随着遗传育种学的发展,动物生产性能得到充分的提高。1980年白羽肉鸡在21日龄时体重达460克,45日龄体重为1880克,而目前生产水平分别为865克、3265克;1990年肉种鸡高峰采食量165-170g/d,高峰产蛋率65%-70%;现在肉种鸡高峰采食量135-150g/d,高峰产蛋率80%-95%;和15年前比,母猪现在每窝多产活仔2-3头,断奶重、日增重、料肉比、背膘厚、成活率等也有相似的遗传趋势变化。而这种遗传潜力的充分发挥,需要提高饲料的营养浓度,尤其是能量的供应,而这些能量是用来促进体内各种代谢过程,而不是用来蓄积的。为此,需要将饲料中各种能量物质进行代谢,最终转化成ATP,才能被动物利用。而能量的利用过程每一步都少不了酶的参与,许多酶的合成受到维生素的限制,动物自身不能合成这些物质,所以如何高效利用好维生素对现代养殖业来说是很重要的事。
维生素
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活性形式
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缺乏所致疾病
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重要的生化功能和影响
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维生素A
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视黄醇、视黄醛、视黄酸
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夜盲症、干眼症、角膜软化症
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感光性的视紫红质上皮,上皮细胞分化调节
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发育迟缓
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调节基因转录
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维生素D
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1,25-(OH)2-D |
佝偻病、骨软化
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促进肠钙吸收、骨钙动员、骨钙刺激、甲状旁腺激素分泌调节,在肌肉中也可能有功能
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维生素E
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α生育酚
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神经、肌肉变性
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膜抗氧化保护
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维生素K
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叶绿醌类(K)、甲基萘醌类(MK)
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血液凝固障碍
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凝血因子和其他钙结合蛋白的γ谷氨酰基羧化的辅助底物
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维生素C
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抗坏血酸、脱氢抗坏血酸
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坏血病
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胶原合成、药物和类固醇代谢羟基化反应的辅助底物
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硫胺
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硫胺焦磷酸酶
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脚气病、多发性神经炎、韦-科二氏综合征
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2-酮酸(如丙酮酸盐和2-酮戊二酸)氧化脱羧作用的辅酶、丙酮酸盐脱羧酶和转酮醇酶的辅酶
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核黄素
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FMN,FAD
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皮炎
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在脂肪酸合成/分解、三羧酸循环中催化氧化还原反应的许多黄素蛋白类的辅酶
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烟酸
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NAD(H)、NADP(H) |
糙皮病
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许多脱氢酶催化氢转移的辅酶,如三羧酸循环呼吸链
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吡哆醇
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吡哆醛磷酸盐
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随物种不同变化
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氨基酸代谢的辅酶,如侧链、脱羧作用、转氨作用、消旋作用
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叶酸
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聚谷氨酰基四氢叶酸盐类
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巨红细胞性贫血
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一碳单位(嘌呤合成中甲酰基和羧甲基)转移的辅酶
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生物素
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1′-N-羟基生物素 |
皮炎
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羧化作用的辅酶,如乙酰辅酶A/丙二酰辅酶A转化
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泛酸
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辅酶A
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随物种不同变化
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活化/转移酰基构成酯类、酰胺类、柠檬酸盐、甘油三酯类等的辅助底物
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维生素B12
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酰基载体蛋白
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脂肪酸生物合成的辅酶
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5′-脱氧腺苷-B12 |
巨红细胞性贫血
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甲基丙二酰辅酶A转化为琥珀酰辅酶A的辅酶
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甲基-B12
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发育迟缓
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在蛋氨酸合成中甲基从5-甲基四氢叶酸转移到高胱氨酸
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维生素
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活性
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抗氧化剂
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维生素E
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保护不饱和膜磷脂及其他物质免于生育酚转化为生育酚根、生育醌时的氧化破坏
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维生素C
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保护细胞质免受氧化性损伤
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激素类
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维生素A
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许多组织代谢反应的调节信号
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维生素D
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钙稳态中重要的代谢调节信号
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H+/e- 供体/受体(辅助因子)
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维生素K
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在肽谷氨酰基残基羧基化中转化为环氧化物形式
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维生素C
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在羟化反应中氧化脱氢抗坏血酸
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烟酸
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在一些脱氢酶的作用下进行NAD+/NAD(H)和NADP+/NADP(H)的互变 |
核黄素
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在一些氧化酶的作用下进行FMN/FMNH/FMNH2和FAD/FADH/FADH2系统的互变
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泛酸
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在脂肪酸的合成/氧化中氧化辅酶A
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辅酶类
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维生素A
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光诱致褪色的视紫质构象变化
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维生素K
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维生素K依赖的肽-谷氨酰基羧化酶
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维生素C
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细胞色素P-450依赖的氧化作用(药物和胆固醇代谢,类固醇羟基化)
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硫胺
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a酮酸脱羧酶和转酮醇酶的辅助因子
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烟酸
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在碳氢化合物的代谢中NAD(H)/NADP(H)用于30多种脱氢酶(如葡萄糖-6-磷酸脱氢酶),脂类(如a甘油磷酸脱氢酶),蛋白质(如谷氨酸脱氢酶);三羧酸循环,视紫质合成(醇脱氢酶) |
维生素B2
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FMN:L-氨基酸氧化酶,乳酸脱氢酶,吡多醇(吡多胺);5’-磷酸氧化酶
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核黄素
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FAD:D-氨基酸和葡萄糖氧化酶,琥珀酸和乙酰辅酶A脱氢酶;谷胱甘肽,维生素K和细胞色素还原酶
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维生素B6
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氨基酸的代谢(氨基转移酶、脱氢酶、脱羧酶类、脱硫水解酶),卟啉(δ氨基酮戊酸合酶),糖原(糖原磷酸化酶)和肾上腺素(酪氨酸脱氢酶)
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生物素
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羧化作用(丙酮酸、乙酰辅酶A、丙酰辅酶A、3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶)和转羧基作用(甲基丙二酰辅酶A羧甲基转移酶)
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泛酸
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脂肪酸的合成/氧化
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叶酸
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一碳代谢(丝氨酸-甘氨酸转变,组氨酸降解,嘌呤合成,甲基基团合成)
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维生素B12 |
甲基丙二酰辅酶A变位酶,N5甲基四氢叶酸:高胱氨酸甲基转移酶
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自从农业部在2009年颁布1224号文,《饲料添加剂安全使用规范》中对维生素A在配合饲料(以维生素计)规定仔猪 16 000 IU/kg;育肥猪 6 500 IU/kg;怀孕母猪 12 000 IU/kg;泌乳母猪 7 000 IU/kg;14日龄以前的蛋鸡和肉鸡 20 000 IU/kg;14日龄以后的蛋鸡和肉鸡 10 000 IU/kg。其中育肥猪 6 500 IU/kg、泌乳母猪 7 000 IU/kg、14日龄以后的蛋鸡和肉鸡 10 000 IU/kg是饲料厂会超的,经过几年市场的调整,绝大部分企业已经按照标准调整了维生素A的用量,事实上这样的一个添加量基本可以满足动物的需求。
脂溶性维生素在吸收和转运方面的机制类似,所以它们在吸收和代谢上存在竞争抑制作用。据冯永淼(2007)报道: VA过量导致骨骼代谢异常,干扰维生素D3吸收, 而且抑制了肝脏和肾脏的机能, 使维生素D3 的活性代谢产物25-羟维生素D3 和1,25-二羟维生素D3的生成减少;降低碱性磷酸酶活性,抑制成骨细胞活动,显著降低骨钙素水平,对骨骼发育有不利影响(见下表),腿病发病率增加。日粮 VA水平为15000、45000 IU/kg 时,可引起肉仔鸡生长后期的生长速度显著下降,生长全期也有明显的下降趋势;肝脏、肾脏 VA含量显著上升,而血清、肝脏与肾脏的 VE含量均显著降低;
维生素A水平(IU/kg) 胫骨钙(%) 胫骨磷(%)
1500 20.95 a 6.10 b
3000 19.52 ab 5.94 b
15000 17.46 b 6.57 ab
45000 16.98 b 6.77 a
黄保华等(2002)的研究表明,种鸡产蛋期日粮中维生素A不同水平(4 000,12 000,24 000IU/kg)对蛋鸡的产蛋率无显著影响。原立海(2008)研究维生素A水平对12-18周龄笼养育成蛋鸭生长及生化指标的影响发现,维生素A(2500、5000和10000 IU/kg)对全期日增重、日采食量、饲料转化率;对钠、钾、氯、尿酸、尿素氮、肌酐含量;对总蛋白、白蛋白、球蛋白、白球比含量;对法氏囊重量和脾脏重量、输卵管重量和卵巢重量等影响都不显著(P>0.05)。林映才等(2002)的研究发现,在南方的夏季,平均温度30.28℃、相对湿度79.67%的环境条件下,日粮是玉米—豆粕型无鱼粉日粮,在22-50kg生长猪的日粮中添加维生素A(0、1300、2600、5000、10000、15000IU/kg),结果表明添加与不添加之间日增重、料肉比差异极显著,添加极显著地增加增重,降低了料肉比。但维生素A添加水平从1300 IU/kg增加至10000IU/kg,平均日增重没有差异,料重比倒显著提高(P<0.050),添加1300 IU/kg为2.312,添加10000 IU/kg为2.612,各组的屠宰率、瘦肉率、脂肪率、背膘厚、胴体瘦肉成分都无显著差异。各组血清中IgG、IgA、IgM含量都无显著差异。这些结果表明,获得最佳生产性能,添加1300 IU/kg维生素A既可满足需要。冯少斐(2013)研究得出,不同维生素A水平对生长前期鹅的平均日增重和增重耗料比影响显著,以5 000IU/kg最优,优于维生素A(10 000IU/kg)。
维生素D的作用主要体现在对钙磷代谢的调节,机体自身合成和从饲料中吸收的维生素D3,经过肝、肾的活化成1,25-(OH)2D3之后才能在小肠、骨骼、肾脏的靶器官发挥作用。它可以维持细胞内、外钙的浓度,促进小肠对钙的吸收;促进肾小管对钙、磷的重吸收;通过内分泌系统调节血钙平衡等。最近的研究表明, 1, 25 二羟维生素 D3受体(VDR)属于非类固醇激素受体,是一种神经内分泌-免疫调节激素,遍布于心、脑、肝脏、肾脏、骨、泌尿生殖器、甲状旁腺,以及各种免疫细胞中。所以VDR 具有多种重要的生物作用,如免疫调节、促进细胞的增殖与分化、影响中枢神经功能等。VD3缺乏或食入过量时,都会影响机体的免疫发应,使抗体生成降低。
目前饲料厂的商业配方中VD的添加量有提升的趋势,在全价配合饲料中的含量从以前的1000-2000 IU/kg 增加到现在的3000-4000 IU/kg ,而2012的NRC标准中母猪的 VD3需要量也由200IU/kg增至800IU/kg,可见VD添加量的增加是新常态下规模化养殖业下对VD在需要量和免疫上的应用。
维生素 E又名生育酚,是一系列生育酚和生育三烯酚的脂溶性化合物的总称。其无氧条件下耐热,易被紫外线破坏,第 6 位碳原子上的烃基极易被氧化,故具有很强的还原性,可保护体内重要的物质不被氧化,VE在提高动物的免疫力、抗应激、繁殖性能和肉品质等方面有重要作用。但是因为饲料厂中使用的维生素E是化工合成的VE醋酸酯,其含量是50%,相当于1IU(国际活性单位)=2mgVE醋酸酯,商业配方中30IU/kg,就需要添加60mg/kg,这样配方成本压力较大。以前的多维商业配方因为只是简单的满足其基本的生长需要,没有考虑免疫、应激、肉品等方面的需要。一般配合饲料中含量为10-20 IU/kg,而目前随着养殖业规模和饲料行业的集中,信息到达养殖终端更加快速和便捷,饲料厂一般增加VE用量为20-40 IU/kg,同时,养殖场也会在现场添加VE来提升动物的繁殖性能和肉奶蛋等品质,尤其是在种猪和奶牛方面,据了解现在有的奶牛场自配的全混合日粮中VE含量已经达到100-150IU/kg,同时这个奶牛场的生产性能日平均达到34公斤,最高有50公斤多,可见VE对产奶量还是有一定帮助。新版2012的NRC标准中种猪VE也由22IU/kg增⾄至44IU/kg。
由于现代养殖业导致各种动物的生存环境存在的应激因素增多,如拥挤、免疫、高温、空气质量等,动物在应激时,体内各种物质代谢加快,对各种维生素需要量增加。同时,应激时必须提供动物大量的能量,分解体内贮备的脂肪、糖的异生途径供能,也就是将一些氨基酸转化为葡萄糖,都需要B族维生素参与。如果不能提供足量的维生素,动物会处于亚临床疾病状态,影响生长发育,严重时会发病,与上述损失相比,添加足够量维生素的投资甚少。所以,目前饲料厂对水溶性维生素的应用也已经日益重视,包括叶酸、B12等小品种的添加,会严重影响饲养过程中均匀度的问题,也就是如何保证每只鸡、猪能采食到含叶酸、B12的饲料。除了采用颗粒度均匀的单项维生素,比如用80%含量的叶酸颗粒,和承载性能好的载体,比如脱脂米糠等生产手段以外,增加多维配方中小品种B族的含量也是一解决方案。同时,水溶性维生素
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