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提升免疫力的营养食品

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:免疫功能低下,会对机体健康产生极为不利的影响,使多种传染病、非传染病的发病率和死亡率提高,其中引人注目的有肿瘤等。具有增强免疫力的功能性食品,能够增强机体对各种疾病的防御力、抵抗力,同时维持自身的生理平衡。半抗原仅具有反应原性而缺乏免疫原性。所以半抗原虽无免疫原性,但可决定免疫反应的特异性。免疫系统的存在及其功能的正常化,是机体免疫功能稳定的基本保证。

提升免疫力的营养食品

人体生来就具有对各种抗原物质的生理性反应,这种免疫功能人人皆有,无特异性,并可遗传给后代,称为非特异性免疫,在抗感染过程中是肌体的第一道防线。但在各种抗原刺激机体后,特异性免疫物质引起的免疫反应,如细胞免疫和体液免疫,被称为特异性免疫。

免疫功能低下,会对机体健康产生极为不利的影响,使多种传染病、非传染病的发病率和死亡率提高,其中引人注目的有肿瘤等。造成机体免疫力下降的原因有很多种,诸如营养失衡、精神或心理因素、年龄增大、慢性疾病、应激、内分泌失调和遗传因素等。具有增强免疫力的功能性食品,能够增强机体对各种疾病的防御力、抵抗力,同时维持自身的生理平衡。

一、免疫学的重要概念

(一)抗原

抗原(Antigen)是指能在机体内引起免疫应答的物质,它具有2种性质:

①刺激机体免疫系统产生特异性免疫反应,并形成抗体或致敏淋巴细胞,这种性质称为免疫原性(Immunogenicity)或抗原性(Antigenicity);

②与抗体或致敏淋巴细胞特异性结合出现免疫反应的物质,这种性质称为反应原性(Re-actinogenicity)。

免疫原(Immunogen)是指既具免疫原性又有反应原性的抗原。免疫原都是抗原,但抗原不一定都是免疫原。抗原的范围较广,包括免疫原、半抗原以及由不同抗原物质构成的复合体,如微生物血细胞或组织细胞等。由于传统习惯的缘故,现在人们一般将这两个词不加区别地通用

半抗原仅具有反应原性而缺乏免疫原性。当半抗原与蛋白质分子结合形成复合物后,可赋予其免疫原性,这种蛋白质大分子称为载体(Carrier)。半抗原—载体复合物能刺激机体产生抗体或致敏淋巴细胞,并与相应的复合物结合产生特异性免疫反应。所以半抗原虽无免疫原性,但可决定免疫反应的特异性。

抗原物质在激发免疫系统过程中,有不同的淋巴细胞参加。这其中有些抗原需有T细胞的辅助才能活化B细胞产生抗体,有些抗原则不需要。故可将抗原分为两种:

胸腺依赖性抗原(TD抗原);

②非胸腺依赖性抗原(TI抗原)。

(二)抗体和免疫球蛋白

抗体(Antibody),是在抗原物质对机体刺激后形成的,为一类具有与该抗原发生特异结合反应功能的球蛋白。

免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig),是指具有抗体活性或化学结构上与抗体相似的球蛋白。人类免疫球蛋白分为5大类,IgG、IgM、IgA、IgD和IgE,其中IgG是血清中含量最多的主要抗体,含有抗体的血清称为抗血清(Antiserum)。

抗体是免疫球蛋白,但免疫球蛋白并不都具有抗体活性。免疫球蛋白的范围,比抗体更广些。

(三)补体

补体是一组球蛋白,在血清中的含量比较稳定,不随免疫接种而增加。一般情况下,补体在体液中呈无活性的状态;当受到某种“激活剂”(如细胞抗原—抗体复合物)的作用后,其各组成成分依次被活化,补体各成分或其裂解片段才具有活力。活化的补体作用于细胞膜,最终会引起细胞膜的不可逆损伤,导致细胞(细菌)的溶解。

激活后的补体系统,呈现一系列具有酶活力的连锁反应,在体内参与特异性和非特异免疫反应。以抗体为介质的杀菌、溶菌及溶细胞等免疫反应,均需有补体参加。补体系统在激活过程中会产生趋化因子、过敏毒素之类的免疫因子,引发一系列的生物效应,可增强机体的防御能力,但也可能出现导致疾病的免疫病变。

二、免疫系统

机体的免疫功能是通过一个复杂的免疫系统实现的,包括免疫器官、免疫细胞和免疫因子。免疫系统的存在及其功能的正常化,是机体免疫功能稳定的基本保证。

(一)免疫器官

免疫器官是指实现免疫功能的器官和组织,包括中枢免疫器官和外周免疫器官两大类。前者对免疫应答的发生有决定性的作用,是能左右机体实现免疫应答功能的器官;后者是接受抗原刺激产生免疫应答的场所。由于其主要成分都是淋巴组织,故也称其为淋巴器官。

1.中枢免疫器官

中枢免疫器官包括骨髓、胸腺、腔上囊和类囊组织。由于它们在免疫应答中的首要作用,故也称为一级免疫器官。中枢免疫器官发生于胚胎的早期,是造血干细胞增殖、发育并分化成T细胞与B细胞的场所,可以不需抗原刺激而增殖淋巴细胞,并向外周免疫器官输送T细胞和B细胞,决定着外周免疫器官的发育。

骨髓(Bone marrow)是各种免疫细胞的原始发源地,是多能干细胞的所在地。多能干细胞具有强大的分化能力,可分化发育成红细胞粒细胞单核细胞(到组织中转化为巨噬细胞)、巨核细胞和淋巴细胞等,其中淋巴细胞约占骨细胞总量的20%。骨髓既是T细胞和B细胞的发源地,也是B细胞的成熟场所,此外还可产生K细胞等。

胸腺(Thymus)位于人体胸腔前纵膈上部、胸骨后方,是胚胎期发生最早的淋巴组织,为T细胞的发源地,是免疫系统的中心器官。它还可产生以胸腺素(Thymosin)为代表的各种胸腺激素,这些激素通过诱导T细胞的成熟,来达到对免疫功能的调节作用。

腔上囊(或称法氏囊,Bursa of fabricius),是鸟类独有的淋巴上皮器官,能够影响B细胞的分化与成熟。人和哺乳动物虽没有腔上囊,但有作用相似的类囊组织(Bursa equivalent or-gan),胚肝与骨髓是已被公认为哺乳动物的类囊组织,能直接形成B细胞。

2.外周免疫器官

外周免疫器官又称二级免疫器官,包括脾、淋巴结、黏膜相关的淋巴组织。这些器官的发育较迟,其淋巴细胞最初是由中枢免疫器官迁移来的,靠抗原的刺激而增殖,是接受抗原刺激发挥免疫作用的主要场所。

脾是血液通路中的滤过器官,也是体内最大的免疫器官。脾可产生大量的淋巴细胞,其中以B细胞为主,约占总数的60%。脾还含有大量的巨噬细胞,在全身免疫和清除自身已衰老的红细胞等方面,发挥重要作用。

淋巴结(Lymph nodes)呈豆形网状结构组织,分布在全身的各个不同部位,如颈、腋、腹股沟、肠系膜、盆腔及肺门等,其中以肠道附近、扁桃体和肝组织内较多。淋巴结是淋巴细胞定居和增殖的场所,其含有大量的淋巴细胞和巨噬细胞,参与抗原与抗体的复合反应,清除抗原异物。

黏膜相关的淋巴组织呈球形,分布在消化道呼吸道、泌尿生殖道和眼结膜等黏膜下异物容易入侵的部位。其所含有的淋巴细胞主要是B细胞,此外还有巨噬细胞。

肠道过去一直被认为是一个单纯消化吸收食物的器官,近年的研究表明它也是人体的一个免疫器官。

(二)免疫细胞

免疫细胞(Immunocyte)泛指所有参与免疫应答的细胞及其前身,包括淋巴细胞、单核吞噬细胞、粒细胞和红细胞等。人和哺乳动物的所有免疫细胞,都是从骨髓中的多能干细胞分化而来的。

1.淋巴细胞

淋巴细胞(Lymphocyte)是机体内最为复杂的一个细胞系,包括T细胞、B细胞、NK细胞和K细胞等,其中T和B细胞还分为若干亚群。因此,淋巴细胞是种类繁多而分工细致的一个复杂细胞类群。

T细胞(T淋巴细胞)依赖于胸腺,由T细胞参与的免疫应答,是由T细胞直接实现的,称为细胞免疫。

B细胞(B淋巴细胞)依赖于骨髓(或鸟类的腔上囊),由B细胞参与的免疫应答,是通过抗体实现的,称为体液免疫。T细胞和B细胞都有保存免疫记忆的能力。

NK细胞是自然杀伤细胞(Natural killer cell)的简称,发源于骨髓干细胞,而后分布于外周组织,主要是脾和外周血中。在人外周静脉血中,NK细胞占淋巴细胞总数的5%~10%。NK细胞是自发介导细胞毒的细胞,其细胞毒活力虽比T和K细胞弱些,但作用快,是机体重要的非特异性防御机能。

K细胞是杀伤细胞(Killer cell)的简称,占淋巴细胞总数的5%~15%,存在于腹腔渗出液、脾、淋巴结和血液中。K细胞具有抗体依赖的细胞介导细胞毒(Antibody-dependent cell-mediated cytotexicity,ADCC)作用,对靶细胞的识别与杀伤作用完全依赖于抗体,属于非特异性免疫反应。

除K细胞外,NK细胞、单核细胞和巨噬细胞等,也具有ADCC作用。NK细胞与K细胞统称大颗粒淋巴细胞,因为既不是T细胞,又不是B细胞,故又称为第三群细胞。

2.单核吞噬细胞与抗原递呈细胞

单核吞噬细胞,包括血液中的单核细胞与组织中的巨噬细胞(Macrophage,M)。它们具有吞噬、杀菌、细胞毒、抗原的处理与递呈、免疫调节等多种重要的生理功能。

抗原递呈细胞(Antigen presenting cell,APC)的主要作用是捕捉和处理抗原,并将有效抗原递呈给T细胞和B细胞,同时将其激活。由于APC能辅佐T细胞和B细胞发生免疫应答,故又称其为辅佐细胞(Accessory cell,A细胞)。

3.粒细胞

粒细胞由骨髓产生,其数量占正常血液白细胞总数的60%~70%。粒细胞分中性(Neutro-phil)、嗜酸性(Eosinophil)与嗜碱性(Basophil)三种,主要起吞噬作用,与抗体和补体一起抵抗微生物的侵袭,在炎症反应中起重要作用。

4.红细胞

红细胞与白细胞一样来源于多能干细胞,以往一直认为红细胞主要参与呼吸过程,白细胞则主要执行免疫与防御功能。近些年来随着研究的深入,人们已认识到红细胞不仅参与呼吸过程,同样具有免疫功能。

(三)免疫因子

在免疫应答中,抗原刺激仅是淋巴细胞分化增殖的触发物或第一信号,免疫因子在分化过程中发挥第二信号的介导作用。免疫因子就是由淋巴细胞、巨噬细胞等分泌的具有免疫介导作用的可溶性活性因子,也可称其为细胞因子(Cytokine)。

由淋巴细胞分泌的称为淋巴因子(Lymphokine),由单核吞噬细胞分泌的称为单核因子(Monokine)。目前研究进展迅速的淋巴因子,有白细胞介素(Interleukin,IL)、白细胞调节素(Leukoregulin,LR)和肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF)等。

三、免疫应答

免疫功能,包括三种作用:

①识别异己;(www.xing528.com)

②免疫监视;

③免疫防御。

免疫细胞的功能,首先是识别异己物质,对机体细胞有时出现的突变性细胞株,加以识别并消除,保持正常细胞株的纯正性,防止癌变的发生,这就是免疫细胞的监视功能。

免疫防御功能,是指机体正常的免疫力,可以防御与消灭侵入体内的病原微生物,通过抗原抗体反应产生免疫应答,保护机体旺盛的免疫功能与健康水平。

(一)特异性的免疫应答

免疫应答(Immune response,Ir)是指抗原进入机体后,免疫细胞对抗原分子的识别、活化、增生、分化,以及最终发生免疫效应等一系列复杂的生物学反应过程。

在一般的情况下,免疫应答是机体免疫系统执行防卫功能的生物学过程,具有维持机体正常活动的保护作用,也就是免疫保护。但是,它也可能对机体造成损伤,引起超敏反应或自身免疫疾病等。因此,某些条件下的免疫反应是有害的,不能认为免疫功能对机体都是有利的。

(二)非特异性的免疫应答

1.吞噬作用

病原微生物等异物,通过皮肤或黏膜侵入组织后,可被存在于体内不同部位的中性粒细胞与单核吞噬细胞逐级吞噬。

2.细胞毒作用

巨噬细胞对异己细胞的杀伤作用,除了吞噬作用外,还具有下列3种不同形式的细胞毒作用:

①激活巨噬细胞的细胞毒作用;

武装巨噬细胞的细胞毒作用;

③抗体介导的细胞毒作用。

值得注意的是,上述三种非吞噬的细胞毒作用都可以杀伤肿瘤细胞。但在肿瘤组织中,与肿瘤相关的巨噬细胞有异质性,一方面能杀瘤细胞,另一方面也能助长瘤细胞的生长或转移。

四、增强免疫功能性食品的开发

(一)蛋白质

蛋白质的种类不同,对免疫功能的影响也不同。例如,喂养含20%乳蛋白的小鼠对TD和TI抗原的反应性,明显强于喂养等量酪蛋白、大豆小麦蛋白的小鼠。

蛋白质的种类对细胞免疫没有影响,这说明其影响仅局限于B细胞,可能是由于蛋白质的氨基酸模式不同所致。蛋白质通过改变肠道菌群的组成,或直接影响B细胞对免疫原刺激的反应能力,从而影响机体的免疫功能。

从鸡蛋中提取出的免疫球蛋白,能有效地增强机体的免疫功能。谷胱甘肽可清除自由基,保持红细胞的完整,保护免疫细胞。精氨酸鸟氨酸,对免疫系统也是必需的。谷氨酰胺对于维持小肠黏膜的完整性、改善免疫功能十分重要。

(二)脂质

脂肪酸的缺乏或不足,会使淋巴组织萎缩,降低对TD与TI抗原的反应。但若给动物喂养高脂饲料,其被病原菌感染的感染率与死亡率也明显增高;通过静脉注射脂质,可降低单核吞噬细胞的功能。

亚油酸亚麻酸等必需脂肪酸,是维持机体免疫系统最重要的基本营养素和功效成分。ω-3和ω-6系列多不饱和脂肪酸,具有一定的免疫促进作用。

脂肪酸的含量及其饱和程度,可通过改变细胞膜结构等途径,影响机体免疫功能。过量的饱和脂肪酸,可抑制体内的免疫应答和体外淋巴细胞的转化,抑制单核吞噬细胞的功能,抑制粒细胞的游走和杀菌能力。过量的不饱和脂肪酸,可使胸腺萎缩,损害淋巴细胞和粒细胞的功能,抑制淋巴细胞的转化。

胆固醇是保证淋巴细胞功能的必需成分,但胆固醇过多会改变淋巴、粒细胞膜的脂质组成,降低细胞膜的流动性,可损害淋巴细胞转化和吞噬能力,增强对感染的易感性。高胆固醇导致的免疫抑制作用,可能与体内PGI的合成有关,氧化胆固醇有更强的免疫抑制作用。

(三)碳水化合物

真菌(如香菇灵芝冬虫夏草等)和植物(如黄芪人参)中提取的活性多糖,能明显提高机体的抗病防御能力,强化免疫功能,辅助抑制肿瘤。

功能性低聚糖之类的益生素以及乳酸菌等,能调节肠道菌群,诱导干扰素、促进细胞分裂而产生体液和细胞免疫,起到激活免疫、抗肿瘤的功效。

(四)维生素

1.维生素A

维生素A及β胡萝卜素可增强机体对微生物的抵抗力,缓和免疫抑制反应,增加宿主的抗肿瘤效应。维生素A可增加TI抗原所致的抗体数量,能直接作用于B细胞而增强机体的抗体反应,预防氢化可的松等免疫抑制剂所引起的体液免疫抑制现象。

2.维生素E

维生素E是一种有效的免疫调节剂。维生素E的缺乏,可增加具有抑制免疫反应的PG合成量,改变巨噬细胞膜的受体浓度,损害红细胞、淋巴细胞膜的完整性。维生素E缺乏的大鼠,可观察到淋巴细胞线粒体的畸变现象。

3.维生素C

维生素C对维持人体正常免疫功能是必需的。白细胞含有丰富的维生素C,其数量随摄入量的增加而增大,急性或慢性感染时含量会急剧减少。

4.维生素B6

维生素B6缺乏时,细胞免疫功能和体液免疫功能均受到明显的影响,包括胸腺萎缩、外围血液淋巴细胞减少、单核巨噬细胞功能异常等。老年免疫功能低下与维生素B6密切相关,补充B6后免疫功能得以明显改善。临床上,患有何杰金氏病(Hodgkin's disease)或因肾功能不全而进行透析的病人,一般均伴有维生素B6不足或缺乏,补充维生素B6后免疫功能可得到相应改善。

尽管如此,正常人大剂量补充维生素B6,并不产生显著的免疫增强效果。

5.其他维生素

维生素B1、维生素B12叶酸生物素等,对机体的免疫功能均可发挥作用。辅酶Q10能支持免疫系统,加强细胞对氧的摄取,增强心脏功能。

(五)矿物元素

1.锌

锌能直接刺激胸腺细胞使其增殖,增加胸腺素的分泌量,维持细胞免疫的完整性。锌还是某些免疫介质活性的必需元素。

胎儿期缺锌,会减少Ig的产生并可持续到第2~3代;哺乳期缺锌,可大大降低胸腺素的生成量和抗体反应的增长;断乳后缺锌,对体液免疫反应仍有不良影响。

2.铁

缺铁可损害免疫功能,减少T细胞数量,减弱对肿瘤的杀伤力。缺铁动物的中性白细胞杀菌活性降低,微生物感染的发病率和死亡率增加。缺铁对人类体液免疫无明显影响,B细胞数量Ig水平及补体成分正常。

3.铜

铜可增强中性粒细胞的吞噬功能,铜缺乏可抑制单核吞噬细胞系统,降低中性粒细胞的杀菌活性,从而增加对微生物的易感性。伴有铜缺乏的家族性Menkes综合征患者,细胞免疫弱,常因感染肺炎而死亡。

4.硒

硒有广泛的免疫调节作用。硒和维生素E合用,对增强抗体产生和淋巴细胞转化反应有协同作用。如果两者同时缺乏,对依赖T细胞抗体反应的损害更为明显。

缺硒会影响非特异性免疫,严重抑制中性粒细胞移动能力,减弱杀菌能力。缺硒动物腹腔渗出液中的巨噬细胞明显减少,细胞内谷胱甘肽过氧化酶的活性减弱,释放出的过氧化氢数量明显增多。

(六)具有增强免疫功效的典型配料

具有增强免疫功效的典型配料如表8-1所示。

表8-1 具有增强免疫功效的典型配料

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