徐群 黃華山 王英楠 李洪濤 趙旭
維生素在畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用的研究進(jìn)展
徐群①黃華山②王英楠②李洪濤③趙旭④*
(①山東省沂水縣畜牧發(fā)展促進(jìn)中心 276400 ②山東隆科特酶制劑有限公司 山東 臨沂 ③濰坊市布恩飼料有限公司 ④臨沂大學(xué)農(nóng)林科學(xué)學(xué)院 山東 臨沂)
維生素是機(jī)體必須的營養(yǎng)物質(zhì),對動物的生長、發(fā)育及增強(qiáng)機(jī)體的抗病能力等方面均有非常重要的作用,特別是動物處于運(yùn)輸、高低溫、高濕、轉(zhuǎn)群等應(yīng)激狀態(tài)下使用效果更為顯著[1-2]。維生素跟脂肪、蛋白質(zhì)等常規(guī)的大分子營養(yǎng)物質(zhì)有所不同,但作為維持生命健康的基礎(chǔ)物質(zhì),其重要性不言而喻;維生素可作為體內(nèi)代謝過程的生物催化劑,或者作為酶的組成成分,或與一些生物活性物質(zhì)有關(guān),對于維護(hù)機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和機(jī)體的化學(xué)反應(yīng)過程有重要作用[3-5]。維生素按其溶解性可分為脂溶性維生素和水溶性維生素兩大類。
1.1 維生素A 維生素A(VA),包括視黃醇及具有視黃醇生物活性的化合物,大量研究表明,維生素A作為動物生長過程中所必需的營養(yǎng)元素,其具有抗應(yīng)激和提高免疫力的能力,同時對動物的生長發(fā)育起到非常關(guān)鍵的作用。VA主要對骨骼、皮膚、視覺、生殖和免疫功能有著重要作用,因此缺乏VA主要會導(dǎo)致以干眼癥、夜盲癥、消化、繁殖和抗病力顯著降低為主要特征的營養(yǎng)代謝性疾病[6]。韓磊等[7]研究表明,適當(dāng)補(bǔ)充維生素A能夠提高機(jī)體的抗氧化能力。同時,有研究指出,VA缺乏時對家禽的免疫器官有很大損害,雞的胸腺和法氏囊重量有明顯的減輕;維生素A 缺乏不僅破壞粘膜屏障,更重要的是使局部特異性免疫遭到破壞[8, 9]。
1.2 維生素D 維生素D(VD)為固醇類衍生物,主要包括維生素D2(麥角鈣化醇)和D3(膽鈣化醇)。維生素D2僅存在于植物組織中,而維生素D3在于動物組織中含量較多,畜禽可以通過飼料來獲得維生素D[10]。日糧中攝入的VD在膽鹽和脂肪存在的條件下,被動擴(kuò)散進(jìn)入到腸細(xì)胞中;攝入后的VD首先進(jìn)入血液,后與以維生素D結(jié)合蛋白(DBP)的形式在體內(nèi)運(yùn)輸[11]。研究表明,VD可以通過類似于類固醇激素的作用機(jī)理來調(diào)節(jié)家禽的細(xì)胞生長、分化及機(jī)體的免疫功能和礦物質(zhì)代謝等生物學(xué)功能[12];維生素D可以通過1, 25-(OH)2D3發(fā)揮其生理功能的,1, 25-(OH)2D3可以激活鈣、磷離子,通過腸上皮細(xì)胞的主動轉(zhuǎn)運(yùn),增加鈣、磷吸收,提高血液鈣、磷水平,保證骨骼正常鈣化,有研究表明,在肉仔雞日糧中添加VD對肉仔雞脛骨軟骨癥發(fā)育障礙的影響,結(jié)果顯示添加后肉仔雞該綜合癥明顯減少[13]。
1.3 維生素E 維生素E(VE),是一類具有相似化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物活性的酚類化合物,是動物機(jī)體內(nèi)一種重要的營養(yǎng)性抗氧化保護(hù)劑,動物自身不能合成,必須從飼糧中攝取[14]。VE可以穩(wěn)定地存在于酸性或熱環(huán)境中,但在鐵鹽、鉛鹽和堿性環(huán)境或油類腐臭環(huán)境中是不穩(wěn)定的,容易發(fā)生氧化而被破壞。維生素E作用于家禽機(jī)體主要體現(xiàn)在以下四個方面:第一增強(qiáng)免疫機(jī)能,維生素E對雞法氏囊、胸腺等免疫器官的生長發(fā)育有一定的促進(jìn)作用[15](蔣守群,2013);第二,可以通過提高機(jī)體內(nèi)的輔助性T細(xì)胞活性和刺激B細(xì)胞的活化而發(fā)揮免疫學(xué)活性;VE作為家禽的必需營養(yǎng)元素之一,其不僅可以增加超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶等抗氧化酶的活性,同時也可以有效地阻斷血漿脂蛋白和細(xì)胞膜磷脂中的多不飽和脂肪酸受到氧自由基的損害。第三抗應(yīng)激作用,維生素E可以通過其抗氧化的能力來發(fā)揮其抗應(yīng)激作用,VE可與體內(nèi)的活性氧自由基反應(yīng),從而可以生成穩(wěn)定的生育酚半醌自由基,進(jìn)而阻斷氧自由基對機(jī)體細(xì)胞的攻擊,達(dá)到保護(hù)生物膜中的脂質(zhì)免受過氧化的損傷,維持細(xì)胞正常功能的作用。家禽受到應(yīng)激反應(yīng)時,其體內(nèi)的氧化與抗氧化水平失衡,健康狀況受到嚴(yán)重影響,導(dǎo)致生產(chǎn)性能、雞肉雞蛋品質(zhì)下降;而維生素E能夠清除由于各種外界刺激而產(chǎn)生并蓄積在細(xì)胞內(nèi)的氧自由基和脂質(zhì)過氧化物,緩解家禽孵化早期氧化應(yīng)激的作用,增強(qiáng)其抗熱、抗寒的能力,進(jìn)而減少疾病的發(fā)生[16];同時王奔等[17]研究表明,給在慢性冷刺激[(12±1)°C]條件下的雛雞飼糧中添加較高水平的維生素E(200、400、800 mg/kg),能夠使雛雞血清中谷胱甘肽過氧化物酶活性顯著升高,NO含量顯著下降,可緩解冷應(yīng)激,提升機(jī)體抗寒能力。胡蘭等[18]研究表明,在熱應(yīng)激的肉雞飼糧中添加較高水平的維生素E可防止異嗜性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比值升高,降低體重以及料重比。第四維持生育,VE是哺乳動物維持生育必不可少的營養(yǎng)物質(zhì);有研究表明,維生素E能夠促進(jìn)垂體前葉分泌性腺激素,促進(jìn)母雞顆粒細(xì)胞通過G1/S期限制點(diǎn)從G0/G1期進(jìn)入S期,抑制顆粒細(xì)胞的凋亡,進(jìn)而提升產(chǎn)蛋母雞的繁殖性能[19]。
1.4 維生素K 維生素K(VK)又稱凝血維生素,是-甲基-1,4-萘醌的衍生物,VK是凝血酶原、轉(zhuǎn)變加速因子前體、斯圖爾特因子和血漿促凝血酶原激酶等四種凝血蛋白在肝臟內(nèi)合成必不可少的物質(zhì),有促進(jìn)血液凝固的作用;與此同時,VK還參與骨骼的代謝,VK能參與合成維生素K依賴蛋白質(zhì)(BGP),參與調(diào)節(jié)骨骼中磷酸鈣的合成,另外VK還可以參與機(jī)體各種膜的結(jié)構(gòu)與功能[20]。蔣國文等[21]關(guān)于VK對AA肉雞生產(chǎn)性能和肉雞臟器影響的研究中,VK有促進(jìn)生長的趨勢,同時促進(jìn)睪丸發(fā)育,睪丸重量極顯著地增大。VK缺乏癥主要在家禽中表現(xiàn)明顯,全身高度泛發(fā)性出血及貧血,血液高度凝固不良,多數(shù)病雛胸腹部相繼出現(xiàn)浮腫性、滲出性、壞疽性皮炎,全身各臟器的出血性變質(zhì)性皮炎等[22]。
2.1 維生素B族 (1)維生素B族(B族維生素)是由植物、酵母細(xì)胞及各種微生物所合成的一類水溶性維生素的統(tǒng)稱;反芻動物可由瘤胃中的微生物合成,而家禽和豬則要依靠飼料供給,所有B族維生素的來源基本相同,各種酵母都富含維生素B族。B族維生素主要包括硫胺素(維生素B1)、核黃素(維生素B2)、煙酸(維生素B3)、膽堿(維生素B4)、泛酸(維生素B5)、維生素B6、生物素(維生素B7)、葉酸(維生素B9)、鉆胺素(維生素B12)等。(2)硫胺素(維生素B1)可作為細(xì)胞中的輔酶,參與體內(nèi)的糖代謝和三羧酸循環(huán);同時,硫胺素也是神經(jīng)介質(zhì)和細(xì)胞膜的重要組成成分,可以參與膽固醇、脂肪酸和乙酰膽堿的合成[23]。黃葦?shù)萚24]關(guān)于肉雞硫胺素需要量的研究表明,日糧中添加硫胺素顯著提高肉雞的生產(chǎn)性能和屠宰性能;小豬缺乏維生素B1會出現(xiàn)食欲降低,嘔吐、稀瀉,四肢軟弱無力,強(qiáng)迫行走則步態(tài)不穩(wěn)或跛行等[25];家禽缺乏硫胺素會對生產(chǎn)性能造成很大影響,嚴(yán)重的會出現(xiàn)食欲減退甚至廢絕,腿軟無力,呈“觀星姿勢”,引起腸道疾病,甚至死亡[26, 27]。(3)核黃素(維生素B2)作為體內(nèi)的輔酶,可參與動物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng),其對碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪的代謝都有重要作用。陳艷珍[28]關(guān)于蛋雞的研究表明,日糧添加核黃素可顯著提高產(chǎn)蛋率和蛋形指數(shù),降低料蛋比;唐靜[29]關(guān)于核黃素對1~21日齡北京鴨的研究中指出,核黃素可顯著提高北京鴨的生產(chǎn)性能和抗氧化水平;同時,研究表明,添加核黃素能提高仔雞平均體重,還能提高肉雞免疫機(jī)能,和血液生化指標(biāo),有效地降低動物疾病的發(fā)生率和死亡率[30]。畜禽缺乏核黃素,會出現(xiàn)精神不振和食欲減退生長緩慢等癥狀并伴有痙攣、癱瘓和腹瀉等神經(jīng)癥狀,嚴(yán)重者導(dǎo)致心臟逐漸衰弱,直至死亡;核黃素缺乏也會引起蛋雞產(chǎn)蛋率下降,妊娠母豬流產(chǎn)等癥狀[31]。(4)煙酸(維生素B3)是一種吡啶的衍生物,可在小腸粘膜中可成尼克酰胺,然后進(jìn)入組織中可以與蛋白質(zhì)結(jié)合,變成輔酶煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)或煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP),進(jìn)而可以參與脂類、碳水化合物和蛋白質(zhì)等的代謝。阮棟等[32]和文杰等[33]關(guān)于煙酸的研究表明,日糧添加適宜量的煙酸可顯著提高肉雞的生產(chǎn)性能,同時可顯著降低試驗(yàn)雞血漿低密度脂蛋白固醇(LDL-C)水平和游離脂肪酸(NEFA)水平。同時,王靜[33]關(guān)于肉雞的研究表明,煙酸可顯著提高肉雞的生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo),提高肉雞的抗氧化能力;文杰等[34]的研究也表明,日糧添加煙酸可提高蛋雞的生產(chǎn)性能和脂肪代謝能力;同時也有研究指出,煙酸可在一定程度上改善豬肉的肉品質(zhì)[35]。而畜禽缺乏煙酸可引起產(chǎn)肝臟顏色變黃,易碎,肝細(xì)胞內(nèi)充滿大量脂滴,細(xì)胞器嚴(yán)重受損。(5)膽堿(維生素B4)又稱為抗脂肪肝因素,作為磷脂的成分,可以參與神經(jīng)磷脂和卵磷脂等的形成,是動物機(jī)體組織的重要組成成分。與此同時,膽堿在肝臟脂肪的代謝中也起著非常重要的作用,可以防止肝臟中脂肪的過度積累而形成的脂肪肝,同時膽堿可提高脂肪酸在肝臟的氧化利用,降低脂肪的形成;膽堿也是乙酰膽堿的重要組成部分,參與神經(jīng)的傳導(dǎo);同時它也是一個不固定的甲基供體[36]。許麗[37]關(guān)于膽堿的研究表明,膽堿對肉雞生產(chǎn)性能的提高和脂肪肝的降低有顯著作用。(6)泛酸(維生素B5)作為參加三羧循環(huán)輔酶A的重要組成部分,也參與膽固醇和脂肪的合成,同時泛酸是雞的抗皮炎因子。祁鳳華等[38]關(guān)于泛酸的研究表明,泛酸可顯著提高家禽的粗蛋白、粗脂肪和鈣磷等營養(yǎng)物質(zhì)的代謝率;鄒曉庭[39]關(guān)于泛酸在種雞上的研究表明,泛酸可顯著提高種母雞的產(chǎn)蛋率和蛋重等生產(chǎn)性能,改善蛋品質(zhì),并顯著提高種蛋的受精率和孵化率等繁殖性能。(7)維生素B6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺三種吡啶的衍生物。維生素B6主要參與蛋白質(zhì)代謝,也在一定程度上可以參與碳水化合物和脂肪等的代謝。其中吡哆醇可作為機(jī)體中多種酶系統(tǒng)的輔酶,進(jìn)而參與碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、含硫氨基酸、色氨酸和礦物質(zhì)等的代謝;與此同時,缺乏吡哆醇會使畜禽生產(chǎn)性能顯著降低,產(chǎn)蛋母禽的產(chǎn)蛋率降低,種禽的孵化率降低,神經(jīng)系統(tǒng)受損等[40]。(8)生物素(維生素B7),是體內(nèi)代謝中羧化和脫羧反應(yīng)酶系的輔酶因子,可以廣泛參與碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪等的代謝。于浩等[41]關(guān)于生物素的研究表明,日糧添加生物素可提高肉雞的生產(chǎn)性能,降低肉雞的腹脂率以及步態(tài)、腳墊、跗關(guān)節(jié)和腹部羽毛損傷評分,改善動物福利;徐少輝[42]的研究指出,生物素可顯著提高雞蛋的蛋品質(zhì)并減少應(yīng)激的發(fā)生;同時生物素能提高生長豬的增重和飼料轉(zhuǎn)化效率,提高母豬的繁殖機(jī)能,缺乏生物素會對豬的皮膚、毛發(fā)、蹄趾以及神經(jīng)和生殖系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響[43]。(9)葉酸(維生素B9)又稱蝶酰谷氨酸,是由蝶啶環(huán)、對氨基苯甲酸和谷氨酸縮合而成的,其作為一碳單位的載體和體內(nèi)生化反應(yīng)的輔酶,可以參與蛋氨酸、嘧啶和嘌呤等在體內(nèi)的合成;同時也參與血紅蛋白及甲基化合物如腎上腺素和肌酸、膽堿等的合成,進(jìn)而影響動物體內(nèi)DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成。葛文霞[44]關(guān)于葉酸的研究表明,日糧添加葉酸可顯著提高肉雞的生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo),同時對干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、有機(jī)物和無氮浸出物等營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率也有顯著影響;劉安之[45]的研究表明,日糧添加葉酸也可提高蛋雞的產(chǎn)蛋率和孵化率;同時,葉酸可提高哺乳仔豬的平均日增重,顯著降低母豬血清尿素氮含量,提高血清總蛋白含量[46]。(10)鈷胺素(維生素B12)作為畜禽機(jī)體唯一一種含有金屬元素鈷的維生素,在自然界中不存在于植物性飼料中,只能由微生物所合成,僅存在于動物性飼料中,家禽腸道中雖然能合成其類似物,但不具備生物活性;鈷胺素在機(jī)體內(nèi)可以參與嘌呤和嘧啶的合成、甲基的轉(zhuǎn)移、氨基酸的合成以及碳水化合物和脂肪的代謝等[47]。侯水生等[48]的研究表明,鈷胺素缺乏會導(dǎo)致肉仔雞生長發(fā)育抑制和造血功能障礙,添加鈷胺素可顯著提高肉用雛雞的增重和飼料轉(zhuǎn)化效率及造血功能。畜禽缺乏鈷胺素,會導(dǎo)致生長緩慢,發(fā)育不良;蛋雞產(chǎn)蛋率降低,孵化率底下,胚胎發(fā)育不良;生長豬發(fā)育停滯,貧血,成年豬和母豬繁殖功能性障礙等[49]。
2.2 維生素C (1)維生素C(VC)又叫抗壞血酸,是動物機(jī)體內(nèi)一種非常重要的活性物質(zhì),具有氧化還原特性,且能夠參與蛋白質(zhì)中的氨基酰羥化反應(yīng),由此決定了它在動物體內(nèi)的重要作用;同時,維生素C也可以參與動物體內(nèi)的的血脂代謝、心臟和造血功能、中樞神經(jīng)功能及促進(jìn)體內(nèi)多種激素的合成等功能[50, 51]。Lohakare等[52]研究表明添加VC可顯著提高肉雞的生產(chǎn)性能;而維生素C改善肉雞增重,在高溫季節(jié)表現(xiàn)得更為顯著,Norziha[53]在高溫條件下添加400mg/kg和600mg/kg的維生素C,發(fā)現(xiàn)可以顯著改善肉雞生產(chǎn)性能,對于維持體溫恒定和減少呼吸頻率也有良好效果。劉海民等的研究表明,在夏季高溫條件下,日糧添加維生素C可顯著提高肉雞的生長性能和屠宰性能,改善血液生化指標(biāo)[54]。有研究表明,添加維生素C可提高高溫環(huán)境下種禽的產(chǎn)蛋性能、蛋品質(zhì)和血清免疫,提高機(jī)體的抗氧化和激素指標(biāo)[55-57]。維生素C可提高豬的抗應(yīng)激能力,增強(qiáng)豬機(jī)體的免疫作用,促進(jìn)仔豬生長,減少僵豬出現(xiàn),提高仔豬成活率;同時也可提高母豬的繁殖力和受精率,在一定程度上可防治疾病的產(chǎn)生[58]。(2)維生素是家禽維持正常健康與生長發(fā)育、繁殖所需的微量營養(yǎng)成分,是家禽所必需的營養(yǎng)素。同時,隨著養(yǎng)禽業(yè)的快速發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,食品安全與食品質(zhì)量已成為國家和人民密切關(guān)切的問題;食品安全涉及到公害問題,作為人類食品的一部分,禽蛋、禽肉及其產(chǎn)品與之密切相關(guān)。近年來,由于抗生素的大量使用,耐抗生素菌株的不斷增長和抗生素殘留的超標(biāo)等都嚴(yán)重危害人民健康,阻礙行業(yè)發(fā)展;而實(shí)踐中,通過日糧調(diào)控來防制家禽的維生素缺乏癥,能達(dá)到安全、高效的目的,同時也是有機(jī)畜牧業(yè)的重要組成部分之一。而隨著禁抗時代的來臨,我們應(yīng)該更好地發(fā)揮維生素的營養(yǎng)作用,將其最大限度地應(yīng)用于飼料生產(chǎn)和養(yǎng)殖端,應(yīng)對接下來的挑戰(zhàn)。
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(2020–06–16)
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A
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