營養與傳染病發生之關係
版權宣示: 本單元是張老師的精心傑作,歡迎上網者載錄自用,但若要轉載刊登或出版,均需取得張老師的同意。
A,被稱為是抗傳染病的維生素,然而在第二次大戰後,維生素在預防或治療傳染病時,被吹虛得太過火,像是萬靈丹似地;但無可否認的事實是某些報告指出:營養缺乏之情形下,亦可阻止病毒與原蟲類屬之傳染,主要的理論是營養缺乏可經由其對傳染物代謝作用之反效應而產生。此種事實似可為斷食治病的治療法做一理論依據。壹、概說
營養性疾病發生在人類時,大部分是因饑荒或瘟疫,或貧窮人家所特有的疾病,但目前許多文明高度發達的國家,其人們亦發生營養性疾病,後者的營養性疾病係因營養過剩所造成的慢性病,諸如肥胖症、痛風、高血壓、糖尿病、心臟病、腎臟病等等。
無可否認的一個事實,是人類或動物營養不良,將造成容易感染疾病或傳染病,例如人類長久攝食低蛋白質食物,其體內抗體的產生將大受影響,甚至在長久缺乏某些維生素或礦物質,亦將減低對疾病的抵抗力。早在第一次世界大戰後,疫病流行,微生物學者在研究宿主與外來細菌間的關係時,發現宿主在增加營養情況下,對疾病的控制非常有助益。例如當時的維生素
故談論營養,不僅著重在預防營養性疾病之發生,亦應該瞭解營養在傳染病發生情形下,所扮演的角色,並能善加利用來提高對疾病的抵抗力。目前已有甚多的營養研究者開始探討,微量元素對人類或動物免疫力所造成的影響。
貳、營養與傳染病之關係
一、營養與傳染病原之交互作用
有相當多的報告涉及人類與動物營養缺乏與傳染病的交互作用,其交互作用情形包括有協同作用、對抗
(排斥)作用或無任何可證明其有交互作用等。茲述說如下:1.與細菌之交互作用:
一般而言,飼料中營養缺乏與細菌的傳染,是最典型的具有協同作用,亦即營養素缺乏之情形下,人類或動物較易被細菌所感染而發病,例如大家所熟悉的肺結核病(T.B.),是傳染病與營養缺乏所產生的疾病,而造成肺結核病傳染的主要營養缺乏是維生素A與C,因缺乏上述兩種維生素,將降低動物對肺結核病的抵抗力(Downes、Getz等),故維生素A與C與肺結核病是具有協同作用的典型。
2.與病毒之交互作用:
病毒傳染經常伴隨著一個營養失調的情形發生,而某營養失調後的缺乏,又可增強對該病毒的抵抗力,此即是對抗作用的最好例證。一般病毒傳染所引起的營養失調,大部分是維生素B群的某些維生素,下面所列者是已被確認的營養與病毒對抗作用的例證。小老鼠在維生素B1缺乏情形下,對其脊髓灰白質炎(Poliomyelitis)病毒的抵抗力有增加的趨勢;同樣的,維生素B1缺乏情形下,對西部種的馬腦炎(Encephalitis)病毒的抵抗力亦有增加之趨勢;另外維生素B1缺乏情形下,對小雞的腦脊髓炎(Encephalomyelitis)病毒的抵抗力亦有增加之趨勢。所有上述的情形,正可以用來說明斷食療法,也正是利用營養缺乏與疾病產生對抗作用的理念,以此作用在進行色身對病源體的抵抗作用,或可說是病源因營養來源不繼而失去活力。
另外,Lichstein氏等發現急性葉酸(folic acid)缺乏症,對猴類的脊髓灰白質炎傳染,並無抵抗效應,但慢性的葉酸缺乏症,卻可導致一相當高水平抵抗力。反之,小老鼠在急性缺乏維生素B6時,對肺炎病毒有增加其抵抗力的作用,但在慢性維生素B6缺乏八天以上之情形下,此對抗作用轉型,而對肺炎病毒的抵抗力減少,此抵抗力減少係因由營養與病毒的對抗作用轉變為協同作用所致。要解釋為什麼8天後,會由對抗作用轉成協同作用的現象,可能因長期缺乏維生素B6,正常的細胞亦被餓死,生化現象不能進行才會發生轉變。
通常病毒在其與營養交互作用上,對某種維生素缺乏,顯示相當程度的特性。例如維生素B2對小老鼠的脊髓灰白質炎的傳染具有對抗作用,但對謝勒氏(Theiler)病毒卻無此作用;然而泛酸(pantothenic acid)的缺乏,卻對謝勒氏病毒具有對抗作用,而對小老鼠的脊髓灰白質炎,卻無此對抗作用。
另外,所有營養不正常毛病均與立克次氏體屬(Rickettsiae)病毒感染,具有協同的作用。可說是營養不良的人,更容易發生此病。
3.與原蟲類之交互作用:
原蟲類屬傳染與營養的交互作用,協同作用與對抗作用兩者發生比例相當。例如腸道的原蟲,尤其是阿米巴原蟲(amebae),僅與營養缺乏具有協同作用。而血液中的原蟲,尤其是瘧原蟲(malaria parasites),與營養缺乏更具有對抗作用。故斷食療法對瘧疾應更有良效。
二、傳染病與營養素之相關
上述所討論的僅限於感染傳染病過程中對營養之影饗,相反的,大部分的傳染病均對營養的狀況有不利的效應,茲將傳染病對蛋白質代謝與維生素缺乏之影響,略述於下:
1.傳染病與蛋白質代謝
傳染病對蛋白質代謝有顯著的阻礙,此種阻礙導因於組織蛋白質的過度分解,蛋白質合成能力的低下。
很早以前,傳染病破壞豬隻體內氮的平衡,是一項不諍的事實。在1910年時,MacCallum即指出在發熱高溫八天中,損失氮相當於兩公斤的肌肉。在瘧疾、肺炎、鏈球菌屬傳染,或丹毒、腎孟腎炎、傷寒、副傷寒、肺結核、腦膜炎等,均造成尿中氮排出的增加。尿氮的損失部分來自於身體高溫,造成對更大能量需求的負擔,但大部分來自於蛋白質被毒素的分解。氮的損失可能發生在疾病前兆期發燒之前,或臨床症狀呈現時,同時會持續至動物高燒退減後為止。
在慢性感染疾病時,亦會造成蛋白質代謝的負影響,儘管人類或動物攝食正常量的蛋白質,或技術性地補充蛋白質,並無絲毫效用,還是會導致低蛋白質症。
在疾病感染中,嬰兒或仔畜所引起氮的流失更為顯著,因為嬰兒或仔畜每公斤所需蛋白質量較高。在下痢疾病感染中,縱使每日每公斤增加2克或更多的蛋白質,亦會形成負的氮平衡。一般而言,疾病感染所導致的不正常中,胃腸道對營養素的吸收效果降低,並不是非常重要的因素。
2.食物中蛋白質高低與抗體之關係
低蛋白質餐飲食會導致抗體蛋白合成之低下,白血球、淋巴球、血紅素生產會低下,從而對種種疾病的抵抗力降低,疾病後恢複亦較遲緩。McGillivray氏等(1964)指出用沙門氏桿菌攻擊豬隻,讓等動物攝食蛋白質量越高者,其豬隻抗體力價有越高之趨勢。該試驗指出飼料中含15%粗蛋白質時,其豬隻日增重為0.28公斤,抗體力價為90;在粗蛋白質含30%時,豬隻日增重為0.16公斤,抗體力價為320;在攝食35%粗蛋白質飼料時,豬隻日增重為0.25公斤,抗體力價為800。
3.維生素B群與抗體產生之關係
Harmon氏等(1963)指出:缺乏維生素B群之泛酸、維生素B6或維生素B2時,很顯著地降低其抗體的產生,但隨之會恢復到正常的水平。在該試驗中,以飼料中含有上述三種維生素為對照組,而以缺乏各一種維生素為處理組。結果指出以沙門氏桿菌攻擊後,所有對照組豬隻之抗體,均顯著地高於處理組。雖然各處理組豬隻之總血清蛋白數值,並無多大改變,但攝食泛酸缺乏飼料的豬隻,其乙球蛋白卻顯著地高於對照組豬隻;而攝食維生素B6缺乏飼料的豬隻,其β球蛋白卻顯著地低於對照組豬隻。所有試驗處理組豬隻,在補充該維生素後,再以沙門氏桿菌來攻擊,其抗體力價即恢復。
參、各種營養分所扮演的功能:
一、蛋白質(胺基酸):
各種組織器官組成成分:包括肌肉、神經、皮膚、結締組織、其他重要器官及血球、毛髮、蹄、角等。
各種消化脢合成成分:由胺基酸所組成的脢,是營養消化的有機觸劑。例如唾液中的澱粉脢、麥芽糖脢,胃液中的胃蛋白脢、胃凝乳脢、胃脂肪脢,胰液中的胰澱粉脢、胰蛋白脢、胰脂肪脢、胰凝乳脢,腸液中的胜鈦脢、麥芽糖脢、乳糖悔、蔗糖脢等。
各種賀爾蒙合成成分:甲狀腺素、胰島素、昇糖素、腎上腺素、腦下垂體分泌的激素、生長激素及其他生化過程中的各種脢等等。
能量的來源:多餘的蛋白質將被用來做為能量的另一來源。
腦細胞營養分:如某些支鍵胺基酸被腦細胞所利用,白胺酸、異白胺酸、纈胺酸等。
抗體合成之元素:例如lgG、IgA、IgM、IgD、IgE等等。
抵抗寒冷的最好物質:因蛋白質在代謝中,能產生仍60%的熱增生,故能供動物在冬天禦寒。
二、碳水化合物:
能量的來源:有單醣如葡萄糖、果糖和半乳糖,雙醣如蔗糖、麥芽糖、乳糖,多醣有澱粉、菊醣、肝醣及反芻動物可利用的纖維素。各種營養匯流中心物質。
神經細胞與腦細胞營養:即以葡萄糖形式被吸收利用。
能量小儲存站:如肝醣。
蛋白質合成之骨架來源。
三、脂質:
能量儲存大本營。
長程活動能源供應者。
類固醇賀爾蒙合成原料,如睪丸素酮(Testosterone)或稱雄性素、動情素(Estrogen)或稱雌性素、黃體素(Progesterone)或稱妊娠素。
脂溶性維生素吸收有關,如維生素A、D、E、K。
腎臟、腸器官等支撐作用。
細胞壁的主要成分之一,如磷脂質。
堆積皮下保護肌肉與神經並保持體溫。
四、維生素:
與代謝作用有關者-當輔脢用。
(1)氧化還原(原子傳遞)作用有關者,如菸鹼酸、泛酸、維生素B2。
(2)TCA反應環(α一酮戊二酸à 丁二醯輔脢A)所必需,如維生素B1、鎂。
(3)脂肪合成(固定CO2)所必需者,如生物素(biotin)、錳。
(4)輔脢A與脂肪代謝(去氨基NH3)所必需者,如維生素B6。
(5)特別胺基酸(甲硫胺酸)代謝有關者,如葉酸與維生素B12--合成膽鹼和副肉精(Carnitine)。
與骨骼生長有關者-維生素C與維生素D。
與眼睛視力及細胞黏膜有關--維生素A、維生素B2。
與賀爾蒙分泌及生殖力有關者--維生素E、維生素C、泛酸。
與血液物質有關者--維生素B12、維生素E。
與毛髮維護有關者:(1)防止毛髮脫--肌醇。(2)防止毛髮灰白--對氨基安息香酸(PABA)、生物素、葉酸、泛酸。
產生免疫力抗體-維生素A、E、C、B2、B6、泛酸等。
增加肌肉彈性--維生素E。
五、礦物質:
骨骼之主要成分--鈣、磷。
控制肌肉收縮的功能--鈣、鎂。
防止貧血的功能--鐵、銅、鈷。
維持血液酸鹼平衡--磷。
維持正常血壓--鉀、鈉、氯。
防止代謝亢進--碘。
產生免疫力--鋅、鎂、硒、銅、鐵。