關鍵詞 脂溶性維生素 添加劑 安全性

    中圖分類號：S816．7   文獻標識碼：B   文章編號：1002－2813（2003）12—0012一04

    維生素A、D、E、K不溶于水而溶于脂肪及脂溶劑（如乙醚、氯仿和苯等），被稱為脂溶性維生素。脂溶性維生素在飼料中常與脂質(zhì)共存，在腸道吸收時也與脂質(zhì)的吸收密切相關，能以擴散的被動方式穿過肌肉細胞膜的脂相，并可經(jīng)膽囊從糞中排出。當脂質(zhì)吸收不良時，脂溶性維生素的吸收會減少，從而引起相應的缺乏癥；長期吸收過量脂溶性維生素，也會對動物機體產(chǎn)生毒害作用。除維生素K可由動物消化道合成足夠的量外，其他維生素都必須由日糧提供。吸收后的脂溶性維生素可以在動物體內(nèi)貯存，尤其以肝臟中為主。

    1 脂溶性維生素的結(jié)構與功能

    1．1 維生素A

    維生素A又名視黃醛、抗干眼病維生素，是含有β－白芷酮環(huán)的不飽和一元醇，由異成二烯構件分子生物合成。純維生素A為淡黃色晶體，缺氧時對熱穩(wěn)定，有氧時對熱不穩(wěn)定，且易被紫外線破壞。維生素A僅存在于動物體內(nèi)，植物中只有維生素A原——胡蘿卜素和類胡蘿卜素。維生素A包括A₁與A₂2種，也存在于哺乳及咸水魚的肝臟中，A₂存在于淡水魚的肝臟中，二者可直接被動物機體消化吸收。α、β、γ-胡蘿卜素和玉米黃素在動物腸壁料胞內(nèi)及肝臟、乳腺內(nèi)經(jīng)胡蘿卜素酶作用可轉(zhuǎn)化為維生素A。飼料中胡蘿卜素的含量以β-胡蘿卜素計，動物體內(nèi)胡蘿卜素的吸收轉(zhuǎn)化率很低并因動物種類而異見表1。

    表1不同動物利用β-胡蘿卜素轉(zhuǎn)化為維生素A的效價

    注：資料來源于楊鳳，2002；張艷云，1998

    維生素A是構成視紫紅質(zhì)的成分，視紫紅質(zhì)由9，11-順視黃醛和視蛋白內(nèi)賴氨酸的ε-氨基通過形成Schiff堿縮合而成，視黃醛是維生素A的氧化產(chǎn)物；維生素A能刺激實驗動物的生長，也可刺激許多組織中DNA的合成；維生素A能調(diào)節(jié)動物機體的免疫功能；能恢復某些類型細胞的生長接觸性抑制，并提高細胞之間的黏附；維生素A的衍生物在特異的糖蛋白合成中還可作為糖的攜帶者。維生素A的主要生理功能則表現(xiàn)為，維持正常的視覺，維持上皮組織的完整，促進結(jié)締組織中粘多糖的合成，以及維持細胞膜和細胞器（線粒體、溶酶體等）膜結(jié)構的完整及正常通透性。

    1．2 維生素D

    維生素D又名抗佝樓病維生素，屬固醇類衍生物，純品為無色晶體。從營養(yǎng)學角度考慮，維生素D的2種最主要形式是D₂（麥角鈣化醇）和D₃（膽鈣化醇），其分子結(jié)構很相似，僅17位的側(cè)鏈不同。維生素D₂原存在于植物中，如麥角和酵母；維生素D₃存在于新鮮魚肝油中。在紫外光照射下，人和其他哺乳動物能通過皮膚產(chǎn)生維生素D₃，并運送至機體各部分器官利用或貯藏。維生素D在體內(nèi)必須經(jīng)過進一步的化學變化才能發(fā)揮生理作用。維生素D₂與維生素D₃對哺乳動物的活性基本相同；對于包括家禽在內(nèi)的鳥類，維生素D₃的活性遠高于D₂，前者約為后者的20－40倍；奶牛維生素D₂的的效價可能只有維生素D₃的1／2－1／4。

    維生素D₃的羥化產(chǎn)物1，25-二羥D₃，能誘導CaBP（鈣結(jié)合蛋白）的合成及促進Ca－ATΒ酶的活性，有利于鈣、磷的吸收。維生素D的主要生理功能為調(diào)節(jié)鈣、磷代謝，特別是增加小腸對鈣、磷的吸收，對鈣化過程有直接效應；調(diào)節(jié)腎臟對鈣、磷的排泄，在甲狀旁腺切除動物中，維生素D可增加磷的清除率，促使血清磷濃度降低；控制骨骼中鈣與磷的貯存；協(xié)調(diào)血液中鈣、磷的濃度等。

    1．3維生素E

    維生素E又名生育酚、抗不育維生素，是一組具有生物活性的化學結(jié)構相似的酚類化合物，主要存在于植物油中。天然的維生素E有8種，即：α、β、γ、δ-生育酚和α、β、γ、δ-生育三烯酚，均系苯共二氫吡喃的衍生物。維生素E中以α-生育酚活性最高小、β、γ-生育酚及α-生育三烯酚的活性分別為40、8及20 ％，其余的活性甚低。就氧化性而言，δ-生育酚的最強，α-生育酚的最弱。

    維生素E極易被氧化而保護其他物質(zhì)不被氧化，是動物體內(nèi)最有效的抗氧化劑。它能對抗生物膜磷脂中不飽和脂肪酸的過氧化反應，避免脂質(zhì)中過氧化物的產(chǎn)生，保護生物膜的結(jié)構和功能；維生素E還可與硒協(xié)同通過谷胱甘肽過氧化酶發(fā)揮抗氧化作用，防止肝組織壞死和肌肉受損，維持紅細胞的穩(wěn)定性和毛細血管的完整性；α-生育酚能通過影響膜磷脂的結(jié)構而影響生物膜的形成；維生素E與動物的繁殖機能密切相關，具有促進性腺發(fā)育，促成受孕和防止流產(chǎn)等作用；維生素E可以促進血紅素的合成；高劑量的維生素E還能促進免疫球蛋白的生成，提高動物機體對疾病的抵抗力，增強抗應激作用。

    1．4草維生素K

    維生素K又名凝血維生素，天然維生素K有2類：維生素K₁（葉綠醌）和維生素K₂（甲基萘醌）。維生素K₂存在于綠色植物和動物肝臟中，維生素K₂由動物腸及其他微生物合成。二者都是2-甲基-1，4-萘醌的衍生物。人工合成的有維生素K₃、K₄，維生素K₃的活性高，屬水溶性，使用方便，因此在實際中應用最為廣泛。

    維生素K是動物體內(nèi)形成凝血酶原所必需的維生素，能促進肝臟合成凝血酶原（凝血因子Ⅱ）；調(diào)節(jié)另外幾種凝血因子Ⅶ、Ⅸ及Ⅹ的合成；除凝血作用外，維生素K還可能依賴蛋白質(zhì)和肽參與鈣什謝。

    2  脂溶性維生素缺乏與過量時的安全性

    飼料（添加劑）的安全性，是指某種飼料（添加劑）在規(guī)定的處理、使用方式和用量條件下，其所含的某種有毒有害物質(zhì)對動物機體不致于產(chǎn)生任何損害，即不引起急性、慢性中毒，亦不致對攝入該飼料的動物及其后代產(chǎn)生潛在危害。我國已制定了大部分動物飼料中脂溶性維生素安全添加量的國家標防見表2。

    表2脂溶性維生素安全飼養(yǎng)添加量的國家標準

    注：*NRC（1996）建議的鴨營養(yǎng)需要量；**為胡蘿卜素的添加量（mg／kg）

    資料來源于張宏福，張子儀．1998

    過量攝入脂溶性維生素可引起動物中毒，給其生長和代謝造成障礙；脂溶性維生素的缺乏癥則一般與其生理功能相聯(lián)系，下面分別討論。

    2．1 維生素A的安全性

    2．1．1缺乏

    添加量不足、小腸吸收不良或維生素A原轉(zhuǎn)變受阻（如肝病時），均會導致維生素A缺乏。維生素A缺乏時動物的上皮組織增生，角質(zhì)化，其中以眼、呼吸道、消化道、尿道及生殖器官等黏膜上皮受影響最大。淚腺上皮角質(zhì)化后，眼淚的分泌停滯，使眼睛干燥，引起干眼癥；由于上皮組織不健全（特別是呼吸道黏膜的破壞），細菌易入侵而引起感染，動物抗病力下降；性腺及性器官上皮細胞的病變常能使動物生殖能力下降或喪失，表現(xiàn)為受胎率下降、流產(chǎn)、怪胎、難產(chǎn)等。維生素A不足還會導致視紫質(zhì)合成減少，動物的暗適應能力降低，嚴重時可出現(xiàn)夜盲癥。

    2．1．2 過量

    同其他脂溶性維生素在動物體內(nèi)具有貯積性一樣，維生素A不易從動物體內(nèi)迅速排出。攝入量超過正常量的50－500倍時會產(chǎn)生毒性，豬常表現(xiàn)為被毛粗糙，磷狀皮膚，箭殼周圍皮膚的裂紋處出血，血尿、血糞，過度興奮，對觸摸敏感，腿失控伴以不能站立，周期性震顫甚至死亡；雞表現(xiàn)出精神抑郁，采食量下降，以至完全拒食；兔則會引起軟骨損傷而致耳朵卷曲，還可導致妊娠母兔流產(chǎn)；瘤胃微生物可大量破壞維生素A，因此反芻動物對于維生素A高攝入量的耐受力高于非反芻動物。由于有關維生素A中毒引起高血鈣和骨損傷的報道較多，早期的研究把維生素A過量與鈣代謝聯(lián)系起來，但目前對其病理仍然沒有清楚的解釋。現(xiàn)在有一種把維生素A的毒性與膜現(xiàn)象聯(lián)系起來的趨勢，少量的維生素A對于維持膜脂與蛋白質(zhì)交叉連接的穩(wěn)定性是至關重要的，但大劑量的維生素A與膜的脂蛋白結(jié)合，進而與外源蛋白結(jié)合則會溶解紅細胞產(chǎn)生病癥。

    2．2維生素D的安全性

    2．2．1缺乏

    維生素D不足時，既使鈣、磷充足，動物也不能很好的利用鈣、磷、鎂在骨骼中的沉積會下降；幼齡動物的成骨作用發(fā)生障礙，出現(xiàn)佝僂癥和軟骨癥，牙齒發(fā)育不良，生長受阻；成年動物發(fā)生骨質(zhì)疏松癥，易骨拆，關節(jié)變形；母畜孕期維生素D過度缺乏會造成新生兒先天畸形，母畜本身也會受到損害；家禽缺乏可降低產(chǎn)蛋量和孵化率，蛋殼薄而脆。

    2．2．2 過量

    維生素D中毒表現(xiàn)為高尿鈣、厭食、惡心嘔吐。口渴、多尿、乏力、關節(jié)疼痛及一般定向障礙，過量的維生素D引起血鈣過高使多余的鈣沉積在心臟、血管、關節(jié)、心包或腸壁，導致心力衰竭，關節(jié)強直或腸道疾患，甚至死亡。維生素D₃的毒性10－20倍于維生素D₂，這是因為維生素D₃很容易被代謝為25-羥-D₃的原因，組織培養(yǎng)可以證明25-羥-D₃對骨重吸收活動的影響。Trunnel等（1990）給15頭7－10日齡的奶牛犢和雜種牛喂維生素D、A和E復合物，每天維生素D100萬IU、維生素E88萬IU。結(jié)果所有的牛均表現(xiàn)出精神不振、厭食、脫毛。步行困難等癥狀，其中6頭在飼喂13－27 d后死亡。對其中3頭進行解剖發(fā)現(xiàn)，在肺動脈的內(nèi)皮表面有紅褐色沉淀物，肝臟輕微變色。對8頭牛中的6頭牛進行血液化學檢查，發(fā)現(xiàn)血漿中25-羥-D₃和Ca²⁺的濃度均有明顯升高。

    2．3 維生素E的安全性

    2．3．1 缺乏

    動物缺乏維生素E會使多種機能發(fā)生障礙，血管平滑肌和心肌受損，心力衰竭，缺硒能促使癥狀加重。維生素E與硒同時缺乏時，會引起動物急性肝壞死，如果只缺乏其中之一，則為較輕的慢性病變。反芻動物的維生素E缺乏癥表現(xiàn)為營養(yǎng)不良，犢牛和羔羊產(chǎn)生白肌病；公豬睪丸退化，肝壞死，營養(yǎng)性肌肉障礙以及免疫力降低；家禽主要表現(xiàn)為繁殖機能紊亂，精子數(shù)量減少，種蛋孵化率低，脂肪組織褪色，滲出性素質(zhì)病等。

    2．3．2 過量

    維生素E相對于維生素A和維生素D是無毒的，多數(shù)動物攝入超過其日常供應量的100倍都不發(fā)生有害反應。但過量攝取維生素E可能會抑制維生素A及維生素K的吸收，且攝入量大于1200 mg／d生育酚當量時，可干擾維生素K的代謝，降低血小板的粘附能力，增強某些抗凝劑的作用，引起術后出血。據(jù)報道，高劑量維生素E會引起倉鼠睪丸萎縮和精子產(chǎn)生量減少；公雞的性特征發(fā)育緩慢；向可育的雞蛋中注人維生素E有致胚胎死亡作用；有人認為，體內(nèi)高濃度的維生素E可能會抑制嗜中性粒細胞對細菌及真菌的殺傷能力，從而增加早產(chǎn)兒患膿毒血癥的危險。

    2．4 維生素K的安全性

    2．4．1 缺乏

    維生素K缺乏時產(chǎn)生低凝血酶原癥，血漿中多種凝血因于減少，血液凝結(jié)時間大為延長。由于動物消化道的某些微生物能合成足夠的維生素K₂，放成年動物不易缺乏維生素K。幼齡動物，特別是籠養(yǎng)幼禽不能由合成維生素K₂滿足其生長發(fā)育的需要。腸道疾病或動物長期服用廣譜抗生素和抗菌藥物制劑時，腸道微生物活力下降，可引起維生素K缺乏。由腐爛的植物飼料中形成的雙香豆素能降低維生素K的利用率，故當飼料中含有此類物質(zhì)以及添加有磺胺類藥物和抗生素時，需增加日糧維生素K的含量。

    2．4．2 過量

    天然形式的維生素K發(fā)生中毒的可能性很小，維生素K的毒性主要來自于它的水溶性合成類似物，其中以維生素K₃最為明顯。維生素K₁以任何途徑投用極大劑量也不產(chǎn)生有害作用；維生素K₂毒性極小（如果可產(chǎn)生毒性的話）；合成的維生素K₃若以非經(jīng)腸途徑投用，可產(chǎn)生致死性貧血、高膽紅素血癥和嚴重的黃疽，然而其毒性閥值至少1 000倍于其需要量。馬對于維生素K中毒特別敏感，以非經(jīng)腸途徑投用2－8 mg／kg體重就可產(chǎn)生致死作用。但對大多數(shù)動物來說，非經(jīng)腸途徑投用的LD₅₀值（半數(shù)致死量）都比上述劑量大得多。

    3 安全使用脂溶性維生素添加劑應注意的問題

    3．1 注意選擇使用時的針對性

    選擇飼料添加劑時應綜合考慮使用目的、質(zhì)量規(guī)格、價格和個體因素。針對不同動物及同一動物的不同缺乏癥，應選擇不同的脂溶性維生素。地區(qū)氣候、土壤、水源等環(huán)境條件的差異，會對飼料中的有效成分和含量產(chǎn)生不同影響，在配合飼料時要有針對性的增減飼料添加劑的種類，以達到有的放矢。高效合理之目的。配制預混料時，如生產(chǎn)條件和技術力量好，可選擇純品或藥用級脂溶性維生素制劑；如生產(chǎn)條件和技術力量差，應選擇經(jīng)過包被處理的

    制劑；如配制液體飼料或?qū)櫸锕揞^飼料，則應選擇可溶性制劑。

    3．2 注意合理供給量

    確定脂溶性維生素供給量時應考慮以下因素：日糧組成、飼料中脂溶性維生素的頜頏因子、飼料中固有脂溶性維生素及其利用率、飼養(yǎng)方式和環(huán)境條件減物的健康狀況及應激等。確定供給量時應區(qū)分飼養(yǎng)標準中的需要量和實際供給量之間的差別，需要量一般是指在正常情況下能保持畜禽健康及生產(chǎn)性能發(fā)揮的最低需要量，而供給量則除考慮上述原因以外，尚要考慮畜禽在不同生理狀態(tài)下對維生素的利用能力及影響維生素利用的某些因素在內(nèi)的總需要量。在實際應用中應根據(jù)畜禽不同的生理狀況和生產(chǎn)性能，包括安全系數(shù)在內(nèi)的供給量來添加脂溶性維生素。

    3．3 注意飼喂前的預處理

    脂溶性維生素添加劑產(chǎn)品在開封后應盡快用完，制粒、膨化冷卻后再噴涂在顆粒料表面能減少脂溶性維生素的損失。由于添加劑在配合飼料中占的比例很小，不可能一次攪拌均勻，放使用維生素添加劑要事先用少量玉米粉等載體預混，然后再逐級擴大混勻。添加劑均勻性差，會直接影響飼喂效果，達不到使用添加劑的目的，造成浪費甚至危害，充分預混均勻則能顯著降低畜禽的發(fā)病率。

    3．4  注意添加劑之間的互作

    飼料添加劑之間存在協(xié)同作用與頡頏作用，若將有協(xié)同作用諸成分配合在一起使用，其功效能大于各自功效的總合，收到事半功倍的效果；反之則會使其功效小于各自功效，甚至無效和產(chǎn)生毒副作用。脂溶性維生素對大部分礦物質(zhì)不穩(wěn)定；在潮濕或含水量較高的條件下，脂溶性維生素對各種因素的穩(wěn)定性均降低；試驗還表明，維生素K若與氧化物或碳酸鹽微量元素配合，貯藏中的損失率可達92％。表3是脂溶性維生素與礦物質(zhì)元素、氯化膽堿共存時對外界因素的穩(wěn)定性。

    表3  脂溶性維生素添加劑對外界因素的穩(wěn)定性

     注：+表示敏感；++表示非常敏感；（+）表示弱敏感或同其他因素結(jié)合時敏感；-表示不敏感