了解维生素D在家畜健康中的作用

付亚楠 陈权

摘  要：维生素D在动物的骨骼代谢中发挥着重要的作用，它控制着骨骼中钙和磷的释放和吸收量。

关键词：维生素D;家畜;作用

中图分类号：S816 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2019）10-0001-03

维生素D也被称为阳光维生素，因为它可在暴露于紫外线下的动物皮肤中自然生成。在大多数情况下，只要有足够的阳光，动物仅通过自身的生物合成就可以满足机体对维生素D的全部需求。然而，情况并非总是如此，因为自然合成维生素D通常效率低且多变，它取决于许多条件。这也是一个非常缓慢的过程，是大自然保护户外活动的动物免受维生素D毒性影响的方法之一。

维生素D的生物合成在很大程度上取决于动物机体暴露在阳光下的时间。光照的强度和质量也非常重要，动物的年龄也是如此。例如，在德国这种北方气候条件下，冬季自然界几乎没有紫外线光照。这意味着维生素D的生物合成微乎其微，即使是户外饲养的动物也需要通过补充维生素D来满足机体的需要。与此相反的是，在西班牙，特别是在阳光强烈的夏季，完全户外饲养的动物几乎不需要补充维生素D。

而室内饲养的动物情况就大不相同。尽管有些饲养舍可能安装了窗户，但窗户要么太小要么太脏，这导致饲养在舍内的所有动物都无法获得足够的阳光照射。这意味着这些动物无法充分生物合成维生素D，且合成情况有很大的变异性。因此，所有室内饲养的动物必须采食添加了足量维生素D的饲料来满足它们的生理需求，而不用考虑维生素D的天然的生物合成情况。这种补充通常是通过维生素预混料来实现的。

1  生物化学

在自然界中，维生素D以两种形式存在。在含有少量维生素D的植物中，其主要存在形式是麦角钙化醇（维生素D2）。在含有更高浓度羟基化维生素D的动物中，其主要存在形式是胆钙化醇（维生素D3）。植物和动物都含有这两种类型的维生素D，但在大多数情况下维生素D仅以上述两种类型中的一种存在。

维生素D是一种脂溶性维生素，它主要通过动物的淋巴系统与日粮中的其他脂质一起被吸收，这一过程很缓慢。吸收后，维生素D会被转运至动物的肝脏，并在肝脏中被转化（羟基化）为骨化二醇（25-OH-D3）。这是维生素的主要循环形式，因为羟基化形式的维生素D是亲水型的，更容易在生物体内转移。少量维生素D会被储存在动物体内的脂肪组织中，当动物血浆中的25-OH-D3水平因维生素D的摄入不足而下降时，这些维生素D会被动物机体动员起来。然而，维生素D的功能形式是骨化三醇[1，25-（OH）2-D3]。由于羟基化程度为双倍，这种形式的维生素D更加亲水。骨化三醇负责调控动物机体中钙和磷的代谢。

2  骨骼代谢

在动物体内，维生素D的主要功能是维持骨稳态，骨化三醇在这方面起着类似于激素的作用。当动物从日粮中摄入的钙量较少时，其血钙水平会降至正常水平以下。如果这种情况得不到及时修正，该动物会出现手足抽搐（泌乳母牛），进入昏迷状态，最终死亡。骨化三醇的存在可以使动物机体避免出现这种情况，它可以从骨骼组织的储备中提取钙。总之，骨化三醇的作用是增加动物小肠对钙的吸收，增强动物中骨骼中钙的动员。相反的机制可以确保任何过量的日粮钙都被转移至动物的骨骼组织中，以填补先前由于动员储备钙造成的任何不足，尤其是在青年动物中。

3  其他作用

最近，有研究表明，以骨化三醇形式存在的维生素D可能会增强动物免疫系统的早期反应。进一步的研究表明，以骨化二醇（25-OH-D3）的形式给动物补充维生素D可以改善动物的肉质和繁殖性能。动物的肝脏似乎以屏障的形式控制体内骨化二醇的循环水平。因此，给动物直接补充骨化二醇可以绕过这一屏障，提高骨化二醇的循环水平，这已被证明可以增强机体的钙稳态，会对动物的许多生产指标和繁殖指标产生有益的影响。尽管如此，这些研究结果的商业应用仍然滞后于通过维生素预混料来广泛使用的标准维生素D。

4  毒性

维生素D中毒可能是由于预混料中添加了错误剂量的维生素或配合饲料中添加了上述错误剂量的预混料。美国国家研究委员会（National Research Council，NRC）指出，动物出现维生素D中毒后可能会迅速死亡。例如，体重20 kg～25 kg的猪如果每天摄入将近500 000 IU的维生素D，连续摄入4 d后会死亡。另一方面，如果给体重10 kg～20 kg的猪每天饲喂22 000 IU～44 000 IU维生素D，猪的饲料转化率和增重会严重下降。在鸡上，肉鸡可以耐受饲料中高达40 000 IU/kg的维生素D，而当饲料中维生素D的含量超过3 000 IU/kg时，蛋鸡会出现中毒反应。虽然维生素D的毒副作用可能会出现，但在日常的动物生产中似乎很少见，并且可能仅由于剂量的严重错误而导致。如果确实发生了这种情况，可以根据动物死后主动脉、心脏、肾脏和肺的钙化情况进行诊断。

5  实际生产中的补充

根据每种动物的年龄、体重和所处的生产阶段的不同，通过预混料使饲料中的维生素D达到的推荐含量从100 IU/kg～ 3 000 IU/kg不等。与即将达到上市体重的生长育肥动物相比，通常会给幼龄动物和繁殖动物补充更高水平的维生素D。种用公畜也可以从含有高水平维生素D的日粮中受益。对预混料的具体情况进行总体评估是养殖场营养师工作的一部分，正确评估特定养殖场所饲养动物的维生素D的需求量可避免营养物质的浪费和/或可最大限度地提高动物的生产性能，进而可以节约大量的成本。

在大多数预混料中，合成型维生素D以维生素D3的方式提供。1 IU的维生素D3相当于0.025 μg的胆钙化醇。最近，维生素D3出现了一种新的形式，即骨化二醇（25-OH-D3）。合成型骨化二醇的使用配方是1 g骨化二醇可取代预混料中1 000 IU的维生素D3。

6  结语

由于有关探讨现代动物品种（猪和家禽）的维生素D需求的研究很少，因此人们只有将NRC设定的动物维生素D最低需求量作為实际生产中动物需求的起始量。与多种维生素一样，在商业生产条件下人们将添加量设定为最低起始量的两倍或更多倍以上。营养顾问、预混料供应商和维生素制造商所设定的水平有所不同。

原题名：Understanding vitamin Ds role in livestock health（英文）

原作者：Ioannis Mavromichalis