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    畜牧人

    標題: 維生素c的營養作用及在畜牧生產應用研究進展 [打印本頁]

    作者: 和興    時間: 2008-8-23 17:10
    標題: 維生素c的營養作用及在畜牧生產應用研究進展
    王宇
    山東農業大學動物科技學院, 泰安, 271018

    摘要:

    本文主要從維生素C對緩解動物熱應激有一定作用以及維生素C天然的抗氧化劑具有很強的抗氧化性、保護細胞膜完整性等生理功能、介紹它對各種動物的影響和在增強肉的抗氧化性、延長貨架期、改善肉品質方面具有的重要作用,和一些動物維生素C缺乏癥狀。


    關鍵詞:維生素C
    營養作用
    畜牧生產
    應用研究

    維生素C(簡稱Vc)是所有具抗壞血酸( ASCORBIC ACID)活性物質的總稱,在自然界中以兩種形式存在,即還原形式L-抗壞血酸和氧化形式L-脫氫抗壞血酸,大部分Vc以還原形式存在,一般泛指L-抗壞血酸(以下簡稱ASA) ,這種還原形式的Vc在動物體內具有重要的生理作用。在生物生命活動中,Vc與許多催化氧化還原反應的酶有關,起還原劑作用。在氨基酸代謝中十分重要。Vc對于維持生命的新陳代謝是不可缺的,還參與甾類激素的合成。多數哺乳類和禽類都能由葡萄糖合成足夠數量的Vc,但大多數人工養殖的魚類或甲殼類體內缺乏古洛糖酸內酷氧化酶,不能將古洛糖酸內酷轉化成L-抗壞血酸,不能生物合成Vc。至于鯉科,其合成相當少。Vc在動物體內貯藏量不大,它們必須經常從環境或日糧中攝取Vc。
    1 Vc 的生理功能
    1.1 Vc參與體內多種羥化反應

    1.1.1參與膠原蛋白、粘多糖等細胞間質的形成

    這是Vc最重要的生理功能之一。膠原蛋白是結締組織、上皮組織、骨組織的重要組成成分,富含經脯氨酸和羥賴氨酸(為膠原蛋白特有),Vc作為脯氨酸經化酶和賴氨酸經化酶的輔酶催化經脯氨酸、輕賴氨酸的形成。因此Vc不足時,會導致毛細血管脆性增加,易破裂出血,骨骼畸形,傷口不易愈合等。
    1.1.2 Vc參與膽固醇的轉化
    正常情況下,體內大部分膽固醇以膽酸( 鹽) 的形式排出,膽固醇轉變為膽酸的過程中需有Vc參與羥化反應。此外,Vc還參與體內其他的一些羥化反應,如由維生素D3形成其活性形式的過程中均經化反應。
    1.1.3參與某些氨基酸的代謝
    苯丙氨酸羥化為酪氨酸的反應,酪氨酸轉變為兒茶酚胺的反應, 色氨酸轉變為 5-羥色胺的反應均需Vc參與,而兒茶酚胺、羥色胺是重要的5-神經遞質,Vc還參與肝臟生物轉化過程中的許多羥化反應。
    1.2 Vc參與體內的氧化還原反應

    Vc既可作為氫的供體,又可作為氫的受體參與體內的多種氧化還原反應。Vc與重金屬離子競爭性地與體內的巰基類酶的-SH結合,使巰基酶分子中的- SH 維持在還原狀態,從而使酶保持活性;Vc參與紅細胞內的NADH-高鐵血紅蛋白還原系統,使高鐵血紅蛋白還原為血紅蛋白,恢復其運輸氧氣的能力;Vc 還能使難以吸收的Fe3+還原為易吸收的Fe2+,Vc還與ATP一起參與鐵蛋白中Fe3+的釋放和還原,以及隨后的Fe3+與去鐵鐵蛋白、轉鐵蛋白的結合和與組織中鐵蛋白的結合等過程(Harper,1975 ; Mazur等,1960);促進葉酸轉變為有生理活性的四氫葉酸,這些都可促進造血。

    1.3 Vc 與機體免疫、抗應激功能

    Vc 與免疫系統之間存在著明顯的交互作用,直接參與體液免疫,可加速淋巴細胞的產生,刺激血細胞中吞噬細胞和網狀內皮系統的功能,促進抗體生成,提高機體的抗感染力。對水產動物的體液免疫和非特異性細胞免疫均具有一定的影響。王偉慶等(1996) 報道,在中國對蝦(Penaeus chinensis)飼料中添加Vc,能明顯降低其受副溶血弧菌感染的死亡率,并提高其耐缺氧能力。Vc 還能增強水產動物對各種環境應激的適應能力。

    1.4 添加Vc能延長存活時間
    何遠福報道,鮮魚在長途運輸時添加Vc,對抗擊魚生活逆環境有利,試驗組魚比對照組魚存活時間提高9.83倍。
    1.5
    Vc有助于解除有毒物質的毒性


    Vc參與各種有毒物質解毒過程,還對肝細胞中多種酶的活性至關重要的作用。這些酶中有一些專門使特定的激素發生輕基化,從而使這些激素失去活性,如皮質酮、睪酮和孕酮。假如維生素C耗盡了(如肝臟功能障礙時),酶代謝有害物質的能力就降低了。

    肝細胞也能利用Vc使膽固醇經羥基化而成為7- α羥基膽醇(對膽汁酸的形成具有重要作用的一種代謝產物)。Vc缺乏期問,膽汁酸的分泌量減少,從而降低了肝臟的解毒能力。
    1.6
    Vc 其它功能


    在細胞內賴氨酸和蛋氨酸通過Vc 的作用生成肉毒堿,而肉毒堿與脂肪代謝有密切聯系。Vc參與銅等的代謝及腎上腺皮質激素等甾類激素的合成,影響魚類的繁殖性能。Dabrowski等(1997)報道,飼料中高濃度 Vc 對防止精子氧化損壞起重要作用。在精子形成季節,投喂沒有添加 Vc 飼料的魚精液中Vc濃度由 4.74ug/ml降至 0.16ug/ml

    ,對照組投喂添加 Vc 飼料,魚精液中Vc 濃度高達 37.9ug/ml,沒有添加Vc 的魚卵受精率和孵化率也顯著降低. Soliman 等(1986)報道,用缺乏 Vc 的飼料投喂羅非魚,其性腺發育受阻。目前關于Vc 在水產動物繁殖中的作用機理尚不清楚,可能是受精卵在形成胚胎過程中,Vc對膠原形成起促進作用,且受精卵內 Vc濃度逐漸降低,在胚胎尚未完全形成之前 Vc 濃度低于某個域值,胚胎停止發育。
    2
    Vc不足或過量對生理機能的影響


    成年健康畜禽能在肝臟和腎中利用單糖合成Vc,來滿足自身的營養需要。但在高溫、高濕、運輸、接種免疫、疾病、氣溫突變和轉群等應激條件下,以及畜禽外于幼齡階段或能量較低的條件下,機體不能充分合成Vc來滿足自身需要,必須在日糧中補充Vc否則會影響機體的正常生理功能,而使毛細管中細胞間質減少,變為脆弱、通透性增大,爾后引起皮下、肌肉、腸胃粘膜出血、軟骨、骨、肌肉及其它組織的細胞間質減少,使骨容易折斷或脫落,創口潰瘍不易愈合,解毒功能和氧化還原反應減弱,出現壞血癥、發育不良,胚胎壞死,蹄足發育障礙,臍帶出血等癥。若用量過大,使Vc轉化成草酸鈣量增加,也會引起尿路結

    石等癥。
    2.1對畜禽的影響
    畜禽缺乏Vc時,家畜出現生長停滯、食欲不佳、活動力喪失,皮下及關節彌散性出血,皮毛無光、貧血、下痢、壞血病等癥狀;家禽在高溫下出現緊張狀態,蛋殼硬度降低。
    2.2對魚類的影響
    魚類飼料中Vc不足時,通常飼養1個月后魚生長減緩,3個月后眼球突出、虹膜周圍充血、脊柱畸形、皮膚及內臟出血、抵抗力下降、最后死亡。周顯青等(2003a,2003b)研究表明VC,VE可促進中華鱉補體C3和C4合成,緩解由于酸應激導致補體的含量下降,提高中華鱉維持體內平衡的能力,減低對應激的敏感性。在魚類飼料中添加Vc還可以預防魚類發生Vc缺乏癥,降低鎘和銅對魚類的毒害作用保持魚類最佳繁育性能1
    2.3對魚類的影響
    Vc對維持對蝦的生長發育也很重要,飼料中缺乏Vc,幼蝦停止生長,成蝦則表現為生長緩慢、抗病能力下降,最終使飼料轉化率降低。蝦類的典型Vc缺乏癥為“黑死病”,即傷口愈合慢,殼下出現黑色潰爛,大批死亡;此外, Vc缺乏時還易出現蝦殼松軟,蛻殼周期延長,肌肉白濁,鰓混沌等癥狀。
    2.4對種公雞的影響
    種公雞養殖中對受精卵影響至關重要,一個明顯的例子就是輪換,淘汰公雞的做法可大大提高種公雞受精率。從公雞營養需要方面的研究情況作以概述。營養學家已經證明,Vc有利于睪丸內曲精管上皮功能和其他生理功能的正常運作。日糧中加入正常劑量2倍的Vc可增加公雞精子數,提高受精率。VC在日糧中的最佳添加率為250mg/kg炎夏季節可增加到300mg/kg為提高受精率,可將Va、Vc、VD3、VE比標準增加2-3倍[1]
    2.5 影響肉雞腳病的發生
    影響肉雞腳病發生的因素很多其中包括Vc,Vc可以促進VD3在腎臟的活化2周齡以內的雛雞體內合成的Vc不能滿足需要,補充Vc(150g/t)可減少腿病的發生Vc可降低脛骨軟骨發育不良的發生率,Vc使細胞色素賴氨酸氧化酶、丙酰氧化酶(后兩種酶對于膠原合成有重要作用)的輔助因子。有研究指出青年雞日糧中補充Vc能促進VD3代謝物的產生從而有利于軟骨的鈣化[2]。
    2.6應急對動物的影響
    應激是指有害作用因子,引起的動物一些列非特異性的生理防御反應的總合。環境應激還包括腎上腺皮質酮分泌增加的生理應激,皮質酮的合成需要Vc作為輔助因子和調節因子,在急性環境下,內源VC也許不能滿足突然增加的用于皮質酮合成的需要。由于Vc 不能在體內儲存,以及可能存在的Vc合成的延誤反應,很有可能出現Vc耗盡的情況,這將造成死亡。熱應激狀態影響雞體采食和營養物質的吸收代謝,進而影響雞的健康和生產性能,甚至導致發病或死亡,而日糧中Vc營養物質含量影響雞的產熱和熱應激時的生理狀況,因此調整日糧中營養物質的供給是緩解熱應激的重要途徑。
    B族維生素Vc和VE能緩和熱應激,添加B族維生素和Vc在提高肉仔雞生長速度和蛋雞蛋重、蛋殼質量以及產蛋量方面有明顯優勢,每噸飼料中添加Vc150-200g不僅能減緩熱應激效應而且對熱應激狀態下的雞具有保護作用[3]。研究表明在蛋雞日糧中加入Vc可以提高產蛋率9%,同時減少硬殼蛋、軟殼蛋、薄殼蛋、破殼蛋的機會,并減少水樣或稀蛋清。
    在肉雞日糧中補充VC,可以提高日增重;在種雞日糧中添加Vc可以提高受精率。多數人認為用Vc100-400mg/kg效果較好[4]

    此外有些傳染病(例如:傳染性支氣管炎、傳染性法氏囊病)和非傳染病(如霉菌毒素中毒等),都會影響Vc的合成。因此生產實踐中可以通過飼料飲水補充Vc進而補充內源Vc合成不足的問題。每噸飼料中添加150-200g Vc或通過飲水補充等量的Vc,可以改善蛋殼質量并將破蛋幾率降至最低限度[5]。
    3畜禽在患病及大量服藥或長期飼喂含有某些藥物的添加劑時,可能導致Vc的缺乏。
    3.1吸收不良
    畜禽患慢性腹瀉、消化不良、胃腸功能紊亂、胃酸分泌不足等疾病時,其吸收功能較正常情況差,對維生素的吸收滿足不了機休代謝的需要。
    3.2生理變化
    大多數的母畜在懷孕及哺乳期間,機體對維生素的需要量很大,此時最易缺乏維生素。
    3.3 應激
    畜禽在異常情況下引起的應激反應導致機體發生一系列變化。此時,對維生素的需求量增加,但機體對維生素的吸收能力卻下降。
    3.4中毒
    畜禽中毒后,引起機體一系列的機能變化,不同的毒物能直接或間接弓[起不同
    的維生素缺乏。
    3.5抗菌素類藥物
    包括抗生素和合成抗菌藥,這類藥物能有效防治病原體引起的疾病,但對非致病性細菌同樣具有抑制及殺滅作用,還可抑制某些器官的功能,從而引起維生素的缺乏。如四環素則會大量消耗Vc,使其在血中的濃度下降。
    3.6解熱鎮痛、抗風濕藥
    此類藥物很容易引起維生素缺乏。如阿司匹林可減少Vc的吸收,并可降低葉酸與白蛋白的結合而促進葉酸的排泄。
    3.7某些激素類藥物
    雌激素可促進維生素B的消耗和排泄,抑制葉酸的吸收,促進葉酸的代謝,抑制Vc的吸收。雌激素類當體能增加血漿中銅藍蛋白的濃度2 -3倍,增加Vc的降解。
    4 Vc對肉品質的影響

    通常所說的肉品質主要包括PH、肉色、系水力、肌內脂肪含量和脂肪酸組成、風味等幾個方面,受遺傳、環境、運輸、屠宰等因素影響。下面主要介紹Vc對肉品質的影響.


    有關Vc對肉品質影響的報道較少,但作為一種具有很強還原性的抗氧化劑,在細胞外液中通過中和機體代謝過程中產生的O-2,OH-和H2O2,自由基及其氧化物,降低了過氧化自由基在水相中引發的過氧化反應,保護生物膜免受脂質過氧化的破壞,從而間接對肉質起到保護作用[6]。同時, Vc對VA、VE有協同作用,Lauridsen(1996)研究發現,隨著家禽日糧中Vc的添加血清中B2胡蘿卜素、B2生育酚和C2生育酚含量明顯增加,但對肌肉的系水力和維生素含量作用不明顯[7]。但Realini和Duchkett等(2004)研究發現,飼料中添加Vc,可明顯降低不飽和脂肪酸的含量,使牛肉色明顯變紅并且在貯藏過程中延緩了色素的氧化[8],Kremer等(1999a
    )研究結果表明:Vc783mg/kg能提高豬PH,這可能與代謝產物草酸有關。草酸是糖分節的有效抑制劑(Tom等,1998)通過緩解糖元分解,防止PH過快下降。
    5 Vc在動物生產中的應用
    5.1 在禽類飼料中的應用
    Vc廣泛用于抗應激,維持免疫功能應激發生時,機體內糖皮質素和腎上腺素的釋放增加,這些化合物使成熟了的Vc可降低血液中糖皮質素的含量,抑制環腺甘酸含量的增加,保護免疫功能雞群免疫接種前后,飼料和飲水中按100-150mg/kg添加Vc,可增強免疫效果[9]熱應激時,給雞足夠量的Vc,其體溫明顯低于Vc不足的雞,且死亡率明顯降低,Vc應用于禽類,有益于家禽的生產性能,Vc有助于骨和蛋殼的形成補充Vc可促進VD3的吸收,從而促進骨的發育,雛雞和肉仔雞飼料中添加200mg/kg Vc,可提高增重速度和成活率,降低腿病的發生率,增強雛雞的免疫力提高種雞產蛋率和蛋殼質量,提高種雞的繁殖率和改善種雞的健康狀況。
    5.2 在水產飼料中的應用
    魚類甲殼類自身不能合成Vc,主要來源于天然餌料和人工餌料,水產動物養殖密度增加,使水產動物對人工餌料依賴性加強,人工餌料中Vc含量及其穩定性直接影響養殖效益,Vc能提高魚類的抗應激能力及抗病能力,促進骨骼發育,提高繁殖率。
    5.3 在豬飼料中的應用
    豬本身可合成Vc,但在某些生長階段,特別是應激情況下,試驗證明添加維生素C有良好的效果[10]:①Vc可提高母豬泌乳能力,增加仔豬斷奶重,添加Vc可使母豬泌乳能力提高6.94%,仔豬增重6.82%,且仔豬生長均勻②減緩斷奶應激,提高仔豬生產性能③提高繁殖性能.
    6 Vc制劑的應用
    Vc是一種白色結晶粉末,易溶于水,具有酸性和強還原性,遇光、熱、濕易被破壞,在銅、鐵等金屬離子催化下,會加速氧化反應。由于普通Vc的不穩定性,作為飼料添加劑,在飼料加工和儲運過程中,特別是制粒工序和水產飼料,大部分Vc會遭到破壞,所添加的維生素C和最后能被動物吸收的Vc相差很大,達不到預期目的,鑒于Vc的這些弱點,國內外開發了多種Vc品種,以提高其穩定性和生物利用率[11]
    6.1 維生素C硫酸酯
    維生素C硫酸酯是Vc的一種衍生物,其性質穩定,性能良好"它主要用于水產動物餌料添加劑,其穩定性和生物利用率均較好,飼喂效果明顯。
    6.2 維生素C磷酸酯[12]
    維生素C磷酸酯也是Vc的一種衍生物,主要成分為L-抗壞血酸-2-三聚磷酸酯,對光、熱、酸堿等因素有較高的穩定性,動物吸收后可在體內定量地釋放出L-抗壞血酸。
    6.3 維生素C微膠囊或包膜維生素C
    微膠囊或包膜維生素C是用纖維素或硅酮等包膜材料,經一定加工工藝制成的Vc微囊制劑,其旨在提高Vc的穩定性,延緩釋放速度,提高利用率,多用于水產餌料添加劑,也可作為畜禽飼料添加劑,這類制劑具有較好的流動性,在餌料貯存和加工過程中有良好的穩定性。
    總之,雖然在畜禽機體內能合成Vc,且目前各國在飼養標準中也未標出Vc添加量,但當豬、禽處于高溫、轉群、運輸等應激條件下和幼年階段,添加Vc可穩定和改善其生產性能,生產中應引起重視。
    近幾年來,根據畜禽生長速度快、毒金屬和農藥對環境的污染等特點,應進一步增加了畜禽對Vc的需求量。但由于每公斤Vc的價格與飼料費相比較貴,所以Vc并沒有普遍使用。目前, Vc產品非常之多,在選擇這些產品時,我們除考慮Vc的標示量外,更重要的是考慮Vc在飼料加工過程中的穩定性和緩釋性。同時在使用中,應注意Vc的理化性質及與其它維生素的頡抗關系;若使用的屬丁包被的Vc,可按劑量使用,若使用的是未經包被修理的Vc,應考慮增加的使用量,并應在應激前24小時開始投喂,以保證供給畜禽所需的,促進畜禽生產性能的充分發揮。在應用中我們一定要選擇穩定性、緩釋性好,利用率高的Vc產品,同時也應考慮Vc產品的價格和其生物學效價。
    參考文獻:
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