龍 凡 梅文亮 許蘭嬌 瞿明仁

(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江西省動(dòng)物營養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，營養(yǎng)飼料開發(fā)工程研究中心，南昌 330045)

煙酸(NA)作為動(dòng)物機(jī)體所必需的維生素之一，具有抗炎、抗氧化、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝[1]、緩解應(yīng)激(如瘤胃酸應(yīng)激、熱應(yīng)激、斷奶應(yīng)激[2])等多種生物學(xué)功能。煙酸作為輔酶Ⅰ(NAD)和輔酶Ⅱ(NADP)的前體，既在機(jī)體碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂類代謝中扮演著重要的角色，又能參與體內(nèi)能量代謝的調(diào)節(jié)[3-4]。煙酸缺乏會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物生長性能下降、免疫力降低，不利于動(dòng)物的健康生長。動(dòng)物可以通過采食飼糧、體內(nèi)過量色氨酸生物合成、微生物(特別是反芻動(dòng)物瘤胃微生物)合成等途徑獲得生長發(fā)育所需的煙酸[5]。但是隨著動(dòng)物飼養(yǎng)集約化程度的提高，以及在一些特殊情況(應(yīng)激狀態(tài)、高精料飼糧等)下，單靠以上途經(jīng)獲得的煙酸不能滿足動(dòng)物的生產(chǎn)需要，必須在飼糧中額外添加煙酸才能最大限度地發(fā)揮其生產(chǎn)潛力，提高飼養(yǎng)效果。本文首先介紹了煙酸的結(jié)構(gòu)和缺乏癥，然后重點(diǎn)綜述煙酸的生物學(xué)功能及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用，以期為煙酸在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

1 煙酸概述

煙酸又稱尼克酸，屬于水溶性維生素，化學(xué)名為吡啶-3-甲酸(C6H5NO2)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如圖1所示。其結(jié)構(gòu)特征為C5位置帶有1個(gè)羧基的吡啶環(huán)，因此結(jié)構(gòu)簡單，理化性質(zhì)穩(wěn)定。煙酸在自然界分布甚廣，動(dòng)物中以煙酰胺(NAM)為主，植物中以煙酸為主，但谷物中多是結(jié)合型煙酸，不易被吸收利用。動(dòng)物缺乏煙酸會(huì)導(dǎo)致機(jī)體代謝紊亂、采食量下降、動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題，最終危害動(dòng)物的生長發(fā)育，影響經(jīng)濟(jì)效益。王燦宇等[6]用800 mg/kg煙酸的飼糧飼喂夏南牛，結(jié)果表明對(duì)照組夏南牛的平均日增重、養(yǎng)分消化率低于煙酸組，料重比顯著高于煙酸組，由此得出缺乏煙酸會(huì)降低夏南牛的生長性能。此外，有研究表明，飼糧中缺乏煙酸會(huì)增加肉仔雞脛骨短促病的發(fā)生率，從而使肉仔雞采食發(fā)生嚴(yán)重障礙，導(dǎo)致生長速度下降，甚至死亡[7]。當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)煙酸含量過高時(shí)，易對(duì)機(jī)體造成負(fù)面影響，甚至危及生命。因此，在實(shí)際飼養(yǎng)過程中應(yīng)該合理利用煙酸。

2 煙酸的生物學(xué)功能

2.1 抗炎

煙酸能提高機(jī)體的抗炎能力，對(duì)維持腸道健康有重要作用。近年來，G蛋白偶聯(lián)受體109A(GPR109A)被認(rèn)為與調(diào)節(jié)微生物群、抑制腸道炎癥和維持腸道屏障完整性有關(guān)[8]。Singh等[9]以野生型和Niacr1-/-小鼠為試驗(yàn)動(dòng)物開展試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，煙酸以GPR109A依賴性方式增強(qiáng)小鼠結(jié)腸巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞的抗炎特性，并使它們能夠誘導(dǎo)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)和T細(xì)胞[能產(chǎn)生抗炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-10(IL-10)]的分化；煙酸還能上調(diào)結(jié)腸上皮細(xì)胞中白細(xì)胞介素-18(IL-18)的表達(dá)，有利于保護(hù)結(jié)腸免受炎癥和癌變。Salem等[10]研究發(fā)現(xiàn)，煙酸以GPR109A依賴性方式，逆轉(zhuǎn)碘乙酰胺誘導(dǎo)的結(jié)腸炎小鼠的腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、血管抑制素和內(nèi)皮抑素水平的升高，使結(jié)腸中IL-10水平正?；?，從而改善病理性血管生成并緩解結(jié)腸炎。Guo等[11]的研究表明，煙酸能夠減少小鼠體內(nèi)的促炎介質(zhì)，保護(hù)乳腺中血乳屏障的完整性；在脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的乳腺上皮細(xì)胞中，煙酸能夠抑制LPS誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)和緊密連接蛋白的下調(diào)。此外，煙酸可以將巨噬細(xì)胞的極化從促炎狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭寡谞顟B(tài)[12]，同時(shí)，煙酸可以通過GPR109A減少磷酸化核轉(zhuǎn)錄因子-κB(p-NF-κB)的核易位，而核易位的減少則會(huì)降低巨噬細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)的表達(dá)，改善血管通透性[13]。Liu等[14]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加煙酸能顯著提高斷奶仔豬十二指腸轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)、空腸IL-10的蛋白表達(dá)，降低回腸白細(xì)胞介素-8(IL-8)的蛋白表達(dá)，從而減輕腸道炎癥；增加結(jié)腸中多爾氏菌(Dorea)和乳酸桿菌的相對(duì)豐度，降低消化球菌的相對(duì)豐度，從而對(duì)腸道健康起保護(hù)作用。Si等[15]研究發(fā)現(xiàn)，煙酸可以減少氧化低密度脂蛋白(oxLDL)刺激的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVECs)和人單核細(xì)胞THP-1巨噬細(xì)胞中炎癥細(xì)胞因子TNF-α和IL-6的表達(dá)，抑制核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)p65和Notch1的蛋白表達(dá)，從而抑制炎癥反應(yīng)。此外，煙酸可減少TNF-α誘導(dǎo)的促炎趨化因子單核細(xì)胞趨化蛋白-1(MCP-1)、fractalkine和RANTES基因的表達(dá)和分泌的增加，增加動(dòng)脈粥樣硬化保護(hù)激素脂聯(lián)素的mRNA表達(dá)水平[16]。煙酸可以抑制NF-κB信號(hào)通路，導(dǎo)致分離的人單核細(xì)胞和視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞中促炎細(xì)胞因子和趨化因子TNF-α、IL-6和MCP-1的分泌減少[17-18]。Feng等[19]研究發(fā)現(xiàn)，幼齡草魚缺乏煙酸會(huì)降低腸道中溶菌酶(LA)、酸性磷酸酶(ACP)的活性以及補(bǔ)體3(C3)的含量，下調(diào)草魚腸道內(nèi)肝臟表達(dá)抗菌肽-2(LEAP-2)、IL-10、TGF-β1和NF-κB抑制因子α(IκBα)的mRNA表達(dá)水平，上調(diào)腸道TNF-α、IL-1β、干擾素-γ2(IFN-γ2)、IL-8、IκB激酶(IKK)α、IKKβ和IKKγ的mRNA表達(dá)水平，下調(diào)封閉蛋白(Claudin)b、Claudin3、Claudinc、閉鎖蛋白(Occludin)、閉鎖小帶蛋白-1(ZO-1)、Claudin15等的mRNA表達(dá)水平，降低草魚腸道黏膜免疫能力和腸道生理功能。

圖1 煙酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)式

2.2 抗氧化

煙酸具有抗氧化特性。段晨磊等[20]研究發(fā)現(xiàn)，煙酸可以提高4周齡五龍鵝血清和肝臟谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性和總抗氧化能力(T-AOC)，降低肝臟丙二醛(MDA)和過氧化氫(H2O2)含量；還可以提高16周齡五龍鵝血清總超氧化物歧化酶(T-SOD)和肝臟T-SOD、GSH-Px、過氧化氫酶(CAT)活性，降低血清和肝臟MDA含量。蔣亞軍[21]對(duì)中國荷斯坦奶牛的十二指腸持續(xù)灌注煙酸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，煙酸可以促進(jìn)泌乳奶牛血清中T-SOD、GSH-Px等抗氧化酶活性的提高，降低硫代巴比土酸反應(yīng)物(TBARS)和MDA含量，從而減少脂質(zhì)過氧化物反應(yīng)。有研究表明，煙酸缺乏會(huì)增加腸道中活性氧(ROS)和MDA含量，降低抗氧化酶銅/鋅超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、GSH-Px、錳超氧化物歧化酶(MnSOD)、CAT、谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)和谷胱甘肽還原酶(GR)在幼魚腸道中的活性，對(duì)草魚抗氧化系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響[19]。

核因子E2相關(guān)因子2(Nrf2)是存在于細(xì)胞質(zhì)中的轉(zhuǎn)錄因子。在生理?xiàng)l件下，Keap1與Nrf2結(jié)合，并在細(xì)胞質(zhì)中隔離Nrf2。在氧化應(yīng)激或存在Nrf2激活化合物的情況下，Nrf2基因表達(dá)量上調(diào)，Nrf2易位到細(xì)胞核并調(diào)節(jié)各種抗氧化反應(yīng)元件(AREs)基因的表達(dá)，包括血紅素加氧酶-1(HO-1)、NAD(P)H醌脫氫酶1(NQO1)、GST，因此，Nrf2的激活被認(rèn)為是對(duì)抗氧化應(yīng)激損害效應(yīng)的保護(hù)機(jī)制之一[22-23]。Wu等[24]發(fā)現(xiàn)煙酸可以減少肺缺血再灌注(I/R)損傷的大鼠的MDA含量，降低肺部氧化應(yīng)激；降低TNF-α的含量，緩解肺部炎癥；提高沉默信息調(diào)節(jié)因子1(SIRT1)的含量，緩解肺部氧化應(yīng)激和炎癥。Hu等[25]研究發(fā)現(xiàn)，用煙酸預(yù)處理被對(duì)乙酰氨基酚(APAP)攻擊的BALB/c小鼠可以降低血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)活性，并減輕組織病理學(xué)損傷；提高肝臟中抗氧化酶SOD、CAT的活性和谷胱甘肽(GSH)的含量，降低MDA含量，從而減輕脂質(zhì)過氧化和氧化應(yīng)激；同時(shí)，煙酸上調(diào)肝臟中SIRT1、Nrf2、NQO1的蛋白表達(dá)水平并下調(diào)Keap1的蛋白表達(dá)水平。煙酸還可以抑制甲基汞(MeHg)中毒引起的雄性Wistar大鼠線粒體氧化應(yīng)激[26]。Chen等[27]研究發(fā)現(xiàn)，煙酸可以抑制大鼠肺氧化應(yīng)激和炎癥，防止胰腺缺血再灌注(PIR)誘導(dǎo)的急性胰腺炎和肺屏障功能障礙，同時(shí)恢復(fù)SIRT1的mRNA表達(dá)。另外，有研究表明，煙酸及其主要代謝物煙酰胺能夠顯著降低LPS處理的人成熟巨噬細(xì)胞中ROS、一氧化氮(NO)和一氧化氮合酶2(NOS2)的表達(dá)，還能使巨噬細(xì)胞極化傾向于抗炎的M2巨噬細(xì)胞，從而發(fā)揮抗氧化和抗炎作用[28]。

2.3 調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝

煙酸有良好的降脂作用，可以降低血脂異常和糖尿病患者血清中總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的含量，提高高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)的含量，改善血脂狀況[29-31]。Galescu等[32]研究表明，煙酸能顯著降低肥胖兒童血清游離脂肪酸(FFA)含量并增加生長激素(GH)含量，有利于其生長發(fā)育。楊玲[33]的研究表明，煙酸能減少大鼠肝細(xì)胞(BRL3A)內(nèi)TG的合成；能夠通過激活蛋白激酶A(PKA)，提高其磷酸化水平而降低碳水化合物反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(ChREBP)表達(dá)水平及入核效率，從而降低乙酰輔酶A羧化酶(ACC)、脂肪酸合成酶(FAS)、甘油二酯?；D(zhuǎn)移酶(DGAT2)蛋白表達(dá)水平，減輕脂肪變性程度。Wang等[34]研究表明，0.5 mmol/L煙酸通過GPR109A激活A(yù)MP依賴的蛋白激酶(AMPK)/ACC信號(hào)通路并抑制AMPK/哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)/核糖體S6K蛋白激酶(S6K)信號(hào)通路，從而減少牛乳腺上皮細(xì)胞(BMECs)中乳脂的合成以及FAS和固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白1(SREBP1)蛋白的表達(dá)。有研究表明，煙酸能通過GPR109A介導(dǎo)的蛋白激酶C(PKC)-細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2(ERK1/2)-AMPK信號(hào)通路抑制C57BL/6小鼠的肝臟脂肪從頭生成(DNL)來改善肝臟脂肪變性[35]。Zimmer等[36]發(fā)現(xiàn)，煙酸和二十碳五烯酸的組合可以抑制小鼠肝細(xì)胞中SREBP1的活性，減少TG的沉積。

煙酸能通過與GPR109A結(jié)合，降低PKA、腺苷酸環(huán)化酶(AC)、激素敏感酯酶(HSL)等酶的活性，從而抑制TG分解并降低血液FFA含量[37-38]；煙酸在肝臟中通過抑制DGAT2活性來減少低密度脂蛋白(LDL)、極低密度脂蛋白(VLDL)和TG的合成與分泌[1]。有研究表明，煙酸誘導(dǎo)的肝臟FFA供應(yīng)減少可以抑制肝臟中過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔活化因子-1β(PGC-1β)和載脂蛋白C3(APOC3)的表達(dá)，這將減少VLDL的合成和分泌，并增加其周轉(zhuǎn)率，從而達(dá)到降血脂作用[39]。此外，煙酸可通過蛋白激酶B(AKT)/叉頭框轉(zhuǎn)錄因子1(FoxO1)信號(hào)通路調(diào)控一系列能量代謝和細(xì)胞信號(hào)通路基因表達(dá)[40]，還可通過腎上腺素、脂聯(lián)素、瘦素、胰島素等激素內(nèi)分泌系統(tǒng)來調(diào)控動(dòng)物體內(nèi)糖、脂代謝，從而促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化和脂質(zhì)沉積[41-43]。

2.4 改善肉品質(zhì)

肉品質(zhì)是個(gè)復(fù)雜的性狀，難以用單個(gè)指標(biāo)去衡量，一般評(píng)價(jià)肉品質(zhì)的決定性指標(biāo)包括肉色、嫩度、多汁性、風(fēng)味、營養(yǎng)價(jià)值等，而這些指標(biāo)與肌肉組織中肌纖維類型和肌內(nèi)脂肪沉積密切相關(guān)。目前，根據(jù)肌球蛋白重鏈亞型(MyHC)可以將肌纖維分成4種：慢速氧化型(Ⅰ型)、快速氧化型(Ⅱa型)、中間型(Ⅱx型)和快速糖酵解型(Ⅱb型)[44]。王勇峰等[45]研究了不同部位新疆褐牛肌纖維特性與肉品質(zhì)的差異，結(jié)果表明，Ⅰ型、Ⅱa型和Ⅱb型肌纖維面積、直徑與剪切力、硬度和蒸煮損失成正比；Ⅰ型肌纖維比例與硬度、剪切力成反比，Ⅱb型肌纖維比例與剪切力成正比，所以增加Ⅰ型肌纖維比例、減少Ⅱb型肌纖維比例均有利于提高牛肉嫩度。此外，有研究發(fā)現(xiàn)，Ⅱb型肌纖維含量高的肌肉在貯藏過程中，肌纖維易發(fā)生收縮和分離，斷裂程度更嚴(yán)重，導(dǎo)致肌肉失水嚴(yán)重，持水力低[46]。Khan等[47]在11周齡雜交豬飼糧中添加750 mg/kg煙酸后發(fā)現(xiàn)，煙酸能夠提高豬的背最長肌、股四頭肌和腓腸肌的Ⅰ型肌纖維百分率，降低Ⅱ型肌纖維百分率，促進(jìn)Ⅱ型肌纖維向Ⅰ型轉(zhuǎn)化，影響肉品質(zhì)；顯著提高豬背最長肌中纖維轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子(PGC-1β)、線粒體脂肪酸分解代謝[肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶(CACT)、脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(FATP1)、有機(jī)陽離子轉(zhuǎn)運(yùn)體2(OCTN2)]、三羧酸循環(huán)[琥珀酸脫氫酶復(fù)合體亞單位A(SDHA)]、氧化磷酸化[細(xì)胞色素c氧化酶亞基4/1(COX4/1)、細(xì)胞色素c氧化酶亞基6A1(COX6A1)]和產(chǎn)熱[解偶聯(lián)蛋白3(UCP3)]相關(guān)基因的表達(dá)水平，而這些基因都在Ⅰ型肌纖維中大量表達(dá)，表明煙酸能夠誘導(dǎo)背最長肌的Ⅰ型肌纖維含量增加，從而改善肉品質(zhì)。Khan等[48]研究發(fā)現(xiàn)，煙酸可以顯著提高綿羊背最長肌(LD)、半膜肌(SM)和半腱肌(ST)中的Ⅰ型肌纖維的數(shù)量百分比，降低Ⅱ型肌纖維的數(shù)量百分比，還能提高半膜肌和半腱肌中的纖維轉(zhuǎn)化調(diào)節(jié)因子過氧化物酶體增殖激活受體δ(PPARδ)、過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔活化因子-1α(PGC-1α)和PGC-1β的mRNA表達(dá)水平以及參與線粒體脂肪酸攝取[肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1B(CPT1B)、肉堿-?；鈮A轉(zhuǎn)位酶(SLC25A20)]、三羧酸循環(huán)(SDHA)、線粒體呼吸鏈[細(xì)胞色素c氧化酶亞基5A(COX5A)、COX6A1]和血管生成[血管內(nèi)皮生長因子A(VEGFA)]等基因的mRNA表達(dá)水平，說明煙酸能夠誘導(dǎo)肌肉纖維從Ⅱ型轉(zhuǎn)變?yōu)棰裥?，增?qiáng)骨骼肌利用脂肪酸的能力。

肌內(nèi)脂肪(IMF)又稱大理石花紋脂肪，存在于肌肉內(nèi)部，與肉品質(zhì)密切相關(guān)。有研究表明，IMF含量增加，肌肉中的不飽和脂肪酸(UFA)、醛類、醇類和碳?xì)浠衔锏蕊L(fēng)味化合物水平增加，其風(fēng)味、多汁性、嫩度更好[49]。IMF的沉積包括脂肪的合成、分解與轉(zhuǎn)運(yùn)，在這個(gè)過程中，起關(guān)鍵性作用的是與脂肪代謝相關(guān)的一些酶、激素、基因和通路。AMPK、過氧化物酶體增殖物激活受體(PPARs)、脂肪酸結(jié)合蛋白(FABPs)、脂滴包被蛋白1(PLIN1)等調(diào)控因子在脂肪代謝的調(diào)控上發(fā)揮著重要作用[50-51]。研究表明，煙酸能夠激活A(yù)MPK[35]；而Luo等[52]研究發(fā)現(xiàn)，AMPKα磷酸化能夠抑制乙酰輔酶A羧化酶2(ACC2)的活性并提高肉堿棕櫚酰轉(zhuǎn)移酶1(CPT1)的活性，促進(jìn)脂肪酸的氧化，還能上調(diào)FAS和硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)的mRNA表達(dá)水平，增加肥育豬骨骼肌脂肪生成能力，從而增加IMF的積累和單不飽和脂肪酸(MUFA)的合成，這可能是煙酸促進(jìn)IMF沉積的原因之一。Zhang等[53]研究表明，煙酸能夠顯著提高五龍鵝胸肌的pH和持水能力，降低亮度(L*)值和剪切力，并且極顯著增加IMF含量和肌間脂肪帶的寬度，從而提高五龍鵝的肉品質(zhì)，改善其胴體性狀。有研究表明，煙酸可以提高NADPH合成酶如葡萄糖-6-磷酸脫氫酶(G6PDH)和異檸檬酸脫氫酶(ICDH)在脂肪酸從頭合成過程中的活性，同時(shí)促進(jìn)脂肪細(xì)胞分化和前脂肪細(xì)胞脂滴形成，從而增加肉牛背最長肌IMF的沉積[43,54]。

2.5 緩解奶牛乳腺炎

目前，奶牛乳腺炎嚴(yán)重阻礙了全球奶業(yè)發(fā)展[55]。病原體入侵乳腺后產(chǎn)生大量的內(nèi)毒素(主要成分是LPS)，它能通過與Toll樣受體4(TLR4)結(jié)合激活NF-κB，刺激促炎細(xì)胞因子(如IL-6和IL-1β)的表達(dá)，并誘導(dǎo)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)[56-57]，還能觸發(fā)BMECs或巨噬細(xì)胞的免疫反應(yīng)，從而釋放大量的促炎因子，破壞BMECs，導(dǎo)致乳腺炎[58-59]。大量研究表明，乳腺炎嚴(yán)重影響奶牛的產(chǎn)奶量和奶品質(zhì)[60]，因此緩解乳腺炎是提高奶牛產(chǎn)奶量和奶品質(zhì)的重要手段。Guo等[61]研究表明，煙酸能顯著提高乳腺的先天免疫水平，降低奶牛乳汁和血清中IL-6、TNF-α和IL-1β的含量；可以激活GPR109A并磷酸化AMPK，促進(jìn)Nrf2核導(dǎo)入和自噬，從而減輕LPS誘導(dǎo)的BMECs炎癥反應(yīng)，緩解奶牛的乳腺炎。此外，鞏倩[62]的研究也表明，煙酸能夠降低奶牛血清和乳汁中IL-6、TNF-α和IL-1β的含量，提高免疫力，還能通過GPR109A/AMPK/Nrf2信號(hào)通路激活自噬過程而起到抗炎作用，減輕奶牛乳腺炎的程度。

2.6 其他功能

煙酸能夠促進(jìn)動(dòng)物的正常生長發(fā)育，是動(dòng)物生命過程中不可缺少的維生素之一。煙酸是NAD和NADP的前體，而NAD和NADP作為重要輔酶，在氧化還原過程中起傳遞氫和電子的作用，參與細(xì)胞中氧化磷酸化、糖酵解和DNA修復(fù)等過程[3]。有效的NAD+/NADH的比值能夠調(diào)節(jié)糖酵解、三羧酸循環(huán)、脂肪酸氧化和脂肪酸合成等關(guān)鍵酶的活性，這些酶是細(xì)胞新陳代謝的重要途徑[63]。NAD+的可用性降低會(huì)阻止線粒體去乙酰化酶(Sirt3-5)的最佳活性，而Sirt3-5對(duì)NAD+的依賴使它們能夠充當(dāng)代謝傳感器，感知細(xì)胞的代謝狀態(tài)并將這些信息轉(zhuǎn)化為線粒體調(diào)節(jié)，而線粒體去乙酰化酶的活性與預(yù)防與年齡相關(guān)的神經(jīng)病變、胰島素抵抗和心臟病等有關(guān)[64]。因此，煙酸對(duì)動(dòng)物機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)代謝、能量代謝以及健康等方面有重要作用。

煙酸除以上功能外，還有一些其他作用，如：1)提高肥胖動(dòng)物內(nèi)皮細(xì)胞(EC)的血管生成功能[65]；2)提高飼料轉(zhuǎn)化率，提高畜禽的生產(chǎn)性能[66-67]；3)通過影響瘤胃微生物蛋白(MCP)、氨態(tài)氮(NH3-N)和總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)的含量來改善瘤胃發(fā)酵[68]。此外，煙酸在提高動(dòng)物抗應(yīng)激能力方面也起著至關(guān)重要的作用。煙酸可以通過引起血管舒張，加快血液向皮膚表面流動(dòng)，從而促進(jìn)組織散熱，緩解機(jī)體熱應(yīng)激[69]。

3 煙酸在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

Jiang等[67]研究了飼糧中不同添加水平的煙酸對(duì)3種基因型雞[愛拔益加(AA)肉雞、IMF上選系北京油雞(BJY+IMF)和IMF下選系北京油雞(BJY-IMF)]生長性能、胴體性狀和肉品質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加60 mg/kg煙酸時(shí)，3種基因型雞的平均日增重、平均日采食量、肌間脂肪帶寬度、皮下脂肪(包括皮膚)厚度和腹脂率均有增加趨勢，同時(shí)飼喂玉米-豆粕型飼糧的AA肉雞的煙酸適宜添加量為60 mg/kg，能最大限度地提高平均日增重和肉品產(chǎn)量，并降低胸肌滴水損失。劉政等[70]用含60、80、100、120 mg/kg煙酸的飼糧飼喂AA肉仔雞，研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度的煙酸均能降低肉仔雞血清TC和LDL-C含量，提高血清葡萄糖(GLU)和HDL-C含量，且隨著煙酸濃度的提高，血清TG含量先上升后下降，從而改善血脂狀況；同時(shí)，不同濃度的煙酸均對(duì)肉雞血清SOD、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和CAT活性有提高作用，能提高肉仔雞的抗氧化性能。Zhang等[53]研究表明，煙酸能夠以線性方式增加五龍鵝血清脂肪酶活性和肝臟脂蛋白脂肪酶mRNA表達(dá)水平，并對(duì)血清TG含量和蘋果酸脫氫酶(MDH)活性產(chǎn)生影響，從而調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝。劉晨龍等[71]研究表明，飼糧中添加40 mg/kg煙酸可以降低產(chǎn)蛋期種鵝的料蛋比，提高蛋殼厚度和蛋殼強(qiáng)度，改善蛋品質(zhì)，還能降低血清中TG、TC、LDL-C含量，提高血清中HDL-C含量，調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝。Adebowale等[72]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加180 mg/kg煙酸降低了火雞雛雞的采食量和血清ALT、ALP活性與LDL、TG和TC含量，提高了火雞的增重、代謝能和血清高密度脂蛋白(HDL)含量，因此，在不影響火雞增重的情況下，添加煙酸可以降低火雞的脂肪含量，提高火雞的抗應(yīng)激能力。王靜等[73]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧含80 mg/kg煙酸組羅斯308肉仔雞的活重和屠體重相比對(duì)照組增加了7.87%和7.50%；同時(shí)，煙酸顯著提高了胸肌和腿肌的IMP含量，促進(jìn)了脂肪沉積；顯著提高了肉色評(píng)分，降低胸肌和腿肌的滴水損失率和剪切力，從而改善了肉品質(zhì)。

綜上可知，在家禽飼糧中添加煙酸能夠改善家禽的血液指標(biāo)，提高機(jī)體抗氧化能力，調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，改善肉品質(zhì)和胴體性狀，并提高其生長性能。

3.2 在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

Almubarak等[74]研究表明，煙酸能顯著提高豬卵母細(xì)胞的GSH-Px活性，降低ROS含量，并對(duì)卵丘細(xì)胞和卵母細(xì)胞中與能量和氧化狀態(tài)(SIRT1)、抗凋亡[B淋巴細(xì)胞瘤-2(Bcl-2)]、促凋亡[Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bax)]和脂質(zhì)代謝[ACC和含patatin樣磷脂酶結(jié)構(gòu)域蛋白2(PNPLA2)]相關(guān)的基因的表達(dá)產(chǎn)生積極影響，保護(hù)機(jī)體免受氧化應(yīng)激，改善早期胚胎發(fā)育能力；提高囊胚總細(xì)胞數(shù)、卵裂和囊胚率，促進(jìn)胚胎發(fā)育。此外，Pollard等[75]研究也表明，煙酸能夠促進(jìn)豬卵母細(xì)胞的體外成熟(IVM)，促進(jìn)囊胚的形成，對(duì)胚胎發(fā)育起積極作用。Feng等[76]研究表明，煙酸可顯著降低斷奶仔豬的腹瀉指數(shù)和體重?fù)p失；改善空腸絨毛高度和腸道形態(tài)評(píng)分；顯著增加空腸抗菌肽[豬β防御素2(pBD2)和PR39]、ZO-1和Occludin的mRNA表達(dá)；改善結(jié)腸內(nèi)容物中微生物菌群組成和乙酸鹽濃度；顯著降低結(jié)腸內(nèi)容物中丙酸鹽/乙酸鹽和丁酸鹽/乙酸鹽的比率；顯著增加SIRT1的蛋白表達(dá)并抑制組蛋白脫乙?；?(HDAC7)的蛋白表達(dá)。Liu等[14]研究發(fā)現(xiàn)，煙酸能顯著增加斷奶仔豬十二指腸的絨毛高度以及絨毛高度與隱窩深度的比值，同時(shí)降低隱窩深度，從而增強(qiáng)腸道對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力，改善腸道上皮細(xì)胞的分泌功能。Real等[77]在玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧中添加煙酸，結(jié)果顯示煙酸能夠提高育肥豬的平均日采食量，改善生長性能；能提高背最長肌的pH24 h，顯著降低胴體收縮率，改善肉色評(píng)分，提高肉品質(zhì)。

綜上可知，在豬生產(chǎn)中應(yīng)用煙酸能夠提高早期胚胎的發(fā)育能力，改善腸道結(jié)構(gòu)，提高機(jī)體免疫能力，提高肉品質(zhì)和生長性能。

3.3 在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.3.1 奶牛

Gaowa等[78]選取12頭經(jīng)產(chǎn)荷斯坦奶牛，在飼糧中分別添加0、20 g/d的過瘤胃煙酸(RPN)，研究表明，煙酸能夠顯著提高產(chǎn)犢后前3周內(nèi)奶牛的干物質(zhì)采食量(DMI)和產(chǎn)奶量；顯著提高血液中神經(jīng)肽Y(NPY)和食欲肽A(OXA)的含量，提高產(chǎn)后荷斯坦奶牛的采食欲望。Aragona等[79]研究表明，在產(chǎn)前荷斯坦奶牛飼糧中添加煙酸能夠增加初乳中免疫球蛋白G(IgG)和其他營養(yǎng)物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、脂肪等)的含量，為犢牛提供更高質(zhì)量的初乳，從而減少犢牛發(fā)病率和死亡率；能夠提高尿囊素和總嘌呤衍生物的含量，表明煙酸能增加MCP的含量；還能夠提高犢牛的飼料轉(zhuǎn)化率，其中添加32 g/d煙酸時(shí)提高犢牛生產(chǎn)性能的效果最好。此外，有研究表明，產(chǎn)前給母牛補(bǔ)飼48 g/d煙酸，能夠?qū)⒊跞橹蠭gG的含量從73.8 g/L增加到86.8 g/L，增加了18%，很大程度上改善了初乳質(zhì)量[80]。Guo等[81]研究發(fā)現(xiàn)，煙酸能夠顯著降低泌乳荷斯坦奶牛血清中熱休克蛋白70(HSP70)、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)、IL-6含量和乳酸脫氫酶(LDH)活性，緩解熱應(yīng)激；顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量、能量校正乳(ECM)產(chǎn)量和DMI，提高乳脂水平，改善奶牛的生產(chǎn)性能和乳品質(zhì)。陳志遠(yuǎn)等[82]發(fā)現(xiàn)，以圍產(chǎn)期奶牛為試驗(yàn)動(dòng)物，在飼糧中添加20 g/(頭·d)過瘤胃煙酸能夠顯著提高奶牛產(chǎn)奶量，減少血清中β-羥丁酸(BHBA)和非酯化脂肪酸(NEFA)的含量，并減輕能量負(fù)平衡的程度，抑制脂質(zhì)動(dòng)員，減少患酮病的風(fēng)險(xiǎn)。Zeitz等[83]研究發(fā)現(xiàn)，煙酸可以降低泌乳早期奶牛血漿中BHBA含量，降低肝臟中酮生成調(diào)節(jié)因子成纖維細(xì)胞生長因子21(FGF21)的基因表達(dá)水平，從而降低患酮血癥的風(fēng)險(xiǎn)。

綜上可知，在奶牛生產(chǎn)中應(yīng)用煙酸能夠提高奶牛的產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)，預(yù)防奶牛酮血癥發(fā)生，緩解熱應(yīng)激。

3.3.2 肉牛

楊艷等[68]體外研究發(fā)現(xiàn)，煙酸可以提高錦江牛瘤胃液的pH以及MCP、VFA、丙酸含量和總產(chǎn)氣量，降低乙酸/丙酸比值，改善瘤胃的發(fā)酵功能，其中以精粗比為6∶4時(shí)添加400 mg/kg煙酸以及精粗比為7∶3、8∶2時(shí)添加800 mg/kg煙酸的效果較好。Luo等[84]發(fā)現(xiàn)，高精料飼糧會(huì)誘導(dǎo)亞急性瘤胃酸中毒(SARA)，降低牛瘤胃細(xì)菌群落的α多樣性，而添加800 mg/kg的煙酸能夠提高瘤胃液pH，降低普雷沃氏菌屬(Prevotella)的相對(duì)豐度，增加解琥珀酸菌屬(Succiniclasticum)、醋弧菌屬(Acetivibrio)和密螺旋體屬(Treponema)的相對(duì)豐度，改變瘤胃微生物組成，緩解牛的SARA癥狀。此外，在高精料飼糧中添加煙酸可以增加錦江牛瘤胃NAD+濃度，降低NADH濃度，重新抑制LDH活性，減少乳酸和丙酮酸蓄積，并且能改善固、液相菌群功能，緩解瘤胃酸中毒[85]。王雪瑩[66]的研究表明，熱應(yīng)激期在飼糧中添加煙酸能夠顯著提高牦牛的DMI、平均日增重以及粗脂肪和粗蛋白質(zhì)的消化率，提高生長性能。Yang等[54]選取24月齡的公牛，在基礎(chǔ)飼糧中添加1 000 mg/kg的煙酸，結(jié)果表明，飼糧中添加煙酸能夠增加背最長肌的IMF含量、眼肌面積、大理石花紋評(píng)分、紅度(a*)值和色飽和度(C*)值，降低胴體脂肪(不包括IMF)含量，促進(jìn)肌肉內(nèi)脂肪沉積，提高肉品質(zhì)，改善胴體性狀；增加血清中HDL-C含量，降低LDL-C、TG、NEFA、TC和糖化血清蛋白(GSP)的含量，調(diào)節(jié)血清代謝物的組成，改善脂質(zhì)代謝。此外，煙酸還可以減輕小牛長途運(yùn)輸帶來的不利影響[86-87]。

綜上可知，在肉牛生產(chǎn)中應(yīng)用煙酸能夠改善肉牛的瘤胃發(fā)酵功能，改變瘤胃菌群組成，促進(jìn)脂肪沉積，緩解應(yīng)激并提高生產(chǎn)性能。

3.3.3 羊

Luo等[88]研究表明，20～80 mmol/L煙酸可減輕丁酸鹽誘導(dǎo)的綿羊瘤胃上皮細(xì)胞損傷并促進(jìn)增殖，40 mmmol/L煙酸呈現(xiàn)出最佳效果，而較高濃度(100 mmol/L)的煙酸會(huì)導(dǎo)致低細(xì)胞活力；40 mmol/L煙酸能顯著降低細(xì)胞內(nèi)ROS含量并增加細(xì)胞內(nèi)T-AOC，緩解丁酸鹽誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激；40 mmol/L煙酸能夠使凋亡細(xì)胞的比例降低，下調(diào)細(xì)胞凋亡相關(guān)基因半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Caspase-3)和p53的mRNA表達(dá)水平并上調(diào)Bcl-2和Bax的mRNA表達(dá)水平，保護(hù)瘤胃上皮細(xì)胞免受丁酸鹽誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡。茹婷[89]的研究表明，添加煙酸對(duì)圍產(chǎn)后期母羊的乳糖率和乳脂率有顯著影響，還可以增加母羊圍產(chǎn)后期血液中GLU的含量；添加4 g/(只·d)煙酸可顯著降低母羊血液中NEFA含量，減輕能量負(fù)平衡(NEB)；可以通過胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，調(diào)節(jié)AKT/磷酸肌醇-3激酶(PI3K)-FoxO1通路，調(diào)控糖異生。劉秀梅[90]研究了不同劑量煙酸對(duì)羊肝細(xì)胞的作用，結(jié)果表明，煙酸可以提高羊肝細(xì)胞的增殖率；可以顯著提高肝細(xì)胞糖異生關(guān)鍵酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)、丙酮酸羧化酶(PC)的活性，且煙酸濃度為10-4mol/L時(shí)效果最強(qiáng)；還能影響肝臟糖異生[如葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)、PEPCK、PC]及P53-SIRT6-FoxO1軸基因的mRNA表達(dá)水平。

綜上可知，在羊生產(chǎn)中應(yīng)用煙酸能夠提高乳品質(zhì)，緩解細(xì)胞損傷并促進(jìn)細(xì)胞增殖。

4 小 結(jié)

煙酸是畜禽生長的必需維生素，具有多種生理功能。它不僅可以作為飼料添加劑提高畜禽的抗炎、抗氧化能力，促進(jìn)生長，改善肉品質(zhì)和胴體性狀，提高泌乳性能，還可以起到藥物的效果，治療血脂異常、乳腺炎等疾病，從而提高畜禽的抗病能力，減少死亡率，最終提高養(yǎng)殖效益。然而，煙酸發(fā)揮生物學(xué)功能的具體作用機(jī)理尚未充分闡明，在這些過程中涉及的酶、激素、轉(zhuǎn)錄因子和信號(hào)通路也需要進(jìn)一步地研究并闡明。此外，關(guān)于煙酸對(duì)不同性別、不同生長階段、不同品種的動(dòng)物的作用效果以及煙酸在不同動(dòng)物中的添加量和添加形式的研究較少，因此，這可以作為今后的研究方向之一。