維生素與動(dòng)物健康

崔錦鵬，任方奎，張燕平，張桂芝

(上海富朗特動(dòng)物保健股份有限公司，上海 201503)

維生素是一系列具有生物活性作用的有機(jī)化合物的統(tǒng)稱，盡管它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和性質(zhì)上各不相同，但具有以下共同的特性：① 需要量很??；② 動(dòng)物機(jī)體不能合成或合成量極少，需要從外界獲得；③ 不是構(gòu)成動(dòng)物組織和細(xì)胞的成分，也不能產(chǎn)生能量，但代謝調(diào)控必不可少。鑒于維生素對(duì)動(dòng)物生長、發(fā)育、新陳代謝和健康維持等方面的重要作用，同時(shí)鑒于現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)的良種化、設(shè)施化、規(guī)?；图s化的特點(diǎn)，我們應(yīng)加強(qiáng)對(duì)維生素的了解，加深對(duì)它們的認(rèn)識(shí)，尤其是和動(dòng)物健康相關(guān)的知識(shí)，以此來指導(dǎo)我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中合理、高效地使用維生素，提高動(dòng)物健康水平和生產(chǎn)成績。

1 維生素與動(dòng)物機(jī)體的代謝

維生素是維持動(dòng)物機(jī)體正常新陳代謝所必需的物質(zhì)。動(dòng)物體就像是一個(gè)巨大的、精密運(yùn)行的化工廠，只要生命存活，時(shí)時(shí)刻刻都在進(jìn)行著化合反應(yīng)，如氧化、還原，所有的反應(yīng)過程都需要酶的參與，如消化酶、轉(zhuǎn)運(yùn)酶和合成酶等；然而，酶要產(chǎn)生活性必須有輔酶的參與，已知許多維生素是輔酶或者是輔酶的組成成分。

維生素D3是動(dòng)物體內(nèi)鈣磷代謝的最重要的調(diào)控因子，又稱為“抗佝僂病維生素”，一旦缺乏，首先骨骼發(fā)育受到影響，動(dòng)物發(fā)育遲緩、生長速度緩慢，飼養(yǎng)回報(bào)低；其次骨質(zhì)疏松極易發(fā)生，并因此使骨折多發(fā)，淘汰增加，影響生產(chǎn)。

家禽生產(chǎn)實(shí)踐中適量水平的維生素D3能夠明顯改善蛋殼質(zhì)量，增加蛋殼的厚度和硬度，減少破碎。鈣磷對(duì)骨骼發(fā)育、蛋殼形成很重要，但如果一味地提高鈣磷含量而忽視維生素D3的作用，結(jié)果會(huì)因?yàn)榇x障礙而大大提高痛風(fēng)的發(fā)生概率。

痛風(fēng)也稱為尿酸鹽沉著，是由于蛋白質(zhì)代謝障礙導(dǎo)致大量的尿酸鹽沉積在關(guān)節(jié)、軟骨組織、內(nèi)臟和其他間質(zhì)組織而引發(fā)的代謝性疾病。在家禽上，維生素A的缺乏也是引發(fā)痛風(fēng)的主要原因之一。

維生素A能夠促進(jìn)蛋白質(zhì)的生物合成和骨細(xì)胞的分化。當(dāng)其缺乏時(shí)，成骨細(xì)胞與破骨細(xì)胞間的平衡被破壞，或由于成骨活動(dòng)增強(qiáng)而使骨質(zhì)過度增殖，或使已形成的骨質(zhì)不吸收。

B族維生素是一個(gè)大的家族，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有12種以上，其中9種得到全世界的一致認(rèn)可，它們?nèi)禽o酶，參與糖、蛋白質(zhì)和脂肪的代謝。B族維生素相互之間相輔相成，同時(shí)攝入才能發(fā)揮出作用，類似于木桶原理，如果某一種或幾種B族維生素缺乏，其他的B族維生素很難發(fā)揮出應(yīng)有的作用。當(dāng)然，它們各自也有不同的側(cè)重方向。例如：維生素B1能使神經(jīng)細(xì)胞能量充沛，減少神經(jīng)炎發(fā)生；維生素B2能夠維持和改善上皮組織的健康，減少口炎發(fā)生；葉酸和維生素B12一起有利于紅細(xì)胞的形成，預(yù)防貧血等。

2 維生素與應(yīng)激

應(yīng)激的概念是加拿大病理生理學(xué)家Hans Selye于1936年首先提出的。他認(rèn)為應(yīng)激是機(jī)體對(duì)外界或內(nèi)部各種刺激所產(chǎn)生的非特異性應(yīng)答反應(yīng)的總和；從進(jìn)化的角度來看，這些反應(yīng)屬于動(dòng)物的一種自我防御和自我保護(hù)，用來適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化。對(duì)于當(dāng)前的集約化、規(guī)模化飼養(yǎng)模式，由于動(dòng)物群體數(shù)量多、單位密度高，環(huán)境與個(gè)體之間、個(gè)體與個(gè)體之間的相互影響使得動(dòng)物時(shí)時(shí)刻刻都處于應(yīng)激影響之下，并因持續(xù)存在而降低了動(dòng)物的抵抗力和生產(chǎn)力。

2.1 抗應(yīng)激措施

抗應(yīng)激的有效措施一般有以下幾方面：改善飼養(yǎng)管理方法與設(shè)施條件、選育并飼養(yǎng)抗應(yīng)激能力強(qiáng)的品種以及營養(yǎng)調(diào)控。其中營養(yǎng)調(diào)控最主要的是充分發(fā)揮維生素在代謝調(diào)控方面的作用，以提高動(dòng)物機(jī)體對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化的適應(yīng)能力，如熱應(yīng)激、冷應(yīng)激、免疫應(yīng)激等

2.2 應(yīng)激與維生素

盡管對(duì)應(yīng)激的研究目前有神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)、急性期蛋白和基因表達(dá)等三個(gè)方面并各有側(cè)重，但都是圍繞應(yīng)激對(duì)機(jī)體的影響展開，包括生理參數(shù)、代謝和免疫反應(yīng)等，如心率加快、血壓升高、能量代謝升高、物質(zhì)分解增加生物膜損傷和細(xì)胞變性等。根據(jù)綜合分析動(dòng)物機(jī)體發(fā)生的一系列變化，抗應(yīng)激的最佳選擇是補(bǔ)充維生素，因?yàn)檫@個(gè)階段需要的是對(duì)催化反應(yīng)的速度和效率方面的調(diào)控，如快速釋放能量以滿足組織器官功能增強(qiáng)的需要、生物膜的損傷修復(fù)和細(xì)胞變性后的修復(fù)等一系列生化反應(yīng)，完成這些過程的核心物質(zhì)是維生素。

2.2.1 維生素C

維生素C已經(jīng)被證實(shí)具有可靠的抗應(yīng)激作用：

① 能夠決定糖皮質(zhì)激素的分泌維持在適度水平，在增加能量供給的同時(shí)可以避免產(chǎn)生免疫抑制。

② 可以緩解甲狀腺功能減退，維持產(chǎn)生足夠多的內(nèi)源性維生素C。

③ 作為細(xì)胞外液中重要的抗氧化物質(zhì)，協(xié)調(diào)提高對(duì)組織中氧自由基的清除，保護(hù)生物膜免受自由基的氧化損傷。

④ 促進(jìn)膠原蛋白合成，增強(qiáng)血管壁韌性和強(qiáng)度，減少應(yīng)激損傷。

2.2.2 維生素E

維生素E的抗應(yīng)激作用主要是基于：

① 維持血清中的皮質(zhì)醇、甲狀腺素和磷酸肌酸酶含量的相對(duì)穩(wěn)定，減少激素或酶水平下降造成的代謝紊亂；

② 作為細(xì)胞膜上主要的脂溶性抗氧化劑，減少氧自由基的產(chǎn)生，保護(hù)細(xì)胞膜完整性；

③ 參與正常的磷酸化過程，維生素C的合成、輔酶的合成和含硫氨基酸的代謝等。

2.2.3 B族維生素

B族維生素在抗應(yīng)激的作用主要表現(xiàn)在：

① 能量釋放的關(guān)鍵物質(zhì)能夠提供發(fā)生應(yīng)激后神經(jīng)系統(tǒng)激增的能量需求。

② 維持消化道黏膜等上皮組織的完整性，維持胃腸道功能、消化液分泌和食欲。

③ 和糖、蛋白質(zhì)和脂肪的代謝密切相關(guān)，提高應(yīng)激發(fā)生后的物質(zhì)供給。

3 維生素與免疫

免疫是動(dòng)物機(jī)體的免疫系統(tǒng)識(shí)別自身和非自身，或者是自身非正常出現(xiàn)的抗原物質(zhì)并通過免疫清除而維持自身生理平衡和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的生理過程，又稱為免疫應(yīng)答，免疫分為先天性免疫和獲得性免疫。

3.1 免疫系統(tǒng)的組成

免疫系統(tǒng)由免疫器官、免疫細(xì)胞和免疫分子組成。免疫器官包括中樞免疫器官(胸腺、骨髓和腔上囊)和外周免疫器官(脾臟、淋巴結(jié)和黏膜相關(guān)淋巴組織)；免疫細(xì)胞主要包括T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和輔助細(xì)胞；免疫分子又稱為免疫活性物質(zhì)，包括抗體、補(bǔ)體、干擾素、白介素和溶菌酶等。免疫系統(tǒng)的功能包括免疫監(jiān)視、穩(wěn)定和防御三個(gè)方面。

3.2 動(dòng)物機(jī)體整個(gè)免疫體系的組成

動(dòng)物機(jī)體的整個(gè)免疫體系由三道防線組成。第一道防線是皮膚和黏膜，通過其致密的結(jié)構(gòu)、特殊結(jié)構(gòu)(呼吸道纖毛的擺動(dòng))和分泌物(胃酸)等阻止病原微生物侵入，第二道防線是體液中的吞噬細(xì)胞和殺菌物質(zhì)。這兩道防線的特點(diǎn)是在進(jìn)化過程中逐漸形成并固化，雖然免疫器官和免疫細(xì)胞也有參與，但對(duì)病原微生物的種類不做選擇，如單核巨噬細(xì)胞、補(bǔ)體、白介素和干擾素已經(jīng)等，只識(shí)別自身的和非自身的，因此稱之為非特異性免疫。第三道防線則是由免疫器官、免疫細(xì)胞和與抗原物質(zhì)相匹配的特異性免疫分子組成，這個(gè)過程是免疫功能的典型代表，需要能夠去識(shí)別、分析抗原結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并有針對(duì)性地合成中和抗體。

3.3 維生素對(duì)免疫的影響

對(duì)免疫和免疫系統(tǒng)了解后不難發(fā)現(xiàn)，免疫從生理結(jié)構(gòu)到免疫應(yīng)答過程都和維生素密切相關(guān)。維生素是多種酶的輔酶或輔基，間接參與免疫細(xì)胞增殖、分化和DNA、RNA以及抗體的合成等，具體表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：①促進(jìn)免疫器官的正常發(fā)育；②促進(jìn)淋巴細(xì)胞的分化、增殖；③促進(jìn)受體的表達(dá)、活化；④促進(jìn)抗體和補(bǔ)體的合成。

3.3.1 維生素A與免疫

有研究發(fā)現(xiàn)，90%以上的細(xì)菌、病毒和寄生蟲的感染都起始于黏膜表面，黏膜表面的免疫細(xì)胞通過復(fù)雜的作用，使病原體的繁殖受到抑制，最終達(dá)到阻止病原體的粘附和侵入的目的。維生素A是一種生長性維生素，它是上皮細(xì)胞的組成部分，并能通過保持細(xì)胞膜的強(qiáng)度，使病原微生物不能穿透細(xì)胞，幫助動(dòng)物機(jī)體抵抗感染，在維持動(dòng)物機(jī)體免疫系統(tǒng)功能的正常性方面具有十分重要的作用。隨著對(duì)黏膜免疫研究的深入，維生素A的這種作用越來越被重視。

維生素A可直接作用于B細(xì)胞，增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體可溶性或顆粒性抗原產(chǎn)生的體液免疫功能，參與和促進(jìn)抗體的合成，促進(jìn)淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，刺激白細(xì)胞介素和干擾素的分泌，誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞增殖，促進(jìn)巨噬細(xì)胞處理抗原和輔助性T細(xì)胞的成熟，增強(qiáng)機(jī)體的細(xì)胞免疫功能。最近的研究表明，抗原遞呈細(xì)胞可能是維生素A作用于免疫系統(tǒng)功能的中樞驅(qū)動(dòng)器。

3.3.2 維生素E與免疫

維生素E是一種有效的免疫調(diào)節(jié)劑，能夠增強(qiáng)淋巴細(xì)胞對(duì)絲裂原刺激的反應(yīng)性和抗原-抗體反應(yīng)，促進(jìn)吞噬。

維生素E作用于靶細(xì)胞，通過細(xì)胞抗氧化作用、影響PGE分泌、與維生素C和硒(Se)協(xié)同提高細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答、影響吞噬細(xì)胞的功能，進(jìn)而影響動(dòng)物機(jī)體的免疫狀態(tài)。

適量的維生素E能增強(qiáng)動(dòng)物機(jī)體中抗體和補(bǔ)體的產(chǎn)生以及抗體、杭原的應(yīng)答反應(yīng)，促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖、分化和細(xì)胞因子的產(chǎn)生，提高免疫細(xì)胞的免疫功能和吞噬細(xì)胞的吞噬作用。

3.3.3 維生素C與免疫

維生素C通過四個(gè)途徑影響免疫功能：影響免疫細(xì)胞的吞噬作用；降低血清皮質(zhì)醇，改善應(yīng)激狀態(tài)；抗氧化功能；增加干擾素的合成。

維生素C是細(xì)胞外液中最重要的抗氧化劑，能夠保護(hù)吞噬細(xì)胞免受氧化損傷，也能恢復(fù)維生素E的自由基凈化特性。

3.3.4 維生素D與免疫

維生素D具有雙向免疫調(diào)節(jié)作用，在免疫抑制和免疫異常增強(qiáng)之間起到平衡作用。

① 調(diào)節(jié)造血細(xì)胞、淋巴細(xì)胞生成細(xì)胞以及骨細(xì)胞的增殖和分化，修飾T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的活性；

② 通過調(diào)節(jié)白細(xì)胞介素-1(Interleukin 1，IL-1)、IL-2、IL-3、腫瘤壞死因子(Tumor Necrosis Factor α，α-TNF)以及免疫球蛋白修飾免疫反應(yīng)；

③ 調(diào)節(jié)單核細(xì)胞、多形核巨噬細(xì)胞以及淋巴細(xì)胞由胸腺和脾臟向血液轉(zhuǎn)移；

④ 調(diào)節(jié)體外單核白細(xì)胞的增殖和分化。

3.3.5 B族維生素與免疫

維生素B6、葉酸、泛酸和膽堿是核酸和氨基酸代謝中一些重要輔酶的輔基或與一些反應(yīng)過程有關(guān)，所以均具有提高免疫反應(yīng)的作用。

疫苗免疫是產(chǎn)生特定抗體，抵抗感染的過程。由于抗體本質(zhì)上是蛋白質(zhì)，因此需要足夠的和持續(xù)供應(yīng)的B族維生素來進(jìn)行合成，這種需要將持續(xù)到感染消除為止。

4 小結(jié)

維生素作為一種重要的營養(yǎng)物質(zhì)，雖然不是動(dòng)物機(jī)體的組成成分，但參與代謝調(diào)節(jié)全過程，并在免疫機(jī)能的穩(wěn)定平衡方面具有重要作用，因而能影響動(dòng)物的生長、發(fā)育和健康等方面，充分認(rèn)識(shí)并合理使用維生素以發(fā)揮它們的作用，疾病發(fā)生少、生長速度快、飼料報(bào)酬高以及畜產(chǎn)品品質(zhì)好，這才是真正的動(dòng)物健康，并具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

健康動(dòng)物可以大幅度減少預(yù)防性和治療性用藥量，動(dòng)物產(chǎn)品中和排放到環(huán)境中的藥物殘留量就更少，肉、蛋和奶等動(dòng)物產(chǎn)品會(huì)更加安全。在食品安全有保障的同時(shí)，耐藥性致病菌也會(huì)減少，細(xì)菌感染容易控制，人的健康更有保障。

健康動(dòng)物具有較高的飼料轉(zhuǎn)化率和能源利用效率，生產(chǎn)同樣數(shù)量的動(dòng)物產(chǎn)品，所消耗的飼料和能源少，糞污處理費(fèi)用低，更環(huán)保

健康動(dòng)物具有更高的生產(chǎn)成績，如豬場(chǎng)的每頭母豬每年的斷奶仔豬數(shù)(PSY)和出欄肥豬數(shù)(MSY)指標(biāo)高；蛋雞的產(chǎn)蛋率高、高峰時(shí)間長和總產(chǎn)蛋量多等，從而能大幅度降低單位產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，利潤率和利潤總額都會(huì)增加，效益更好。□□