精品动物维生素营养课件

动物维生素营养,文 杰 中国农业科学院畜牧研究所,目 录,前言 第一章 维生素的分类和命名 第二章 维生素缺乏症和过多症 第三章 维生素需要量 第四章 维生素的添加作用 第五章 维生素及其与其他营养素的关系 第六章 生物技术在维生素营养研究中的应用 第七章 维生素预混料配制技术 第八章 问题与展望,前 言,碳水化合物、蛋白质和氨基酸、脂肪、维生素、矿物元素是动物生命必需的五大类营养物质。 维生素（vitamin）一词来自“vitamine”，它是1911波兰生物化学家Casimir Funk为当时发现的一种所谓的“辅助食物因子”（accessory food factor）起的名字，后来证明这种食物辅助因子是硫胺素。,一、维生素的定义,动物维持正常生理机能不可缺少的低分子有机化合物，维持动物生命所必需的微量营养成分。 既不提供能量，也不是畜体的组成成分，其主要作用是控制、调解机体的代谢作用，是一种“催化剂”。,没有统一的定义。,VIT是具备下列条件的一类有机化合物： 存在于天然食物或饲料中，与碳水化合物、脂肪、蛋白质和水分不同； 存在量少； 正常组织发育及健康、生长和维持所必需； 在日粮中缺乏或吸收、利用不当时，导致特定的缺乏症或综合症； 不能由动物合成，必需由日粮供给。,一些VIT不符合经典概念： 胆碱，用量大，体内可以合成； VD，紫外线照射皮肤表层合成； 烟酸，色氨酸转化； 维生素C可以在体内合成。,表1-1 维生素在鸡日粮中所占的比重,二、维生素的研究历史,1、缺乏症的发现：20世纪初“全价日粮”概念，水稻产区脚气病和水手坏血病，消化道病原微生物产生的毒性物质？ 2、用特定的食物治疗缺乏症：柠檬汁、糙米、鱼肝油 3、用合成日粮发现必需营养因子：合成“全价日粮”动物不能正常生长，适口性问题？发现缺乏微量物质。,4、分离、鉴定、合成和命名：30-40年代，B1-1897、叶酸-1941发现。 5、VIT需要量：40-60年代，大部分沿用至今。 6、VIT添加作用：70年代以来，除维持正常生理机能外，VIT新的作用不断发现。 7、VIT与分子生物学：90年代以来。,表1-2 维生素研究的历史年代,三、维生素工业,工业上可以合成各种VIT。饲料添加剂的VIT品种有16种以上。 VIT产量的60-70%供给饲料工业（约12吨），在饲料添加剂的总产值中，VIT占10%，猪和禽是VIT使用最多的动物。,胆碱产量最大，其次是VA、VE、烟酸。VA销售额最高，次为VB2、胆碱、VE和VH。 主要生产公司有BASF、ROCHE、RHONE POULENC 我国可生产18个品种饲用VIT，年产量0.5万吨。价格偏高，每年还需要进口。,表1-3 世界维生素产量,第一章 维生素的分类和命名,表2-1 维生素的分类及主要同义词,一、脂溶性维生素,化学组成：碳、氢、氧。 来源与代谢：植物中VIT原，体内变成VIT。 分布：在动物组织中的分布不均匀。 吸收：脂肪有利于吸收。 贮存：体内可大量贮存，能贮存脂肪的器官、组织均可贮存。,排泄：经胆汁从粪便排出。 生理作用： 以单纯VIT形式直接参与机体组织生长和物质代谢。 调节机体某结构单元上的代谢，且每种VIT均显示一种或多种特定作用。 缺乏症有时与其本身的功能有关。 过量引起中毒。 A、D有类固醇激素的功能。,二、水溶性维生素,化学组成：碳、氢、氧、氮及其它元素。 来源与代谢：无VIT原，本身存在植物中。 分布：普遍分布动物组织中。 吸收：过程简单，在肠道随水分入血液。 贮存：机体贮存能力有限，随排出的水分离开动物体。须经常补充。,排泄：主要通过尿排出体外。 生理作用： 与能量代谢有关。以辅酶或辅基的形式对营养素的代谢和利用进行调节（胆碱除外），间接发挥促生长作用。 缺乏症特异性不强。普遍表现为皮炎、毛发粗糙和生长受阻。 过量毒性不大。 在消化道中通过微生物发酵合成，特别是反刍动物。,表2-2 一些含有B族维生素的辅酶和辅基,表2-3 脂溶性维生素、水溶性维生素,三、维生素类似物,不同程度具有VIT属性，但不能证明是VIT。 1、对氨基苯甲酸（PABA），构成叶酸分子的因子之一，存在于许多饲料中。细菌的促生长物质，在家禽日粮中补充提高饲养效益。鳟鱼的需要量为100-200mg/kg。 2、甜菜碱（Betaine），甲基供体，可以代替胆碱和蛋氨酸，但不能防止鸡的胫骨短粗症。,3、肌醇（Inositol），六元醇，磷脂组成部分，饲料含量高。饲料约需补充1000mg/kg防止产蛋鸡脂肪肝。 添加350-500mg/kg防止鳟鱼肝的退化。 图2-1 肌醇和植酸的结构式,4、VF（必需脂肪酸），不饱和脂肪酸的总称，包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。动物体不能合成。缺乏会改变皮肤的特性，使生长受阻。动物VITE需要量须同日粮中含有的不饱和脂肪酸相配。 5、VP（芸香苷，Rutin），类黄酮类化合物之一，黄色素。和VC配合使用可发挥协同作用。,6、乳清酸（Orotic）一种代谢中间体。对幼龄畜禽有促生长作用。在动物性蛋白质含量低的日粮中，每KG配合饲料补充乳清酸40mg可提高日增重、受胎率和成活率。 7、VB15（Pangamic acid），复合VB的成分，存在于米糠、酵母、血和其它类似的饲料中。用于治疗肝硬化和脑硬化。,8、VBT（肉毒碱，Carnitine），哺乳动物肌肉的组成物质，亦存在于酵母、乳清和贝壳类中。在脂肪酸代谢和对钙、磷以及VD的吸收过程中发挥作用，只有昆虫需要VBT。 9、VT（Ternitin，Torutilin），部分未知酵母成分和各种B组VIT组成的混合物。肝、脑下垂体和各种真菌都含有VT。在早期的饲养试验中都显示VT有促生长作用。,10、VU（Cabagin），蔬菜和水果都含有的一种抗溃疡因子。主要活性形式是蛋氨酸甲硫盐（Methionine-Methylsulphonium Salt），具有抗脂肪肝作用。 11、硫辛酸（thioctic acid, lipoic acid），糖代谢中丙酮酸及-酮戊二酸氧化脱羧反应必须的辅助因子。在饲料中的分布很广。,阻止或限制某些VIT被动物利用的物质。 1、抗VA因子，生大豆含有脂氧化酶（lipoxygenase or lipoxidase），能够破坏VA和胡萝卜素。反刍动物饲喂大量生大豆时，VA利用率下降。,四、维生素拮抗物,2、未经热处理的大豆蛋白能使鸡、火鸡、猪发生佝偻病。将日粮VD提高8-10倍可以消除症状，添加钙磷则无效。 3、含有生菜豆的日粮能使羔羊发生肌肉萎缩，日粮添加VE可以消除症状。抗VE因子有醇溶、热稳定和醇不溶、热不稳定两种。 4、双香豆素，VK拮抗物，存在于腐败的草木犀中，牛采食后出现胎儿出血。,O,O,CH,O,O,CH,CH2,CH3 | C=O | CH2 | C | H,O,O,OH,双香豆素,杀鼠灵,图2-3 VK拮抗物,5、抗硫胺素酶（thiaminase），能使VB1分解为嘧啶和噻唑，失去活性。存在于厥类植物、米糠、棉籽中，马牛采食易中毒。 6、大量食用玉米和糙皮病有关。结合型烟酸包括烟酸原和碳水化合物复合体。 7、亚麻饼含有VB6拮抗物，1-氨基-D-脯氨酸。 8、生大豆含有一种热不稳定物质，是VB12拮抗物。 9、生物素拮抗物-生物素蛋白，使生物素灭活。,五、维生素的活性换算,表2-4 维生素产品和活性纯品的换算,第二章 维生素缺乏症和过多症,一、维生素缺乏症,1、缺乏症表现：非特异性，如生长受阻；特异性缺乏症。 2、亚临床症状：,表3-1 试验不同阶段日粮VA水平对蛋黄VA含量的影响 日粮VA水平(IU/kg) 阶段 (周) 0 4000 8000 16000 (IU/kg) 0 6 17.53.0 21.13.0 17.73.0 22.83.0 712 11.81.8 12.71.8 15.01.8 15.61.8 1318 9.41.8b 10.61.8b 12.01.8ab 15.91.9a 1924 5.61.9c 12.11.8b 16.91.8b 23.91.9a 2527 2.42.2d 10.32.2c 16.92.2b 24.02.2a 同一行肩号不同者差异显著(P0.05) 28周龄单冠白来航产蛋鸡200只, 分为4个处理, 每处理50只鸡。,动物体内有一定的维生素储存，动物日粮中维生素供给不足时，体内维生素含量下降（表3-1、3-2），如果得不到及时的补充，就会出现缺乏症。,表3-2 日粮维生素A水平对蛋黄维生素A含量、孵化率和产蛋量的影响 蛋黄维生素A(IU/kg) 孵化率(%) 产蛋量(%) 阶段(周) 对照组 试验组 对照组 试验组 对照组 试验组 0-4 8.1.59b 11.0.59a . . 81.42.0 79.42.0 5-8 . . . . 80.72.0 82.52.0 9-12 . . 73.05.6 73.75.6 78.92.0a 64.62.0b 13-16 4.1.54b 8.6.54a 70.05.6 72.55.6 71.02.0 76.32.0 17-20 . . 57.05.6 69.35.2 68.92.0b 75.22.0a 21-24 1.3.54b 7.7.54a 50.75.6 62.45.6 57.32.0b 76.62.0a 25-28 . . 34.65.6b 55.95.6a 62.92.0b 73.82.0a 29-32 1.1.66b 8.3.66a . . 59.12.0b 72.92.0a 同一行肩号不同者差异显著(P0.05)。 200只62周龄单冠白来航母鸡分成两个组,每组100只鸡。对照组饲喂符合NRC标准的基础日粮, 不添加维生素A; 试验组在饲喂相同基础日粮的同时添加维生素A 9000IU/kg。,3、典型缺乏症 VA：夜盲(night blindness)，共济失调(ataxia)。 VD3：佝偻病（Rickets)。 VE：白肌病(nutritional muscular dystrophy)，脑软化(encephalomalacia),渗出性素质(exudative diathesis)。 VK3：凝血酶原缺乏性出血（hypoprothrombinemia）。,B1：角弓反张(opisthotonus)。脚气病(beriberi)。 B2：侏儒(vigorous dwarfs)，曲爪(witch-finger) B6：皮炎(dermatitis) B12：恶性贫血(pernicious anemia) 烟酸：皮炎(dermatitis)，糙皮病(pellagra)。 泛酸：皮炎(dermatitis)，鳞状痂(scaly crust)。 生物素：皮炎(dermatitis) 叶酸：巨红细胞贫血(macrocytic anemia) 胆碱：脱腱症(perosis) VC：坏血病(scurvy),4、缺乏症研究现状 五、六十年代研究较多。 典型缺乏症不常见，多为亚临床症状，如皮肤变粗，生产水平下降等。 VIT的添加不再是传统的治疗某种缺乏症，而是为了提高产量和质量。,表3-3 种鸡日粮VIT水平对14日龄肉仔鸡生产性能的影响,在实践中，比较常见的是一种以上的维生素缺乏而不影响孵化率却危害后代的生产性能并增高其死亡率,二、维生素过多症,一般不会发生，除非配合失误 维生素添加量不断提高，可能性增大 脂溶性维生素中毒可能性大,表3-4 维生素耐受量,第三章 维生素需要量,一、维生素需要量的概念,NRC、ARC最低需要量 最适供给量,二、维生素需要量的测定方法,一般程序-梯度试验 生产性能结合理化指标比较精确,表4-1 测定维生素需要量用的生理生化指标,1维生素A缺乏脑脊椎液压增加，雏鸡共济失调，是维生素A缺乏初期症状，脑损伤不常见，但脑干压增加（Woolan, 1955）。 2表示参数不足。,三、维生素的利用率,原料所含VIT中能被机体吸收并参与代谢和生理活动的VIT所占的比例。,表4-2 不同剂量-生育酚在人的肠道内的吸收,表4-3 烟酸(NA)、结合型烟酸(BNA)和烟酰胺(NAm)在饲料和动物组织中的分布Ghosh(1963),粪VIT测不到。组织含量相对确定。同位素测定。其他途径表示。,表4-4 肉仔鸡对不同剂量烟酸的利用,按不同添加水平计算出 3个小组每日每只鸡烟酸添加量,以水溶液形式注入嗉囊。 同一纵列肩号不同者差异显著(P0.05)。,表4-5 维生素K的生物学利用率,添加量越低，凝血时间越长。在此过程中利用率发生变化。,四、维生素的测定方法,微生物法：VB12、生物素 生物法：大鼠单位 化学法：紫外可见光分光光度计、荧光分光光度计、HPLC,五、影响维生素需要量的因素,表4-