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反刍动物与维生素 B 营养

作者:admin 发布时间:2019-10-12 12:53

经典理论认为反 刍动物瘤 胃微生物合成的维生素 能够满足其营养需要 ,然

而最近研究表明,在一些特殊情况下需要在g..- 5 动物 日粮 中添加维生素 。。本文就维生素

B。的理化性质,瘤 胃中维生素 的分布、吸收及代谢 ,生理功能与缺乏症进行 了概述,为进

一步深入开展反 刍动物维生素 。营养研 究提供理论基础。

关键词 :反 刍动物 ;维生素 ;理化性质;生理功能

长期以来 ,人们一直认为反刍动物瘤胃的微生物能合成充足 的维生素 ,并能满足其营养需 要 (B echdel 等 ,1928  M iller 等,1986 l2 Zinn 等 ,1987 [3 3) ,除幼龄反刍动物(0 月龄)因瘤 胃尚不 发达需补充 族维生素外 ,成年反刍动物并不需要补充 族维生素 (A graw ala 等 ,1953 )[4 3。然而,随着近年来反刍动物生产性能和养殖集约化程度的不断提高 ,有研究发现在特定 的饲养条件或生理状况下在反刍动物 日粮 中也需要添加维生素 等水溶性维生素 ,一些研究者在高产奶牛饲喂高精料 1 3 粮 中添加维生素有 助 于 提 高 产 奶 量 和 乳 蛋 白 ( Shaver2000) J,因而关于维生素 等 族维生素的研究再次引起人们的极大关注。

1. 维生素 的理化性质维生素按其溶解性可分为水溶性维生素 和脂溶性 维生 素。水溶 性维 生素包 括 族 维 生素 、维生素 和胆碱 。维生素 (thiam in ),又名硫胺素或抗神经炎素,是人类最早发现的一种水溶性维生素 ,分子式为 H C1N O S1897 Eijkm an 的试验发现鸡饲 喂精米 出现的多发性神经炎 与人 的脚气病症状类 似 ,并能用米糠治愈 。1911 年 ,Funk 用米糠 的抽提浓缩液治愈鸽的多发性神经炎。1932 年 ,维生素 在酵母中被分离提纯,随后在 1936 年 由 W illiam s 确定 了硫胺素的化学结构 J,即 由一分子 嘧啶和一分子噻唑环通过一个 甲基桥连接而成 的一种 族维生素。维生素 的纯品大多以盐酸盐或硫酸盐的形式存在 ,味苦 ,为针状结晶体 ,极易溶于水。在酸性溶液中较稳定 ,但在碱性和中性溶液中易被氧化破坏 ,在有 亚 硫 酸 盐存 在 时 也可 迅 速 分解  。在紫 外光下 呈兰 色荧光  。维生 素 ,有 吸湿性 ,暴露在空气中 ,易吸收水分。维生素有耐热性 ,pH 值在 3时可耐 100~C 高 温,pH 值大于时易失效。遇光和热效价下降,故应置于遮光 、凉处保存 ,不宜久贮  。在碱性条件下维生素 与氰化高铁碱性溶液反应生成具有深蓝色荧光的硫 色素,可用 于维生素 的测定 。

2. 维生素 的来源与需要量反刍动物瘤 胃中维生素 .主要来源于瘤胃微生物的合成 。1915 年 ,Theiler 等 曾提 出瘤胃能合成 族维生素 ,并 于 1925 年通过给牛饲喂含硫胺 素很低的 日粮 44 52 周 ,结果未 出现硫胺素 的缺乏症 ,从而证实瘤 胃能合成硫胺素。饲料 中也含有较丰富的硫胺素,如谷物 、谷物副产品、豆粕及啤酒酵母等 ,多叶青饲料中硫胺素含量也 较丰 富。玉米 中硫胺 素 含量 约 为034m g100g ,大麦中约为 035m g100g,大豆中可达079m g100gBreves (1981)[11 报道 ,在每头成年牛的瘤 胃中每天合 成 的维生素 数 量为28 72m g,可能超过或相当于 日粮维生素 摄入量。所以常规饲养条件下的成年反刍动物很少发生维生素 缺乏的情况 ,但幼龄反刍动物和非正常生理条件下则需要补充维生素 

3. 维生 素 .的分 布 、吸收 及代谢Briggs 等¨ 对肉牛瘤 胃液和去除细胞 的瘤胃上清液 中 族维生素的浓度进行 了 比较 ,结果表明 ,硫胺素主要存在于上清液中。但 Santsc hi_” 等提出,族维生素 主要存在于瘤 胃内容物中的细菌部分 ,而在去除细菌部分的瘤 胃液中含量很少。Briggs等和 Santschi等的报道结果不一致 ,原 因可能与试验 中 族维生素的测定方法以及样品的采集方法不同有关 。含维生素 的饲料原料在消化过程 中很容易将维生素 释放出来 。维生素 要得到有效吸收 ,其 分子需要 在 胃中盐酸 的作用下被分解。维生素 的磷酸酯会在肠道 中被分解 。游离维生素 是水溶性的,在小肠 中很容易被 吸收 ,尤其容易在十二指肠 中被吸收 。高浓度时以被动扩散为主 ;低浓度 时则 以主动转运方式为主。吸收机制尚不清楚 ,已知 Na 的正常浓度和A TP 酶的正常活性为吸收过程所必需 。反刍动物瘤 胃能吸收游离的硫胺素 ,但不能吸收结合状态的或微生物中的硫胺素(M cD ow ell1989) 14]从饲料里摄取 的维生素 B.有 以下形式 :游离形式、结合为硫胺焦磷酸酯 (也称为硫胺二磷酸酯 、蛋 白质磷酸复合物。结合形式的维生素.在消化道裂解 ,接着在小肠 的上部被吸收,硫胺素进入组织细胞后 即被磷酸化而成为磷酸酯 ,硫胺素的磷酸化主要在肝脏中进行 ,经硫胺素激酶催化 ,在 ATP 及 M g 存 在的条件下转化成硫胺素焦磷 酸 (TPP ) ,体 内硫胺 素总量约 80%为TPPTPP 经 TPP A TP 磷 酰转 移酶 催 化 ,与A TP 形成硫 胺素三磷 酸 (TTP )。硫胺素焦磷酸酶 催 化 1TrP 的 水 解 而 形 成 硫 胺 素 一磷 酸(TM P )。硫胺素在体组织 中贮存很少 ,当大量摄入硫胺素后 ,吸收减少 ,排泄量增加。排泄 的主要途径为粪和尿 ,少量亦可通过泌汗排出体外 J

维生素 .的生理功能

参与能量代谢硫胺素是动物体 内能量代谢途径 中重要 的辅酶 ,其活性形式为焦磷酸硫胺 素(TPP )TPP在动物体 内参与糖代谢 中的两个主要反应 :①硫胺素的辅酶形式 TPP 主要作为丙酮酸脱氢酶 、一酮戊二酸脱氢酶 、支链脱氢酶 的辅酶 ,参 与 OL一酮酸以及亮氨酸 、异亮氨酸、缬氨酸等酮基类似物氧化脱羧而进入 三羧酸循环或其它糖代谢途径。  一酮酸氧化脱羧作用 ,即丙酮酸转变为乙酰辅酶 与 仅一酮戊二酸转变为琥 珀酰辅酶,经此反应后  一酮酸才能进入 柠檬酸循环彻底氧化。②在戊糖磷 酸代谢途径 中需 TPP 依赖酶(转酮酶的配合 ,此反应是合成核 酸所需 的戊糖 、脂肪和类 固醇合成所需 NA D PH 的重要来源。因此 ,硫胺素对碳水化合物和脂肪代谢都是必不可少的。总之 ,硫胺素在机体 的主要功能是参 与能量 代谢 ,其需要量 同能量 的摄入紧密相关 。

4维持神经系统的功能完整神经系统和外周神经 系统几乎完全依靠碳水化合物获取能量来满足其全部生理需要。这一功能所需要 的能量源主要 获 自碳水化合物代谢的终端产物 一葡萄糖 的分解 ,而葡萄糖的分解过程依赖于硫胺素持续不断的供应。维生素 能够抑制 胆碱酯酶的活性 ,防止神经传导物质 乙酰胆碱的破坏 ,同时参与乙酰胆碱的合成 ,并且供应神经系统能量来源。乙酰胆碱 除了兴奋神经末梢 ,有利于神经传导外 ,还有利于 胃肠蠕动和 消化腺体 的分泌 ,增强食量 ,提高免疫功能 ,促进生长发育。机体缺乏维生素 时 ,乙酰胆碱的合成就会被打断 ,神经纤维就无法传导神经冲动 ,这不仅会危害机体的运动 ,并且还会危害机体内其它依赖神经系统的生理功能。

维生素 B,缺乏症畜禽常用饲料中含有充足的硫胺素 ,在动物性饲料中,95% ~98%的硫胺素以磷酸酯的形式存在 ,植物性饲料中的硫胺素则 以非磷酸化形式存在 ,并 可完全被吸收利用 。但在实 际饲 粮中,饲料贮存条件、加工工艺 、霉菌污染程度、饲料中长期添加磺胺类药物 、氨丙啉及抗生素或饲料 中添加过量铁 、锰等微量元 素诸多因素 ,都会影响硫胺素稳定性和利用率从而发生维生素 B缺乏症。硫胺素容易被硫胺素酶分解破坏。鱼类 、蕨类植物和某些细菌可产生硫胺素酶。饲喂这些饲料来源的反 刍动物也会发生维生素 缺乏。Gould (1991)报道 ,饲喂高硫饲粮 的反刍动物会发生维生素 缺乏 ,从而诱发脑脊髓灰质炎(PE M )。由于维生 素 的主要功能是参与细胞 内能量物质的氧化供能 ,当硫胺素缺乏时,血液和组织 中糖代谢 中间物 (丙酸 、乳酸)就会积累 ,产生瘤 胃酸中毒 ,因而硫胺素对维持体 内正常糖代谢具有重要的作用(G ubler1961)¨ 。

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