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反刍动物维生素营养研究进展

2017-09-03田桂平

中国农业信息 2017年12期
关键词:烟酸荷斯坦反刍动物

田桂平

(山西省孝义市畜牧兽医管理中心,孝义 032300)

反刍动物维生素营养研究进展

田桂平

(山西省孝义市畜牧兽医管理中心,孝义 032300)

维生素是维持反刍动物生长所必需的营养,因此,众多研究者都对反刍动物的维生素营养进行了深入的研究。文章主要对近几年来反刍动物维生素营养研究成果进行综述。

维生素 反刍动物

维生素是饲料中一类具有高度生物学活性的有机化合物,是反刍动物维持正常的生命和生长发育不可缺少的一类特殊营养物质。虽然反刍动物对维生素的需要量很低,但它却对调节和控制新机体陈代谢有十分重要的作用,尤其对反刍动物的生长、健康、发育、繁殖、免疫均具有十分重要的意义[1]。每一种维生素都有其特殊的作用,相互之间无法替代,所以饲料中任何一种维生素缺乏都会引起机体生理功能的变化和导致特异性缺乏症[2]。因此维生素营养对反刍动物十分重要,以下将对近年来反刍动物维生素的营养研究进行综述。

1 维生素的分类

维生素是一类低分子有机化合物,包括醇、酯、胺、酸、酚式醛等不同结构,因而理化性质和生理功能也存在区别,根据溶解性的不同可以把维生素分为脂溶性维生素和水溶性维生素两大类。常用的脂溶性维生素有维生素A、维生素D、维生素E和维生素K等。水溶性维生素易溶于水。常用的水溶性维生素有维生素B1、维生素B2、烟酸、烟酰胺、维生素B6、维生素C、叶酸、泛酸和维生素B12等。

2 维生素的来源及其在反刍动物体内的消化特点

脂溶性维生素大量存在于动物性饲料中,如鱼粉、肝脏、鱼肝油、卵黄等。 此外,植物性饲料中含有的胡萝卜素,可以作为维生素 A 源。青干草是维生素 D 植物性饲料重要来源。维生素E大量存在于各种植物油中。甘蓝叶是维生素 K1的良好饲料来源。但是受经济等多方面条件制约,饲料中的动物性原料比例较小,植物性原料种类单一导致动物体维生素摄入量不足,从而引起动物机体生理功能的变化。反刍动物由于其独特的瘤胃微生物系统使得其自身可以合成B族维生素。有研究表明,反刍动物的瘤胃可以合成核黄素、维生素B6、硫胺素、泛酸、生物素和叶酸[3]。传统上认为,反刍动物体内产生的 B 族维生素已经可以满足其自身的需要,所以对于反刍动物的维生素补充主要是集中在脂溶性维生素。 但是大部分未经包被的脂溶性维生素在瘤胃中被微生物消化利用,只有少量维生素能够真正被动物机体吸收,因此脂溶性维生素在反刍动物上的利用一直以来是国内外共同关注的主要问题[1]。

3 脂溶性维生素的研究进展

3.1 维生素A

维生素A又名视黄醇,是含有β-白芷酮环的不饱和一元醇,是反刍动物所必需的一种脂溶性维生素,瘤胃微生物不能合成,必须由日粮中添加或提供维生素 A 原。植物饲料中的类胡萝卜素是维生素 A原,动物可以将其转化为维生素 A,其中以 β-胡萝卜素效价最高,但各种动物对其转化率不同。近些年的研究表明,维生素 A 影响动物繁殖能力、机体免疫机能和动物的生产性能,β-胡萝卜素作为维生素 A原与维生素 A 既具有相似的生理功能,同时也有自身独特的作用。李军涛[4]等研究发现在安格斯 ×秦川黄牛阉牛日粮中添加不同水平的维生素 A,结果发现,平均日增重比未添加维生素 A 组有所提高。Yano[5]研究结果表明,在育肥阶段,血清中维生素A浓度的降低可导致日本黑牛免疫功能失调。Yasar[6]研究结果表明,慢性氟中毒对血液中维生素A的含量有显著影响,并证明影响了动物的健康。Gorocica-Buenfil[7]通过对安格斯肉牛长期限饲日粮维生素A,结果表明限饲维生素A对肉牛生长性能、大理石纹评分、健康和免疫能力没有影响,但极显著降低了肉牛血清和肝脏维生素A水平(P< 0.01),限饲维生素A的肉牛不饱和脂肪酸比例显著升高。维生素A还具有重要的抗氧化作用,它可以清除自由基和抗氧化物,从而避免多不饱和脂肪酸被氧化而生成脂质过氧化物。刘汝祥[8]在荷斯坦种公牛日粮中分别添加0、1万、2万、4万IU/ kg维生素A,结果发现不同维生素A水平对荷斯坦种公牛血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(T-AOC)活性影响极显著(P< 0.01),对血清一氧化氮(NO)影响差异显著(P< 0.05),对血清过氧化氢酶活性无显著影响(P> 0.05),并表明荷斯坦种公牛维生素A的适宜添加量为2万IU/kg。Puvogel[9]研究结果表明,在干奶期补饲维生素A,可提高初乳中维生素A和β胡萝卜素的含量;而犊牛在出生后5 d如果摄取补饲维生素A的母牛的初乳和牛奶后,其血浆中维生素A和β胡萝卜素的含量也会增加。何文娟[10]研究结果发现,围产期奶牛饲喂β-胡萝卜素极显著提高了围产期奶牛血液淋巴细胞的转化率。王文娟[11]研究结果表明,牛肉大理石花纹随VA水平的降低而改善,VA水平显著影响肉牛日增重、背部皮下脂肪厚度、肉品剪切力、臀中肌干物质含量和背最长肌粗蛋白质含量;每千克日粮中添加1 100 IU的VA饲喂肉牛的效果最好。不同来源VA的生物学活性有差异。Alosilla[12]通过在低视黄醇日粮(8万IU/(d·头))中分别添加5种不同的VA源。结果表明,5个试验组肝脏视黄醇浓度显著升高,其中Microvit A和RovamixA表现出最高的VA生物学活性。VA影响反刍动物脂肪组织的发育。Arana[13]通过每周补充2次VA(每次50万IU/头),发现对羔羊生长性能、胴体变化、眼肌面积及脂肪含量无显著影响,但肾周围脂脂肪细胞的数量比对照组高30%,体重28 kg时(101日龄),羔羊的大网膜脂肪和肾周围脂肪细胞比较小。Arnett[14]也得出相似结果,以胡萝卜形式添加的VA组对生长和肥育阶段羊采食量无显著影响,但提高了总肌内脂肪。Gorocica-Buenfil[15]研究结果表明,VA限饲243 d,提高了肌内脂肪含量,对皮下脂肪和内脏脂肪沉积、牛的生长性能、胴体重无显著影响,在育肥末期限制饲喂VA 131 d对荷斯坦公牛脂肪沉积的影响有限。

3.2 维生素D

维生素D在反刍动物营养中具有实际意义的仅有维生素D2和D3两种。国内外在免疫、维生素D在反刍动物体内的吸收、对血液矿物质和肉品质的影响方面进行了广泛的研究。Nonnecke[16]通过皮下注射25-(OH)D3来控制瘤胃形成前犊牛维生素D的水平,结果发现血浆中25-(OH)D3水平不一致,但25-(OH)D3和1,25-(OH)D3也不会超出正常范围,血浆中Ca、Mg和P的浓度也没有不同;而且通过改变注射25-(OH)D3的剂量和频率,不仅能够用于检测维生素D缺乏对矿物质代谢的影响,还能够检测亚临床症状缺乏对免疫调节的影响。Hy-Moller[17]研究了补充与不补充合成维生素D3对奶牛和肉牛全年血浆中25-(OH)D3的影响,结果表明在冬季补充与不补充维生素D3的奶牛和肉牛血浆中25-(OH)D3浓度均下降,不补充时奶牛和肉牛血浆中25-(OH)D3浓度为2 ng/ml,补充时浓度在10~30 ng/ml之间。曹荣[18]研究了额外添加VD3对奶牛免疫功能的影响,日粮中添加10万IU/(d·头)的VD3可以缓解围产期奶牛免疫球蛋白和免疫细胞下降的现象。

3.3 维生素E

维生素E是具有d-α-生育酚活性的所有生育酚和生育三烯酚的总称。自然界中存在8种具有维生素E活性的生育酚。国内外就维生素E的生物活性、对反刍动物生产性能、生殖健康、免疫、应激及肉品质等方面的影响进行了大量的研究。张拴林[22]研究表明,在产后 60~100 d 荷斯坦奶牛日粮中分别添加30,60,90 IU / kg 维生素 E,日平均产奶量分别提高了0.91,1.37,1.22 kg。陈雯雯[23]在夏季泌乳早期奶水牛日粮中每天分别添加 1 000,2 000 IU 维生素 E,结果表明60 d 总产奶量分别比未补加组增加 133.3,122.4 kg,而且在试验 3,4 周日平均产奶量的下降也低于未补加组。Hong[19]研究结果表明,日粮中添加80、320 IU/(d·头)维生素E可促进波尔山羊的生殖器官发育,但增加添加量并不能增加这种促进作用。陈阳[20]研究结果发现,在奶牛围产期开始补喂亚硒酸钠维生素E粉,每天补喂2次,每次15 g,奶牛胎衣不下率比不补饲时明显降低,产后第1次发情时间平均缩短6 d,空怀平均时间比对照组缩短7 d,发情期受胎率和总受胎率显著提高,平均产奶量提高12.50%(P< 0.05)。刘春龙[21]在延边黄牛基础日粮中每天添加 500,1 000,2 000 IU 维生素 E,结果表明,试验组牛日增重比未添加维生素 E 组增加了 0.11,0.15,0.20 kg(P > 0.05)。

4 水溶性维生素的研究进展

4.1 烟酸

夏季饲喂烟酸对奶牛生产性能和热应激的影响烟酸可缓解应激,提高动物生产性能。Zim-bleman[24]研究结果表明,当奶牛补充12 g/(d·头)包被烟酸时,试验组牛群体中心温度在热负荷峰值从13:00~16∶00时降低(P< 0.01);乳脂率和乳蛋白率与未添加组相比得以提高(分别为3.65∶3.38和3.09∶3.05,P< 0.01);脂肪和能量校正乳与未添加的组相比极显著提高(分别为39.7∶38.2和39.6∶38.4,P< 0.01)。另外,经产奶牛的脂肪和能量校正乳比初产奶牛高(40.7∶37.2和40.7∶37.3,P< 0.01)。耿艳红[25]指出当在夏季给荷斯坦牛日粮中添加5和10 g/d烟酸时,奶牛产奶量分别提高13.20%和9.39%(P< 0.05),乳蛋白和乳脂率无显著差异。桂东城[26]综述了在高产奶牛产犊前2周及犊牛阶段添加适量的烟酸可补充其对烟酸的缺乏,并且烟酸对瘤胃微生物的影响能够提高牛的生产性能。李新建[27]研究结果表明,在断奶荷斯坦犊牛日粮中添加400 mg/kg的烟酸,与对照组相比前10 d对犊牛的增重影响不明显(P>0.05),20~30 d犊牛平均日增重提高5%,30~40 d平均日增重提高12.8%,而最后一个阶段提高8.9%,且试验期间T3、T4水平分别提高11.5%、12.7%;在断奶荷斯坦犊牛日粮中添加6.4 mg/kg的烟酸铬,与对照组相比,前10 d对犊牛的增重影响不明显(P>0.05),20~30 d平均日增重提高27.6%,30~40 d平均日增重提高18.11%,最后一个阶段提高7.45%,且试验期间T3、T4、生长激素、胰高血糖素水平分别提高25.68%(P> 0.05)、17.31%、6.73%、9.03%。

4.2 维生素B12

王润莲[28]研究了不同比例的日粮钴、铜对肉用绵羊维生素B12营养状况及营养物质消化代谢的影响,结果发现,肉羊日粮中钴和铜的添加比例对维生素B12营养状况无影响。Toghdory[29]在日粮中分别添加胆碱50 g、瘤胃保护性胆碱25 g、瘤胃保护性胆碱50 g,与对照组相比,胆碱不影响奶牛的生产性能,而过瘤胃胆碱能够增加产奶量、4%校正乳产量、乳脂肪百分比、乳脂产量。Thering[30]在日粮中添加瘤胃保护胆碱和瘤胃保护蛋氨酸,结果表明,处理组对干物质采食量、产奶量、乳糖含量和总固形物含量无显著影响(P> 0.13)。补充胆碱提高了乳尿素氮含量(P< 0.10)。处理对体重和体况评分无显著影响(P> 0.19)。胎次与处理之间的交叉作用未达到显著水平(P> 0.10)。

4.3 胆碱

张继慧[31]从围产前期开始至产后1个月内,给荷斯坦奶牛按10 g/(d·头)补充过瘤胃氯化胆碱,结果发现,奶牛产后第1个月内日均产奶量提高1.7%(P> 0.05),围产期及泌乳初期血糖能维持在相对稳定的水平,D-3-羟丁酸含量降低(P> 0.05),血脂、谷丙转氨酶、谷草转氨酶均无显著差异(P> 0.05)。表明围产期饲喂过瘤胃氯化胆碱不影响奶牛的生产性能,但能缓解奶牛产后能量负平衡状态,预防酮病,帮助奶牛快速恢复健康,提前进入产奶高峰期。Lima[32]研究结果表明,当日粮中添加60 g/d的瘤胃保护性胆碱(RPC)时,肝组织干物质基础上的甘油三酯的浓度,对照组要高于RPC组。因此,饲喂RPC可以降低干物质基础上的肝组织的甘油三酯的浓度和奶牛泌乳早期患脂肪肝的概率。

5 展望

近几年来关于反刍动物维生素营养的研究,国内外都进行了很多的研究,成果也很多。但是对于具体在不同条件下反刍动物的维生素需要量还需进行更深的研究。另外,维生素的包被工艺和技术也是现今研究的重点。维生素营养在反刍动物体内的消化吸收过程也是研究的侧重点。

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