断奶后这一阶段是仔猪生命中的一个关键时期。在这个生命的早期阶段，形成强健的免疫系统是保障仔猪健康和后续最佳生产性能的关键。然而，在商业生产中，3～5周龄断奶的仔猪启动和调节免疫应答的能力是有限的。随着从母猪处获得的抗体被动保护的消退，同时病毒、细菌和寄生虫感染风险达到最大时，断奶仔猪的免疫力需要发育。事实一再表明，该阶段的任何损害都会对仔猪的后续生产性能造成不利影响。
什么是免疫力？
简言之，免疫学是指研究动物识别自身细胞与外来致病源的不同机制的科学。机体有两个不同的免疫系统：先天免疫系统和获得性免疫系统。
先天免疫系统是所有动物都与生俱来的，它的保护一直存在。它包括巨噬细胞（吞噬细胞）和树突状细胞。在获得性免疫系统中，通过免疫反应产生保护作用，包括产生抗体的体液免疫和产生白细胞的细胞免疫。
获得性免疫系统通过学习识别病原，具有非常强大的效应功能，能够灭活或摧毁大多数微生物。
在胚胎的免疫系统发育期间，微营养素缺乏（维生素、脂肪酸、矿物元素和微量元素）比宏量营养素缺乏更为关键。该“器官”有极高的细胞周转率，需要确保营养素的供给（包括以上所有营养素，以及蛋白质和维生素），在免疫系统参与病原抵抗时，其营养素需要量显著增加。研究表明，优化饲料中维生素D的摄入量能够通过不同方式来提升仔猪的免疫力。
变化无常的维生素D
由于动物血液中的维生素D水平存在相当大的差异，维生素D是动物饲料中常规添加的一种必需营养素。近年来维生素D再次成为全球养猪生产者及营养学家的关注点，因为研究表明维生素D的作用远不止调节钙磷稳态及影响骨骼发育这些典型功能。
维生素D受体在靶细胞内调节或调控基因表达，维生素D的代谢产物通过活化维生素D受体控制着200多个基因的表达。这使维生素D在猪的体内有许多功能，包括免疫、肌肉功能和繁殖。维生素D受体不只存在于肠道细胞、成骨细胞及肾脏细胞中，还广泛存在于其它类型的细胞中，这些细胞的功能确实与钙代谢无关，比如肠道、胰腺、心脏、眼睛、大脑、甲状腺、甲状旁腺、肌肉或免疫细胞。
更好地认识维生素D在猪体内的生理功能可以让养猪生产者认识到维生素D在提升猪生产力和效益方面的潜在价值。
维生素D的作用机制
维生素D在动物体内的主要存在形式为胆钙化醇（VD3），是通过淋巴系统吸收。然后转运至肝脏，在肝脏中转化（羟化）为25-OH-D3（钙化醇）——维生素D在血液中的主要存在形式。一旦羟基化，维生素D变得更为亲水，更容易通过血液系统运输。然而，将维生素D转化为钙化醇的过程很难调节，特别是通过在饲料中添加多一些维生素D这种方式。这是因为肝脏是维生素D转化的瓶颈，控制着血液中的钙化醇水平。
钙化醇到达肾脏后被进一步羟化，形成维生素D的活性形式，称为1，25-（OH）2-D3（骨化三醇），其亲水性更好。这个通过严格调控的代谢步骤合成的化合物实际上是一种激素，在肠道细胞中促进钙和磷的吸收，以满足骨形成及其它机体功能的需要。没有维生素D，饲料中的钙磷利用率会很差。研究表明，免疫血细胞和肌细胞也需要维生素D才能发挥最佳功能。
钙化醇比纯维生素D3更容易吸收，能绕过肝脏，迅速高效地进入血液。研究报道显示，与饲喂维生素D3的猪相比，饲喂添加钙化醇的饲粮时血浆中钙化醇的水平更高，可带来更好的钙稳态，增加肌肉发育，并促进免疫反应。
图1 维生素D的代谢过程
其中图中文字：
7-dehydrocholesterol：7-脱羟胆固醇
Dietary Vitamin D3：饲粮维生素D3
Skin：皮肤
UVB irradiation：紫外线辐射
Cholecalciferol (Vitamin D3)：胆钙化醇（维生素D3）
Liver：肝脏
Hydroxylation：羟化
25-Hydroxycholecalciferol (25-OH-D3, Circulating form)：25-羟胆钙化醇（25-OH-D3，血液中运输形式）
Kidney：肾脏
Hydroxylation：羟化
1,25-dihydroxycholecalciferol (Active form)：1，25-二羟基胆钙化醇（活性形式）
HY-D：钙化醇
改善仔猪的免疫力
初生仔猪在其出生时就接触到各种各样的抗原。在形成自身的有效免疫力前，仔猪都依赖母源免疫力提供保护。在断奶前，母乳提供了满足仔猪最大生长速度和最佳健康状态所需的大多数营养物质。但是，母乳提供的维生素D却很少。在妊娠母猪饲粮中添加维生素D，通过胎盘或母乳增加仔猪的维生素D营养状况，这是一种可行的营养策略。
近来一项研究表明，与标准的维生素D3母猪饲粮相比，饲喂商品钙化醇的母猪，其乳汁中的钙化醇含量更高，因而仔猪血液中的维生素D水平也更高，所以能更好地度过断奶这个关键时期。
断奶后，循环系统中的体液抗体持续为仔猪提供有效的免疫保护。但是，在断奶时提供粘膜相关抗体的母乳被突然切断。粘膜上的抗体在1天左右开始下降。
2012年，加拿大艾伯塔大学的研究人员Jeffrey D. Konowalchuk进行了一项研究，该结果佐证了之前的研究结论，即维生素D有积极的免疫调节作用，表明商品钙化醇是断奶仔猪更好的维生素D来源。实验两周后发现，与对照组及普通维生素D3添加组相比，添加商品钙化醇使血清25-OH-D3水平增加最多。添加商品钙化醇组血清25-OH-D3的平均含量为40.4纳克/毫升，而普通维生素D3组为11.2纳克/毫升，对照组为7.87纳克/毫升。在实际养猪生产中，当25-OH-D3的血浆水平低于10～1纳克/毫升时通常被诊断为缺乏维生素D。
白细胞数
众所周知，全身血液和外周支气管黏膜隔室是致病原入侵动物机体并引起感染的门户。这会引起白细胞数量增加，它们的生存能力上调，离散细胞群的吞噬抗菌能力增强。
白细胞数量增多，对动物启动有效的免疫应答以抵抗即将到来的致病源的能力，是有积极影响的。因此，断奶仔猪的免疫力状态上调显然是从饲粮开始添加25-OH-D3两周后才开始，与添加商品钙化醇后血清25-OH-D3水平增加是相关的。
试验研究
另一项在法国西部地区进行的试验研究，也证实了对仔猪免疫应答有积极的调节作用，这个试验用同一种钙化醇添加剂进行的，检测了钙化醇对体液免疫指标的影响。如图所示，含有该添加剂的饲料不仅显著影响血浆25-OH-D3的水平，还显著增加了血液IgG（体液免疫力的主要构成）的水平。
免疫系统是把双刃剑，因为消灭致病原是很重要的，但是免疫反应也会消耗能量。因此，在该试验中好玩的是，看到高水平的免疫系统刺激并没有对仔猪的生产性能造成不利的影响（添加剂组和维生素D3组），反而具有相似的饲料转化率和平均日增重。这些结果表明，有效的免疫应答是很关键的，并且维生素D是促进有效免疫应答的关键。
后续生产性能
当前，母猪及仔猪特定的营养添加剂对仔猪健康起着重要的作用。对养猪生产者而言，为了保障未来的生产性能和生产力，这点是极其重要的。这些新的研究提供了重要的证据支持，即表明源于维生素D3的营养策略对断奶仔猪的免疫调节有显著的影响。我们知道，在商业生产环境条件下，断奶仔猪特别容易感染疾病，以上结果应该可以为断奶仔猪管理策略的开发改进提供帮助。
