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文档简介

1、维生素(Vitamins) 李 德 发通过对维生素知识的讲授,要求了解和熟悉维生素的理化性质、生理功能与缺乏症、饲料中维生素的来源等基本知识要求重点掌握各种脂溶性和水溶性维生素在机体代谢中的机制并且能够运用所学理论知识,在生产实践中合理配伍猪日粮中的维生素授 课 目 的主要参考文献韩仁圭等. 2000. 最新猪营养与饲料.北京:中国农业大学出版社李德发主审译. 1995. Swine Nutrition Guide(2nd.). 北京:农业部饲料工业中心李德发. 1996. 猪的营养. 北京:北京农业大学出版社王镜岩等. 2002. 生物化学(第三版). 北京:高等教育出版社ARC. 1981

2、. The Nutrient Requirements of pigs. Commonwealth Agricultural Bureau, Farnham RoyalClose WH et al. 2000. Nutrition of Sows and Boars. Nottingham University Press. Nottingham, NG11 0AX, United Kingdom Golding,B.J. 1990. The B12 mystery.Chemistry in Britain, 28(10), 950-954 主要参考文献Mahan,D.C. 1994. Eff

3、ects of dietary vitamin E over a five parity period. Journal of Animal Science,72,2870-2879NRC. 1988. Nutrient requirements of swine(9th ed.). National Academy Press. Washington D.C, USANRC. 1998. Nutrient requirements of swine(10th ed.). National Academy Press. Washington D.C, USASCA. 1987. Feeding

4、 Standard for Australia Livestock. Pigs Standing Committee on Agriculture. Pig Subcommittee. CSIRO. AustraliaTony J.Cunha et al. 1985. Vitamins in Animal Nutrition. Academic Press. 1250 Sixth avenue. San Diego, California 92101思考题1、分析维生素摄入不足的可能原因及其对策2、结合维生素的理化特性,说明影响维生素稳定性的因素及机制3、运用代谢知识,试综述维生素在机体能量、

5、脂肪、蛋白质、碳水化合物等代谢途径中的作用部位及作用机理4、试以一种猪日粮类型为实例,提出维生素在该日粮中的适宜添加量和依据 思 考 题 主 要 内 容(Cont。) 维生素概述 脂溶性维生素 水溶性维生素 猪的维生素需要维 生 素 的 定 义 (Definition of Vitamins) 维生素是维持机体正常代谢的一类微量低分子有机化合物, 应具备以下五个基本条件(Scott等,1982) :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。各类饲料中含量很少。为正常组织发育及健康、生长、生产和维持所需。缺乏与利用不当可导致特定缺乏症。动物体内不能或合成数量不足,必须由日粮

6、提供。1 维生素概述概念维 生 素 的 分 类 (Classification of Vitamins) 1 维生素概述分类与命名(1)维 生 素溶于脂溶于水 脂溶性维生素(fat-soluble vitamins) 水溶性维生素 (water-soluble vitamins) 维生素类似物(vitamin-like substance)其 它脂溶性维生素及其命名 代 号 名 称 VA1 视黄醇、抗干眼病维生素 VA2 脱氧视黄醇 VD2 麦角钙化醇 VD3 胆钙化醇 VE , , -生育酚、抗不育维生素 VK1 叶绿醌、植物甲基萘醌 VK2 合欢醌 VK3 凝血维生素、抗出血维生素1 维生

7、素概述分类与命名(2)硫胺素、抗脚气病维生素核黄素、促生长维生素泛酸、遍多酸胆碱烟酸、维生素PP、尼克酸吡多醇生物素、维生素H叶酸、维生素Bc、维生素M钴胺素、APF因子抗坏血酸、抗坏血病维生素VB1VB2VB3VB4VB5VB6VB7VB11VB12VC 水溶性维生素及其命名 代号 名 称1 维生素概述分类与命名(3)维生素类似物及其命名 中文名称 英文名称1 维生素概述分类与命名(4)肌醇 myo-Inositol肉碱 CarnitineP-氨基苯酸 p-Aminobenzoic acid硫辛酸 Lipoic acid辅酶Q Coenzyme Q苦杏仁苷(VB17) Laetrile益康宁

8、(VH3) Gerovital葡萄糖耐受因子 Glucose torlerance factor维生素的分类及命名习惯用语 化合物名称 习惯用语 化合物名称 脂溶性维生素 水溶性维生素 A1 Retinol VB族 A B1 Thiamine A2 Dehydroretinol B2 Riboflavin D2 Ergocalciferol 泛酸(B3) Pantothenic acid D 烟酸(B5) Nicotinamide D3 Cholecalciferol B6 Pyridoxine E Tocopherol 生物素(B7) Biotin K1 Phylloquinone 叶酸(B

9、11) Folacin K K2 Menaquinone B12 Cobalamine K3 Menadione 胆碱(B4) Choline VC Ascorbic acid 国际纯正应用化学联合会要求使用化合物名称!1 维生素概述分类与命名(5)维生素摄入量不足的原因饲料原料本身及其贮藏条件饲料加工调制:湿度、温度、光、酸败、氧化-还原、微量元素、pH值等采食量降低维生素含量与分析方法维生素的可利用性:胆碱(玉米100%、大豆粕60-75%)、烟酸(大豆粕100%;小麦、高粱为0%;玉米0-30%;禾谷类籽实及其副产品中以结合形式存在,不能利用)、 B6(大豆粕65%;玉米45-56%)

10、1 维生素概述维生素不足的原因影响维生素需要量和利用的因素 动物本身 限制饲养 应激等不良环境 维生素撷抗物: 如:硫胺素酶撷抗B1;抗生物素蛋白撷抗维生素B7;双香豆素与VK结构相似而产生竞争性抑制 抗菌素的使用:改变微生物区系,抑制生物素、叶酸、维生素K等合成1 维生素概述影响维生素需要量的因素(1)日粮中其它营养素水平低能与碳水化合物代谢有关的硫胺素和生物素需要量提高(Whitehead, 1992)脂肪不足时影响脂溶性维生素吸收PUFA含量过高增加动物对VE的需要量养分间的互作:VE与Se、 VD与Ca和P、胆碱与Met、烟酸与色氨酸1 维生素概述维生素不足的原因1 维生素概述影响维生

11、素需要量的因素(2)动物体内贮存1 维生素概述维生素不足的原因1 维生素概述影响维生素需要量的因素(3)脂溶性维生素体贮量较大,有时可满足动物6个月以上的需要量,如:VA;VD等水溶性维生素体贮量小,较脂溶性维生素易感缺乏日粮中通常需要添加的维生素反刍动物家禽(玉米-豆饼型日粮)猪(玉米-豆饼型日粮)A或胡萝卜素、E、DA、D3、E、K、B1、B2、B3、B4、B5、B6、B12等,生物素和叶酸一般可满足 A、D、B2、B5、B4、E、K1 维生素概述日粮中添加的维生素维生素的稳定性膨胀及贮存两月后维生素的稳定性(Albers ,1996)维生素存留率(%)VA 80VE 80VK320VB1

12、90VB295VB695VB1295Biotin 95Folic acid 95Nicotinic acid 95Panthotenic acid 95Ascorbic acid(Crystalline) 25湿热加工对维生素的影响1 维生素概述维生素的稳定性脂 溶 性 维 生 素(Fat-soluble vitamins) 特点脂溶性维生素在饲料中与脂肪共存 吸收似脂肪,需胆汁体贮量较大 经胆汁随粪便排出 由碳、氢、氧组成 过量(A、D) 中毒水溶性维生素除B12,体贮少,快速排出经常性添加相对无毒经尿排出尚有氮、硫、钴2 脂溶性维生素特点 维 生 素 A(视黄醇retinol、胡萝卜素 -

13、carotene) 理化性质包括VA1和VA2两种。VA通常指VA1黄色结晶,不溶于水而溶于脂溶性溶剂,易被氧化VA仅存于动物性饲料中;植物性饲料中不含VA ,只含胡萝卜素胡萝卜素有、 三种构型,于肠壁及肝脏经胡萝卜素酶作用转化为VA。-胡萝卜素生理效力最强作为饲料添加剂使用的主要为两种:维生素A醋酸酯和维生素棕榈酸酯 2 脂溶性维生素维生素A(1) 生物学效价2 脂溶性维生素维生素A(2)1mg -胡萝卜素 1677 IU(家禽)500 IU(猪)400-500 IU(乳牛)400 IU(肉牛)580 IU(绵羊) =维生素A量相当于 活性单位1IU维生素A =1.0美国药典单位(USP)=

14、0.300 g结晶维生素A醇(视黄醇)=0.344g维生素A醋酸盐(视黄醛)0.550g维生素A棕榈酸盐(视黄醛)2 脂溶性维生素维生素A(3)VA的国际标准形式是全反式维生素A醋酸酯 饲料中维生素A的稳定性(1) 饲料中VA的存在形式:为视黄醛、视黄酸等酯(化合物)的形式较其它形式稳定饲料中VA被加工成小胶丸降解率、稳定性和分布的均匀性添加抗氧化剂保护VAVA与微量元素同时存在构成微量元素预混料的最大危害2 脂溶性维生素维生素A(4)水分 使VA颗粒松散并易与氧接触氯化胆碱吸湿加剧VA的破坏添加剂应保持干燥且PH值应高于5.0 使VA保持最大活性含有VA的预混料贮存:最好不超过4个月;干燥、

15、低温、阴暗环境中可超过4个月2 脂溶性维生素维生素A(5) 饲料中维生素A的稳定性(2)VA的吸收和代谢(1) -胡萝卜素转变为VA部位:小肠腔机制:2 脂溶性维生素维生素A(6) -胡萝卜素-胡萝卜素-15,15-二加氧酶裂解2视黄醛视黄醛视黄醇视黄醛还原酶还原VA的吸收和代谢(2)2 脂溶性维生素维生素A(7)小肠腔VA酯-胡萝卜素VA转 换胰脂酶微 粒VA酯化视黄醇软脂酸脂乳糜微粒乳糜微粒肝 脏肠上皮血液水解VAVA酯VA以VA酯的形式贮存进入VA的吸收和代谢(3)VA的动员2 脂溶性维生素维生素A(8)肝 脏VA酯VA分解动员VA+RPBRPB(视黄醇结合蛋白)肝实质细胞分泌 血液其它

16、组织器官VA-RPB贮存利用VA缺乏使肝RPB分泌受阻 血浆与肝RPB水平升高VA 的 贮 存2 脂溶性维生素维生素A(9)VALiver90%Kidneys、Lungs、Adrenals、Blood 其它组织器官少量10%肝实质细胞10-20%肝细胞、卫星细胞其余VA的生理功能与缺乏症(1) 维持正常视觉(Vision): VA是视网膜杆状细胞中光敏色素(视紫红质)的成分。缺乏对暗光适应能力,结膜角质化夜盲症,角膜乾燥或退化干眼病。维持粘膜上皮的正常结构和完整性:缺乏上皮组织角质化、黏膜受损、易感染病原菌与生殖功能有关:缺乏繁殖、泌乳障碍。母猪不发情、死胎、步态不稳、不能站立、耳下垂、痉挛调

17、节养分代谢: 蛋白质、脂肪、Carb.、矿物质2 脂溶性维生素维生素A(10) 促进骨骼发育:缺乏形成网状骨质,骨脆弱、增生,影响成骨作用;新生仔猪软组织先天性畸形 免疫应答作用: VA维持肾上腺的功能,使正常产生皮质类固醇激素抵抗疾病侵袭 缺乏细菌、病毒、原虫感染,免疫应答;鸡的淋巴细胞迅速;鼠胸腺与脾脏代偿性增大 中毒剂量的VA肿瘤缩小,有抗癌作用生理功能与缺乏症(2)2 脂溶性维生素维生素A(11)2 脂溶性维生素维生素A(12)生理功能与缺乏症(3)视紫红质(11-顺视黄醛)光异构化前光视紫红质光视紫红质光光间视紫红质()分解全反视黄醛(R-CHO)视蛋白全反R-CH=NH+-PE11

18、-顺R-CH=NH+-PE脑磷脂( PE -NH+ )微光11-顺视黄醛光敏物质-视紫红质的分解和再生维生素A的来源 VA:仅存于动物性饲料。奶粉、鱼粉和乳清粉各含11600、4300和500IU/kgDM 胡萝卜素和类胡萝卜素:存于黄色、绿色植物饲料中。黄玉米及其副产品含量高;白玉米、大麦、黑麦、燕麦、高粱、小麦几乎无;生长期的苜蓿含量很高 商品来源:视黄醇棕榈酸酯、视黄醇乙酸酯、视黄醇丙酸酯2 脂溶性维生素维生素A(13)VA营养水平鉴定方法(1) 直接测定肝脏中VA浓度:较困难 依据血清中VA与肝脏VA之间的回归关系间接推算肝脏VA的水平:实践中常用 回归公式:注:Y-肝脏VA含量(IU

19、/g);X-血清VA含量(g/ml)2 脂溶性维生素维生素A(14)Y=513+0.808(X-646)动物VA营养判断标准(肝脏含量)新生仔猪: 50IU;2月龄仔猪: 60IU;生长肥育猪:100 IU;奶牛500IU2 脂溶性维生素维生素A(15)VA营养水平鉴定方法(2)维生素D(抗软骨病维生素)化学结构:VD有VD2-VD7多种形式、且活性各异。天然的VD为植物中的VD2(麦角钙醇)和由动物体内的7-脱氢胆固醇经紫外线照射转变来的 VD3(胆钙化醇) 。其余几种对动物无意义理化特性:VD为无色结晶,遇酸碱时性质稳定 注意:2 脂溶性维生素维生素D(1)遇酸败脂肪和碳酸钙等无机盐时易被

20、破坏全价饲料和和矿物质维生素添加剂22下贮存4或6个月VD活性损失10%和30%HOCH3CH3CH-CH-CH-CH-CHCH3CH3CH3CH3HOCH3CH2R(同上)紫外线 230300 nm 分子内转位7-脱氢胆固醇7-Dehydrocholesterol胆钙化醇 (VD3) CholecalciferolC27H43OHC27H43OH2 脂溶性维生素维生素D(2)皮肤单 位 换 算2 脂溶性维生素维生素D(3)1IU VD3 相当于0.025g 纯 VD31mg VD2 含40000 IU1mg VD3 含45000 IU表明:VD3活性强于VD2吸收和代谢(1)2 脂溶性维生素

21、维生素D(4)7-脱氢胆固醇UV光、皮肤VD3于小肠末端吸收25-OH-D3经淋巴管、血管进入肝脏肝微粒体25-羟化酶1,25-(OH)2D3肾脏线粒体1-羟化酶注:VD3与-球蛋白结合在血浆中运输吸收和代谢(2)2 脂溶性维生素维生素D(5)1,25-(OH)2D3血循进入肠黏膜上皮细胞+合成钙结合蛋白(CaBP)促进钙主动吸收HOHO饲料 OHHOOHOHHOOHOHHOOHOHOHHO7-脱氢胆固醇紫外线 皮肤 VD3 肾脏,1-羟化酶 25-OH-D3降低血磷1,25-(OH)2D3正常血磷、 血Ca+ 肾脏24, 25-(OH)2D31, 24, 25-(OH)2D3肠道 形成CaB

22、P 骨骼VD 的 代 谢肝脏,25-羟化酶主要贮存于血液和肝脏,血液中VD是肝脏中的数倍之多尚见于肺、肾、皮肤、脂肪组织及其它组织皮肤和脂肪组织中的VD周转率较低日粮缺乏VD,表现出症状可能需一较长时间VD 的 贮 存(Storage of VD )2 脂溶性维生素维生素D(7)VD的生理功能 VD转化为1,25-(OH)2D3后发挥生理功能: VD3因此被称为激素原 作用于靶器官小肠、骨骼和肾脏,调节钙、磷代谢:促进肠壁对钙磷的吸收;控制骨骼中钙磷的贮存,影响动物骨骼、牙齿的正常发育;调节肾脏对钙磷的排泄 淋巴细胞和单核细胞是1,25-(OH)2D3的靶细胞影响细胞增殖、分化和免疫反应2 脂

23、溶性维生素维生素D(8)维生素D缺乏症幼龄动物佝偻病;成年动物骨质变脆变软、骨质疏松、四肢关节变形等生长猪:生长缓慢;四肢僵直、跛行、高跷步;经常发生骨折;骨质松软、骨变形、肋骨呈串珠状;关节粗大、腐烂成年猪:骨软化白皮肤猪:易接受紫外线,比黑皮肤猪需要阳光少2 脂溶性维生素维生素D(9)维生素D的来源 鱼肝油是VD的良好来源 肝粉、鸡蛋和奶VD含量也较多 商品VD来源于7-脱氢胆固醇紫外照射 VD的代谢产物2,5-OH-D3可望应用于饲料2 脂溶性维生素维生素D(10)猪的皮肤内7-脱氢胆固醇含量高于其他家畜。但是,集约化生产条件下必须添加维生素E(生育酚,抗不育维生素)(Tcopherol

24、) 概念:天然存在的维生素E有8种,分为两组 .生育酚:生物活性较大,包括、四种生育酚(按甲基数目和位置) .生育三烯酚:生物活性较小,也包括、四种类型 维生素E是对生育酚和生育三烯酚的总称2 脂溶性维生素维生素E(1)一般所称生育酚是指-生育酚,淡黄色油状物,不易被酸、碱及热破坏,易被氧化-生育酚活性最高。若以-生育酚活性为100,则、-生育酚的活性分别为25、10及1 抗氧化能力与抗不育活性相反。 -生育酚抗氧化性最强,-生育酚抗氧化性最弱2 脂溶性维生素维生素E(2)理化性质与生物学活性CH3HOCH3CH3CH3HHHHCH3CH2CH2CHCH2CH2CH2CHCH2CH2CH2CH

25、 CH3CH3CH3O分子结构单位换算及生物学效能(1)衡量单位:可用重量单位和国际单位国际公认的标准形式:dl -生育酚醋酸酯换算: 2 脂溶性维生素维生素E(3)1mg dl -生育酚醋酸酯 = 1IU维生素E1mg dl -tocopheryl acetate = 1IUVE1IU VE=1USP=0.74mg l- -生育酚醋酸酯 =0.67mg d- -生育酚醋酸酯生 物 学 效 能(2) 名 称 国际单位(IU/mg) 来 源d-VE 1.49 麦芽、其他植物油d-VE醋酸盐 1.39 化学法酯化1-VE 0.36 化学合成dl-VE 1.1 化学合成dl-VE醋酸酯 1.0 化学

26、合成d-VE 0.32 小麦油d-VE 0.12 麦芽、其他植物油d-VE 0.05 植物油2 脂溶性维生素维生素E(4)NRC,1988吸收、代谢与贮存吸收: 大量胆盐和甘油一酯存在时,d型与l型 -生育酚醋酸酯均能被很好吸收。 -生育酚吸收最佳, -生育酚是-生育酚的85%代谢:生育酚于肠腔分解,而VE醋酸酯于肠壁转变为生育醇的形式转运:大部分VE在血浆中通过-脂蛋白转运贮存:肝脏最多,尚于脂肪组织、肌肉组织排泄:胆汁为主要途径,似乎生育酚多是游离形式2 脂溶性维生素维生素E(5)VE生理功能与缺乏症(1)催化作用:VE缺乏过氧化物酶合成 过氧化作用加强2 脂溶性维生素维生素E(6)琥珀酰

27、辅酶A+甘氨酸-氨基-酮己二酸-氨基-酮戊酸CO2胆色素原H2O-氨基-酮戊酸合成酶-氨基-酮戊酸脱水酶VE缺乏扑啉过氧化物酶VE生理功能与缺乏症(2)抗氧化作用生物抗氧化剂 VE通过抑制自由基攻击膜脂抗过氧化,保护膜脂中不饱和脂肪酸及VA不被氧化 与Se协同。Se作为谷胱甘肽过氧化物酶组成成分,与过氧化氢酶、过氧化物岐化酶一起破坏、清除过氧化物和过氧化氢抗氧化2 脂溶性维生素维生素E(7)VE机体防护的第一道天然屏障Se机体防护的第二道天然屏障VE生理功能与缺乏症(3) 免疫作用(Immunity) Se和VE保护白细胞和巨嗜细胞的嗜菌作用青年猪饲以高水平VE时改善机体对大肠杆菌的体液免疫反

28、应(Ellis等,1976) Peplowski等(1981)证实日粮Se和VE有效促进猪的免疫反应 猪缺乏Se和VE 对痢疾更敏感(Teige等,1977,1978)2 脂溶性维生素维生素E(8)VE生理功能与缺乏症(4) 促进性腺发育、受孕、防止流产,参与前列腺 素合成调节性激素代谢 2 脂溶性维生素维生素E(9) 猪VE缺乏繁殖障碍:繁殖性能下降通常是VE缺乏信号细胞通透性紊乱:肝坏死、脂肪组织变黄、血管受损、水肿、桑椹形心脏病、胃溃疡肌肉损伤:肌肉松软、白肌病添加抗氧化保护剂 VE未加VE对照组心肌线粒体超微结构(35 OC产蛋鸡)2 脂溶性维生素维生素E(10)VE生理功能与缺乏症(

29、5)影响维生素E机能的因素 PUFA: 特别是亚油酸 VE吸收障碍 VA: 饲喂高水平VA时,食糜中的VE进入12指肠前就开始被氧化需加大VE添加量 VC自由基: 可氧化VE Se、Fe、Cu等微量元素: Se-GSH-Px可还原VE。 Fe与Cu对VE的作用是矛盾的:Fe与Cu加速猪日粮中VE的损失,高水平Cu大鼠GSH-Px活性;另一方面,缺Se和缺VE日粮中添加500ppmCu并未影响仔猪存活2 脂溶性维生素维生素E(11) VE参与构成细胞膜向肥育猪日粮中添加VE可减少猪肉滴汁流失和灰白肉的形成 日粮中VE和Se不能完全相互替代。缺乏其一,需增加另一个添加量。保持两者的比例适当 VE比

30、较昂贵,过量添加不像VA、 VD那样普遍, 需要更加关注维生素-矿物质预混料中的VE寿命维生素E的应用2 脂溶性维生素维生素E(12) 饲 料 总 VE -生育酚各种绿色粗饲料 200-400 200-400苜 蓿 粉 190-250 180-240小 麦 30-35 15-18玉 米 4-10 0.5-3.0豆 饼 3-6 1鱼 粉 21 21小 麦 胚 油 1700-5000 800-1200大 豆 油 1000 100 2 脂溶性维生素维生素E(13)常用饲料中的VE近似含量(mg/kgDM)不溶于水,耐热,对光敏感避光保存!2 脂溶性维生素维生素K(1)维生素K(抗出血维生素)维生素K

31、 VK1(叶绿醌):黄色油 状物,存在于青绿植物中 VK2(甲萘醌):黄色结 晶,瘤胃与后肠微生物合成 VK3:人工合成,为水溶性化合物,生物活性高,为VK2的3.3倍 理化性质吸 收 和 代 谢 吸收:VK2( Menaquinone )在小肠和结肠能有效地被动吸收;VK1呈主动运输 转运:以Phylloquinone(VK1)与脂蛋白结合在血浆中运输,但尚未发现其特定的载体 代谢:2 脂溶性维生素维生素K(2)肝脏VK2烷基化Menaquinone-4(具生物学活性)Phylloquinone肝脏Phylloquinone-2,3-eriokide生理功能与缺乏症(1)2 脂溶性维生素维生

32、素K(3)激活依赖VK的4个凝血因子,维持VK依赖型羧化酶活性凝血酶原正常合成发挥凝血功能 prothrombin antihemophilic globulin christmas factor Stuart-Prower factor -羧化反应: 、的前体转变为凝血因子、的反应,需VK参与4个凝血因子生理功能与缺乏症(2)-羧化反应2 脂溶性维生素维生素K(4)谷氨酸残基-羧基谷氨酸残基O2、CO2环氧酶KOKKH2 SHR SH SR SNAD(P)HNAD+(P)生理功能与缺乏症(3)-羧化蛋白广泛参加体内钙离子的转运,影响骨化过程、胚胎发育和生长 增加肠道蠕动和分泌功能缺乏或不足猪

33、血尿;皮下出血;轻度创伤后出血时间延长、凝血时间长;时有耳部血肿、体壁肿胀;新生仔猪肚脐出血 家禽:需考虑母体VK水平;肠道微生物合成能力;磺胺类药物和阿砷酸使用状况;球虫病发病率2 脂溶性维生素维生素K(5) 青绿饲料: VK含量丰富;苜蓿是良好的天然来源 动物性饲料: 富含VK2 家畜粪便: 富含VK 籽实,饼粕及块根块茎类饲料: 含量较少 商品添加剂来源:维生素K的来源2 脂溶性维生素维生素K(6)亚硫酸氢钠甲萘醌(MSB)亚硫酸氢钠复合物甲萘醌( MSBC)二甲基嘧啶亚硫酸盐甲萘醌( MPB)烟酰胺亚硫酸盐甲萘醌( MNB)影响维生素K需要量的因素动物种类:非反刍动物大于反刍动物VK拮

34、抗物的影响: 如: 双香豆素(存在于霉变饲料、三叶草、草木犀等某些牧草中)药物影响: 抗生素及磺胺类药物,抑制细菌合成VK,需增加日粮中VK的添加量逆境因素: 球虫病,寄生虫病,胆汁不足等VK稳定性:包被VK3添加剂的稳定型高2 脂溶性维生素维生素K(7)理化特性常见的商品为 硫胺素盐酸盐:89%VB1 硫胺素硝酸盐:92%VB1(更稳定)极易溶于水,微溶于乙醇,不溶于其它溶剂对碱特别敏感而对干热稳定、湿热不稳定微苦味,具有特殊香气换算:3 水溶性维生素维生素B1(1)维生素B1(Thiamine)1IU VB1= 3g结晶盐酸硫胺素体内硫胺素的存在形式3 水溶性维生素维生素B1(2)游离硫胺

35、素硫胺素一磷酸(TMP)硫胺素二磷酸(TDP)或硫胺素焦磷酸(TPP)或辅羧酶(cocarboxylase)硫胺素三磷酸(TTP)占10%占80%,为体内的活性形式占10%肝脏合成ATP3 水溶性维生素维生素B1(3)吸收、代谢和贮存(1)胃胃酸分泌VB1酯VB1VB1及酯分解 主动运输(低浓度时) 简单扩散(高浓度时)钠泵VB1及酯VB1及酯门静脉血浆载体蛋白肝脏小肠血液吸收的先决条件合成TPP 不同器官VB1贮存量差异较大, VB1不足时尽可能多地贮留在心、脑、肝、肾等重要器官 猪器官贮留VB1是其他动物的数倍,机制不清 经尿液、粪便、汗液排泄。大剂量摄取VB1时 首先尿中浓度增加并达饱和

36、,然后粪便中的浓度大幅度增加过多摄入则排泄迅速3 水溶性维生素维生素B1(4)吸收、代谢和贮存(2)高于标准的摄入是浪费!生理功能与缺乏症(1) 三大功能:辅酶、神经生理、消化生理辅酶(Coenzyme)VB1是动物体内细胞酶(-酮酸脱氢酶系)的辅酶,活性形式是TTP,参与碳水化合物的代谢(-酮酸的氧化脱羧反应)碳水化合物合成脂肪及其吸收均与VB1有关3 水溶性维生素维生素B1(5)3 水溶性维生素维生素B1(6)日粮碳水化合物葡萄糖-6-P果糖-6-P甘油醛-3-P-磷酸甘油丙酮酸活性乙酸柠檬酸-酮戊二酸草酰乙酸柠檬酸 循环糖原磷酸戊糖循环Ribulose-5-P核糖-5-P核苷CO2脂肪(

37、甘油三酯)TPPTPPTPP乳酸TPP在碳水化合物代谢中的作用生理功能与缺乏症(3) 神经生理(Neurophysiology)维持神经组织的正常功能缺乏丙酮酸氧化受阻,神经组织中丙酮酸和乳酸堆积,能量供应减少出现多发性神经炎消化功能:通过抑制胆碱酯酶减少乙酰胆碱的分解促进食欲,维持消化道平滑肌的正常蠕动3 水溶性维生素维生素B1(7)乙酰胆碱胆碱酯酶水解胆碱+乙酸VB1生理功能与缺乏症(4)体征:食欲;体重;非正常体温神经症状:痉挛;共济运动失调消化系统:消化紊乱;呕吐; 腹泻心脏:脉搏变缓;剖检心脏扩大,心肌纤维发炎和坏死母猪缺乏导致仔猪软弱,畸形率增加试验缺乏VB1猪64天后死亡(Loe

38、w,1978)3 水溶性维生素维生素B1(8)动物种类: 反刍(瘤胃合成)与单胃间存在差别日粮组成: VB1处于临界水平时低蛋白日粮加剧猪VB1缺乏碳水化合物种类:蒸煮淀粉利于鸡只消化道合成VB1;而葡萄糖和蔗糖反之。易消化的碳水化合物和尿素促进瘤胃微生物合成VB1生理状况: 生长快、体温升高、甲状腺机能亢进、妊娠、泌乳等代谢增高均需增加VB1供给量3 水溶性维生素维生素B1(9)影响VB1需要量的因素(1) 疾病: 寄生虫病,呕吐,腹泻 应激: 维生素B1需要量增加 其它维生素的干扰:B6、B12缺乏组织中B1减少;叶酸缺乏 B1吸收减少 抗硫胺素因子破坏饲料中的B1:3 水溶性维生素维生素

39、B1(10)影响VB1需要量的因素(2)生淡水鱼中的硫胺毒酶 霉变饲料中的硫胺素酶 蕨类植物中的B1拮抗物 干酵母、啤酒酵母富含维生素B1籽实饲料富含维生素B1饼粕、糠麸类加工副产品富含维生素B1块根块茎类饲料缺乏维生素B1商品来源:盐酸硫胺素、硝酸硫胺素3 水溶性维生素维生素B1(11)维生素B1的来源VB1存在于谷物胚芽和种皮中需要补充 补充VB1在仔猪日粮中尤为必要理化性质:桔黄色结晶,苦味。微溶于水,极易溶于稀酸、强碱溶液对光、碱及重金属很敏感体内存在形式:饲料中的存在形式多为FAD和FAM形式3 水溶性维生素维生素B2(1)维生素B2(Riboflavin)游离核黄素:仅少量存在于血

40、浆中黄素单核苷酸(FMN):体内的主要形式黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD):少量吸收、代谢和贮存(1)3 水溶性维生素维生素B2(2)饲料中的核黄素FAD、FMN游离VB2游离VB2磷酸化Flavokinase PFMN磷酸酶蛋白酶浓度高被动扩散浓度低主动扩散FMN血浆白蛋白门静脉FAD合成肝脏胃肠道小肠上皮甲状腺激素调控+雌激素+蛋白质 P吸收、代谢和贮存(2)贮存:肝脏、肾脏和心脏含量丰富;肝脏中占总体贮的1/3视网膜:贮存一定量的游离核黄素,功能不清 游离核黄素:占贮存黄素的不足5%排泄:过量摄入迅速以游离核黄素形式从尿中排出,表明:3 水溶性维生素维生素B2(3)机体不具备贮存适宜核黄素的

41、能力生理功能与缺乏症(1)能量代谢(传递氢原子)VB2通过黄酶参与能量代谢:氧化还原酶类的辅基(FMN、FAD)中含有VB2 ,称之为黄酶类黄酶种类:已知有40多种黄素蛋白酶类物质代谢参与脂肪代谢: FMN黄素蛋白为乙酸合成脂肪酸反应所必须;FAD黄素蛋白是脂肪酸降解时所需乙酰辅酶A脱氢酶的组成成分3 水溶性维生素维生素B2(4)生理功能与缺乏症(2) 参与氨基酸代谢:作为氨基酸氧化酶的成分,氧化-氨基酸为氨和-酮酸。Prosthetic group FAD与D型-氨基酸氧化酶有关;Prosthetic group FAM与L型-氨基酸氧化酶有关。 参与碳水化合物代谢: 与色氨酸代谢、铁代谢、

42、红细胞功能与寿命、解毒作用有关3 水溶性维生素维生素B2(5)生理功能与缺乏症(3)3 水溶性维生素维生素B2(6)底物 a黄素蛋白 b黄素蛋白 c黄素蛋白细胞色素O2其他受体NAD+NADP+aNADH2脱氢酶:底物被还原成嘧啶核苷酸,电子受 体是细胞色素或是包括氧在内 的其他受体b脱氢酶:直接自底物接受电子并传给细胞色素c氧化酶:自底物接受电子后传给氧,不还原细胞色素注:生理功能与缺乏症(4) 3 水溶性维生素维生素B2(7)需氧脱氢酶D and L amino acid oxidase;Glycolic acid oxidase;Glucose oxidase氧化酶Cuproflavop

43、rotein in butyryl-CoA-dehydrogenase;Xanthine oxidase;Molybdoflavoprotein in aldehyde oxidase;DPNH-cytocrome reductase不需氧脱氢酶Lipoyl dehydrogenases;Succinic dehydrogenase-fumaric reductase其他Choline dehydrogenases;L-lactate dehydrogenases黄素蛋白酶的分类3 水溶性维生素维生素B2(8)B2缺乏猪生长速度;皮厚、皮疹;臂神经和坐骨神经髓磷脂退化;晶状体浑浊和退化严重缺乏

44、B2 猪血液中粒细胞;免疫反应;肾脏和肝脏组织脱色、脂肪肝母猪缺乏卵子退化、卵泡萎缩;被毛粗糙、掉毛生理功能与缺乏症(5) 谷实及其副产品含量极低 青绿饲料中的苜蓿和三叶草含量中等 酵母、乳品加工副产品中含量丰富 商品来源:3 水溶性维生素维生素B2(9)维生素B2的来源粉末状B2:含96%的核黄素,通常用于仔猪开食料中,是唯一应用于猪饲料的核黄素的良好来源维生素B2需要的特点猪维生素B2需要量与日粮组成和环境有关:高脂低蛋白日粮时,B2需要量增加低温环境时, B2需要量增加核黄素的拮抗物B2需要量增加:D-半乳糖黄素、D-阿拉伯糖黄素、二氢核黄素、异核黄素、二乙基核黄素等为其拮抗物3 水溶性

45、维生素维生素B2(10)谷物中天然B2很少所有猪日粮中都需要补充!VB3(泛酸,Pantothenic acid)理化性质二肽衍生物,黄色粘性油状,溶于水对氧化还原剂均稳定水溶液中加热稳定,但在干热及酸性或碱性介质中加热极易破坏,分裂为丙氨酸及其它产物存在形式饲料中:3 水溶性维生素维生素B3(1)辅酶A形式(大部分)游离形式(少量) 泛酸的纯品形式是泛酸钙(白色针状物) 泛酸钙有右旋(d-)和消旋(dl)两种形式 生物学活性:3 水溶性维生素维生素B3(2)活 性 及 换 算1000 mg D-泛酸钙= 920mg 泛酸1000 mg DL-泛酸钙=460mg 泛酸吸收:以游离形式的盐和醇在

46、小肠吸收吸收率:不同动物差异较大,约40-94%贮存:以肝、肾中的浓度为最高血液中的存在形式:红细胞中为辅酶A、血浆中为游离泛酸形式排泄:主要以游离形式经尿排出,狗以-Glucurodine形式排出3 水溶性维生素维生素B3(3)吸收、代谢和排泄生理功能与缺乏症(1)作为辅酶A和酰基载体蛋白(ACP)的成分,参与能量、蛋白质、脂肪和碳水化合物代谢。尤其对脂肪的合成与代谢十分重要3 水溶性维生素维生素B3(4)辅酶A:氨基酸、脂肪和碳水化合物代谢中乙酰化反应的辅酶ACP:在脂肪酸碳链合成中能代替辅酶A生理功能与缺乏症(2)3 水溶性维生素维生素B3(5)Fatty acidsCarbohydra

47、tesAmino acidsPyruvateAcetyl-CoACO2、H2O、EnergyCoA在代谢中的重要作用Citric Acid CycleSteriods(Cholesterol,steroid hormones)Other acetylations(acetylcholine,mucopolysaccharides,detoxification)生理功能与缺乏症(3)生长猪缺乏增重缓慢;食欲;皮屑增多,毛细,脱毛等皮肤病;粘膜病变引起呼吸道和肠道病变;出现“鹅步”种猪缺乏繁殖机能下降,新生仔猪畸形妊娠和哺乳母猪缺乏脂肪肝;肾上腺增大;肌肉内出血;心脏扩张;直肠充血;卵巢萎缩3 水

48、溶性维生素维生素B3(6)泛酸广泛存在于所有饲料中,大麦、小麦、米糠、酵母和豆粕含量丰富玉米和高粱中泛酸的生物效价低;甜菜渣和块根块茎类饲料中较少商品来源:通常以D-泛酸钙的合成形式补充泛酸;DL-泛酸钙虽能提供D-泛酸,但其异构体无活性3 水溶性维生素维生素B3(7)VB3 的 来 源(1)VB3 的 来 源(2) 饲料中的泛酸为结合型,其利用率很低。因此易感缺乏3 水溶性维生素维生素B3(8)注意:机体只利用d-型泛酸,因此dl-型泛酸应用时应减半考虑维生素B4(胆碱,Choline)理化特性: 因其分子中含有羟基,故呈碱性无色、粘滞、微鱼醒味,可与酸反应生成稳定的结晶盐具有极强的吸湿性,

49、与CO2反应发出胺的臭味溶于水、甲醛和乙醇,难溶于丙酮、氯仿,不溶于石油醚。对热稳定,但强碱条件下不稳定3 水溶性维生素维生素B4(1)存在形式动物组织中:饲料中:换算3 水溶性维生素维生素B4(2)游离胆碱乙酰胆碱(神经递质)磷脂:卵磷脂、鞘磷脂卵磷脂主要形式鞘磷脂、游离胆碱较少量纯氯化胆碱中含有86.7%的胆碱3 水溶性维生素维生素B4(3)吸收和代谢吸收吸收形式:1/3胆碱以完整的形式吸收;2/3以三甲基胺形式吸收吸收部位:于近段、中段小肠释放;于空、回肠吸收卵磷脂、鞘磷脂胃、肠道消化酶胆碱释放胆碱能量钠泵吸收近段、中段小肠空肠、回肠血循生理功能与缺乏症(1) 组成细胞成分: 是卵磷脂、

50、鞘磷脂组分 防止脂肪肝: 参与脂肪和胆固醇代谢促进肝脏脂肪以卵磷脂形式被输送或加速脂肪在肝中氧化利用 神经递质乙酰胆碱的组分:传导神经信号 活性甲基供体3 水溶性维生素维生素B4(4)与其它维生素不同,胆碱在日粮中比例很高。主要功能是参与机体构成,而非维持一些化学反应的进行3 水溶性维生素维生素B4(5)(胆碱及相关化合物合成的代谢途径)GlycerophosphocholinePhosphatidyl choline(Lectin) Phosphatidyl dimethylamino- ethanol Phosphatidyl molomethyl-amino ethanol Phosph

51、atidyl aminoethanol Phosphatidyl serine Serine Glycine Sarcosine Dimethyl glycine BetaineCholineAdenosyl methionineAdenosyl homocysteineHemocysteineMethionineFatty acidsGlycerophosphateFatty acids;Glycerol;PhosphateCO2HCHO3 水溶性维生素维生素B4(6)生理功能与缺乏症(3)Ethanolamine(胆胺)Methylethanolamine(甲基胆胺)Dimethyleth

52、anolamine(二甲基胆胺)Choline(胆碱)Betaine aldehyde(三甲氨基乙醛)Dimethyl glycine(二甲基甘氨酸)Methyl glycine(甲基甘氨酸)Glycine(甘氨酸)Serine(丝氨酸)活性甲基 池Betaine(甜菜碱)胆碱循环活性甲基的代谢缺乏胆碱血液RBC、PCV和HB浓度,血浆AKP活性,磷脂含量。肝、肾脂肪浸润,脂肪肝仔猪缺乏生长速度;被毛粗糙;肩关节僵硬;特异性皮炎;脂肪肝;血液参数变化母猪缺乏影响母猪繁殖、泌乳与仔猪的存活率。仔猪有时出现脂肪肝、后退劈叉症3 水溶性维生素维生素B4(7)生理功能与缺乏症(4)后肢劈叉症可能较单纯

53、缺乏胆碱更复杂 提示:胆碱的来源商品来源:固态的胆碱商品添加剂约含50-60%的氯化胆碱。液态的添加剂含氯化胆碱70%3 水溶性维生素维生素B4(8)动物性饲料含量丰富;绿色植物和谷实中也较为丰富,但玉米中含量较少猪可利用日粮中过量蛋氨酸合成胆碱增加蛋氨酸可防止胆碱缺乏症;胆碱可节约蛋氨酸胆 碱 中 毒 毒性:3 水溶性维生素维生素B4(9)胆碱过量流唾液、颤抖、痉挛、惊厥、呼吸麻痹、增重与饲料报酬降低 注意:高能日粮必须添加胆碱!维生素B5(尼克酸,Niacin)理化性质:尼克酸和尼克酰胺均属吡啶衍生物,统称为Niacin性质最稳定:无色;不易被酸、碱、热、氧破坏尼克酸易转变为尼克酰胺存在形

54、式:3 水溶性维生素维生素B5(1)植物性饲料中被键连的烟酰酸核黄酸结合形式 体内以活性形式尼克酰胺存在吸收、代谢和排泄吸收:吸收部位:胃及小肠上段吸收方式:以扩散方式有效地被吸收代谢:排泄:以N-methylnicotinamide或其两个氧化产物4-pyridone、6-pyridone of N-methylnicotinamide自尿中排出3 水溶性维生素维生素B5(2)尼克酸转变小肠黏膜尼克酰胺组织中蛋白质NAD或NADP主要以辅酶(NAD)和辅酶(NADP)的形式参与能量、脂肪、蛋白质和碳水化合物的代谢 NAD、NADP是多种脱氢酶的辅酶,在生物氧化中起递氢作用碳水化合物代谢gly

55、colysis;the Krebs cycle脂肪代谢glycerol synthesis and breakdown;fatty acids oxidation and synthesis;steroid synthesis 3 水溶性维生素维生素B5(3)生理功能与缺乏症(1)蛋白质代谢degradation and synthesis of amino acids; oxidation of carbon chains via the Krebs cyclePhotosynthesisRhodopsin synthesis3 水溶性维生素维生素B5(4)生理功能与缺乏症(2)生理功能与缺

56、乏症(3)影响体内生物氧化物质与能量代谢障碍生长猪消化障碍:呕吐、下痢、结肠与盲肠伤害坏死、粪便恶臭皮肤炎症:鳞片样皮肤脱落;被毛粗糙、脱毛正常红细胞贫血:红细胞NAD活性与尿中N-甲基-尼克酰胺和N-甲基-2-吡啶酮-5-羰基酰胺的排泄3 水溶性维生素维生素B5(5)营养学家都尽量避免尼克酸缺乏维生素B5的来源干草、油饼类、动物性饲料中含量丰富乳品加工副产品含量极微禾本科籽实及其副产品(糠麸)含量高,但多呈结合态,猪对其利用率极低TryptophanNiacin convertion富余色氨酸可转化为烟酸,但以玉米为主要成分配制的日粮应特别注意补加尼克酸50 mg色氨酸可转化为1 mg尼克酸

57、3 水溶性维生素维生素B5(6)3 水溶性维生素维生素B5(7)Tryptophan(色氨酸)formylkynureninekynureninekynurenic acid色氨酸转变为尼克酸的反应3-hydroxykynurenine3-hydroxyanthanilic2-amino-3-acroleyl fumaric acidquinolinic acid (喹啉酸)quinolinic acid ribonucleotidenicotinic acid mononucleotideNADxanthurenic acidAnthranilic acidPicolinic acidB6B

58、6B6维生素B6 (吡哆醇)理化性质VB6包括吡哆醇、吡哆醛和吡哆胺,均为吡啶衍生物无色结晶,易溶水,耐酸不耐碱,光敏,空气中稳定存在形式及活性体内:磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺为活性形式活性:VB6的三种化合物活性相同3 水溶性维生素维生素B6(1)3 水溶性维生素维生素B6(2)吸收、代谢和排泄(1)饲料中的B6复合物脱磷酸化小肠,磷酸酶游离B6空肠、回肠吸收被动扩散游离B6肝脏合成磷酸吡哆醛吡哆醛激酶、磷酸吡哆胺氧化酶磷酸吡哆胺转氨酶吡哆醛组织、器官(磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺)血浆白蛋白、血色素调控吸收、代谢和排泄(2)转运:尚不肯定VB6以吡哆醛或磷酸吡哆醛的形式运输;但磷酸吡哆醛占血浆VB6

59、的60%贮存:以磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺广泛分布于体组织。肌肉中90%或更多VB6是糖原磷酸化酶形式;肌肉占总体贮的70-80%排泄:经AKP脱磷酸、乙醛氧化酶和(或)依赖NAD的脱氢酶氧化,以吡哆酸自尿排出 3 水溶性维生素维生素B6(3)生理功能与缺乏症(1)活性形式的磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺以50多种酶的辅酶形式参与多种代谢:主要功能是蛋白质代谢神经递质和神经抑制剂合成所需氨基酸衍生物的脱羧;转氨基作用;色氨酸、含硫氨基酸代谢参与不饱和脂肪酸代谢是磷酸化酶的辅助因子,参与葡萄糖代谢3 水溶性维生素维生素B6(4)3 水溶性维生素维生素B6(5)磷酸吡哆醛(PLP)和氨基酸代谢Metaboli

60、sm of Amino acids(氨基酸代谢)Aspartate(天冬氨酸)Glutamate(谷氨酸)Oxaloacetate(草酰乙酸)-ketoglutarate(-酮戊二酸)Citrate (柠檬酸)Active AcetateFatty acid LipidsAlaninePyruvateCarbohydrateCO2Citric Acid CyclePLPPLPPLPPLPPLPPLPPLP生理功能与缺乏症(3)神经系统病变最典型症状。髓鞘病变,轴突退化,肌肉运动失调,痉挛,癫痫,死亡 血液变化:HB、RBC、LC数目,-球蛋白;小细胞低色素性贫血 其他:食欲;生长不良;肝脏脂肪

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