畜牧人

標(biāo)題: 維生素D在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用研究 [打印本頁(yè)]

作者: haojie266 時(shí)間: 2007-12-16 12:02
標(biāo)題: 維生素D在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用研究
維生素D2主要存在于植物性飼料中，如麥角和酵母；而維生素D3則主要由存在于動(dòng)物的皮膚、血液、神經(jīng)和脂肪組織中的7－脫氫膽固醇在紫外線(xiàn)照射下生成。維生素D2與維生素D3對(duì)哺乳動(dòng)物的活性基本相同；對(duì)于包括家禽在內(nèi)的鳥(niǎo)類(lèi)，維生素D3的活性遠(yuǎn)高于D2，前者約為后者的20～40倍；奶牛維生素D2的效價(jià)可能只有維生素D3的1/2～1/4。近年來(lái)，對(duì)活性維生素Ｄ的研究有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，逐漸發(fā)現(xiàn)活性維生素Ｄ除具有經(jīng)典的鈣磷調(diào)節(jié)作用以外，還參與調(diào)節(jié)許多細(xì)胞的代謝過(guò)程，對(duì)機(jī)體的免疫功能、生殖等方面均有著十分重要的意義。作者就近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)維生素Ｄ在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的研究應(yīng)用進(jìn)展作一簡(jiǎn)介。

1  維生素D的代謝

由日糧攝入的維生素D在膽鹽和脂肪存在的條件下,由腸道吸收,被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入腸細(xì)胞(Hert,1991)。無(wú)論是通過(guò)小腸吸收的維生素D3，還是皮膚光合作用合成的維生素D3，首先必須通過(guò)特異的維生素D結(jié)合蛋白（DBP）轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟中，在肝細(xì)胞微粒體和線(xiàn)粒體中25-羥化酶的作用下，維生素D3脫氫生成25(OH)D3。隨后進(jìn)入腎臟，在腎小管細(xì)胞線(xiàn)粒體的1-α羥化酶催化下，25(OH)D3轉(zhuǎn)化成維生素D的最終活性形式1,25(OH)2D3，成為具有最大生物活性的維生素Ｄ代謝產(chǎn)物，然后轉(zhuǎn)運(yùn)到腸道、腎臟或其它靶組織中，同激素一樣調(diào)節(jié)鈣和磷的代謝。

吸收的維生素D及其代謝產(chǎn)物在膽鹽存在的條件下，主要從糞中排出，隨尿中排出的較少。

2  維生素Ｄ的生物學(xué)功能

維生素D通過(guò)類(lèi)似于類(lèi)固醇激素的作用機(jī)理對(duì)動(dòng)物的許多生物學(xué)功能進(jìn)行調(diào)節(jié)，包括細(xì)胞生長(zhǎng)、分化及機(jī)體的免疫功能、生殖和繁殖、礦物質(zhì)代謝等功能的調(diào)節(jié)。維生素D實(shí)質(zhì)上是通過(guò)1,25(OH)2D3發(fā)揮其生理功能的。
2.1 維生素Ｄ對(duì)鈣、磷的調(diào)節(jié)
維生素D的重要生理功能為調(diào)節(jié)機(jī)體Ca、P的代謝，特別是促進(jìn)腸道粘膜上皮細(xì)胞內(nèi)鈣結(jié)合蛋白的形成，促進(jìn)腸道對(duì)Ca、P的吸收和骨骼、牙齒的鈣化。1,25(ＯＨ)2Ｄ3能促進(jìn)腸道鈣和磷的吸收，其機(jī)理是通過(guò)滋養(yǎng)腸粘膜增加其吸收面積和激活鈣結(jié)合蛋白基因，鈣結(jié)合蛋白對(duì)腸道鈣轉(zhuǎn)運(yùn)起著重要作用；促進(jìn)腎小管對(duì)鈣磷的重吸收，減少尿磷的排泄；在骨內(nèi)協(xié)同甲狀旁腺激素（ＰＴＨ）刺激骨脫鈣，使骨中鈣磷轉(zhuǎn)移入血液循環(huán)，提高血鈣濃度；作用于甲狀旁腺細(xì)胞內(nèi)的1,25(ＯＨ)2Ｄ3受體，增加甲狀旁腺對(duì)細(xì)胞外液鈣離子濃度的敏感性，減少、抑制ＰＴＨ的分泌；從而減少甲狀旁腺素對(duì)腎小管吸收磷酸鹽的抑制作用而保存磷。
人們發(fā)現(xiàn)維生素D3及其衍生物具有刺激植酸水解植酸的潛力，進(jìn)而促進(jìn)了鈣磷等礦物元素的吸收利用（Eduwards，1993;Harrison等，1961）。其中1,25(OH)2D3可能是一種磷酸鹽運(yùn)轉(zhuǎn)激素，它明顯加強(qiáng)了機(jī)體幾個(gè)部位對(duì)磷酸鹽的運(yùn)轉(zhuǎn)（Tanaka等，1974）。并且這種運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制與鈣的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制互不依賴(lài)，一旦植酸水解，就有幾種運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)將其水解產(chǎn)生的磷酸鹽轉(zhuǎn)運(yùn)到血液，再由血液轉(zhuǎn)到骨骼(Qian等，1997)。同時(shí)，維生素D3及其衍生物還能提高雛雞、雉和大鼠小腸中植酸酶活性和磷酸酶活性(Davies等，1970)，進(jìn)而也促進(jìn)了鈣磷等礦物元素的吸收利用。Mitchell等(1996)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)日糧添加1,25(OH)2D3后，21日齡肉仔雞日增重、脛骨灰分、磷存留和血漿中可透析磷含量均顯著提高。
2.2 維生素D對(duì)免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)
1,25(ＯＨ)2Ｄ3參與免疫調(diào)節(jié)，是一種新型的免疫調(diào)節(jié)激素（吳瑞瓊等，1989）。而維生素D3在體內(nèi)重要的代謝產(chǎn)物之一即1,25（OH）2D3。1,25(ＯＨ)2Ｄ3對(duì)免疫機(jī)能調(diào)節(jié)的機(jī)理是通過(guò)1,25(ＯＨ)2Ｄ3受體所介導(dǎo)的。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，在單核細(xì)胞/吞噬細(xì)胞上有1，25-（OH）2D3受體。1,25-（OH）2D3能促進(jìn)單核細(xì)胞前體轉(zhuǎn)化為單核細(xì)胞，并且在抗原存在時(shí)增強(qiáng)單核細(xì)胞的功能（Rigby等，1989）。1,25(ＯＨ)2Ｄ3對(duì)淋巴細(xì)胞分裂的早期階段有抑制作用，這種抑制主要取決于淋巴細(xì)胞的類(lèi)型及激活途徑(Manolagas，1989)。1,25(OH)2D3還可抑制T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生γ-干擾素和粒細(xì)胞-單核細(xì)胞集落因子GM-(SF)（Tobler，1989）。HL-60細(xì)胞亦可被1,25(OH)2D3誘導(dǎo)分化為單核-巨噬細(xì)胞，并且這種作用隨1,25(OH)2D3濃度的增加而增加(Lemire等，1984)。此外，1,25(OH)2D3不僅抑制淋巴細(xì)胞增殖，還抑制抗體的產(chǎn)生(Deluca，1990)。以上表明，1,25(OH)2D3確實(shí)對(duì)免疫系統(tǒng)的功能有多方面的影響，但其調(diào)節(jié)免疫功能的作用還有待于更全面的研究。
李德發(fā)等（2001）研究表明[14]，適量維生素D3添加水平可使動(dòng)物機(jī)體免疫反應(yīng)較強(qiáng)，且抗體濃度迅速升高；而當(dāng)日糧維生D3缺乏，添加水平過(guò)高或?yàn)橹卸緞┝繒r(shí)，異種蛋白抗原BSA的抗體生成降低。大劑量維生素D3可抑制細(xì)胞免疫功能，降低由PHA（一種促有絲分裂原）刺激后的皮褶厚度。李　新（2002）報(bào)道，維生素Ｄ具有協(xié)調(diào)和引導(dǎo)奶牛機(jī)體免疫的功能，維生素Ｄ通過(guò)影響Ｂ淋巴細(xì)胞產(chǎn)生免疫球蛋白而增強(qiáng)奶牛機(jī)體的免疫能力。
2.3維生素Ｄ對(duì)動(dòng)物繁殖性能的影響
20世紀(jì)70年代許多研究結(jié)果證明，維生素Ｄ參與大鼠的繁殖和泌乳，在分娩前給母豬添加維生素Ｄ3是給仔豬補(bǔ)充維生素Ｄ3的有效方法，因維生素Ｄ3可通過(guò)胎盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)。Ruda等(1994)分別于母豬妊娠30ｄ、泌乳21ｄ肌注一定量的維生素Ｄ，可明顯提高受胎率、窩產(chǎn)仔數(shù)和斷奶成活率，夏季至冬季效果顯著。
另有資料報(bào)道，產(chǎn)蛋雞缺乏維生素D可影響其產(chǎn)蛋性能。雞處于排卵期時(shí)，腎臟1α-羥化酶活性明顯增高，血清1,25(OH)2D3水平也隨之增高。蛋殼形成硬結(jié)后，腎臟1α-羥化酶活性及1,25(OH)2D3水平均下降到排卵水平。Common等證明雞在產(chǎn)蛋過(guò)程中，1,25 (OH)2D3水平高于雄雞或不產(chǎn)蛋的母雞。如以1,25(OH)2D3作為產(chǎn)蛋雞維生素D的唯一飼料來(lái)源，會(huì)降低其孵化率，主要是由于1,25(OH)2D3被轉(zhuǎn)運(yùn)入蛋內(nèi)的量不足以維持雞胚的正常發(fā)育，胚胎期上喙發(fā)育不全，以致不能啄開(kāi)蛋殼，使雞胚在出殼前死亡。如果在維生素D缺乏雞所產(chǎn)的蛋中分別注入維生素D3或25-OH-D3,可使正常胚胎率明顯增加(pike等，1979)?？追苯龋?999）在奶牛圍產(chǎn)期內(nèi)兩次(產(chǎn)前產(chǎn)后各一次)注射維生素D3，結(jié)果表明，奶牛注射維生素D3后不但能有效地預(yù)防生產(chǎn)癱瘓，還能減少胎衣不下，加快惡露排出，促進(jìn)子宮凈化和復(fù)舊，并能較早地恢復(fù)發(fā)情周期。
2.4 維生素D對(duì)肉品質(zhì)的影響
   維生素Ｄ可改善動(dòng)物肉的品質(zhì)。Swanek等(1999)報(bào)道,于屠宰前5ｄ給肉用閹牛補(bǔ)飼5×106Ｕ的維生素Ｄ3，明顯較未補(bǔ)飼組降低了宰后第7 d時(shí)背最長(zhǎng)肌的沃布氏剪切力值及背最長(zhǎng)肌的剪切力值超過(guò)45 kg的比例。Swanek等給肉用閹牛每日補(bǔ)飼5×106Ｕ(宰前10ｄ)或7.5×106Ｕ(宰前10ｄ)維生素Ｄ3的研究結(jié)果表明，補(bǔ)飼維生素Ｄ3確實(shí)可明顯較未補(bǔ)飼組提高背最長(zhǎng)肌中鈣的含量(Ｐ<0.05或Ｐ<0.02)，提高肌肉的嫩度。其作用機(jī)制可能是維生素D3對(duì)肌肉鈣水平的刺激性效應(yīng)，因而肌肉中的蛋白酶活性提高，從而促進(jìn)了肉的嫩化。
Enright（1998）研究了維生素D3對(duì)豬肉的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，維生素D3對(duì)豬肉的嫩度沒(méi)有影響，但是背最長(zhǎng)肌的主觀(guān)肉色評(píng)分、堅(jiān)實(shí)感評(píng)分與持水力均隨之提高，肉色得到改善，這表明維生素D3對(duì)肉的持水力具有重要影響，其具體原因還不清楚。
2.5維生素Ｄ與脛骨軟骨發(fā)育不良
脛骨軟骨發(fā)育不良(TD)是家禽常見(jiàn)的與生長(zhǎng)板有關(guān)的軟骨內(nèi)鈣化缺陷,最常見(jiàn)于快速生長(zhǎng)的肉雞。近幾年的有關(guān)生長(zhǎng)板軟骨發(fā)育的研究發(fā)現(xiàn)，維生素D對(duì)軟骨細(xì)胞的增生分化具有直接和間接的調(diào)節(jié)作用(Schwarz等，1992)。維生素D3及其代謝物與家禽的脛骨軟骨發(fā)育不良(TD)密切相關(guān)。Edwards(1989)[21]研究表明，在低鈣、高磷、無(wú)維生素D3的日糧中添加1100ICU/kg維生素D3，增加了骨灰分,阻止了脛骨軟骨發(fā)育不良（TD）的進(jìn)一步發(fā)展。不管日糧鈣水平高低，高于需要量的維生素D3都能降低TD發(fā)病率(Edwards等,1992)[22]。也有一些與之矛盾的報(bào)道。Lofton和Soars(1986)提出，提高日糧水平維生素D3對(duì)肉雞無(wú)益，1500～2000ICU/kg維生素D3反而增加了TD的發(fā)病率。
4.維生素Ｄ的缺乏與過(guò)量
4.1缺乏
維生素D是鈣平衡和骨代謝的主要調(diào)節(jié)因子。VD缺乏引起Ca、P的吸收和代謝機(jī)制紊亂，導(dǎo)致骨骼鈣化不全。幼齡生長(zhǎng)豬缺乏VD導(dǎo)致佝僂病，而成豬缺乏VD會(huì)引起骨骼礦物質(zhì)含量減少（骨軟化）。豬嚴(yán)重缺乏VD時(shí)，會(huì)出現(xiàn)Ca和Mg缺乏癥狀，包括痙攣。維生素Ｄ缺乏，生長(zhǎng)雞生長(zhǎng)受阻，羽被不良，出現(xiàn)佝僂癥、軟骨癥及龍骨變形等。產(chǎn)蛋母雞飼喂不含維生素Ｄ的日糧，母雞產(chǎn)蛋量及蛋殼質(zhì)量迅速下降，且多數(shù)為薄殼蛋和軟殼蛋。母畜孕期維生素D過(guò)度缺乏會(huì)造成新生兒先天畸形，母畜本身也會(huì)受到損害。
4.2過(guò)量　
維生素Ｄ攝入過(guò)多，動(dòng)物表現(xiàn)為多尿、高尿鈣、食欲下降甚至廢絕，生長(zhǎng)停滯。過(guò)量的維生素D引起血鈣過(guò)高使多余的鈣沉積在心臟、血管、關(guān)節(jié)、心包或腸璧等部位，導(dǎo)致心力衰竭，關(guān)節(jié)強(qiáng)直或腸道疾患，甚至死亡。對(duì)大多數(shù)動(dòng)物來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)時(shí)間(2個(gè)月以上)飼喂時(shí)，維生素D3的耐受量約為公認(rèn)的5～10倍，短時(shí)間飼喂時(shí)，維生素D3的最大耐受量是公認(rèn)的100倍左右。若與此同時(shí)給予大量的其他脂溶性的維生素(維生素A、E、K)可降低維生素D的毒性。一般認(rèn)為，維生素D的代謝產(chǎn)物(如25-OH-D和1,25-(OH)2-D)的毒性比維生素D要高；維生素D3的毒性10～20倍于維生素D2。日糧中鈣磷水平較高時(shí)，可加重維生素D的毒性，日糧中鈣磷水平低時(shí)，可減輕維生素D的毒性[23][24]。
5. 結(jié)語(yǔ)
綜上近述，ＶＤ作為一種具有廣泛應(yīng)用價(jià)值和發(fā)展前途的新型內(nèi)分泌激素類(lèi)藥物，在動(dòng)物生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景，但還存在以下尚待解決的問(wèn)題：①紫外線(xiàn)照射與機(jī)體合成的數(shù)量關(guān)系尚不清楚，仍需進(jìn)一步研究。②日糧中維生素C含量對(duì)維生素D及其衍生物的影響。③維生素D及其代謝物對(duì)免疫應(yīng)答能力的影響尚需進(jìn)一步研究。

作者: dingjun121 時(shí)間: 2009-3-16 20:32
摟主能否再提供一些維D在實(shí)際中的應(yīng)用？

歡迎光臨畜牧人 (http://ffers.com.cn/)