3倍。营养不良时常发生革兰阴性细菌的败血症，水痘容易扩散，对感染无发热反应，外伤感染后易发生坏疽而不是化脓，出麻疹时可能见不到皮疹，常合并肺炎而死亡。（1）营养缺乏导致对感染的敏感性增加1.营养与感染之间的关系临床医生早已发现营养不良常与感染同16（2）感染加重营养不良的发展感染常导致食欲不振，或因口咽疼痛而不愿吮吸和吞咽使进食量减少。腹泻和呕吐又加重了吸收不良。感染时分解代谢加快，尿氮、微量元素和维生素的排出都增加。感染时急性期反应物糖蛋白及免疫球蛋白的合成增加，造成不同的生理“代谢库”之间营养素的重新分配。肠道内细菌及寄生虫感染时，粪中蛋白质的丢失也增加，这些都加重了营养不良的发展。（2）感染加重营养不良的发展感染常导致食欲不振，或因口咽疼17但也有些相反的报道，Murray（1977）总结了历史上的一些事实和一些流行病学的调查，支持禁食可抑制感染的发生，而进食可使某些感染活化的学说。在1914～1918年的全球性流行性感冒流行中，富人的发病率及病死率较高。当时在第二次世界大战的英国战俘营中的战俘吃得较好，而其流感的患者发病率高于其他的集中营。患神经性呕吐的病人接触传染原时发病率较正常人低。在非洲某些地区疟疾的定期暴发与其季节性营养改善有关。但也有些相反的报道，Murray（1977）总结了历史上的一18因此，环境的影响和宿主因素在决定感染的严重性和敏感性方面是很复杂的。一方面临床上有很多材料证明营养缺乏与感染有协同作用，可能是营养缺乏使胸腺和其他淋巴组织萎缩、非特异性免疫和非免疫性保护机制受损。另一方面有些研究支持轻度营养不良和消瘦的状态对动物最有利，可以使动物有较长的寿命，恶性肿瘤的患病率较低，对自身免疫性疾病的敏感性较低，传染病的患病率也最低。许多调查材料证明肥胖者的寿命短。因此，环境的影响和宿主因素在决定感染的严重性和敏感性方面是很192.营养不良对免疫器官和免疫功能的主要影响营养不良和临床表现可以因其病因、营养素缺乏的程度、缺乏时间的长短、缺乏营养素的种类的不同而异。就其病因可以分为原发性，或称为外因性营养不良，是由于膳食中的营养不足或不当所致；继发性，或称内源性营养不良，是由于吸收不良、利用不当、需要增加或排出过多所引起。原发性或继发性营养不良可能同时并发。2.营养不良对免疫器官和免疫功能的主要影响营养不良和临床表20蛋白质-能量营养不良的两种典型临床表现—恶性营养不良（Kwashiorkor）及消瘦型营养不良（Marasmus）。代表两种营养上的不平衡和营养上的不当，而不是两种不同膳食的结果；前者以水肿为特征，而后者主要表现为全身消瘦，其他表现为肝大，皮肤及头发的改变及精神状态的改变。尼日利亚儿童恶性营养不良症水肿蛋白质-能量营养不良的两种典型临床表现—恶性营养不良（Kwa21（1）淋巴组织严重营养不良小儿的中央淋巴器官—胸腺和周围淋巴器官—脾和淋巴结的大小、重量、组织结构、细胞密度和成分都有明显的退行性改变。主要为淋巴细胞数减少。由于营养不良患者常有慢性反复的胃肠道感染，肠系膜淋巴结常增大。在脾动脉周围的胸腺信赖区受营养不良的影响最明显，细胞分裂减少。实验性营养不良动物的胞腺水，严重时甚至只有数毫克（小白鼠），有人称之为“营养性”胸腺切除。（1）淋巴组织严重营养不良小儿的中央淋巴器官—胸腺和周围淋22第九章-食品营养与免疫课件23（2）细胞免疫功能PEM患者的淋巴细胞总数及其占白细胞总数的百分比一般正常或减少，T淋巴细胞数减少，改善营养后，在其他临床表现及生代指标恢复以前，T淋巴细胞数就可显著增加。周围血液中的B淋巴细胞数在营养缺乏时一般正常或增高。从淋巴细胞亚群的分类来看，营养不良时主要为Th细胞（T-辅助细胞）减少和祼细胞（nullcell）增加。此外，营养不良时Ts细胞（抑制性/细胞毒性淋巴细胞）增加。这些现象均提示T细胞的分化功能受到损害，这些与营养不良儿童的血清胸腺激素的活性低下有关。（2）细胞免疫功能PEM患者的淋巴细胞总数及其占白细胞总数24（3）免疫球蛋白和抗体营养不良时粘膜局部的免疫功能大大降低，分泌性IgA的分泌显著减少，因而不能与肠细菌和肠毒素结合，肠屏障的效能减弱。恶性营养不良病人的血清白蛋白含量低，而消瘦型营养不良者相对正常或稍低。一般说，在营养不良时免疫球蛋白的产生受影响较少，对抗体的防御机制有其重要意义（营养不良者对大多数适量抗原的抗体应答是正常的，表明B细胞的功能相对正常）。（3）免疫球蛋白和抗体营养不良时粘膜局部的免疫功能大大降低25（4）补体系统补体具有放大免疫应答的作用，包括对调理作用，免疫附着、吞噬作用、白细胞的化学趋化作用和中和病毒作用的影响。营养不良时总补体及补体C3可能处于临界水平，是由于补体的合成速率降低，当感染引起抗原抗体结合时补体的消耗增加。（4）补体系统补体具有放大免疫应答的作用，包括对调理作用，26（5）吞噬细胞吞噬细胞在免疫应答的传入侧翼中的作用早已为人们所认识，在某些先天性或获得性多形核白细胞的功能缺乏者都会产生致死性感染，如在嗜中性白细胞减少症、慢性肉芽肿病、髓过氧化物酶缺乏病和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏病等。营养不良者因常合并感染，白细胞数常增多。

（5）吞噬细胞吞噬细胞在免疫应答的传入侧翼中的作用早已为人27（6）调理作用、吞噬和杀菌能力营养不良的儿童对已吞噬的细菌的杀菌力降低和减慢，而对细菌的吞噬作用可能正常。有趣的是营养过度和肥胖也可使多形核白细胞的杀菌力降低。（7）溶菌酶溶菌酶可以溶解许多革兰阴性细菌的细胞壁的粘多糖，其他的细菌在接受抗体、补体、甘氨酸、螯合剂、pH变化、抗坏血酸和H2O2时也可能对溶菌酶的敏感性增加。营养不良时，血浆和白细胞中溶菌酶的活性降低。有感染时，白细胞中的溶菌酶渗出到血浆中增多。血浆中溶菌酶的降低意味着粘膜表面的防御能力降低。（6）调理作用、吞噬和杀菌能力营养不良的儿童对已吞噬的细菌28（8）铁结合蛋白血清中的运铁蛋白有抑制细菌的作用，早已为人们所知。蛋白质-能量营养不良（PEM）的患者，其血清运铁蛋白的浓度经常降低，并且与营养不良的程度相关。如在恶性蛋白质-能量营养不良患者的一般情况未改善之前补充铁，有时可能使他们合并败血症而死亡。有慢性肾盂肾炎的病人注射柠檬酸山梨醇铁可伴随尿中白细胞的排出增加。（8）铁结合蛋白血清中的运铁蛋白有抑制细菌的作用，早已为人293.感染对营养与代谢的影响感染常导致代谢的平衡失调和激素内环境的失常，导致宿主抵抗力和营养状况的改变，其改变的程度与感染期的长短、感染的严重程度、病原的种类、所涉及的组织、感染前个体的营养状况和免疫功能都有很大的关系。感染常伴随身体成分的丢失，体内贮存的营养素被迅速利用，营养素在体内再分配，即分解代谢和合成代谢过程同时发生，二者都可能造成体内某些组织的营养成分缺乏。对原来营养状况正常的人来说，轻度感染时影响并不重要，但本来已处于营养缺乏边缘的儿童，感染可使其平衡倾向于明显营养不良的一边。3.感染对营养与代谢的影响感染常导致代谢的平衡失调和激素内30（1）对蛋白质代谢的影响通常，血浆游离氨基酸的浓度常用来作为蛋白质营养状况的评定指标之一。在感染的早期，血浆游离氨基酸的浓度降低，是由于肝细胞摄取这些氨基酸合成急性期反应物糖蛋白（APP）。同时，组织蛋白质的分解亦增加，特别是骨胳肌的蛋白质分解增加。所释放出来的氨基酸一部分被同一组织或邻近的组织利用来再合成蛋白质，一部分分解供给能量需要，剩余的氨基酸进入血液中。感染时血浆中的丙氨酸和谷氨酸增加，而缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降低；特别是苯丙氨酸与酪氨酸的比值升高。

（1）对蛋白质代谢的影响通常，血浆游离氨基酸的浓度常用来作为31多数传染病患者肝脏中急性期反应物糖蛋白的合成增加，营养不良的患者在感染时急性期反应物糖蛋白的合成也增加，表明这种蛋白质在机体对感染反应和生存上的重要性。此外，免疫球蛋白和对抗原非特异的宿主抵抗因子，如补体、激肽的前体和血凝系统的蛋白质的合成亦增多。这些都需要利用周围组织（主要是肌肉组织）分解的氨基酸。多数传染病患者肝脏中急性期反应物糖蛋白的合成增加，营养不良的32（2）对碳水化物代谢的影响在急性传染病时糖原异生增加，对葡萄糖的耐量降低，胰岛素的需要量增加，血清胰高血糖素升高。由于肾上腺皮质素和生长激素的分泌增加，使糖原分解加快，造成空腹血糖升高。这是机体对能量的需要增加时的代谢反应。但是，有些暴发性的内毒素血症和病毒性肝炎的损害可以抑制糖原异生，导致低血糖。（2）对碳水化物代谢的影响在急性传染病时糖原异生增加，对葡33（3）对脂质代谢的影响许多传染病特别是革兰阴性细菌败血症时血清总脂增加，在感染初期，甘油三酯和胆固醇合成增加，加上周围组织清除脂肪的能力降低，导致血脂增高和肝细胞变态。在感染时，动员体脂以提供能量消耗的能力减低。而在非感染性禁食时，体脂被动员出来作为形成酮体的基质，而利用氨基酸来作为糖原异生和生酮作用减少。（3）对脂质代谢的影响许多传染病特别是革兰阴性细菌败血症时34（4）对矿物质和电解质代谢的影响感染时大多数的细胞内的矿物质如钾、镁、锌硫、磷等的丢失均与氮的丢失成正比。在感染的潜伏期时，血清铁明显减少，这与铁重分配到其他组织有关，也可能是一种保护机制，使细菌的含铁物（Siderophore）得不到铁，从而影响细菌的增殖能力。感染时血清锌的浓度也降低，锌有利于金属酶及细胞膜的形成和稳定，锌也可作为蛋白质、核酸合成的辅因子。与铁及锌相反，血清中的铜随与铜结合的铜蓝蛋白的合成与释放到血清中的含量增加而增加。（4）对矿物质和电解质代谢的影响感染时大多数的细胞内的矿物35细胞外的钠离子和氯离子可以通过出汗过多、腹泻和呕吐而丢失。同时，发热可以刺激盐皮质激素的分泌，使尿钠和尿氯的排出大大减少。在暴发性败血症时，对细胞膜的毒性损害可以使钠在细胞内蓄积。中枢神经系统的感染常导致抗利尿激素的分泌，可造成稀释性低钠血症。细胞外的钠离子和氯离子可以通过出汗过多、腹泻和呕吐而丢失。36（5）对维生素代谢的影响在细菌和寄生虫感染时，维生素的丢失量增加，肠道的蠕虫和原虫的感染还可能导致失血和吸收不良。感染时，如原来的营养状况处于临界水平，可能表现出明显的营养缺乏症状如干眼病、夜盲、糙皮病、皮炎、脚气病和口角炎等。（5）对维生素代谢的影响在细菌和寄生虫感染时，维生素的丢失37第二节宏量元素与免疫营养与疾病之间存在着非常密切的联系，动物的营养状况影响着机体的免疫功能和对疾病的抵抗力，机体的健康状况又影响着动物的营养需要模式。“营养免疫学”的诞生与发展为解决人体及动物生产中的疾病问题提供了新的思路。因营养不良而导致免疫功能和机能障碍的营养性获得免疫缺乏综合症（Nutritionallyacquiredimmunedeficiencysyndromes，NAIDS）已引起人们的普遍重视。第二节宏量元素与免疫营养与疾病之间存在着非常密切的联系，动38通过对单一营养素缺乏的动物实验和单一营养素缺乏的患者的观察，现已证实一些营养素与免疫有关，它们包括蛋白质、维生素Ａ、维生素Ｃ、维生素Ｅ、铁、锌和硒等。然而，但在临床上营养不良的发生，往往不是缺乏某一种营养素，而是多种营养素同时缺乏的结果。

营养学将蛋白质、脂肪和碳水化合物归类为宏量营养素（macronutrients），是提供集体能量的主要成分；而将维生素类、矿物质归类为微量营养素（micronutrients），是机体生长调节有关的必须营养素。通过对单一营养素缺乏的动物实验和单一营养素缺乏的患者的观察，39一、蛋白质、氨基酸与免疫功能蛋白质的营养功能已被人们熟知，但与免疫关系了解较少。研究表明，蛋白质摄入不足与免疫系统功能受损有关，特别对细胞免疫、吞噬细胞的功能、细胞因子的产物、分泌性抗体的反应、抗体的亲和性和补体系统有影响，会抑制体内免疫系统细胞蛋白质的合成，使抗体浓度下降，减弱抗体反应，降低吞噬细胞的功能等。严重的蛋白质营养缺乏还会影响免疫器官，胸腺呈现萎缩，大小和重量均减少。这是凋亡引起的胸腺细胞的减少和胸腺细胞增殖能力下降的结果。1.蛋白质一、蛋白质、氨基酸与免疫功能蛋白质的营养功能已被人们熟知，但40当蛋白质营养状况改善后，这些受损的免疫功能可以得到恢复。因此，建议每天应该适量吃一些瘦肉、鱼、虾、蛋、奶及豆制品等富含优质蛋白质的食物。在临床和试验方面，蛋白质营养与免疫的研究很广泛，得到较为一致的结论。蛋白质缺乏将会：（1）降低机体抗感染能力和淋巴器官发育；（2）降低细胞免疫功能；（3）降低体液免疫功能；（4）降低巨噬细胞的数量与活性。当蛋白质营养状况改善后，这些受损的免疫功能可以得到恢复。412.氨基酸氨基酸是蛋白质的组成成分，机体对蛋白质的需求实际上是对氨基酸的需求。目前有关氨基酸对免疫反应的影响报道较少，由于赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸是动物大多数日粮中的限制件氨基酸，因而研究它们对机体免疫反应的影响具有重要意义。氨基酸与免疫功能关系的研究主要集中在赖氨酸、含硫氨基酸、苏氨酸和支链氨基酸等几种必需氨基酸和谷氨酰胺。但不同氨基酸在影响机体免疫功能的效应上发挥不同作用。

2.氨基酸氨基酸是蛋白质的组成成分，机体对蛋白质的需求实际42（1）苏氨酸苏氨酸是动物免疫球蛋白分子中的一种主要氨基酸，缺乏苏氨酸会抑制免疫球蛋白和T、B细胞及其抗体的产生。苏氨酸在禽类免疫球蛋白分子中数量上占主导地位，推测它可能在雏鸡的免疫反应中起重要作用，在苏氨酸缺乏小鸡日粮中，提高苏氨酸水平直至0.7%，小鸡对新城疫病毒（NDV）抗体滴度直线增加，这一水平时小鸡亦获得最大生长，这似乎表明最大免疫反应所需要的苏氨酸水平与最大生长一致。在哺乳动物中也发现动物缺乏苏氨酸表现出对肿瘤和疟原虫感染的易感性增加。（1）苏氨酸苏氨酸是动物免疫球蛋白分子中的一种主要氨基酸，缺43（2）赖氨酸赖氨酸缺乏是否影响动物机体免疫反应和对疾病对抗力尚没有明确结论。有研究证实，赖氨酸缺乏的小鼠具有与赖氨酸水平适当的小鼠相同的清除被注入腹膜腔中的鼠伤寒沙门菌的能力；另外接种了鼠伤寒沙门菌的赖氨酸缺乏小鼠和正常小鼠对随后的活菌感染具有相同易感性；赖氨酸缺乏的大鼠与正常大鼠产生相同水平的抗体。多数研究证明，赖氨酸缺乏并不降低动物机体的免疫反应。但也有试验发现赖氨酸影响机体免疫。Kornegay等（1993)发现，添加赖氨酸后，机体对卵清蛋白的刺激反应加强。

（2）赖氨酸赖氨酸缺乏是否影响动物机体免疫反应和对疾病对抗力44（3）亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸动物实验结果表明，亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸对免疫有联合作用，高水平的亮氨酸、低水平的异亮氨酸和缬氨酸对免疫功能有抑制作用，添加异亮氨酸和缬氨酸能消除免疫抑制。推论这种免疫抑制作用可能是由于高水平的亮氨酸与异亮氨酸和缬氨酸相拮抗，造成异亮氨酸和缬氨酸缺乏所致。有试验证实，缬氨酸缺乏抑制小鸡对新城疫病毒（NDV）的抗体反应，缬氨酸和亮氨酸及异亮氨酸同时缺乏增加小鼠对沙门氏菌的易感性。（3）亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸动物实验结果表明，亮氨酸、异亮45（4）含硫氨基酸与赖氨酸不同，蛋氨酸似乎对动物免疫反应影响较大。为获得最大的免疫反应，动物机体所需要的蛋氨酸水平通常需高于为取得最大生长所需要的蛋氨酸水平。而且补充胆碱和半胱氨酸均不能节省免疫所需要的蛋氨酸量。（因为淋巴细胞为蛋氨酸营养缺陷型细胞，不能利用同型半胱氨酸和胆碱合成蛋氨酸以补充蛋氨酸的不足）。含硫氨基酸在很大程度上影响动物的免疫功能及其对感染的抵抗力。在免疫反应方面，半胱氨酸可达到蛋氨酸的70％～80%的效果。半胱氨酸及其衍生物还能调节淋巴细胞和巨噬细胞的功能。此外，它还作为GSH的组分，在解毒及保护细胞免受自由基危害方面起着关键性作用。（4）含硫氨基酸与赖氨酸不同，蛋氨酸似乎对动物免疫反应影响较46（5）谷氨酰胺谷氨酰胺是肠上皮淋巴细胞的重要能量来源，且上皮淋巴细胞的增殖也需要谷氨酰胺。谷氨酰胺也是维持肠相关淋巴组织、分泌型IgA的产生和阻止细菌从肠的易位所必需的。此外，谷氨酰胺是精氨酸合成的前体，而精氨酸是一氧化氮（NO）合成的前体，NO是巨噬细胞活性和宿主防御的一个关键性的因素，谷氨酰胺与机体免疫具有密切的关系。

（5）谷氨酰胺谷氨酰胺是肠上皮淋巴细胞的重要能量来源，且上皮473.核苷酸核苷酸是DNA和RNA的基本单位，参与体内糖原、磷脂、蛋白质、一些辅酶和激素第二信使的合成，也是免疫反应不可缺少的物质。动物和临床实验显示，核苷酸可增强婴儿早期免疫应答，用添加核苷酸的配方奶粉喂养，能使得婴儿对b型流感嗜血杆菌（Hib）疫苗和白喉类毒素疫苗产生促进作用。核苷酸使T淋巴细胞对抗原刺激反应的能力受损，补充尿嘧啶则能使这些功能恢复。核苷酸可在内源性代谢中合成，通常不认为是必需营养素。3.核苷酸核苷酸是DNA和RNA的基本单位，参与体内糖原、48二、脂肪、脂肪酸与免疫膳食中的重要成分脂类对免疫系统也有调节作用。淋巴细胞以及其它免疫细胞中的脂肪酸的组成随膳食中脂肪酸成分的变化而变化。一些不饱和长链脂肪酸与免疫系统调节相关，如亚油酸。不饱和长链脂肪酸作为细胞质第二信使，主要影响蛋白激酶Ｃ、二酰甘油和钙，继而影响细胞因子和其他与炎症过程、细胞生长和分化相关的蛋白。n-３脂肪酸通过影响细胞因子和类花生四烯酸类物质的产物，降低炎症和血管的反应。因此，膳食中不饱和长链脂肪酸的数量和类型可影响细胞功能和改变炎症过程。二、脂肪、脂肪酸与免疫膳食中的重要成分脂类对免疫系统也有调节49在膳食中降低总脂肪的同时增加n-３脂肪酸，对心血管疾病、炎症过程、自身免疫疾病、感染、移植排异和肾脏疾病有免疫调节作用。

在膳食中提倡减少总脂类摄入的同时，应适当增加不饱和脂肪酸的比例，这也是当前提倡食用植物油如橄榄油及茶油等富含不饱和脂肪酸油类的原因之一。

在膳食中降低总脂肪的同时增加n-３脂肪酸，对心血管疾病、炎症501.脂肪酸与免疫脂类包括脂肪和类脂，脂类的摄入失衡和代谢异常都会引起免疫功能的改变；脂肪是由甘油和脂肪酸构成，体内脂肪酸缺乏，则会导致机体淋巴样组织萎缩。脂肪酸分饱和脂肪酸（SFA）和不饱和脂肪酸（UFA），两者摄入过量同样会对机体的免疫功能带来不利影响。饱和脂肪酸过多可抑制某些抗原与抗体的应答反应，使网状内皮系统的功能和粒细胞游走、杀菌的能力都受到损伤。而多不饱和脂肪酸（PUFA）的摄入过量，对淋巴细胞和粒细胞的功能均有不良影响，这提示我们饮食应讲求多样化，这样可以兼顾各种食品（植物油和动物油）的优缺点。1.脂肪酸与免疫脂类包括脂肪和类脂，脂类的摄入失衡和代谢异51摄食脂肪酸对免疫机能的促进影响主要表现如下：（1）促进抗体的产生和抗体对抗原的应答反应。所谓抗体对抗原的应答反应是指机体接触抗原后，在抗原的刺激下产生抗体的反应。（2）增强淋巴细胞的增殖和分化。使体内淋巴细胞的数量和T-辅助性细胞对T-抑制性细胞的比率升高。（3）提高免疫细胞介导的细胞毒作用。即免疫细胞释放细胞毒素，溶解并致死靶细胞(如病毒感染细胞、肿瘤细胞)的作用。（4）促进细胞因子的产生。在免疫过程中产生的细胞因子，是免疫细胞受抗原或丝裂原刺激后产生的非抗体、非补体的具有激素性质的蛋白质分子，在免疫应答和炎症反应中有多种生物学活性作用摄食脂肪酸对免疫机能的促进影响主要表现如下：（1）促进抗体的522.多不饱和脂肪酸与免疫多不饱和脂肪酸与免疫关系密切，主要有含有两个双键的n-3族和n-6族，两者在体内不能相互转化。n-6族的前体是亚油酸，在动物体内可以转变成具有免疫调节特性的前列腺素和白细胞三烯（LT，白三烯）的前体花生四烯酸（ARA），即ARA的羟基脂肪酸衍生物。n-3族的前体是α-亚麻酸，在动物体内α-亚麻酸可以转化为二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）。2.多不饱和脂肪酸与免疫多不饱和脂肪酸与免疫关系密切，主要53n－3族多不饱和脂肪酸可以降低细胞膜花生四烯酸水平，提高EPA和DHA水平，而EPA和DHA可以抑制花生四烯酸转化成前列腺素，这样n－3族可取代膜上的花生四烯酸，同时还可降低炎性细胞把花生四烯酸转变成二十烷类物质如前列腺素-2。从而调节免疫机能。n－3族多不饱和脂肪酸可以降低细胞膜花生四烯酸水平，提高EP54（1）n-3脂肪酸对免疫功能的影响n-3脂肪酸包括α-亚麻酸、EPA和DHA等多不饱和脂肪酸，主要来源于鱼类及哺乳类动物和植物亚麻籽油、芥花籽油、南瓜、核桃等食物原料。富含n-3PUFA的饮食具有抗炎作用和免疫作用。它可以抑制细胞介导的免疫反应、单核细胞的抗体表达，减弱淋巴细胞增殖、抗体和细胞因子的产生、分子粘附作用的表达，以及NK细胞活性和触发细胞（trigger）的死亡。因此，饮食补充n-3脂肪酸能降低中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞的功能，包括炎症介质的产生。实验显示，动物进食n-3PUFA后内毒素、IL-1或TNF引起的应激反应减弱。（1）n-3脂肪酸对免疫功能的影响n-3脂肪酸包括α-亚麻酸55（2）n-6脂肪酸对免疫功能的影响n-6脂肪酸脂肪酸包括亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等多不饱和脂肪酸。n-6PUFA同时具有抑制和刺激作用，它能提高炎症前体-细胞因子、TNF-α、及IL-6的分泌，也可以抑制细胞免疫反应。例如，动物实验中，增加食物中n-6PUFA的量可减少T细胞的母细胞化，降低小鼠脾脏中CD4-T淋巴细胞水平，

并导致IgE的分泌显著提高。（2）n-6脂肪酸对免疫功能的影响n-6脂肪酸脂肪酸包括亚油56（3）饮食n-6与n-3脂肪酸对免疫功能的影响n-3PUFA与n-6PUFA共同作用比单独作用更重要。研究表明，进食n-6/n-3脂肪酸的比例在5:1时有正面效果。当n-6/n-3PUFA比例降低时，能够使血浆胆固醇、三酰基甘油浓度下降，亚油酸和花生四烯酸的比例逐渐升高，而α-亚麻酸在血中的比例亦逐渐升高。如果膜磷脂水平中n-6/n-3比率因n-6脂肪酸而升高，将使PGE2浓度升高，这将抑制细胞的免疫反应。如果n-6/n3比率下降，即给予富含n-3脂肪酸的食物，PGE2介导的免疫抑制将被终止。（3）饮食n-6与n-3脂肪酸对免疫功能的影响n-3PU57第三节维生素与免疫维生素（vitamin）又名维他命，即维持生命的物质，是维持人体生命活动必须的一类有机物质，也是保持人体健康的重要活性物质。维生素的定义中要求维生素满足以下四个特点：（1）外源性：人体自身不可合成（维生素D人体可以少量合成，但由于较重要，仍被作为必需维生素），需要通过食物补充；（2）微量性：人体所需量很少，但可以发挥巨大作用；（3）调节性：必需能够调节人体新陈代谢或能量转变；（4）特异性：缺乏某种维生素后，人将呈现特有的病态。第三节维生素与免疫维生素（vitamin）又名维他命，即58根据这四个特点，人体一共需要13种必要维生素：维生素A，维生素B，维生素C，维生素D，维生素E，维生素K，维生素H（生物素），维生素P，维生素PP，维生素M，维生素T，维生素U，水溶性维生素。维生素是维持动物良好生理状态和生长发育所必需的营养物质。维生素与免疫的作用机制主要体现在抗氧化作用、稳定和清除体内自由基；维生素还是许多酶的辅酶或辅基，间接参与免疫细胞增殖、分化及DNA、RNA的合成。流行病学和免疫功能的研究表明，维生素摄入较少可引起免疫功能减弱和降低体液水平，而补充维生素能显著提高人体免疫功能。根据这四个特点，人体一共需要13种必要维生素：59一、维生素A与免疫VA可以影响免疫系统的早期发育，在抗体合成、T细胞增殖、单核细胞吞噬机能方面，VA不可缺少。VA对体液和细胞免疫都有明显促进作用，表现如下：（1）提高抗体对抗原的应答反应和补体活性；（2）促进T淋巴细胞的增殖与成熟和迟发型超敏反应（3）增强巨噬细胞的吞噬作用和自然杀伤细胞的活性，并能抑制肿瘤细胞的生长。β-胡萝卜素除作为VA的前体外，还具自身独特的功能：（1）抗氧化功能；（2）促进辅助性T淋巴细胞增殖、NK细胞上IL-2受体的增加、诱导细胞毒性T细胞的活力。

一、维生素A与免疫VA可以影响免疫系统的早期发育，在抗体合60二、维生素E与免疫VE是一种生物抗氧化剂，可增强动物机体的免疫功能，具有免疫佐剂的作用，且与硒具有协同作用。VE能有效防止细胞内不饱和脂肪酸及合成与分解代谢过程中产生的中间产物不被氧化破坏，而且影响花生四烯酸的代谢和前列腺素（PGE）的功能。免疫保护作用与前列腺素水平直接相关，前列腺素干扰免疫系统的功能，维生素E可以抑制前列腺素和皮质酮的生物合成，促进体液、细胞免疫和细胞吞噬作用以及提高IL-I含量来增强机体的整体免疫机能。

因此，VE影响免疫的机制：（1）抗氧化功能；（2）影响花生四烯酸代谢产物的合成；（3）抑制前列腺素和皮质酮的生物合成。二、维生素E与免疫VE是一种生物抗氧化剂，可增强动物机体的免61三、微生素C与免疫VC常与VE协同产生抗氧化作用，但作用机理不完全相同。VC具有抗应激和抗感染作用，与机体免疫功能密切相关。VC通过四个途径影响免疫功能：（1）影响免疫细胞的吞噬作用；（2）降低血清皮质醇，改善应激状态；（3）抗氧化功能；（4）增加干扰素的合成。三、微生素C与免疫VC常与VE协同产生抗氧化作用，但作用机理62四、维生素D与免疫维生素D在体内可以转化为具有活性的1，25-二羟维生素D3（1,25－(OH)2－D3）。主要的机理是：首先维生素D在肝脏中转化出25-羟维生素D，这种中间产物被运到肾脏、骨细胞、巨噬细胞以及活化T细胞，在机体受到病毒感染时转化形成1，25-二羟维生素D。它能提高巨噬细胞的吞噬能力，增加过氧化氢和IL-1的水平，对免疫有增强作用。维生素D可刺激单核细胞的增殖，使其获得吞噬活性，成为成熟巨噬细胞。在体外用维生素D处理白细胞后，可使其分化成巨噬样细胞，分化基因表达受维生素D受体蛋白的调节。四、维生素D与免疫维生素D在体内可以转化为具有活性的1，263VD以活性形式1，25－(OH)2－D3参与调节免疫功能：（1）调节造血细胞、淋巴细胞生成细胞、骨细胞的增殖和分化，修饰T、B淋巴细胞活性；（2）通过调节IL-1、IL-2、IL-3、α-TNF以及免疫球蛋白修饰免疫反应；（3）调节单核细胞、多形核巨噬细胞以及淋巴细胞由胸腺和脾脏向血液转移；（4）调节体外单核白细胞的增殖和分化等VD以活性形式1，25－(OH)2－D3参与调节免疫功能：64英国《自然—免疫学》（NatureImmunology）杂志刊登丹麦哥本哈根大学研究人员的报告说，维生素D不仅是身体生长发育所必需的，在免疫方面也发挥着重要作用，它是免疫细胞T细胞对异物发动攻击的“司令员”。报告指出，免疫系统中的T细胞具有识别并攻击细菌和病毒等异物的功能，但它平时并不处于“战斗状态”，需要得到一个“攻击信号”才能完成从不活跃状态到活跃状态的转换。维生素D就在这个过程中扮演了“司令员”的角色。这次的研究发现，如果没有维生素D，T细胞就算探测到异物也不会采取行动，依然处于不活跃状态。研究人员说，这一发现说明，可以通过调节体内维生素D含量来控制免疫反应。比如，免疫功能弱的人可以通过补充维生素D来增强抗病能力；而在进行器官移植等手术后，则可以通过减少体内维生素D含量，来减少排异反应。英国《自然—免疫学》（NatureImmunology）杂65第九章-食品营养与免疫课件66第四节微量元素与免疫存在于体内的各种元素，除碳、氢、氧、氮主要以有机化合物形式出现外，其余元素无论含量多少，统称为无机盐。其中含量较多的钙、镁、磷、钠、氯、钾、硫等七种元素为常量元素；而铁、锌、铜、碘、锰、钴等，在体内存在数量极少，故统称为微量元素。微量元素是人体、细菌及其它微生物都必须的营养要素，它不但是参与人体生长发育和免疫过程的重要物质，还具有重要的生化活性和特殊的营养作用。第四节微量元素与免疫存在于体内的各种元素，除碳、氢、氧、氮67一、锌与免疫功能锌可以直接刺激胸腺细胞的增殖，使胸腺素分泌增加，以维持细胞免疫的完整性。缺锌则胸腺显著缩小，功能降低，导致淋巴细胞减少及细胞和抗体介导的免疫应答显著减弱。自然杀伤细胞活力减弱和迟发性过敏反应降低，而且对未成熟的胸腺皮质有害。锌还以酶的成分（辅助因子）参与免疫系统的功能，含锌酶与核酸代谢有关。缺锌则蛋白质与核酸合成障碍，进而影响免疫细胞的合成。一、锌与免疫功能锌可以直接刺激胸腺细胞的增殖，使胸腺素分泌增68大量研究表明，锌对免疫系统的发育、稳定、调节有重要作用。缺锌导致免疫器官萎缩、免疫细胞减少和抗体水平下降。锌与免疫有关的功能：（1）是维持胸腺素活性的必需因子；（2）与巨噬细胞膜ATP酶、吞噬细胞中NADPH氧化酶等的活性有关；（3）细胞内的锌浓度对巨噬细胞的活力和噬中性白细胞的杀菌能力起决定性作用；（4）是超氧化物歧化酶的辅助因子，具有抗氧化功能。促进外周血单核细胞产生肿瘤坏死因子。

大量研究表明，锌对免疫系统的发育、稳定、调节有重要作用。69二、硒与免疫功能硒与动物的免疫状况密切相关，被称为免疫促进剂。硒对免疫功能的影响与VE有协同作用。硒能刺激免疫球蛋白及抗体的生成，提高机体体液免疫、细胞免疫和非特异免疫功能。二、硒与免疫功能硒与动物的免疫状况密切相关，被称为免疫促进剂70硒对免疫的影响有：①缺硒降低嗜中性白细胞和巨噬细胞谷胱甘肽过氧化物酶活性，使细胞不能及时清除过氧化物而降低免疫细胞活力；②硒通过影响谷胱甘肽过氧化物酶活性，进一步调控5-脂氧合酶活性，5-脂氧化酶催化二十碳四烯酸氧化，因而影响淋巴细胞增殖；③通过硒蛋白途径影响免疫功能：硒在胸腺、脾脏、血浆中的主要存在形式是硒蛋白。当动物缺硒时，谷胱甘肽过氧化物酶中硒释放出来，重新分配到其他硒蛋白中去。日粮硒不但优先供给免疫系统，而且因不同情况在免疫系统内各组织及同一器官不同部位分配也有先后顺序；④硒通过激活NK细胞和靶细胞表面的某些结构，促进二者结合从而增强NK细胞杀伤活力。硒对免疫的影响有：71三、铁与免疫功能铁具有维持淋巴器官结构和功能完整性的作用。缺铁时，可引起胸腺和淋巴样组织萎缩，使淋巴细胞的产生减少，细胞免疫功能下降。缺铁时影响吞噬细胞的吞噬能力，致使其杀菌能力降低。铁供应不足还将影响补体系统功能的正常发挥，及减低抗体反应性等，临床报告显示，当机体被细菌感染时，如果同时使用大量铁剂，可刺激细菌的生长，反而加重感染。所以，补铁应在机体未有感染的状态下进行，而且无论儿童与乳母，其摄入量应适当，否则适得其反，不但起不到营养机体的作用，而且还会给机体带来不利的影响。三、铁与免疫功能铁具有维持淋巴器官结构和功能完整性的作用。缺72缺铁影响动物免疫器官的发育，但铁对体液免疫的影响不是很明显，不过有报道严重缺铁不影响血浆IgG水平，但IgM水平降低。铁缺乏明显影响细胞免疫功能,导致NK细胞及腹膜巨噬细胞活力严重受损，干扰素活性及白介素产量均下降。

铁是很多细胞功能所必需的微量元素。然而，因为它与氧作用引起氧化损伤，体内铁的储存量必须要严格控制。尽管对铁进行了广泛深入的研究，但是对铁吸收和发挥作用的具体机制还不是十分清楚。铁营养不良影响免疫力的机制可能为：（1）缺铁使DNA合成和细胞增殖所必须的含铁核糖核酸还原酶活性受损，影响了DNA和蛋白质合成以及细胞增殖；（2）铁结合蛋白如转铁蛋白和乳铁蛋白本身有直接杀菌作用。

缺铁影响动物免疫器官的发育，但铁对体液免疫的影响不是很明显，73四、铜与免疫功能铜是体内许多酶的辅助因子，参与机体的免疫反应。缺铜时，淋巴细胞数量减少，并对丝裂原如刀豆素（ConA）和革兰氏阴性菌脂多糖（LP）的反应性降低。血液免疫球蛋白水平降低，嗜中性白细胞数量减少、巨噬细胞内超氧化物歧化酶活性及其杀伤白色念珠菌的活性降低。杀伤酵母细胞数量也减少。天然杀伤细胞功能受、到损害。缺铜降低丝裂原诱导白细胞介素2（IL-2）活性。铜可减弱TNF（肿瘤坏死因子）抑制剂（前列腺素E2，血浆γ一球蛋白）对TNF分泌的抑制作用。四、铜与免疫功能铜是体内许多酶的辅助因子，参与机体的免疫反应74铜在体内通过一些含铜蛋白（铜蓝蛋白和SOD）调节炎症反应和抗氧化能力或影响对炎症反应有调节功能的因子，增强机体的免疫反应。铜缺乏，T细胞依赖性抗体的产生受到抑制。此外，铜还参与补体的合成。

铜对特异性免疫与非特异性免疫均有促进作用，既可以提高T淋巴细胞的功能，也能够增加抗体数量，同时提高巨噬细胞的吞噬能力。铜缺乏，机体的易感性明显增加。铜在体内通过一些含铜蛋白（铜蓝蛋白和SOD）调节炎症反应和抗75总的来说，微量营养素对免疫系统影响的共同特征为：①在微量营养素摄入不足的早期免疫反应已发生改变。②免疫损害的严重程度取决于营养素缺乏的类型及其与其他必需营养素之间的相互作用、营养素缺乏的严重程度以及感染的存在是否和发生的年龄。③免疫损伤增加感染的危险性和死亡率。④微量营养素的过量摄入与免疫功能受损相关。⑤免疫反应可用于确定营养摄入的安全范围。总的来说，微量营养素对免疫系统影响的共同特征为：76AnyQuestions？AnyQuestions？77人体处于长期饥饿状态时，机体无法获得必需的葡萄糖等能量物质及各种脂肪燃烧时所需要的氧化酶类。为了弥补体内葡萄糖的不足，机体就会将身体其他部位贮存的脂肪、蛋白质动用起来转化为葡萄糖。这些脂肪、蛋白质都将通过肝脏这一“中转站”转化为热量。于是大量脂肪酸进入肝脏，加上机体又缺少脂代谢时必要的酶类和维生素，导致脂肪在肝脏滞留，造成脂肪肝。人体处于长期饥饿状态时，机体无法获得必需的葡萄糖等能量物质及78第九章-食品营养与免疫课件79第九章食品营养与免疫陆剑锋食品科学与工程系第九章食品营养与免疫陆剑锋80早在20世纪50年代，人们就已经开始关注营养与免疫之间的相互关系。1959年，Scrimshaw综述了机体营养不良将导致免疫系统功能受损，而免疫系统功能受损使机体对疾病的抵抗力下降，有利于感染的发生和发展，感染疾病可以进一步引起营养状况紊乱，开始形成营养免疫与感染的恶性循环，最终引起恶性营养不良夸希奥科（Kwashiorkor）病，如果不及时治疗，甚至引起死亡。

然而，维持一个健康强壮的免疫系统有多方面因素，如饮食营养、体育锻炼、情绪调节、工作节奏、人际关系、生活环境等等，其中一个重要的因素就是饮食营养。此外，随着免疫学的飞速发展，营养与免疫的关系得到进一步的研究，并形成了营养学一门新分支——营养免疫学。

早在20世纪50年代，人们就已经开始关注营养与免疫之间的相互81大量文献充分证实感染和营养不良的协同（增效）作用，但是，营养对各种感染的影响程度不同。营养不良对肺炎、细菌性和病毒性腹泻、麻疹和结核等感染的病程和结局有不利的影响；对由流感病毒和人类免疫缺陷病毒引起的感染有中等水平的影响；对病毒性脑膜炎和破伤风仅有很小的影响。营养不良与感染之间通常是协同作用，偶尔也有拮抗作用。营养不良可以减弱感染疾病的作用。例如，肝血吸虫病，营养不良时细胞免疫反应的下降可减少肝肉芽肿的形成。因为肝肉芽肿的病理是由于宿主自身对肝中虫卵的免疫反应，所以减少肝肉芽肿的形成可以减少肝脏的病理反应。因此，人体营养状况对免疫功能有重要影响，营养不良的人群感染和疾病的易感性增加，病死率也较高。膳食和营养状况在机体防御的调节作用方面和降低急性和慢性疾病发生的危险性上有重要作用。大量文献充分证实感染和营养不良的协同（增效）作用，但是，营养82第一节代谢性失调与免疫当人体收到侵袭时，免疫系统活化，释放出细胞因子，调整体内代谢，以消除入侵疾病因子，维持机体健康。如果免疫功能失调，机体就出现代谢紊乱，表现出疾病。患者通过药物治疗和合理营养可以恢复健康，但若处理不当，机体健康将会进一步恶化，最终导致病危或死亡。营养素和药物是影响人体免疫防御、恢复或维持健康状况的主要途径与手段。第一节代谢性失调与免疫当人体收到侵袭时，免疫系统活化，释放83第九章-食品营养与免疫课件84但从人类的健康出发，强调保证药物安全性，要求减少药物的副作用，使用药物会受到愈加严格的限制。而营养素不仅是增强机体免疫功能、维持健康并进行正常活动的物质基础，也是正常进行免疫应答保护及患者恢复健康的重要条件。因此，加强膳食营养均衡、利用营养素的生理调节功能，将是维持和改善人体健康的根本思路和重要手段。但从人类的健康出发，强调保证药物安全性，要求减少药物的副作用85一、营养免疫学的学术产生和发展现代营养学的发展：现代营养学起源于18世纪中叶，营养学应用了这一时期取得长足进展的化学、生物学、物理学、微生物学及医学等各学科的基本原理和技术，由早期营养学的根据感性经验的自然主义时期，进入到借助于自然科学理论和技术发展的现代科学时期，此时的营养学上升到以营养素和实物成分的化学、物理学、生物学、生理学性质等为基础的理论性研究。一、营养免疫学的学术产生和发展现代营养学的发展：现代营养学起86营养与免疫之间的密切关系体现在两个方面。第一，机体的营养状况是影响机体免疫系统的发育和免疫功能的重要因素，合理的营养管理有利于提高机体对应激和疾病的抵抗力。第二，机体的免疫反应和临床疾病可以改变营养代谢和营养需要模式，必须根据新的营养特点调整营养管理模式才能有利于人体健康的恢复。营养与免疫的密切关系导致了“营养免疫学”的诞生和发展。营养免疫学：是研究机体营养状况与免疫功能之间相互关系及其机理的科学，是营养学和免疫学的交叉学科。该学科从营养学的角度研究免疫机能及其调控；从免疫学角度研究营养原理和营养需要模式。营养与免疫之间的密切关系体现在两个方面。该学科从营养学的角度871.营养免疫学的发展历史（1）早期发展时期（2）维生素时期（3）第二次世界大战时期（4）抗生素时期（5）营养免疫学快速发展时期营养免疫学的发展过程大体可分为5个阶段：

1.营养免疫学的发展历史（1）早期发展时期营养免疫学的发882.20世纪的营养与免疫研究进展GeraldT.Keush（2003年）认为营养与免疫关系是进入20世纪的众多研究问题中的一个重要主题之一，各个相关领域研究结果证明了营养状态显著地影响免疫功能调节和增强免疫防御的作用。

分为六个发展阶段（1）20世纪的前50年（2）20世纪60年代（3）20世纪70年代（4）20世纪80年代（5）20世纪90年代（6）20世纪末2.20世纪的营养与免疫研究进展GeraldT.Keu89中国保健食品行业发展阶段中国保健食品行业发展阶段90中国保健食品细分行业现状中国保健食品细分行业现状912010年国内前5位保健食品企业销售额排名2010年国内前5位保健食品企业销售额排名922005年-2010年中国保健食品行业市场规模及变化趋势2005年-2010年中国保健食品行业市场规模及变化趋势93二、营养、感染与免疫营养素的补充对于提高人体免疫力有着举足轻重的作用。在医学上，存在“营养-免疫-感染”的三角关系，也就是机体营养不良将导致免疫系统功能受损，而免疫防御功能受损又会使机体对各种病原微生物的抵抗力降低，有利于感染的发生和发展。发展中国家存在四个普遍性营养问题：即蛋白质-热量营养不良（PEM）、维生素A缺乏、碘缺乏和铁缺乏。二、营养、感染与免疫营养素的补充对于提高人体免疫力有着举足轻941.营养与感染之间的关系临床医生早已发现营养不良常与感染同时存在，表明二者是在同一生态环境下具有共同的致病因素，互为因果并起协同作用。并发的感染常是PEM儿童的首要致死原因。营养不良时，由于小肠的结构和功能发生变化，加上肠道菌群的紊乱，营养不良小儿的腹泻发病率比正常小儿高2～3倍。营养不良时常发生革兰阴性细菌的败血症，水痘容易扩散，对感染无发热反应，外伤感染后易发生坏疽而不是化脓，出麻疹时可能见不到皮疹，常合并肺炎而死亡。（1）营养缺乏导致对感染的敏感性增加1.营养与感染之间的关系临床医生早已发现营养不良常与感染同95（2）感染加重营养不良的发展感染常导致食欲不振，或因口咽疼痛而不愿吮吸和吞咽使进食量减少。腹泻和呕吐又加重了吸收不良。感染时分解代谢加快，尿氮、微量元素和维生素的排出都增加。感染时急性期反应物糖蛋白及免疫球蛋白的合成增加，造成不同的生理“代谢库”之间营养素的重新分配。肠道内细菌及寄生虫感染时，粪中蛋白质的丢失也增加，这些都加重了营养不良的发展。（2）感染加重营养不良的发展感染常导致食欲不振，或因口咽疼96但也有些相反的报道，Murray（1977）总结了历史上的一些事实和一些流行病学的调查，支持禁食可抑制感染的发生，而进食可使某些感染活化的学说。在1914～1918年的全球性流行性感冒流行中，富人的发病率及病死率较高。当时在第二次世界大战的英国战俘营中的战俘吃得较好，而其流感的患者发病率高于其他的集中营。患神经性呕吐的病人接触传染原时发病率较正常人低。在非洲某些地区疟疾的定期暴发与其季节性营养改善有关。但也有些相反的报道，Murray（1977）总结了历史上的一97因此，环境的影响和宿主因素在决定感染的严重性和敏感性方面是很复杂的。一方面临床上有很多材料证明营养缺乏与感染有协同作用，可能是营养缺乏使胸腺和其他淋巴组织萎缩、非特异性免疫和非免疫性保护机制受损。另一方面有些研究支持轻度营养不良和消瘦的状态对动物最有利，可以使动物有较长的寿命，恶性肿瘤的患病率较低，对自身免疫性疾病的敏感性较低，传染病的患病率也最低。许多调查材料证明肥胖者的寿命短。因此，环境的影响和宿主因素在决定感染的严重性和敏感性方面是很982.营养不良对免疫器官和免疫功能的主要影响营养不良和临床表现可以因其病因、营养素缺乏的程度、缺乏时间的长短、缺乏营养素的种类的不同而异。就其病因可以分为原发性，或称为外因性营养不良，是由于膳食中的营养不足或不当所致；继发性，或称内源性营养不良，是由于吸收不良、利用不当、需要增加或排出过多所引起。原发性或继发性营养不良可能同时并发。2.营养不良对免疫器官和免疫功能的主要影响营养不良和临床表99蛋白质-能量营养不良的两种典型临床表现—恶性营养不良（Kwashiorkor）及消瘦型营养不良（Marasmus）。代表两种营养上的不平衡和营养上的不当，而不是两种不同膳食的结果；前者以水肿为特征，而后者主要表现为全身消瘦，其他表现为肝大，皮肤及头发的改变及精神状态的改变。尼日利亚儿童恶性营养不良症水肿蛋白质-能量营养不良的两种典型临床表现—恶性营养不良（Kwa100（1）淋巴组织严重营养不良小儿的中央淋巴器官—胸腺和周围淋巴器官—脾和淋巴结的大小、重量、组织结构、细胞密度和成分都有明显的退行性改变。主要为淋巴细胞数减少。由于营养不良患者常有慢性反复的胃肠道感染，肠系膜淋巴结常增大。在脾动脉周围的胸腺信赖区受营养不良的影响最明显，细胞分裂减少。实验性营养不良动物的胞腺水，严重时甚至只有数毫克（小白鼠），有人称之为“营养性”胸腺切除。（1）淋巴组织严重营养不良小儿的中央淋巴器官—胸腺和周围淋101第九章-食品营养与免疫课件102（2）细胞免疫功能PEM患者的淋巴细胞总数及其占白细胞总数的百分比一般正常或减少，T淋巴细胞数减少，改善营养后，在其他临床表现及生代指标恢复以前，T淋巴细胞数就可显著增加。周围血液中的B淋巴细胞数在营养缺乏时一般正常或增高。从淋巴细胞亚群的分类来看，营养不良时主要为Th细胞（T-辅助细胞）减少和祼细胞（nullcell）增加。此外，营养不良时Ts细胞（抑制性/细胞毒性淋巴细胞）增加。这些现象均提示T细胞的分化功能受到损害，这些与营养不良儿童的血清胸腺激素的活性低下有关。（2）细胞免疫功能PEM患者的淋巴细胞总数及其占白细胞总数103（3）免疫球蛋白和抗体营养不良时粘膜局部的免疫功能大大降低，分泌性IgA的分泌显著减少，因而不能与肠细菌和肠毒素结合，肠屏障的效能减弱。恶性营养不良病人的血清白蛋白含量低，而消瘦型营养不良者相对正常或稍低。一般说，在营养不良时免疫球蛋白的产生受影响较少，对抗体的防御机制有其重要意义（营养不良者对大多数适量抗原的抗体应答是正常的，表明B细胞的功能相对正常）。（3）免疫球蛋白和抗体营养不良时粘膜局部的免疫功能大大降低104（4）补体系统补体具有放大免疫应答的作用，包括对调理作用，免疫附着、吞噬作用、白细胞的化学趋化作用和中和病毒作用的影响。营养不良时总补体及补体C3可能处于临界水平，是由于补体的合成速率降低，当感染引起抗原抗体结合时补体的消耗增加。（4）补体系统补体具有放大免疫应答的作用，包括对调理作用，105（5）吞噬细胞吞噬细胞在免疫应答的传入侧翼中的作用早已为人们所认识，在某些先天性或获得性多形核白细胞的功能缺乏者都会产生致死性感染，如在嗜中性白细胞减少症、慢性肉芽肿病、髓过氧化物酶缺乏病和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏病等。营养不良者因常合并感染，白细胞数常增多。

（5）吞噬细胞吞噬细胞在免疫应答的传入侧翼中的作用早已为人106（6）调理作用、吞噬和杀菌能力营养不良的儿童对已吞噬的细菌的杀菌力降低和减慢，而对细菌的吞噬作用可能正常。有趣的是营养过度和肥胖也可使多形核白细胞的杀菌力降低。（7）溶菌酶溶菌酶可以溶解许多革兰阴性细菌的细胞壁的粘多糖，其他的细菌在接受抗体、补体、甘氨酸、螯合剂、pH变化、抗坏血酸和H2O2时也可能对溶菌酶的敏感性增加。营养不良时，血浆和白细胞中溶菌酶的活性降低。有感染时，白细胞中的溶菌酶渗出到血浆中增多。血浆中溶菌酶的降低意味着粘膜表面的防御能力降低。（6）调理作用、吞噬和杀菌能力营养不良的儿童对已吞噬的细菌107（8）铁结合蛋白血清中的运铁蛋白有抑制细菌的作用，早已为人们所知。蛋白质-能量营养不良（PEM）的患者，其血清运铁蛋白的浓度经常降低，并且与营养不良的程度相关。如在恶性蛋白质-能量营养不良患者的一般情况未改善之前补充铁，有时可能使他们合并败血症而死亡。有慢性肾盂肾炎的病人注射柠檬酸山梨醇铁可伴随尿中白细胞的排出增加。（8）铁结合蛋白血清中的运铁蛋白有抑制细菌的作用，早已为人1083.感染对营养与代谢的影响感染常导致代谢的平衡失调和激素内环境的失常，导致宿主抵抗力和营养状况的改变，其改变的程度与感染期的长短、感染的严重程度、病原的种类、所涉及的组织、感染前个体的营养状况和免疫功能都有很大的关系。感染常伴随身体成分的丢失，体内贮存的营养素被迅速利用，营养素在体内再分配，即分解代谢和合成代谢过程同时发生，二者都可能造成体内某些组织的营养成分缺乏。对原来营养状况正常的人来说，轻度感染时影响并不重要，但本来已处于营养缺乏边缘的儿童，感染可使其平衡倾向于明显营养不良的一边。3.感染对营养与代谢的影响感染常导致代谢的平衡失调和激素内109（1）对蛋白质代谢的影响通常，血浆游离氨基酸的浓度常用来作为蛋白质营养状况的评定指标之一。在感染的早期，血浆游离氨基酸的浓度降低，是由于肝细胞摄取这些氨基酸合成急性期反应物糖蛋白（APP）。同时，组织蛋白质的分解亦增加，特别是骨胳肌的蛋白质分解增加。所释放出来的氨基酸一部分被同一组织或邻近的组织利用来再合成蛋白质，一部分分解供给能量需要，剩余的氨基酸进入血液中。感染时血浆中的丙氨酸和谷氨酸增加，而缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降低；特别是苯丙氨酸与酪氨酸的比值升高。

（1）对蛋白质代谢的影响通常，血浆游离氨基酸的浓度常用来作为110多数传染病患者肝脏中急性期反应物糖蛋白的合成增加，营养不良的患者在感染时急性期反应物糖蛋白的合成也增加，表明这种蛋白质在机体对感染反应和生存上的重要性。此外，免疫球蛋白和对抗原非特异的宿主抵抗因子，如补体、激肽的前体和血凝系统的蛋白质的合成亦增多。这些都需要利用周围组织（主要是肌肉组织）分解的氨基酸。多数传染病患者肝脏中急性期反应物糖蛋白的合成增加，营养不良的111（2）对碳水化物代谢的影响在急性传染病时糖原异生增加，对葡萄糖的耐量降低，胰岛素的需要量增加，血清胰高血糖素升高。由于肾上腺皮质素和生长激素的分泌增加，使糖原分解加快，造成空腹血糖升高。这是机体对能量的需要增加时的代谢反应。但是，有些暴发性的内毒素血症和病毒性肝炎的损害可以抑制糖原异生，导致低血糖。（2）对碳水化物代谢的影响在急性传染病时糖原异生增加，对葡112（3）对脂质代谢的影响许多传染病特别是革兰阴性细菌败血症时血清总脂增加，在感染初期，甘油三酯和胆固醇合成增加，加上周围组织清除脂肪的能力降低，导致血脂增高和肝细胞变态。在感染时，动员体脂以提供能量消耗的能力减低。而在非感染性禁食时，体脂被动员出来作为形成酮体的基质，而利用氨基酸来作为糖原异生和生酮作用减少。（3）对脂质代谢的影响许多传染病特别是革兰阴性细菌败血症时113（4）对矿物质和电解质代谢的影响感染时大多数的细胞内的矿物质如钾、镁、锌硫、磷等的丢失均与氮的丢失成正比。在感染的潜伏期时，血清铁明显减少，这与铁重分配到其他组织有关，也可能是一种保护机制，使细菌的含铁物（Siderophore）得不到铁，从而影响细菌的增殖能力。感染时血清锌的浓度也降低，锌有利于金属酶及细胞膜的形成和稳定，锌也可作为蛋白质、核酸合成的辅因子。与铁及锌相反，血清中的铜随与铜结合的铜蓝蛋白的合成与释放到血清中的含量增加而增加。（4）对矿物质和电解质代谢的影响感染时大多数的细胞内的矿物114细胞外的钠离子和氯离子可以通过出汗过多、腹泻和呕吐而丢失。同时，发热可以刺激盐皮质激素的分泌，使尿钠和尿氯的排出大大减少。在暴发性败血症时，对细胞膜的毒性损害可以使钠在细胞内蓄积。中枢神经系统的感染常导致抗利尿激素的分泌，可造成稀释性低钠血症。细胞外的钠离子和氯离子可以通过出汗过多、腹泻和呕吐而丢失。115（5）对维生素代谢的影响在细菌和寄生虫感染时，维生素的丢失量增加，肠道的蠕虫和原虫的感染还可能导致失血和吸收不良。感染时，如原来的营养状况处于临界水平，可能表现出明显的营养缺乏症状如干眼病、夜盲、糙皮病、皮炎、脚气病和口角炎等。（5）对维生素代谢的影响在细菌和寄生虫感染时，维生素的丢失116第二节宏量元素与免疫营养与疾病之间存在着非常密切的联系，动物的营养状况影响着机体的免疫功能和对疾病的抵抗力，机体的健康状况又影响着动物的营养需要模式。“营养免疫学”的诞生与发展为解决人体及动物生产中的疾病问题提供了新的思路。因营养不良而导致免疫功能和机能障碍的营养性获得免疫缺乏综合症（Nutritionallyacquiredimmunedeficiencysyndromes，NAIDS）已引起人们的普遍重视。第二节宏量元素与免疫营养与疾病之间存在着非常密切的联系，动117通过对单一营养素缺乏的动物实验和单一营养素缺乏的患者的观察，现已证实一些营养素与免疫有关，它们包括蛋白质、维生素Ａ、维生素Ｃ、维生素Ｅ、铁、锌和硒等。然而，但在临床上营养不良的发生，往往不是缺乏某一种营养素，而是多种营养素同时缺乏的结果。

营养学将蛋白质、脂肪和碳水化合物归类为宏量营养素（macronutrients），是提供集体能量的主要成分；而将维生素类、矿物质归类为微量营养素（micronutrients），是机体生长调节有关的必须营养素。通过对单一营养素缺乏的动物实验和单一营养素缺乏的患者的观察，118一、蛋白质、氨基酸与免疫功能蛋白质的营养功能已被人们熟知，但与免疫关系了解较少。研究表明，蛋白质摄入不足与免疫系统功能受损有关，特别对细胞免疫、吞噬细胞的功能、细胞因子的产物、分泌性抗体的反应、抗体的亲和性和补体系统有影响，会抑制体内免疫系统细胞蛋白质的合成，使抗体浓度下降，减弱抗体反应，降低吞噬细胞的功能等。严重的蛋白质营养缺乏还会影响免疫器官，胸腺呈现萎缩，大小和重量均减少。这是凋亡引起的胸腺细胞的减少和胸腺细胞增殖能力下降的结果。1.蛋白质一、蛋白质、氨基酸与免疫功能蛋白质的营养功能已被人们熟知，但119当蛋白质营养状况改善后，这些受损的免疫功能可以得到恢复。因此，建议每天应该适量吃一些瘦肉、鱼、虾、蛋、奶及豆制品等富含优质蛋白质的食物。在临床和试验方面，蛋白质营养与免疫的研究很广泛，得到较为一致的结论。蛋白质缺乏将会：（1）降低机体抗感染能力和淋巴器官发育；（2）降低细胞免疫功能；（3）降低体液免疫功能；（4）降低巨噬细胞的数量与活性。当蛋白质营养状况改善后，这些受损的免疫功能可以得到恢复。1202.氨基酸氨基酸是蛋白质的组成成分，机体对蛋白质的需求实际上是对氨基酸的需求。目前有关氨基酸对免疫反应的影响报道较少，由于赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸是动物大多数日粮中的限制件氨基酸，因而研究它们对机体免疫反应的影响具有重要意义。氨基酸与免疫功能关系的研究主要集中在赖氨酸、含硫氨基酸、苏氨酸和支链氨基酸等几种必需氨基酸和谷氨酰胺。但不同氨基酸在影响机体免疫功能的效应上发挥不同作用。

2.氨基酸氨基酸是蛋白质的组成成分，机体对蛋白质的需求实际121（1）苏氨酸苏氨酸是动物免疫球蛋白分子中的一种主要氨基酸，缺乏苏氨酸会抑制免疫球蛋白和T、B细胞及其抗体的产生。苏氨酸在禽类免疫球蛋白分子中数量上占主导地位，推测它可能在雏鸡的免疫反应中起重要作用，在苏氨酸缺乏小鸡日粮中，提高苏氨酸水平直至0.7%，小鸡对新城疫病毒（NDV）抗体滴度直线增加，这一水平时小鸡亦获得最大生长，这似乎表明最大免疫反应所需要的苏氨酸水平与最大生长一致。在哺乳动物中也发现动物缺乏苏氨酸表现出对肿瘤和疟原虫感染的易感性增加。（1）苏氨酸苏氨酸是动物免疫球蛋白分子中的一种主要氨基酸，缺122（2）赖氨酸赖氨酸缺乏是否影响动物机体免疫反应和对疾病对抗力尚没有明确结论。有研究证实，赖氨酸缺乏的小鼠具有与赖氨酸水平适当的小鼠相同的清除被注入腹膜腔中的鼠伤寒沙门菌的能力；另外接种了鼠伤寒沙门菌的赖氨酸缺乏小鼠和正常小鼠对随后的活菌感染具有相同易感性；赖氨酸缺乏的大鼠与正常大鼠产生相同水平的抗体。多数研究证明，赖氨酸缺乏并不降低动物机体的免疫反应。但也有试验发现赖氨酸影响机体免疫。Kornegay等（1993)发现，添加赖氨酸后，机体对卵清蛋白的刺激反应加强。

（2）赖氨酸赖氨酸缺乏是否影响动物机体免疫反应和对疾病对抗力123（3）亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸动物实验结果表明，亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸对免疫有联合作用，高水平的亮氨酸、低水平的异亮氨酸和缬氨酸对免疫功能有抑制作用，添加异亮氨酸和缬氨酸能消除免疫抑制。推论这种免疫抑制作用可能是由于高水平的亮氨酸与异亮氨酸和缬氨酸相拮抗，造成异亮氨酸和缬氨酸缺乏所致。有试验证实，缬氨酸缺乏抑制小鸡对新城疫病毒（NDV）的抗体反应，缬氨酸和亮氨酸及异亮氨酸同时缺乏增加小鼠对沙门氏菌的易感性。（3）亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸动物实验结果表明，亮氨酸、异亮124（4）含硫氨基酸与赖氨酸不同，蛋氨酸似乎对动物免疫反应影响较大。为获得最大的免疫反应，动物机体所需要的蛋氨酸水平通常需高于为取得最大生长所需要的蛋氨酸水平。而且补充胆碱和半胱氨酸均不能节省免疫所需要的蛋氨酸量。（因为淋巴细胞为蛋氨酸营养缺陷型细胞，不能利用同型半胱氨酸和胆碱合成蛋氨酸以补充蛋氨酸的不足）。含硫氨基酸在很大程度上影响动物的免疫功能及其对感染的抵抗力。在免疫反应方面，半胱氨酸可达到蛋氨酸的70％～80%的效果。半胱氨酸及其衍生物还能调节淋巴细胞和巨噬细胞的功能。此外，它还作为GSH的组分，在解毒及保护细胞免受自由基危害方面起着关键性作用。（4）含硫氨基酸与赖氨酸不同，蛋氨酸似乎对动物免疫反应影响较125（5）谷氨酰胺谷氨酰胺是肠上皮淋巴细胞的重要能量来源，且上皮淋巴细胞的增殖也需要谷氨酰胺。谷氨酰胺也是维持肠相关淋巴组织、分泌型IgA的产生和阻止细菌从肠的易位所必需的。此外，谷氨酰胺是精氨酸合成的前体，而精氨酸是一氧化氮（NO）合成的前体，NO是巨噬细胞活性和宿主防御的一个关键性的因素，谷氨酰胺与机体免疫具有密切的关系。

（5）谷氨酰胺谷氨酰胺是肠上皮淋巴细胞的重要能量来源，且上皮1263.核苷酸核苷酸是DNA和RNA的基本单位，参与体内糖原、磷脂、蛋白质、一些辅酶和激素第二信使的合成，也是免疫反应不可缺少的物质。动物和临床实验显示