了解維生素D在家畜健康中的作用

付亞楠 陳權(quán)

摘? 要：維生素D在動(dòng)物的骨骼代謝中發(fā)揮著重要的作用，它控制著骨骼中鈣和磷的釋放和吸收量。

關(guān)鍵詞：維生素D;家畜;作用

中圖分類號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2019）10-0001-03

維生素D也被稱為陽光維生素，因?yàn)樗稍诒┞队谧贤饩€下的動(dòng)物皮膚中自然生成。在大多數(shù)情況下，只要有足夠的陽光，動(dòng)物僅通過自身的生物合成就可以滿足機(jī)體對(duì)維生素D的全部需求。然而，情況并非總是如此，因?yàn)樽匀缓铣删S生素D通常效率低且多變，它取決于許多條件。這也是一個(gè)非常緩慢的過程，是大自然保護(hù)戶外活動(dòng)的動(dòng)物免受維生素D毒性影響的方法之一。

維生素D的生物合成在很大程度上取決于動(dòng)物機(jī)體暴露在陽光下的時(shí)間。光照的強(qiáng)度和質(zhì)量也非常重要，動(dòng)物的年齡也是如此。例如，在德國這種北方氣候條件下，冬季自然界幾乎沒有紫外線光照。這意味著維生素D的生物合成微乎其微，即使是戶外飼養(yǎng)的動(dòng)物也需要通過補(bǔ)充維生素D來滿足機(jī)體的需要。與此相反的是，在西班牙，特別是在陽光強(qiáng)烈的夏季，完全戶外飼養(yǎng)的動(dòng)物幾乎不需要補(bǔ)充維生素D。

而室內(nèi)飼養(yǎng)的動(dòng)物情況就大不相同。盡管有些飼養(yǎng)舍可能安裝了窗戶，但窗戶要么太小要么太臟，這導(dǎo)致飼養(yǎng)在舍內(nèi)的所有動(dòng)物都無法獲得足夠的陽光照射。這意味著這些動(dòng)物無法充分生物合成維生素D，且合成情況有很大的變異性。因此，所有室內(nèi)飼養(yǎng)的動(dòng)物必須采食添加了足量維生素D的飼料來滿足它們的生理需求，而不用考慮維生素D的天然的生物合成情況。這種補(bǔ)充通常是通過維生素預(yù)混料來實(shí)現(xiàn)的。

1? 生物化學(xué)

在自然界中，維生素D以兩種形式存在。在含有少量維生素D的植物中，其主要存在形式是麥角鈣化醇（維生素D2）。在含有更高濃度羥基化維生素D的動(dòng)物中，其主要存在形式是膽鈣化醇（維生素D3）。植物和動(dòng)物都含有這兩種類型的維生素D，但在大多數(shù)情況下維生素D僅以上述兩種類型中的一種存在。

維生素D是一種脂溶性維生素，它主要通過動(dòng)物的淋巴系統(tǒng)與日糧中的其他脂質(zhì)一起被吸收，這一過程很緩慢。吸收后，維生素D會(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)至動(dòng)物的肝臟，并在肝臟中被轉(zhuǎn)化（羥基化）為骨化二醇（25-OH-D3）。這是維生素的主要循環(huán)形式，因?yàn)榱u基化形式的維生素D是親水型的，更容易在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移。少量維生素D會(huì)被儲(chǔ)存在動(dòng)物體內(nèi)的脂肪組織中，當(dāng)動(dòng)物血漿中的25-OH-D3水平因維生素D的攝入不足而下降時(shí)，這些維生素D會(huì)被動(dòng)物機(jī)體動(dòng)員起來。然而，維生素D的功能形式是骨化三醇[1，25-（OH）2-D3]。由于羥基化程度為雙倍，這種形式的維生素D更加親水。骨化三醇負(fù)責(zé)調(diào)控動(dòng)物機(jī)體中鈣和磷的代謝。

2? 骨骼代謝

在動(dòng)物體內(nèi)，維生素D的主要功能是維持骨穩(wěn)態(tài)，骨化三醇在這方面起著類似于激素的作用。當(dāng)動(dòng)物從日糧中攝入的鈣量較少時(shí)，其血鈣水平會(huì)降至正常水平以下。如果這種情況得不到及時(shí)修正，該動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)手足抽搐（泌乳母牛），進(jìn)入昏迷狀態(tài)，最終死亡。骨化三醇的存在可以使動(dòng)物機(jī)體避免出現(xiàn)這種情況，它可以從骨骼組織的儲(chǔ)備中提取鈣?？傊?，骨化三醇的作用是增加動(dòng)物小腸對(duì)鈣的吸收，增強(qiáng)動(dòng)物中骨骼中鈣的動(dòng)員。相反的機(jī)制可以確保任何過量的日糧鈣都被轉(zhuǎn)移至動(dòng)物的骨骼組織中，以填補(bǔ)先前由于動(dòng)員儲(chǔ)備鈣造成的任何不足，尤其是在青年動(dòng)物中。

3? 其他作用

最近，有研究表明，以骨化三醇形式存在的維生素D可能會(huì)增強(qiáng)動(dòng)物免疫系統(tǒng)的早期反應(yīng)。進(jìn)一步的研究表明，以骨化二醇（25-OH-D3）的形式給動(dòng)物補(bǔ)充維生素D可以改善動(dòng)物的肉質(zhì)和繁殖性能。動(dòng)物的肝臟似乎以屏障的形式控制體內(nèi)骨化二醇的循環(huán)水平。因此，給動(dòng)物直接補(bǔ)充骨化二醇可以繞過這一屏障，提高骨化二醇的循環(huán)水平，這已被證明可以增強(qiáng)機(jī)體的鈣穩(wěn)態(tài)，會(huì)對(duì)動(dòng)物的許多生產(chǎn)指標(biāo)和繁殖指標(biāo)產(chǎn)生有益的影響。盡管如此，這些研究結(jié)果的商業(yè)應(yīng)用仍然滯后于通過維生素預(yù)混料來廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)維生素D。

4? 毒性

維生素D中毒可能是由于預(yù)混料中添加了錯(cuò)誤劑量的維生素或配合飼料中添加了上述錯(cuò)誤劑量的預(yù)混料。美國國家研究委員會(huì)（National Research Council，NRC）指出，動(dòng)物出現(xiàn)維生素D中毒后可能會(huì)迅速死亡。例如，體重20 kg～25 kg的豬如果每天攝入將近500 000 IU的維生素D，連續(xù)攝入4 d后會(huì)死亡。另一方面，如果給體重10 kg～20 kg的豬每天飼喂22 000 IU～44 000 IU維生素D，豬的飼料轉(zhuǎn)化率和增重會(huì)嚴(yán)重下降。在雞上，肉雞可以耐受飼料中高達(dá)40 000 IU/kg的維生素D，而當(dāng)飼料中維生素D的含量超過3 000 IU/kg時(shí)，蛋雞會(huì)出現(xiàn)中毒反應(yīng)。雖然維生素D的毒副作用可能會(huì)出現(xiàn)，但在日常的動(dòng)物生產(chǎn)中似乎很少見，并且可能僅由于劑量的嚴(yán)重錯(cuò)誤而導(dǎo)致。如果確實(shí)發(fā)生了這種情況，可以根據(jù)動(dòng)物死后主動(dòng)脈、心臟、腎臟和肺的鈣化情況進(jìn)行診斷。

5? 實(shí)際生產(chǎn)中的補(bǔ)充

根據(jù)每種動(dòng)物的年齡、體重和所處的生產(chǎn)階段的不同，通過預(yù)混料使飼料中的維生素D達(dá)到的推薦含量從100 IU/kg～ 3 000 IU/kg不等。與即將達(dá)到上市體重的生長育肥動(dòng)物相比，通常會(huì)給幼齡動(dòng)物和繁殖動(dòng)物補(bǔ)充更高水平的維生素D。種用公畜也可以從含有高水平維生素D的日糧中受益。對(duì)預(yù)混料的具體情況進(jìn)行總體評(píng)估是養(yǎng)殖場(chǎng)營養(yǎng)師工作的一部分，正確評(píng)估特定養(yǎng)殖場(chǎng)所飼養(yǎng)動(dòng)物的維生素D的需求量可避免營養(yǎng)物質(zhì)的浪費(fèi)和/或可最大限度地提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，進(jìn)而可以節(jié)約大量的成本。

在大多數(shù)預(yù)混料中，合成型維生素D以維生素D3的方式提供。1 IU的維生素D3相當(dāng)于0.025 μg的膽鈣化醇。最近，維生素D3出現(xiàn)了一種新的形式，即骨化二醇（25-OH-D3）。合成型骨化二醇的使用配方是1 g骨化二醇可取代預(yù)混料中1 000 IU的維生素D3。

6? 結(jié)語

由于有關(guān)探討現(xiàn)代動(dòng)物品種（豬和家禽）的維生素D需求的研究很少，因此人們只有將NRC設(shè)定的動(dòng)物維生素D最低需求量作為實(shí)際生產(chǎn)中動(dòng)物需求的起始量。與多種維生素一樣，在商業(yè)生產(chǎn)條件下人們將添加量設(shè)定為最低起始量的兩倍或更多倍以上。營養(yǎng)顧問、預(yù)混料供應(yīng)商和維生素制造商所設(shè)定的水平有所不同。

原題名：Understanding vitamin Ds role in livestock health（英文）

原作者：Ioannis Mavromichalis