楊宏偉（鞏義市畜牧局，河南　鞏義　451200）

?

維生素D3在動(dòng)物生產(chǎn)中研究進(jìn)展

楊宏偉
（鞏義市畜牧局，河南鞏義451200）

摘要：維生素D3又名膽鈣化醇，是畜禽重要的必需維生素之一，在家畜生產(chǎn)、免疫、繁殖等過程發(fā)揮重要的作用，為此就維生素D3在動(dòng)物生產(chǎn)方面的生物學(xué)作用及研究現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，為后續(xù)該領(lǐng)域的研究提供參考或指出新的研究方向。

關(guān)鍵詞：維生素D3；肉質(zhì)性能；免疫功能；繁殖性能

維生素D3主要由存在于動(dòng)物皮膚、血液、神經(jīng)和脂肪組織中的γ-脫氫膽固醇在紫外線照射下生成，是人體不可缺少的一種脂溶性維生素。隨著動(dòng)物養(yǎng)殖集約化程度的加強(qiáng)，封閉式飼養(yǎng)下的畜禽很少能接受到日光照射，從而無法獲得天然來源的維生素D3來滿足自身的需要。維生素D3的缺乏會(huì)降低動(dòng)物體鈣、磷的吸收，進(jìn)而影響其生產(chǎn)性能、免疫機(jī)能、繁殖性能及肉質(zhì)性狀；同時(shí)，維生素D3過量會(huì)導(dǎo)致機(jī)體新陳代謝下降，從而對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生傷害。因此，在畜禽飼糧中適量添加維生素D3顯得尤為重要。

1　動(dòng)物機(jī)體中維生素D3的代謝過程

維生素D3在膽鹽和脂肪的存在下，首先被吸收進(jìn)入淋巴系統(tǒng)，隨后進(jìn)入血液，與特異性維生素D3結(jié)合蛋白（DBP）結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟。在肝細(xì)胞微粒體和線粒體中25-羥化酶的作用下，維生素D3脫氫成為25-（OH）-D3。接著進(jìn)入腎臟，在腎小管細(xì)胞線粒體的1-α羥化酶催化下，25-（OH）-D3轉(zhuǎn)化成維生素D3的最終活性形式25-（OH）-D3，是具有最大生物活性的維生素D3代謝產(chǎn)物，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到腸道、腎臟或其他靶組織中，同激素一樣調(diào)節(jié)鈣和磷的代謝。在膽鹽存在的條件下，吸收的維生素D3及其代謝產(chǎn)物主要從糞便排出，少量隨尿液排出。

2　維生素D3畜牧業(yè)生產(chǎn)中的主要生物學(xué)功能

維生素D3通過類似于類固醇激素的作用機(jī)理對(duì)動(dòng)物的許多生物學(xué)功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括細(xì)胞生長、分化及機(jī)體的免疫功能、生殖和繁殖、礦物質(zhì)代謝等功能的調(diào)節(jié)，實(shí)質(zhì)上是通過25-（OH）-D3發(fā)揮其生理功能的。

2.1維生素D3對(duì)鈣、磷代謝的調(diào)節(jié)

維生素D3主要由三方面的作用來調(diào)節(jié)鈣磷代謝：①維生素D3促進(jìn)腸道對(duì)鈣磷的吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)，使鈣磷在體內(nèi)的存留增加。維生素D3經(jīng)血液DBP運(yùn)送到小腸細(xì)胞，生成鈣結(jié)合蛋白（CaBP），在腸鈣的主動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)揮載體蛋白的作用。CaBP與鈣結(jié)合把鈣運(yùn)輸至血液，升高血鈣的濃度。維生素D3有促進(jìn)合成和激活CaBP的作用，使鈣在細(xì)胞內(nèi)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸也得到了促進(jìn)［1-2］。如果飼糧中鈣含量低，雖然添加高水平的維生素D3，也不能轉(zhuǎn)化成足夠的1，25-（OH）2D3，不能刺激鈣吸收和骨形成。②提高體內(nèi)腎小管重新吸收鈣離子的能力，降低鈣的排出量。1，25-（OH）2D3通過刺激甲狀旁腺素（PTH）分泌，使腎小管重吸收鈣離子的能力加強(qiáng)，尿鈣的排出量減少。③PTH與1，25-（OH）2D3協(xié)同作用，血清鈣磷的濃度升高，并通過1，25-（OH）2D3對(duì)破骨細(xì)胞生成的誘導(dǎo)，使破骨細(xì)胞內(nèi)的酶和有機(jī)酸對(duì)骨質(zhì)溶解，促進(jìn)新骨生成。維生素D3對(duì)骨組織的作用具有兩重性，生物劑量的維生素D3能提高骨細(xì)胞活性，增加成骨細(xì)胞數(shù)目，超過生理劑量的維生素D3則提高破骨細(xì)胞的活性。閆素梅等［3］研究得出，飼糧維生素D3水平在500～5 000 IU/kg范圍內(nèi)增加，血清與脛骨的鈣、磷濃度及血清ALP活性均無顯著影響，飼糧維生素D3水平增加至5 000 IU/kg時(shí)，血清與脛骨的鈣、磷含量略呈上升趨勢(shì)，ALP活性也趨增加。如果飼糧維生素D3的含量缺乏或者不足，動(dòng)物就容易出現(xiàn)軟骨病、骨松癥等缺乏癥。如果飼糧維生素D3過量則會(huì)降低骨骼礦化作用，導(dǎo)致骨細(xì)胞壞死、骨鈣化異常、高血鈣，嚴(yán)重時(shí)可致死［4］。有研究顯示，缺乏維生素D3時(shí)，1，25-（OH）2D3等維生素D3活性代謝產(chǎn)物減少，血清鈣磷不足，使骨生長遲緩，骨質(zhì)疏松。當(dāng)血鈣下降時(shí)，維生素D3與PTH聯(lián)合作用，促進(jìn)腎小管對(duì)鈣的重吸收。供給充足的維生素D3可以保證鈣、磷的有效吸收和利用，亦可降低動(dòng)物對(duì)鈣、磷比例的嚴(yán)格要求。葛冬霞等［5］研究報(bào)道，當(dāng)機(jī)體維生素D3含量不足時(shí)，會(huì)導(dǎo)致血清鈣、磷降低，對(duì)骨代謝造成不利的影響。

2.2維生素D3對(duì)免疫系統(tǒng)的影響

目前，維生素D3及其代謝產(chǎn)物具有免疫調(diào)節(jié)這一功能就已得到證實(shí)。大量研究表明，維生素D3是一種新的神經(jīng)內(nèi)分泌免疫調(diào)節(jié)激素，其作用類似類固醇。1，25-（OH）2D3對(duì)淋巴細(xì)胞以及胸腺細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)作用［6］。

維生素D3可對(duì)單核/巨噬細(xì)胞進(jìn)行調(diào)節(jié)。1，25-（OH）2D3對(duì)免疫機(jī)能的調(diào)節(jié)是通過VDR所介導(dǎo)的。單核細(xì)胞上有VDR，它可以在抗原存在時(shí)，起到增強(qiáng)單核細(xì)胞的功能［7］。細(xì)胞內(nèi)VDR特異性地結(jié)合1，25-（OH）2D3，可調(diào)節(jié)靶細(xì)胞的增殖、分化和免疫反應(yīng)。1，25-（OH）2D3能增強(qiáng)單核細(xì)胞的免疫功能，誘導(dǎo)單核巨噬細(xì)胞的生成。

維生素D3可對(duì)B淋巴細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要有抑制B細(xì)胞增殖和免疫球蛋白生成的作用，且延遲B細(xì)胞前體向漿細(xì)胞的分化。此外，1，25-（OH）2D3可激活巨噬細(xì)胞，抑制T細(xì)胞生成IFN-γ，并可抑制T細(xì)胞生成IL-2的能力，這就進(jìn)一步抑制了T淋巴細(xì)胞的增殖。相反，也降低IL-4和IL-5生成，維生素D3能增加IL-10的生成。Treg通過生成的IL-10可抑制Th1發(fā)育。最近研究發(fā)現(xiàn)1，25-（OH）2D3對(duì)自身免疫疾病的作用可能由于其抑制Th17發(fā)育及功能所引起。如果維生素D3缺乏，進(jìn)而會(huì)干擾T細(xì)胞介導(dǎo)的免疫力，且1，25-（OH）2D3能使單核細(xì)胞殺死分枝桿菌。維生素D3缺乏的病人會(huì)出現(xiàn)IgG、IgA的降低現(xiàn)象，補(bǔ)充1，25-（OH）2D3后T淋巴細(xì)胞亞群明顯升高，與治療前相比有顯著性差異［8］。

李德發(fā)等［9］研究表明，斷奶仔豬飼料中添加適量的維生素D3可增強(qiáng)機(jī)體免疫力。當(dāng)維生素D3缺乏或過量時(shí)，牛血清白蛋白（BSA）的抗體生成降低。大劑量維生素D3可降低由植物凝血素（PHA）刺激后的皮褶厚度，從而抑制細(xì)胞免疫功能［10］。維生素D3的代謝產(chǎn)物也可以降低炎癥反應(yīng)，加重一些疾病的發(fā)生。

維生素D3作為一種免疫調(diào)節(jié)劑，在預(yù)防和治療自身免疫性疾病方面發(fā)揮很大作用，在臨床上它具有廣闊的應(yīng)用前景［11］。用小鼠為研究對(duì)象的試驗(yàn)中得出，維生素D3能夠防止系統(tǒng)性紅斑狼瘡和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等疾?。?2］，也可以預(yù)防自身免疫前列腺炎和糖尿病等［13］。維生素D3能夠調(diào)節(jié)機(jī)體免疫系統(tǒng)功能，抑制多種類型細(xì)胞的增殖。1，25-（OH）2D3可有效降低16種常見惡性腫瘤的致病率，研究認(rèn)為1，25-（OH）2D3可明顯抑制胃癌細(xì)胞分化、促進(jìn)凋亡等，從而具有抗腫瘤作用。不少學(xué)者還發(fā)現(xiàn)，1，25-（OH）2D3可抑制具有VDR的多種癌細(xì)胞的增殖，可延遲前列腺上皮肉瘤樣變（PIN）的發(fā)生。在癌癥方面的研究表明，維生素D3及其類似物具有顯著的抗癌作用，另外，維生素D3還有抑制血管生成的作用，進(jìn)而對(duì)腫瘤也起到了一定的抑制作用。綜上，1，25-（OH）2D3的免疫調(diào)節(jié)功能，特別是在預(yù)防及治療腫瘤疾病上逐漸被重視。

研究結(jié)果表明：日糧維生素D3的添加劑量對(duì)肉雞的脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)及法氏囊指數(shù)均無顯著影響，但總的說來，日糧VD的添加劑量在500～2 500IU時(shí)，肉雞的脾臟指數(shù)、法氏囊指數(shù)較高，當(dāng)VD水平增加至5 000IU時(shí)，二者呈降低的趨勢(shì)。說明日糧VD的添加劑量在500～2 500IU時(shí)，可刺激肉雞免疫器官的發(fā)育，而高劑量的VD（5 000IU）有抑制免疫器官發(fā)育的可能。倪傳源、徐虹等（l992）［14］之后的試驗(yàn)表明，連續(xù)多次注射大劑量維生素D3后，也未發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組大鼠胸腺指數(shù)有何變化，同時(shí)作者用連續(xù)注射維生素D335 d后處死的大鼠胸腺作病理學(xué)檢查，也未發(fā)現(xiàn)明顯變化。

2.3維生素D3對(duì)動(dòng)物繁殖性能的影響

維生素D3參與動(dòng)物的繁殖和泌乳，因維生素D3可通過胎盤轉(zhuǎn)運(yùn)，因此可通過分娩前給母豬添加維生素D3的方式來給仔豬補(bǔ)充維生素D3。研究表明，孕期缺乏維生素D3會(huì)使孕鼠骨吸收增強(qiáng)，產(chǎn)仔數(shù)減少，未發(fā)現(xiàn)維生素D3缺乏對(duì)子代大鼠發(fā)育的影響。從孕鼠產(chǎn)仔情況看，補(bǔ)充維生素D3組動(dòng)物產(chǎn)仔平均數(shù)最多，說明缺乏維生素D3會(huì)影響孕鼠產(chǎn)仔數(shù)。

2.4維生素D3對(duì)肉品質(zhì)的影響

現(xiàn)代人們對(duì)肉品質(zhì)與風(fēng)味的要求逐漸提高，而嫩度是肉品質(zhì)的重要標(biāo)志，它是消費(fèi)者評(píng)判肉質(zhì)優(yōu)劣的最常用的指標(biāo)。肌原纖維中蛋白質(zhì)降解是嫩度提高的根本原因。維生素D3能夠通過增加肌肉和血清中鈣離子濃度，從而激活鈣蛋白酶，促進(jìn)肌原纖維的降解和熟化，提高肌肉的嫩度。研究發(fā)現(xiàn)，添加維生素能夠改善肉的品質(zhì)，而添加1，25-（OH）2D3并沒有影響。

維生素D3通過維生素D3受體直接作用于肌肉，VD能引起影響肌細(xì)胞收縮、增殖、分化的新蛋白的合成，以及調(diào)節(jié)肌漿網(wǎng)中鈣的運(yùn)輸，但是潛在的機(jī)制還不十分清楚。

骨化二醇能改善體質(zhì)量、飼喂效率、胸肌率。維生素D3受體敲除后大多數(shù)成肌調(diào)節(jié)因子表達(dá)失調(diào)，同時(shí)伴隨著骨骼肌纖維體積的減少。在C2C12肌管中添加維生素D3能通過PKB和mTOR信號(hào)通路刺激肌源纖維蛋白合成。最近研究發(fā)現(xiàn)通過日糧中添加骨化二醇能調(diào)控豬胚胎骨骼肌纖維數(shù)量和成肌細(xì)胞活性，并且維生素D3能夠促進(jìn)刺激肉雞骨骼肌肥大。

2.5維生素D3對(duì)動(dòng)物生長性能的影響

相關(guān)資料表明維生素D3對(duì)動(dòng)物生長性能具有促進(jìn)作用。據(jù)報(bào)道，向低鈣高磷肉雞日糧中添加1，25-（OH）2D3可以降低TD（脛軟骨發(fā)育不良）的發(fā)生率和增加骨灰分。另有研究表明，日糧中添加1，25-（OH）2D3能使3周齡、5周齡肉仔雞TD發(fā)生率降低，同時(shí)使骨灰分增加。研究觀察到日糧中添加不同水平維生素D3能顯著影響肉仔雞的脛骨軟骨癥發(fā)病率，隨著日糧維生素D3水平提高到1 000IU時(shí)，肉仔雞脛骨軟骨癥發(fā)病率降低。母雞日糧補(bǔ)充2 000IU的維生素D3能夠降低仔雞TD的發(fā)病率和嚴(yán)重度。據(jù)報(bào)道，在母雞日糧中添加2 000lU或4 000IU維生素D3，其孵化的雛雞獲得最大的體增重；在雛雞日糧中隨著維生素D3水平的提高，體增重和脛骨灰分增加。唐玲、李德發(fā)等研究顯示在日糧中添加2 000IU維生素D3時(shí)，能顯著降低肉仔雞腿病發(fā)生率，再繼續(xù)添加維生素D3，腿病發(fā)生率有下降的趨勢(shì)，差異不顯著，這可能由于2 000IU已基本滿足雞的營養(yǎng)需要。相反，也有部分研究認(rèn)為飼料中添加維生素D3對(duì)動(dòng)物的生長性能并無顯著促進(jìn)作用；過量VD3甚至還會(huì)引起中毒癥狀，嚴(yán)重中毒可導(dǎo)致動(dòng)物采食量下降，血清尿素氮升高，體組織消耗，機(jī)體水鹽代謝失去平衡，從而對(duì)生長性能產(chǎn)生不良影響。在日糧中添加不同水平組合的1，25-（OH）2D3后，各處理組肉仔雞的生長性能均較好，各組之間的日均采食量、日增重、飼料增重比、死亡率等生長性能和宰前活重、屠體質(zhì)量、半凈膛重、全凈膛重等屠宰性能指標(biāo)差異均不顯著。維生素D3在滿足需要的基礎(chǔ)上提高供給量，并不能相應(yīng)提高生長性能，各組間飼料轉(zhuǎn)化率也無顯著差異。維生素D3對(duì)動(dòng)物生長性能的作用可能與動(dòng)物種類、添加劑量以及作用時(shí)間存在密切的關(guān)系，添加的維生素D3需達(dá)到一定濃度，且需經(jīng)過一定作用時(shí)間后才能對(duì)生長性能產(chǎn)生影響。目前，前人在維生素D3對(duì)動(dòng)物的生長性能方面的影響進(jìn)行了大量的研究，相關(guān)資料表明維生素D3對(duì)動(dòng)物生長性能具有促進(jìn)作用。日糧中添加不同水平維生素D3能顯著影響肉仔雞的脛骨軟骨癥發(fā)病率，隨著日糧維生素D3水平提高到1 000IU時(shí)，肉仔雞脛骨軟骨癥發(fā)病率降低。研究發(fā)現(xiàn)，母雞日糧補(bǔ)充2 000IU的維生素D3能夠降低仔雞TD的發(fā)病率。在母雞日糧中添加2 000IU或4 000IU維生素D3，其孵化的雛雞獲得最大的體增重；在雛雞日糧中隨著維生素D3水平的提高，體增重和脛骨灰分增加，維生素D3添加水平為3 200IU的雛雞獲得了最高的體增重。

綜上所述，維生素D3作為一種具有廣泛應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前途的新型內(nèi)分泌激素類藥物，在動(dòng)物生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景，但還存在以下尚待解決的問題：維生素D3合理有效的補(bǔ)充量尚未確定，需要進(jìn)一步研究。目前，由于物種、地理位置、飼料結(jié)構(gòu)、圈舍環(huán)境等差異，維生素D3推薦補(bǔ)充劑量不能直接應(yīng)用于我國地方畜禽，迫切需要我們針對(duì)各畜禽物種開展維生素D3補(bǔ)充的研究。

參考文獻(xiàn)：

［1］閆素梅，馮永淼，張海琴，等.維生素A、D對(duì)肉雞鈣、磷代謝的影響［J］.動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2007，19（3）：218-224.

［2］韓進(jìn)誠，洪堯彰，曹博宏，等.維生素D代謝物調(diào)節(jié)鈣代謝的機(jī)理及其應(yīng)用［J］.動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2012，24（3）：411-415.

［3］閆素梅，馮永淼，張海琴，等.維生素A、D對(duì)肉雞鈣、磷代謝的影響［J］.動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2007，19（3）：218-224.

［4］韓進(jìn)誠，洪堯彰，曹博宏，等.維生素D代謝物調(diào)節(jié)鈣代謝的機(jī)理及其應(yīng)用［J］.動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào)，2012，24（3）：411-415.

［5］葛冬霞，李良，吳江，等.1，25-（OH）2D3誘導(dǎo)大鼠骨髓單核細(xì)胞形成破骨細(xì)胞［J］.四川大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），2007 （2）：213-216．

［6］姜彬，陳盛，王元.1，25-二羥VD3的免疫學(xué)作用及其臨床應(yīng)用［J］.現(xiàn)代免疫學(xué)，2010，（1）：85-88．

［7］王峰，林珠，李永明，等.1，25-二羥維生素D3對(duì)骨髓破骨細(xì)胞形成和破骨細(xì)胞分化因子mRNA表達(dá)的影響［J］.牙體牙髓牙周病學(xué)雜志，2004，14（4）：183-185．

［8］劉海玲，張新昌.1，25-二羥維生素D3的免疫抑制及抗腫瘤作用［J］.武警醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，18（11）：72-74.

［9］李德發(fā)，劉煥龍，席鵬彬，等.維生素D3對(duì)斷奶仔豬生長性能和免疫機(jī)能的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001，6 （5）：87-94．

［10］王和民，齊光海.維生素營養(yǎng)研究進(jìn)展［J］.中國科學(xué)技術(shù)出版社，北京：1993：167-170．

［11］余健，聶國民.1，25-二羥維生素D3的免疫調(diào)節(jié)作用［J］.華南國防醫(yī)學(xué)雜志，2004，（18）：22-24．危害認(rèn)識(shí)不夠。主要表現(xiàn)為：養(yǎng)殖戶不主動(dòng)監(jiān)測(cè)和凈化此病，且對(duì)于政府免費(fèi)的抽檢還比較抵觸。

政府對(duì)病畜和陽性畜的撲殺力度不夠。往往是由于縣級(jí)沒有專項(xiàng)撲殺補(bǔ)助經(jīng)費(fèi)，致使無一定有效的撲殺補(bǔ)償機(jī)制，致使大量病畜流向社會(huì)。

布病是可防可控的。根據(jù)歷史上畜間防治布病的經(jīng)驗(yàn)，撲殺病畜和陽性畜是根除布病最有效的方法。建議政府出臺(tái)一個(gè)明確的政策來適當(dāng)補(bǔ)償畜主因撲殺病畜帶來的損失，基層撲殺政策才能保證落實(shí)，疫情擴(kuò)散蔓延的趨勢(shì)才能被遏制。

［12］洪瓊，徐建華.二羥基維生素D與其受體在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中的作用研究進(jìn)展［J］.安徽醫(yī)學(xué)，2012，33（3）：371-373．

［13］祁曉平，黎介壽.1，25-二羥維生素D3的免疫調(diào)節(jié)作用［J］.腸外與腸內(nèi)營養(yǎng)，2006，13（2）：105-108．

［14］倪傳源，徐虹，夏家珍，等.維生素D3對(duì)大鼠的免疫調(diào)節(jié)作用研究［J］.南京鐵道醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào).1992，11（4）：216-218.

收稿日期：（2016-03-18） （2016-03-23）

中圖分類號(hào)：S859.79

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004-5090（2016）04-0016-03