The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.4 No.3 2015

THE EFFECTS OF FEEDING CATTLE WITH ARGININE ON IMMUNE FUNCTION

原著論文

アルギニンの給与が黒毛和種牛の血中遊離アミノ酸濃度および免疫機能に及ぼす影響
松田敬一 1） 前田洋佑 2） 岡田
1）宮城県農業共済組合〒 981-3602
2）北里大学徹 3） 大塚浩通 4）

家畜診療研修所

宮城県黒川郡大衡村大衡字平林 39-4

獣医学部

〒 034-8628

青森県十和田市東二十三番町 35-1

3）あすかアニマルヘルス株式会社〒 163-0541
4）酪農学園大学〒 069-8501

東京都新宿区西新宿一丁目 26 番 2 号
獣医学群
北海道江別市文京台緑町 582 番地

連絡担当者： 松田敬一
〒 981-3602 宮城県黒川郡大衡村大衡字平林 39-4
Tel：022-345-2239

Fax：022-345-0891

E-mail：matsuda@nosaimiyagi.or.jp［要約］

アルギニンは、様々な生理作用を表すアミノ酸であり、ヒトにおいて免疫賦活作用があると報告されている。しかし、牛におけるアルギニンの生理作用はあまり明らかにされていない。今回我々は、
アルギニンを牛に給与し血中遊離アミノ酸濃度および免疫細胞数に及ぼす影響を調査した。調査には、10 ヶ月齢の黒毛和種肥育牛 36 頭（去勢 18 頭、雌 18 頭）を用いた。試験開始より 3 ヶ月間、L- アルギ
ニンを 20％含有したアルギニン配合飼料（50g/ 頭 / 日）を給与した 18 頭を給与群、非給与の 18 頭を対照群とした。アルギニン給与前（10 ヶ月齢）、給与後（13 ヶ月齢）、および給与終了 3 ヵ月後（16 ヶ月齢）に採血を行い、血中遊離アミノ酸濃度および末梢血単核球表面抗原の解析を行った。血中遊離
アミノ酸濃度は、アルギニンが 2 群間で有意な交互作用が認められ、単純主効果検定の結果、給与群の 13 ヶ月齢が給与群の 10、16 ヶ月齢および対照群の 10、13、16 ヶ月齢に比べ有意に高い値を示した。
他のアミノ酸では群間に有意な差は認められなかった。末梢血単核球表面抗原陽性細胞数は、CD3 陽
性 CD45R 陽性細胞数は給与群が対照群に比べ有意に高い値で推移した。他の細胞では群間に有意な差は認められなかった。また、疾病発生率は給与群（5.56％）が対照群（44.44％）に比べ有意に低かった。
これらの結果から、アルギニンの給与によって、血中遊離アルギニン濃度が増加するとともに、疾病発生率が改善され、免疫細胞数もそれと同時に変動したと考えられ、アルギニンは免疫機能を改善させることによって疾病発生を防除する可能性がある。
キーワード：アミノ酸、アルギニン、免疫機能、黒毛和種牛

受付：2015 年 1 月 9 日
受理：2015 年 6 月 18 日

－ 99 －

家畜感染症学会誌４巻 3 号 2015

アルギニンの給与が牛の免疫機能に及ぼす影響

0.5kg、および配合飼料 4kg（乾物中％：TDN

緒論

67.4％、CP 13.1％、NDF 41.1％）、16 ヶ月齢でアミノ酸は、動物においてタンパク質の構成は、稲わら 2kg、大豆粕 0.5kg、および配合飼成分となる重要な栄養素であり、生体内で合成料 7kg（ 乾 物 中 ％：TDN 72.2 ％、CP 13.5 ％、することが出来ない必須アミノ酸と、合成する

NDF 32.9％）と牛の成長に合わせて濃厚飼料ことが出来る非必須アミノ酸とに分類されるを増給した。

［17］。アミノ酸は、様々な生理作用を有してお通常の飼料に加え試験開始から 3 か月間、り、免疫機能に作用するアミノ酸としては、グ

L-Arg を 20 ％ 含 有 し た Arg 配 合 飼 料（ ア ルルタミン［26, 27］、オルニチン［11, 12］、分岐

ファット、あすかアニマルヘルス株式会社、東鎖アミノ酸（BCAA）［2］およびアルギニンな京）を 1 日 50g 給与した 18 頭（去勢 9 頭、雌どが報告されている。

9 頭）を給与群、および通常の飼料のみを給与

アルギニン（Arg）はアミノ酸の一つであり、した 18 頭（去勢 9 頭、雌 9 頭）を対照群に群ヒトを含む多くの哺乳動物において準必須アミ分けした。各肥育農場に、給与群および対照

ノ酸（条件付必須アミノ酸）として考えられて群の両群を配置した。各農場における調査対

おり、成長期などの生体の状態によっては摂取

象牛の群分けおよび性別は以下の通りである。

することが望ましいアミノ酸である［23］。また、

A 農場、給与群：雌 2 頭、対照群：雌 2 頭。B

体内で一酸化窒素（NO）の合成基質となる［4］

農場、給与群：去勢 3 頭、対照群：去勢 3 頭。

など様々な生理作用を示すアミノ酸である。ヒ

C 農場、給与群：去勢 2 頭および雌 2 頭、対照群：

トにおいて、血管拡張作用［10］、成長ホルモ

去勢 2 頭および雌 2 頭。D 農場、給与群：雌 2 頭、ン分泌促進作用［3］、オルニチン回路の活性化

対照群：雌 2 頭。E 農場、給与群：雌 3 頭、対［19］、および免疫賦活作用［5］などが報告さ

照群：雌 3 頭。F 農場、給与群：去勢 4 頭、対れている。しかし、牛における Arg の生理作

照群：去勢 4 頭。

用はあまり明らかにされておらず、特に免疫機調査方法：Arg 配合飼料給与前（10 ヶ月齢）、能に及ぼす影響についての報告はほとんど見ら

給与 3 ヶ月間終了時（13 ヶ月齢）、および給れない。そこで、我々は Arg の給与が牛の免

与 終 了 3 ヶ 月 後（16 ヶ 月 齢 ） に 体 側 お よ び

疫機能に及ぼす影響を調査することを目的とし採血を行った。体側は、電気抵抗線式はかりて、黒毛和種牛に Arg 配合した混合飼料を給（SC-4L、田中衡機工業所、新潟）を用いて体与し血中遊離アミノ酸濃度および免疫細胞数の重、牛体測定器（NFK64、富士平工業株式会

推移、疾病発生率を調査した。

社、東京）を用いて体高、および和牛体重推定
尺（NFK71、富士平工業株式会社）を用いて材料と方法

胸囲の測定を行った。採血は、頸静脈より血清調査対象牛および群分け：管内 6 黒毛和種肥

分離用凝固促進剤入真空採血管（ベノジェクト

育農家に飼養されていた臨床的に健康な 10 カ

Ⅱ VP-AS109K、テルモ株式会社、東京）およ

月齢の黒毛和種肥育牛 36 頭（去勢 18 頭、雌び EDTA-2Na 加真空採血管（ベノジェクトⅡ

18 頭）を用いた。試験協力農家は同一肉牛部

VP-DK052K、テルモ株式会社）を用いて実施会に加盟しており、基本となる肥育飼養管理方した。採血後 1 時間以内に遠心分離を行い、血法は同一であった。給与飼料は、粗飼料にはチ

清分離用凝固促進剤入真空採血管から血清を得

モシー乾草および県内で収集された稲ワラ、濃た。得られた血清は、血液生化学検査および厚飼料には大豆粕および同一の配合飼料（現物

血中遊離アミノ酸濃度の測定に供した。また、

中％：DM 88％、TDN 70％、CP 11.5％、NDF

EDTA-2Na 添加真空採血管で採取した血液は、

21.0％）を用いた。給与量および飼料養分含量

白血球数（WBC）の測定および末梢血単核球

は、10 ヶ月齢ではチモシー乾草 3kg、稲わら

表面抗原の解析に供した。加えて、調査期間中2kg、 お よ び 配 合 飼 料 2kg（ 乾 物 中 ％：TDNの疾病発生数（腸炎および呼吸器感染症）を調

59.8％、CP 9.2％、NDF 55.3％）、13 ヶ月齢で査し、各群において疾病発生率（疾病発生数 /は、チモシー乾草 1kg、稲わら 2kg、大豆粕

調査対象牛数× 100）を算出した。

－ 100 －

The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.4 No.3 2015

THE EFFECTS OF FEEDING CATTLE WITH ARGININE ON IMMUNE FUNCTION

血液生化学検査：血液生化学検査として血お よ び 抗 ウ シ MHC class- Ⅱ 抗 体（TH14B、

清ビタミン A 濃度（VA）、血清ビタミン E 濃

VMRD：単球、B 細胞）である。算定はこれ度（VE）、血清アスパラギン酸アミノトラン

までの報告を参考に［14］、FACScan 解析によスフェラーゼ活性値（AST）、血清γーグルタ

り得られたサイトグラム中の単核球および顆粒

ミルトランスペプチターゼ活性値（GGT）、血球の割合、単核球中の各抗原の陽性割合および

清尿素窒素濃度（BUN）、血清アルブミン濃度

白血球数から下記の計算式を用いて各細胞の実（Alb）、血清総コレステロール濃度（T.cho）、数値を算出した。細胞数（個 / μℓ）＝単核球

および血清総タンパク質濃度（TP）を測定した。

中の対象細胞陽性率× WBC ×［単核球割合 /VA および VE の測定は、高速液体クロマトグ（単核球割合 + 顆粒球割合）］

ラ フ ィ ー 法 を 用 い て 測 定 し た。AST、GGT、

統計方法：統計解析には SPSS 13.0（エス・BUN、および T.Cho は酵素法を用いて測定しピー・エス・エス株式会社、東京）を用いた。

た。Alb はブロムクレゾールグリーン法を用い得られた結果は平均値±標準偏差で示した。各て測定した。TP は Biuret 法を用いて測定した。

検査項目における農場間、性別間、および群間

血中遊離アミノ酸濃度の測定：血中遊離アの比較には、反復測定二元配置分散分析を用い、ミノ酸濃度の測定には、全自動アミノ酸分析

群間効果を求め危険率 5％未満となった項目を機（JLC-500/V、日本電子株式会社）を用いて、有意差ありとした。また、要因間において交互

イオン交換クロマトグラフィ法によりアミノ酸作用が認められた項目については Bonferroniの分離および測定を行った。測定項目は、必須の方法による単純主効果検定を用いて各要因にアミノ酸（EAA）としてメチオニン（Met）、

おける主効果の検出を行い、危険率 5％未満とリジ ン（Lys）、スレオニン（Thr）、ヒスチジ

なった要因を有意差ありとした。疾病発生率

ン（His）、トリプトファン（Trp）、フェニルの比較は、Fisher の直接確立計算法を実施し、アラニン（Phe）、バリン（Val）、イソロイシ

危険率 5％未満を有意差ありとした。

ン（Ile）およびロイシン（Leu）を、非必須ア

結ミノ酸（NEAA）としてグリシン（Gly）、ア果

ラニン（Ala）、アスパラギン（Asn）、アスパ

体側結果：農場間および群間の比較では各項

ラギン酸（Asp）、グルタミン（Gln）、グルタ

目で有意な差は認められなかった（表 1）。性ミン酸（Glu）、セリン（Ser）、Arg、プロリン

別間の比較では、体重、体高、および胸囲は、（Pro）およびチロシン（Tyr）とした。

去勢が雌に比べて有意に高い値で推移した。

末梢血単核球表面抗原の解析：WBC の測定

血液生化学検査：農場間、性別間および群間は、 自 動 血 球 計 算 装 置（PC607、ERMA 社、の比較において、すべての検査項目で有意な差

Germany）を用いて行った。末梢血単核球表は認められなかった（表 1）。

面抗原の解析は間接蛍光抗体法を用い、報告さ

血中遊離アミノ酸濃度：農場間および性別間れている方法に準じてフローサイトメーターの比較では、すべての検査項目で有意な差は（FACScan、Becton Dickinson、U.S.A.） で 測認められなかった。群間の比較では、Arg は定および解析した［24］。使用した一次抗体は、2 群間で有意な交互作用が認められ、単純主効

抗ウシ CD3 抗体（MMIA、VMRD、U.S.A.：成果検定の結果、給与群の 13 ヶ月齢（1179.0 ±熟総 T 細胞）、抗ウシ CD4 抗体（CACT183B、266.6nmol/mℓ）が給与群の 10（243.7 ± 46.6

VMRD ： ヘ ル パ ー T 細 胞 ）、 抗 ウ シ CD8 抗

nmol/m ℓ）、16 ヶ 月 齢（464.5 ± 506.9 nmol/体（9ACT80C、VMRD ：キラー T 細胞）、抗mℓ）および対照群の 10（383.9 ± 432.0 nmol/

ヒ ト CD14 抗 体（MY-4、 ベ ッ ク マ ン コ ー ルmℓ）、13（597.5 ± 468.5 nmol/mℓ）、16 ヶ月

ター（株）、東京：単球）、抗ウシ CD45R 抗体

齢（588.3 ± 540.9 nmol/mℓ）に比べ有意に高（GC6A、VMRD：B 細胞、ナイーブ T 細胞）、

い値を示した。他のアミノ酸では群間に有意な

抗ウシ CD335 抗体（MCA2365、AbDserotec、差は認められなかった（表 2）。

UK : ナチュラルキラー（NK）細胞）、抗ウシ

末梢血単核球細胞構成：農場間および性別間

WC1-N1 抗体（B7A1、VMRD ：γδ T 細胞）、の比較では、すべての検査項目で有意な差は認－ 101 －

家畜感染症学会誌４巻 3 号 2015

アルギニンの給与が牛の免疫機能に及ぼす影響表
1．各群における体側および血液生化学検査結果の推移
表1．各群における体側および血液生化学検査結果の推移
１０ヶ月齢（給与前）
体重１３ヶ月齢（給与後）１６ヶ月齢（給与終了３ヶ月後）

給与群
対照群

291.3 ± 37.4
296.0 ± 34.7

347.6 ± 42.8
373.1 ± 49.5

455.7 ± 62.4
445.2 ± 60.1

給与群
対照群

115.6 ± 3.5
116.1 ± 5.3

120.3 ± 4.5
121.4 ± 6.0

125.7 ± 5.1
126.9 ± 7.6

給与群
対照群

153.0 ± 6.7
152.2 ± 5.1

171.6 ± 6.3
169.0 ± 6.0

186.0 ± 9.7
183.4 ± 6.6

給与群
対照群

78.1 ± 28.4
93.8 ± 32.8

101.6 ± 37.3
123.4 ± 42.4

96.1 ± 26.5
103.1 ± 50.0

給与群
対照群

206.5 ± 100.3
242.2 ± 115.7

349.7 ± 116.5
375.0 ± 103.3

482.8 ± 31.8
488.2 ± 52.5

血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ活性値（AST） 給与群
対照群

70.4 ± 28.1
78.5 ± 33.5

73.9 ± 16.4
87.8 ± 42.8

84.4 ± 17.5
85.9 ± 19.0

血清γーグルタミルトランスペプチターゼ活性値（GGT）

給与群
対照群

26.1 ± 2.4
25.5 ± 3.4

27.1 ± 5.8
28.5 ± 10.4

29.8 ± 4.5
29.5 ± 5.6

給与群
対照群

8.5 ± 3.4
9.9 ± 3.2

16.4 ± 4.5
16.9 ± 5.4

16.0 ± 3.5
15.4 ± 3.0

給与群
対照群

3.67 ± 0.10
3.67 ± 0.17

3.68 ± 0.19
3.59 ± 0.15

3.53 ± 0.15
3.51 ± 0.19

給与群
対照群

98.5 ± 18.1
100.0 ± 24.2

119.4 ± 35.5
116.6 ± 22.9

158.6 ± 33.6
152.7 ± 20.1

給与群
対照群

6.58 ± 0.22
6.47 ± 0.34

6.53 ± 0.44
6.59 ± 0.41

6.53 ± 0.25
6.68 ± 0.35

（kg）

体高
（cm）

胸囲
（cm）

血清ビタミンA濃度（VA）（IU/dℓ）

血清ビタミンE濃度（VE）（IU/dℓ）（IU/ℓ）（IU/ℓ）

血清尿素窒素濃度（BUN）（mg/dℓ）血清アルブミン濃度（Alb）（mg/dℓ）血清総コレステロール濃度（T.cho）（mg/dℓ）

血清総タンパク質濃度（TP）（mg/dℓ）mean±SD

められなかった。群間の比較では、CD3 陽性に増加し、給与終了 3 ヶ月後の 16 ヶ月齢ではCD45R 陽性細胞数は給与群（10 ヶ月齢：481.4

投与前の濃度と差の無い濃度まで低下したこと± 328.2 個 / μ ℓ、13 ヶ 月 齢：791.4 ± 355.5から、Arg 配合飼料に含有されている L- Arg

個 / μℓ、16 ヶ月齢：789.6 ± 215.9 個 / μℓ）

は牛に吸収され血中濃度を増加させることがが対照群（10 ヶ月齢：462.4 ± 259.4 個 / μℓ、

確認された。また、Arg 以外のアミノ酸には13 ヶ月齢：591.4 ± 212.1 個 / μℓ、16 ヶ月齢：

有意な変化が認められ無かったことから、Arg

647.6 ± 272.5 個 / μℓ）に比べ有意に高い値

配合飼料の給与は他のアミノ酸濃度に影響を及で推移した。WBC および他の細胞では群間にぼさないことが示唆された。Arg は、タンパ

有意な差は認められなかった（表 3）。

ク質の合成促進や筋肉増強［9］、若い動物の成疾病発生率：各群の疾病発生数は、給与群（腸長［21, 22］に関与している。山崎らは、黒毛炎 1 頭、呼吸器感染症 0 頭）および対照群（腸和種牛は 14 ヶ月齢を中心に発育すると報告し

炎 3 頭、呼吸器感染症 5 頭）であった。疾病発ており［25］、本試験期間は牛において増体率

生率は、給与群 5.56％および対照群 44.44％での高い時期であるため Arg の消費量が多いとあり給与群が対照群に比べ有意に低かった。

考えられる。しかし、給与群の 13 ヶ月齢にお考ける血中遊離 Arg 濃度が対照群に比べ有意に

察

高い値を示したことから、Arg 配合飼料は本

本試験の結果より、体重、体高、胸囲、およ

試験で給与した量で消費量の多い時期においてび血液生化学検査の全ての項目で、群間に有意も血中濃度を増加させることが示唆された。しな差は認められなったことから、Arg 配合飼料

かし、反芻動物が Arg を摂取した時の消化おの給与は、本試験で用いた期間および量では牛よび吸収に関する報告は無く、その機序は明らの発育や健康状態に大きな影響を及ぼさないとかになっていない。そのため、今後詳細に検討考えられた。血中遊離アミノ酸濃度では、Argする必要がある。

配合飼料を 3 ヶ月間継続給与した直後の 13 ヶ末梢血単核球表面抗原陽性細胞数は、ナイー

月齢で、Arg が給与前の 10 ヶ月齢に比べ有意

ブ成熟総 T 細胞を示す CD3 陽性 CD45R 陽性－ 102 －

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Vol.4 No.3 2015

THE EFFECTS OF FEEDING CATTLE WITH ARGININE ON IMMUNE FUNCTION

表
2．各群における血中遊離アミノ酸濃度の推移
表2．各群における血中遊離アミノ酸濃度の推移
１０ヶ月齢（給与前）
メチオニン (Met)(nmol/mℓ）リジン (Lys)(nmol/mℓ）

スレオニン (Thr)

必須アミノ酸 (EAA)(nmol/mℓ）

ヒスチジン (His)(nmol/mℓ）

トリプトファン (Trp)(nmol/mℓ）

フェニルアラニン (Phe)(nmol/mℓ）バリン (Val)(nmol/mℓ）

イソロイシン (Ile)(nmol/mℓ）

ロイシン (Leu)(nmol/mℓ）

グリシン (Gly)(nmol/mℓ）アラニン (Ala)(nmol/mℓ）アスパラギン (Asn)

非必須アミノ酸 (NEAA)(nmol/mℓ）アスパラギン酸 (Asp)(nmol/mℓ）グルタミン (Gln)(nmol/mℓ）グルタミン酸 (Glu)(nmol/mℓ）セリン (Ser)(nmol/mℓ）

アルギニン (Arg)(nmol/mℓ）

プロリン (Pro)(nmol/mℓ）

チロシン (Tyr)(nmol/mℓ）

１３ヶ月齢（給与後）１６ヶ月齢（給与終了３ヶ月後）

給与群
対照群

30.9 ± 6.2
30.2 ± 4.9

40.8 ± 8.4
38.4 ± 10.1

52.5 ± 22.4
55.4 ± 25.8

給与群
対照群

158.0 ± 32.9
158.3 ± 28.8

190.6 ± 52.1
188.4 ± 46.4

249.6 ± 100.2
275.1 ± 137.4

給与群
対照群

81.6 ± 18.9
86.3 ± 15.0

98.2 ± 24.1
97.6 ± 32.6

128.9 ± 56.8
133.9 ± 60.8

給与群
対照群

79.6 ± 18.5
79.5 ± 16.4

108.0 ± 25.0
106.1 ± 25.0

151.1 ± 72.2
152.4 ± 82.8

給与群
対照群

49.8 ± 11.2
50.3 ± 10.1

74.6 ± 16.4
73.6 ± 20.1

126.0 ± 66.9
127.2 ± 66.3

給与群
対照群

82.8 ± 16.6
88.7 ± 17.1

88.9 ± 20.6
89.8 ± 18.0

124.1 ± 44.2
140.2 ± 63.4

給与群
対照群

334.7 ± 70.1
358.7 ± 80.1

428.8 ± 102.9
429.6 ± 97.4

584.8 ± 191.6
664.1 ± 298.7

給与群
対照群

142.1 ± 28.2
137.2 ± 28.2

177.2 ± 41.0
178.6 ± 45.1

229.2 ± 79.8
259.4 ± 122.4

給与群
対照群

201.1 ± 44.5
210.1 ± 43.1

230.6 ± 58.2
229.5 ± 65.2

322.9 ± 111.2
374.1 ± 184.4

給与群
対照群

392.5 ± 73.6
419.7 ± 84.9

456.6 ± 116.9
457.4 ± 88.6

672.3 ± 296.5
738.5 ± 518.0

給与群
対照群

376.3 ± 63.6
354.4 ± 58.4

354.7 ± 83.4
349.6 ± 74.5

487.8 ± 174.0
526.3 ± 254.5

給与群
対照群

38.2 ± 7.4
39.9 ± 5.3

51.6 ± 15.5
53.9 ± 16.6

55.1 ± 38.6
55.7 ± 30.5

給与群
対照群

18.3 ± 5.4
16.5 ± 5.3

20.4 ± 6.2
18.4 ± 5.2

19.0 ± 9.0
19.8 ± 11.7

給与群
対照群

267.4 ± 80.7
277.6 ± 39.8

417.4 ± 81.2
428.4 ± 99.6

468.5 ± 194.1
489.6 ± 227.7

給与群
対照群

195.0 ± 81.1
168.6 ± 40.9

150.9 ± 30.5
145.6 ± 29.0

190.0 ± 97.1
194.6 ± 133.3

給与群
対照群

111.8 ± 18.3
119.7 ± 23.9

142.9 ± 38.9
144.7 ± 38.5

199.7 ± 68.8
202.1 ± 97.1

243.7 ± 46.6 A
383.9 ± 432.0 A

1179.0 ± 266.6 B
597.5 ± 468.5 A

464.5 ± 506.9 A
588.3 ± 540.9 A

給与群
対照群

109.2 ± 18.8
108.5 ± 15.4

128.7 ± 27.3
121.4 ± 27.4

171.9 ± 71.1
189.3 ± 84.9

給与群
対照群

59.4 ± 13.8
60.0 ± 13.3

93.6 ± 22.8
92.7 ± 21.9

125.5 ± 49.9
133.8 ± 57.9※※ 給与群
対照群

mean±SD
群間の交互作用 ※※ ： p<0.01 （単純主効果検定 異符号間に有意差有り p<0.01）－ 103 －

家畜感染症学会誌４巻 3 号 2015

アルギニンの給与が牛の免疫機能に及ぼす影響表
3．各群における白血球数および末梢血単核球数の推移
表3．各群における白血球数および末梢血単核球数の推移
１０ヶ月齢（給与前）
白血球数（WBC）（個×102/μℓ）

CD3陽性CD45R陽性細胞※（個/μℓ）

CD3陽性CD45R陰性細胞（個/μℓ）

CD4陽性CD8陰性細胞（個/μℓ）

CD4陰性CD8陽性細胞（個/μℓ）

CD335陽性WC1-N1陰性細胞（個/μℓ）

CD335陰性WC1-N1陽性細胞（個/μℓ）

MHCclassⅡ陽性CD14陰性細胞（個/μℓ）

MHCclassⅡ陰性CD14陽性細胞（個/μℓ）

１３ヶ月齢（給与後）１６ヶ月齢（給与終了３ヶ月後）

給与群
対照群

103.7 ± 24.5
94.6 ± 25.2

102.2 ± 28.2
114.4 ± 26.4

100.2 ± 18.9
110.3 ± 20.8

給与群
対照群

481.4 ± 328.2
462.4 ± 259.4

791.4 ± 355.5
591.4 ± 212.1

789.6 ± 215.9
647.6 ± 272.5

給与群
対照群

1396.0 ± 659.1
1284.3 ± 595.6

1435.6 ± 731.1
1299.6 ± 678.1

1540.5 ± 466.4
1596.8 ± 858.2

給与群
対照群

576.5 ± 422.4
466.7 ± 345.8

708.5 ± 308.8
551.2 ± 179.0

711.2 ± 250.3
649.9 ± 372.3

給与群
対照群

386.4 ± 212.9
315.4 ± 138.6

495.5 ± 211.5
419.2 ± 153.7

667.5 ± 172.0
565.9 ± 247.1

給与群
対照群

82.8 ± 64.1
78.9 ± 89.8

118.7 ± 105.7
212.9 ± 115.6

309.8 ± 98.1
299.2 ± 149.0

給与群
対照群

838.9 ± 386.1
744.2 ± 365.3

783.8 ± 505.2
688.4 ± 330.5

671.3 ± 280.8
699.9 ± 365.9

給与群
対照群

1195.3 ± 952.3
1016.7 ± 849.8

1562.5 ± 859.8
1397.6 ± 454.9

1477.0 ± 1260.5
1441.6 ± 634.3

給与群
対照群

574.8 ± 317.6
527.2 ± 473.4

564.8 ± 249.1
645.7 ± 242.3

604.0 ± 209.4
594.4 ± 255.6

mean±SD
群間の有意差 ※ ： p<0.05

細胞数が、給与群は対照群に比べて有意に高られる。加えて、Arg は動物の体内で NO のい値で推移した。ナイーブ T 細胞は、胸腺か合成基質であること［4］、および in vitro の試ら移出して未だ抗原刺激を受けていない細胞

験系において、Arg が欠乏した培養条件化でであり、若齢でのナイーブ T 細胞の量は、胸は T 細胞の幼弱化反応が低下するが、NO の腺からの移出量に依存している［15］。マウス

原料となるニトロプルシドを添加すると、幼弱やニワトリでは Arg の給与により胸腺重量が化反応が回復することから、Arg は NO の産増加すると報告されている［13, 20］。これは、生を介して T 細胞の活性化に関与すると考え

Arg がタンパク質の主要な構成要素であるこられている［8］。これらの事から、本試験で認と、および Arg には、グルカゴン、インシュめられたナイーブ型成熟総 T 細胞数の増加は、

リン、および成長ホルモン（GH）を含む脳下

血中遊離 Arg 濃度の増加による GH などのホ垂体および膵臓のホルモン分泌を刺激する分泌

ルモン分泌量増加に伴う間接的な作用ととも促進作用があり、この作用により生産されたホに、T 細胞のレセプター数を増加させる、およルモンがタンパク質の合成を増大させて、胸腺び NO の産生を介して T 細胞を活性化させる等のリンパ器官を大きくさせるものと考えられなどの T 細胞を直接的に活性化することによている［13］。また、Arg はヒトにおいて T 細り生じたものと推察される。また、ナイーブ T

胞の幼弱化反応を促進させる［1］、マウスの T細胞は、抗原やサイトカイン刺激により様々な細胞の増殖を亢進させる［20］等の T 細胞を機能を持った免疫細胞に分化していくため［6,活性化させる報告がある。これは、Arg の給7, 16］、ナイーブ T 細胞数の増加は牛の免疫機与により、T 細胞の増殖を促進するインターロ

能を増強させる可能性があり、これが本試験でイキン-2（IL-2）の産生量が増加するとともに、得られた給与群の疾病発生率の有意な低値に繋T 細胞の IL-2 レセプターの数が増えることががったものと考えられる。これらのことから、一因と考えられている［20］。また、Arg を欠

Arg の給与によって、血中遊離 Arg 濃度が増乏させると、T 細胞の膜表面のレセプター数が加するとともに、疾病発生数が改善され、免疫著しく減少するとの報告もあり［18］、Arg は細胞数もそれと同時に変動したと考えられる。

T 細胞レセプターの発現に影響するものと考え

よって、Arg は免疫機能を改善させることに－ 104 －

The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.4 No.3 2015

THE EFFECTS OF FEEDING CATTLE WITH ARGININE ON IMMUNE FUNCTION

より疾病発生を防除する可能性がある。今後は
本研究結果の作用機序を明らかにするために、牛への Arg 給与が NO 産生や IL-2 レセプター
発現などの免疫機能に与える影響について検証する必要がある。
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The Journal of Farm Animal in Infectious Disease
Vol.4 No.3 2015

THE EFFECTS OF FEEDING CATTLE WITH ARGININE ON IMMUNE FUNCTION

The effects of feeding Japanese black cattle with arginineon their levels of free amino acids in blood and immune function
Keiichi Matsuda1）, Yousuke Maeda2）, Toru Okada3）, Hiromichi Ohtsuka4）1）Miyagi Prefecture Agricultural Mutual Aid Associations Livestock Medicine Training Center   39-4 Hirabayashi, Oohira, Kurokawagun, Miyagi, 981-3602, Japan
2）School of Veterinary Medicine, Kitasato University
   35-1 higashi23, Twada, Aomori, 034-8628, Japan
3）ASKA Animal Health Co., Ltd.
   1-26-2 Nishishinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo, 163-0541, Japan
4）School of Veterinary Medicine, Rakuno Gakuen University
   582, Bunkyodai-Midorimachi, Ebetsu, Hokkaido, 069-8501, Japan［Abstract］
Arginine, an amino acid with various physiological effects, is reported to have an
immunostimulating effect in humans. However, its physiological effects in cattle have been lessclarified. Thus, we have studied the effects of feeding cattle with arginine on their levels of freeamino acids in blood and immune cell counts. For this study, 36 fattened Japanese black cattle 10months of age were used. They were divided into two groups: 18 cattle fed with arginine-mixed
feed containing L-arginine by 20%（50 grams per animal per day）for 3 months from the start of thestudy（fed group）and 18 cattle without such feeding（control group）. Blood samples were collected
before and after the feeding as well as 3 months after completion of the feeding, and analyzed for thefree amino acid concentration in blood and peripheral-blood mononuclear cell surface antigens. As
for the free amino acid level in blood, a significant interaction between the two groups was observed
for arginine, with cattle 13 months of age in the fed group showing significantly higher values thancattle 10 and 16 months of age in the fed group and 10, 13 and 16 months of age in the control
group in a test for simple main effects. As for the number of surface antigen-positive peripheralblood mononuclear cells, the fed group consistently showed significantly greater values than thecontrol group in the number of CD3+CD45R+cells. A fed group had a low disease occurrence rate
significantly compared with the control group. The arginine fed a cattle with makes the arginine  
concentration of the blood increased. The head count infected with a disease decreased and increasedin the number of immune cell at the same time. There is a possibility that disease occurrence isdewormed by arginine’s making them improve the immune function.
Key words: amino acid, arginine, immune function, Japanese black cattle－ 107 －