徐蕾蕾,張瑩雪,羅顯陽
(鄭州市獸藥飼料質(zhì)量安全檢驗中心,鄭州 450052)
維生素B2又稱核黃素,是一種重要的水溶性B族維生素,在大多數(shù)動物體內(nèi)無法合成,且因動物對其吸收利用率較低,所以必須從飼料中得到足夠的補充才能滿足動物的正常健康生長。研究表明,其有促進動物健康生長發(fā)育、提升繁殖機能、提高飼料利用率等作用,因此應(yīng)加強在飼料工業(yè)中的研究以便及時采取有效措施降低維生素B2在各環(huán)節(jié)的損失,最大程度地保證其功效的正常發(fā)揮[1-2]。
維生素B2(C17H20N4O6)又稱核黃素,為黃色至橙黃色的結(jié)晶性粉末,微溶于水,易溶于堿性溶液,在中性或酸性溶液中加熱穩(wěn)定,對光、堿及紫外線較敏感,耐熱耐氧化,為體內(nèi)黃酶類輔基的組成部分(黃酶在生物氧化還原中發(fā)揮遞氫作用)。缺乏時影響機體的生物氧化,使代謝發(fā)生障礙。其病變多表現(xiàn)為口、眼和外生殖器部位的炎癥,如口角炎、唇炎、舌炎、眼結(jié)膜炎和陰囊炎等。
維生素B2的兩個性質(zhì)是造成其損失的主要原因:可被光破壞;在堿溶液中加熱可被破壞。動物體內(nèi)維生素B2的儲存較有限,因此需要由飲食提供。在玉米、豆制品、乳業(yè)副產(chǎn)品、葉類青綠飼料、苜蓿粉、酵母粉、動物的腎臟、蛋黃、動物蛋白粉如肉粉、魚粉以及由發(fā)酵殘渣制成的精料中含量豐富,油餅類飼料及糠麩次之,但谷物、谷物加工副產(chǎn)品、塊根類作物和植物蛋白質(zhì)、籽實飼料如玉米、高粱、小米中含量較少。
維生素B2是維持機體健康、促進生長發(fā)育、保持正常生理機能必不可少的必需微量營養(yǎng)素之一。其多以FMN和FAD的形式存在于飼料中,動物采食后在胃酸、蛋白水解酶的交互作用下,游離出FMN和FAD,其中FAD在焦磷酸酶的作用下生成維生素B2而被動物吸收,后與血漿蛋白結(jié)合在肝臟中轉(zhuǎn)化為FAD或黃素蛋白,部分貯存于肝臟中,部分與特定的蛋白酶結(jié)合形成多種黃素蛋白酶,形成的輔酶參與體內(nèi)生物氧化與能量代謝,促進糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等的代謝;提高蛋白質(zhì)在體內(nèi)的貯存,提升飼料轉(zhuǎn)化利用率;參與細胞的生長代謝,維護皮膚黏膜、毛囊黏膜和細胞膜的完整性等。主要參與的生化反應(yīng)有呼吸鏈能量產(chǎn)生,氨基酸、脂類氧化,嘌呤堿轉(zhuǎn)化為尿酸,芳香族化合物的羥化,蛋白質(zhì)與某些激素的合成,鐵的轉(zhuǎn)運、儲存及動員,參與葉酸、吡多醛、尼克酸的代謝等[3]。
參與體內(nèi)生物氧化與能量代謝,與碳水化合物、蛋白質(zhì)、核酸和脂肪的代謝有關(guān),可提高肌體對蛋白質(zhì)的利用率,促進生長發(fā)育,維護皮膚和細胞膜的完整性。具有保護皮膚毛囊黏膜及皮脂腺的功能。參與細胞生長代謝,是肌體組織代謝和修復(fù)的必需營養(yǎng)素,如強化肝功能、調(diào)節(jié)腎上腺素分泌。參與維生素B6和煙酸的代謝,是B族維生素協(xié)調(diào)作用的典范。FAD和FMN作為輔基參與色氨酸轉(zhuǎn)化為尼克酸,維生素B6轉(zhuǎn)化為磷酸吡哆醛過程。與機體鐵的吸收、儲存和動員有關(guān)。還具有抗氧化活性,可能與黃素酶-谷胱甘肽還原酶有關(guān)[4-5]。
維生素B2作為微量營養(yǎng)元素添加劑對家禽的營養(yǎng)、免疫器官的發(fā)育、生產(chǎn)性能、產(chǎn)蛋性能和產(chǎn)品品質(zhì)等方面具有重要意義。維生素B2攝入充足可促進家禽生長,提高孵化率及產(chǎn)蛋率,防止家禽卷爪麻痹癥。尤其在高溫季節(jié),高水平的維生素B2可提高肉仔雞粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分的利用率。
但如果飼料中維生素B2供應(yīng)不足,會引起上皮角質(zhì)化、角膜炎,皮膚增厚等。特征性癥狀是“曲爪癥”——病雞站立不穩(wěn)、行走困難、腳趾痙攣、向內(nèi)蜷曲似鷹爪樣,后期跗關(guān)節(jié)著地,兩腿癱瘓,展翅以維持平衡。缺乏維生素B2的肉仔雞生長較慢,死亡率較高[6]。成雞產(chǎn)蛋量減少,種蛋孵化率極低,雞胚在孵化至12 d死亡或20 d時不出殼。
在實際生產(chǎn)過程中,肉雞、種雞、蛋雞飼料中的維生素B2添加量分別為6~8、6.5~8.5、4~6 mg·kg-1[7-8]。有條件的禽場可多飼喂新鮮多汁的青綠飼料,同時配合飼料中應(yīng)酌情添加維生素的用量。
豬腸道微生物雖能合成維生素B2,但難于吸收。正常情況下豬需要維生素B26~8 mg·d-1·頭-1,添加量為2~3 mg·kg-1;妊娠早期母豬的維生素B2添加量應(yīng)>100 mg·d-1,妊娠中后期日糧添加維生素B24 mg·kg-1完全能滿足機體繁殖需要,而泌乳母豬添加量應(yīng)≥5 mg·kg-1[9]。如飼料中供應(yīng)量不足,患豬會出現(xiàn)腿彎曲強直、步態(tài)僵硬,皮疹,背和側(cè)面的皮膚上有滲出物、晶狀體渾濁和白內(nèi)障等癥狀。其中幼畜表現(xiàn)為生長緩慢,體弱,食欲減退,皮毛粗糙,眼角分泌物增多,伴有腹瀉;性成熟青年母豬的卵巢周期性活動停止,不發(fā)情,卵泡萎縮,卵細胞退化,生殖力衰竭;妊娠母豬早產(chǎn),難產(chǎn),胚胎死亡及胎兒畸形,繁殖與泌乳性能降低;初情期后的小母豬發(fā)情周期紊亂等[10]。
因成年反芻動物瘤胃中有完整的微生態(tài)環(huán)境,能夠合成遠超過自身所需的維生素B2,所以成年反芻動物的飼料中可不再另外添加。但由于幼齡反芻動物的瘤胃功能不健全,無法合成自身所需足量的維生素B2,需在飼料中得到相對應(yīng)量的補充。如反芻動物出現(xiàn)維生素B2的缺乏,動物的主要病變表現(xiàn)為口腔黏膜充血、口角或唇緣缺損、流涎、厭食、腹瀉、生長障礙等[11]。
維生素B2廣泛分布于動植物性飼料中,且某些動物消化道可以合成。在自然條件下,草食性動物單純的維生素B2缺乏癥并不多見。動物體內(nèi)的維生素B2如長時間不足量供應(yīng)會引起營養(yǎng)代謝障礙,間接影響經(jīng)濟效益[12]。
不同動物、同種動物不同生長生理階段和生產(chǎn)水平不同,需求量不同。妊娠或哺乳母畜的體內(nèi)代謝過于旺盛,幼齡動物生長發(fā)育過快,造成維生素B2的消耗量增加,導(dǎo)致需要量增加。因疾病、喂食不足、動物消化吸收障礙、牙病和適口性等造成采食量降低[13]。因集約化飼養(yǎng)、妊娠、泌乳和冷熱應(yīng)激等情況,對其需要量增加。飼料加工調(diào)制、貯存不當(dāng)(濕度、光照等)等造成其效價降低,有效含量不足,其中飼料加工生產(chǎn)過程中的壓力、摩擦、蒸汽、調(diào)質(zhì)時間、溫度、濕度等均能明顯影響其穩(wěn)定性,飼料原料中的各種酶、微量元素尤其是銅、鐵、鋅及礦物質(zhì)元素、載體、稀釋劑等對其穩(wěn)定性也有一定程度的影響,飼料貯存過程中的溫濕度是影響其穩(wěn)定性的首要因子,一定要嚴加控制[14]。工廠規(guī)?;B(yǎng)殖水平及抗生素和其他抑菌藥物的大量使用,很大程度上影響了其效價的正常發(fā)揮。低蛋白質(zhì)高脂肪飼料以及過高過低的環(huán)境溫度可增加維生素B2的消耗量。大量且長時間使用抗生素或者其他抑菌藥物也容易引起機體內(nèi)源性生物合成維生素B2障礙。隨著畜禽生產(chǎn)技術(shù)的大幅度提高,飼養(yǎng)方式的工廠化、集約化,動物對維生素需要量增加,飼料原料中的原始含量已經(jīng)不能滿足動物的正常需要,必須補充工業(yè)化生產(chǎn)的維生素添加劑[15-16]。
畜禽維生素B2缺乏癥的預(yù)防關(guān)鍵在于加強飼養(yǎng)管理,并且提供營養(yǎng)均衡的飼料:充分考慮動物的不同生理生長階段、健康狀況及生產(chǎn)水平、飼養(yǎng)方式等情況下的需求量,在日糧中添加維生素B2含量較多的酵母粉、新鮮的青綠飼料、苜蓿等,或者添加飼養(yǎng)標準的維生素B2,保證日糧中有足量的維生素B2;另外日糧中VE、VK等參與協(xié)同作用的維生素以及生物素的含量也需要相應(yīng)的提高,定期測定動物實際采食量,根據(jù)實際量調(diào)整日糧營養(yǎng)水平以滿足動物生產(chǎn)生活的需要。飼料應(yīng)干凈、新鮮、品質(zhì)佳及多樣化,改善貯存環(huán)境,加速飼料周轉(zhuǎn),避免飼喂發(fā)霉變質(zhì)、過期的飼料,嚴禁被日光長期暴曬及添加堿性藥物造成維生素B2效價的降低。經(jīng)常補充飼喂富含維生素B2的飼料原料,增加戶外活動,提高免疫力。合理選擇飼料加工工藝,避免加工過程中不必要的損失。比如加工過程中通過使用干風(fēng)、降低制粒溫度、減少調(diào)質(zhì)時間等提高維生素B2效價。提高飼養(yǎng)管理水平,在某些特殊情況如高溫、寒冷、疾病、泌乳、斷奶等應(yīng)激情況下適當(dāng)提高畜禽的營養(yǎng)攝入量,通過改變飼喂時間、增加飼喂次數(shù)增加采食量,從而保證動物機體正常健康成長。加強宣傳,普及抗生素及獸藥的使用、管理等知識,盡量使用無副作用和抗藥性的新型替代品,以保證維生素B2的營養(yǎng)價值得到最大程度的保留和利用。
維生素B2作為必需營養(yǎng)物質(zhì)因不同動物和同種動物的不同生長生理階段的需求量不同,因此在實際生產(chǎn)過程中必須充分考慮飼料種類、加工調(diào)制方法、貯存時間等多種因素的影響,合理設(shè)計添加量并保證其效能的正常發(fā)揮,以滿足不同動物的生長需求,更好地實現(xiàn)其營養(yǎng)價值。
研究發(fā)現(xiàn),制粒調(diào)質(zhì)過程中的高溫、蒸汽和擠壓對其有一定的破壞性。在常用的制粒條件下(制粒溫度為77~88℃,調(diào)質(zhì)時間為1~2 min),維生素B2效價損失可達到9%~13%。高溫膨化過程因調(diào)質(zhì)溫度達80~98℃、水分達18%~27%,維生素B2損失率可達7%~20%。另外在常用的稀釋劑高粱、玉米芯、玉米籽實和稻殼中,玉米芯作為稀釋劑對維生素B2穩(wěn)定性影響較小[17]。因此加工顆粒飼料應(yīng)合理選擇稀釋劑和加工工藝并注意區(qū)分開需求量與供給量之間的差別,切實考慮到生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的損失,并根據(jù)實際情況在需求量的基礎(chǔ)上超量添加5%~10%。
飼料貯存過程中溫度和濕度被認為是影響其穩(wěn)定性的首要因子。隨著成品貯存時間的延長,維生素B2的效價會逐步降低,如陽光直射、濕度過大等均會引起穩(wěn)定性下降。研究發(fā)現(xiàn),濃縮料在低溫低濕和高溫高濕環(huán)境下儲存3個月后維生素B2的保存率分別為72%和35%。貯存期間預(yù)混料中微量元素和礦物質(zhì)的添加對其穩(wěn)定性也有很強的破壞作用。研究表明,維生素B2在不含及內(nèi)含微量元素的肉雞預(yù)混料內(nèi)儲存7個月后的保存率分別為50%和46%[18]。綜合考慮以上因素,應(yīng)通過調(diào)整加工工藝,貯存于低溫、避光、密閉、干燥的環(huán)境中且加速產(chǎn)品周轉(zhuǎn)等方式保證動物攝食到足量的維生素B2。
維生素B2作為動物健康生長所必需的營養(yǎng)素,其供應(yīng)量是否滿足需求會直接影響到飼料的轉(zhuǎn)化率及養(yǎng)殖效果,關(guān)系到養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟效益。因此切實掌握生產(chǎn)使用中的不利因素,通過采取優(yōu)化加工貯存、加強飼養(yǎng)管理、減少諸多應(yīng)激因素等有效措施保證其品質(zhì)及有效性,對畜牧行業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有重大意義。