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維生素是維持動物正常生理機能和生命活動必不可少的一類低分子有機化合物。維生素不是形成機體各種組織器官的原料,也不是能量物質,它們主要以輔酶或崔化劑的形式參與體內的代謝活動。維生素存在于天然食物或飼料中,是與蛋白質、碳水化合物、脂肪和水分不同的營養(yǎng)物質,缺乏或利用不當,會出現(xiàn)特異的缺乏癥。
維生素添加劑是根據(jù)畜牧生產(chǎn)上的使用要求而制成的維生素化合物或混合物質,如維生素 B 1 的鹽酸鹽或硝酸鹽;泛酸鈣;維生素 K 的甲萘醌重亞硫酸鈉等。市場上出售的商品性維生素添加劑均加入了一定的輔助成分如吸附劑、穩(wěn)定劑、抗氧化劑、流散劑、載體、稀釋劑等,因此維生素添加劑的有效活性成分含量一般不是 100% 。
一、維生素添加劑的一般作用
1. 促進畜禽生長發(fā)育,改善飼料報酬 在現(xiàn)代化集約化飼養(yǎng)條件下,動物的生產(chǎn)水平潛力明顯提高,而健康狀況更加脆弱。飼糧的營養(yǎng)全價性是十分重要的影響動物生產(chǎn)水平和健康的限制因素??茖W使用維生素添加劑,可提高飼料的營養(yǎng)全價性利用率,促進幼畜的生長發(fā)育,大幅度提高飼料報酬。例如,肉豬飼料中添加多種維生素后,增重率可提高 10%-15% ;肉雞飼料中添加多種維生素,飼養(yǎng)期可縮短 5-6d ,飼料報酬可提高 10%-15% 。幼畜缺乏維生素 A 后,生長發(fā)育受阻,消瘦、下痢,甚至死亡。缺乏維生素 D 的畜禽易發(fā)生佝僂病和軟骨癥,牙齒發(fā)育不全,生長停滯。缺乏維生素 B 1 、 泛酸、煙酸、維生素 B 6 、維生素 B 12 等均導致畜禽食欲不振、消化不良、生長停滯,幼畜尤為敏感。
2. 提高種禽的繁殖性能 種畜缺乏維生素 A 后,受胎率下降,易發(fā)生難產(chǎn)、流產(chǎn)和怪胎等。缺乏維生素 E ,家畜生殖機能減退,公畜精子數(shù)量減少,睪丸退化,母畜不孕或流產(chǎn)。種母雞缺乏維生素 E ,種蛋孵化期間易造成胚胎死亡;種蛋中含有足夠的維生素可提高孵化率。母豬缺乏維生素 B2 、膽堿缺乏維生素 B 2 、 B 6 、 B 12 、煙酸及泛酸時,產(chǎn)蛋率及孵化率均降低。
3. 增強抵抗應激能力 在率禽生理緊張、運輸、冷或熱應激、飼養(yǎng)密度過高等狀況下,飼料中適當補加維生素 C 和維生素 E ,有利于減輕各種應激對畜禽造成的不利影響。當發(fā)生螺旋體病、沙門低桿菌病和在感冒時,適當添加維生素 C 可改善畜禽體況,提高抗應激能力。熱應激或其他應激時,家禽對維生素的需要量增加,些時添加維生素 C 有較好的抗應激效果。維生素對維持家禽正常的免疫功能亦具有重要的作用,日糧中補充高于需要量 3-6 伴的維生素 E ,可提高畜禽體液免疫力和激發(fā)吞噬作用而提高抗病能力。
4. 改善畜禽產(chǎn)品質量 日糧中缺乏維生素 D ,蛋雞易產(chǎn)軟殼蛋、薄殼蛋,降低蛋品的商品價值。肉類在貯藏過程中品質也受到維生素含量的影響。許多研究表明,增加日糧中維生素 E 含量可防止冷凍或新鮮肉脂肪的氧化,提高貯藏品質。日糧中維生素 E 含量在 40mg/kg 或更高時,對于畜禽胴體肉、脂味道有穩(wěn)定作用。
二、脂溶性維生素添加劑
(一)維生素 A 添加劑
1. 維生素 A 的理化特性 維生素 A 又稱視黃醇或抗干眼醇,是一類具有相似結構和生物活性的高度不飽和脂肪醇。維生素 A 是視黃醇和 3- 脫氫視黃醇的統(tǒng)稱,后者生理活性為前者的 40% 。維生素 A 一般指視黃醇,分子式為 C 20 H 30 O, 相對分子質量為 286.5 ;熔點 62-64℃ ;其最大吸收波長在 324-325nm 處。維生素 A 在自然界中主要以脂肪酸脂的形式存在。
胡蘿卜在動物體內可轉化成維生素 A ,故稱維生素 A 前體或維生素 A 原。重要的維生素 A 原有 α- 胡蘿卜素、 β- 胡蘿卜素、 γ- 胡蘿卜素和隱黃質。其中 β 胡蘿卜素的活性最高,如以 β- 胡蘿卜素的生物活性為 100% , α- 胡蘿卜素、 γ- 胡蘿卜素和隱黃質則依次為 50% 、 28% 和 58% 。
2. 維生素的計量單位 有國際單位( IU )和美國藥典單位( USP ),還可用 1μg 視黃醇作為標準維生素 A 視黃醇當量。世界衛(wèi)生組織指定 1IU = 0.344μg 維生素 A 乙酸酯。其他不同化學形式的維生素 A 的國際單位與活性成分重量間的換算關系是:
1IU = 0.300μg 結晶維生素 A (視黃醇)
1IU = 0.358μg 維生素 A 乙酸酯
1IU = 0.550μg 維生素 A 棕櫚酸酯
3. 維生素 A 的添加劑形式 有維生素 A 醇、維生素 A 乙酸酯和維生素 A 棕櫚酸酯。其中,維生素 A 醇穩(wěn)定性較差,飼料工業(yè)選用較少。常見的是維生素 A 乙酸酯和維生素 A 棕櫚酸酯。
(1)維生素 A 油 大多從魚肝中提取,一般是加入抗氧化劑后制成微囊作添加劑,也稱魚肝油。其中含維生素 A850IU/g 和維生素 D651IU/g .
( 2 ) 維生素 A 乙酸酯 分子式為 C 22 H 32 O 2 ,相對分子質量為 328.5 ;它可由 β- 紫羅蘭酮為原料化學合成的,外觀為鮮黃色結晶粉末,熔點 57-60℃ ,易吸濕,遇熱或酸性物質、見光或吸潮后易分解。
加入抗氧化劑和明膠制成微粒作為飼料添加劑,此微料為灰黃色至淡褐色顆粒,易吸潮,遇熱和酸性氣體或見光或吸潮后易分解。產(chǎn)品規(guī)格有 30 萬 IU/g , 40 萬 IU/g 和 50 萬 IU/g 。
( 3 )維生素 A 棕櫚酸酯 分子式為 C 36 H 60 O2 ,相對分子質量 524.9 ;外觀為黃色油狀或結晶固體,熔點 28-29℃ 。這兩種酯都不溶于水,溶于乙醇,易溶于乙醚、三氯甲烷、丙酮和油脂中。維生素 A 酯的最大吸收光譜在異丙醇中為 326nm ,在環(huán)已烷中為 328nm 。
經(jīng)過預處理的維生素 A 酯, 在正常貯存條件下,如果是在維生素預混料中,每月?lián)p失 0.5%-1% ;發(fā)在維生素礦物質預混料中,每月?lián)p失 2%-5% ;在全價配合飼料(粉料或顆粒料)中,溫度在 23.9-37.8℃ 時,第月?lián)p失 5%-10% 。兩種酯化產(chǎn)品都要求存放于密封容器中,置避光、防濕的環(huán)境中。溫度最好控制在 20℃ 以下,且溫度變化不宜過大。此種條件下貯存的維生素 A 添加劑,一年內活性成分損失得很少。
( 4 ) β- 胡蘿卜素 其分子式為 C40H56 ,相對分子質量為 536.9 ;外觀呈棕色至深黃色結晶粉末;不溶于水和甘油,難溶于乙醇、脂肪和油中( 0.05%-0.08% ),微溶于乙醚、丙酮、三氯甲烷和苯;熔點為 176-182℃ ,具有特殊的吸收光譜,在環(huán)已溶液中最大吸收光譜約在 456-484nm 處;對光和氧敏感。
1mgβ- 胡蘿卜素結晶相當于 1667IU 的維生素 A 生物活性。飼料中多用 10% 的 β- 胡蘿卜素預混劑,外觀為紅色至棕紅色,流動性好的粉末。各種動物對 β- 胡蘿卜素的吸收率及吸收后轉化成維生素 A 的效率不同,以雞最高,反芻動物次之,豬最低。而肉食動物不能利用胡蘿卜素。也可作為著色劑。
4. 維生素 A 添加劑的營養(yǎng)功能 補充飼料維生素 A 的不足,發(fā)揮維生素 A 的營養(yǎng)功能。
( 1 )維持正常的視覺 維生素 A 是合成視紫紅質的原料,視紫紅質存在于人和動物視網(wǎng)膜內的桿狀細胞中,是由視蛋白與視黃醛(維生素 A 醛)結合而成的一種感光物質。因此,如果血液中維生素 A 水平過低時,就不能合成足夠的視紫紅質,從而導致功能性夜盲癥。
( 2 )保護上皮組織(皮膚和黏膜)的健全與完整 維生素 A 促進結締組織中黏多糖的合成,從而促進黏膜和皮膚的發(fā)育與再生、維護生物膜 結構的完整。當維生素 A 不足時,黏多糖的合成受阻,引起上皮組織干燥和過度角質化,合使上皮組織易被細菌感染而產(chǎn)生一系列的繼發(fā)病變,尤其是對眼、呼吸道、消化道、泌尿及生殖器官的影響最為明顯。
( 3 )促進性激素的形成,提高繁殖力缺乏維生素 A 時,公畜睪丸及副睪退化,精液數(shù)量減少、稀薄,精子密度低,受胎率下降;母畜表現(xiàn)為發(fā)情不正常,難產(chǎn)、流產(chǎn)及胎盤難下等;新生仔畜體弱,出現(xiàn)怪胎、死胎,死亡率高等;對雞的孵化、生長、產(chǎn)蛋等均有顯著的不良影響。
( 4 )促進畜體生長,增進健康,調節(jié)脂肪、碳水化合物及蛋白質的代謝增加免疫球蛋白的產(chǎn)生,增加抗病力。家畜缺乏維生素 A 時,生長家畜的生長發(fā)育遲緩,脂肪沉積少,肌肉萎縮,影響體內蛋白質的合成,體重下降,導致生產(chǎn)力及對傳染病、寄生蟲病侵襲的抵抗力下降。
( 5 )維護骨骼的正常生長和修補 維生素 A 不足時會使骨骼厚度增加,影響骨骼組織的發(fā)育。
( 6 )維持神經(jīng)細胞的正常功能 維生素 A 缺乏時,造成骨骼發(fā)育不良,壓迫中樞神經(jīng),使生長家畜脊髓部分堵塞,導致神經(jīng)系統(tǒng)的機能障礙,出現(xiàn)神經(jīng)損傷與失調,如嚴重的共濟失調及痙攣等。
( 7 )增強免疫細胸膜的穩(wěn)定性、增加免疫球蛋白的產(chǎn)生、提高動物機體免疫能力。
(二)維生素 D 的添加劑
1. 維生素 D 的特性 維生素 D 又稱鈣(或骨)化醇,系類固醇的衍生物。自然界中維生素 D 以多種形式存在。在動物皮下的 7- 脫氫膽固醇,經(jīng)紫外光照射后轉化為維生素 D 3 ,在酵母或植物細胞中的麥角固醇,經(jīng)紫外光照射后轉化為維生素 D 2 。
( 1 )維生素 D 2 又叫麥角固醇、麥角鈣(骨)化固醇、鈣化固醇,分子式為 C 28 H 44 O ,相對分子質量為 396.7 ;外觀呈白色至黃色的結晶粉末,無臭味;易溶于乙醇、乙醚氯仿中。在乙醇或乙烷溶液中,維生素 D 2 在 265nm 處有最大吸收,遇光、氧和酸迅速破壞,故應保存于避光容器內,以氮氣填充。
( 2 )維生素 D 3 又稱膽鈣化固醇,與維生素 D 2 的結構相似,只是少了一個甲基和一個雙鍵。分子式為 C 27 H 44 O ,相對分子質量為 384.7 ;從稀釋的丙酮中可結晶成精制白色針狀物,無臭味;易溶于乙醇、氯仿等有機溶劑中,但不溶于水。熔點 82-88℃ ,吸收光譜與維生素 D 2 相同,也會因光或氧氣而變化,但維生素 D 3 比維生素 D 2 穩(wěn)定。
豬對維生素 D 2 和維生素 D 3 的利用率相同,而家禽以對維生素 D 2 的利用率僅是維生素 D 3 的 1/30 至 1/40 。因而對于家禽來說只能用維生素 D 3 。
2. 維生素 D 的添加劑形式和產(chǎn)品規(guī)格
( 1 )維生素 D 2 和維生素在 D 3 的干燥粉劑 外觀呈奶油色粉末,含量為 50 萬 IU/g 或 20 萬 IU/g 。
( 2 )維生素 D 3 微?!∈秋暳瞎I(yè)中使用的主要維生素 D 3 添加劑,其原料為膽固醇。這種膽固醇可從羊毛脂中分離制得,然后經(jīng)酯化、溴化再脫溴和水解即得 7- 脫氫膽固醇,經(jīng)紫外線光照射得維生素 D 3 添加劑是以含量為 130 萬 IU/g 以上的維生素 D 3 為原料,配以一定量的 BHT 及乙氧喹啉抗氧化劑,采用明膠和淀粉等輔料,經(jīng)噴霧法制成的微粒。維生素 D 3 的產(chǎn)品規(guī)格有 50 萬 IU/g 、 40 萬 IU/g 和 30 萬 IU/g 。
( 3 )維生素 A/D 微?!∈且跃S生素 A 乙酸酯原油與含量為 130 萬 IU/g 以上的維生素 D 3 為原料,配以一定量的 BHT 及乙氧喹啉抗氧化劑一,采用明膠和淀粉等輔料,經(jīng)噴霧法制成的微粒。每單位重量中維生素 A 乙酸酯與維生素 D 3 之比為 5 : 1 。
維生素 D 的計量單位為國際單位或國際雞單位( ICU ),與結晶維生素 D 3 的關系為:
1IU 維生素 D = 1ICU 維生素 D = 1 美國藥典單位( USP )維生素 D = 0.025μg 結晶維生素 D3 活性一。
3. 維生素 D 添加劑的營養(yǎng)功能 可補充日糧中維生素 D 的不足。維生素 D 被吸收后,在肝臟中轉化為 25- 羥維生素 D 3 ,在甲狀旁腺素的作用下, 25- 羥維生素 D 3 在腎臟中轉化為具有生物活性的 1 , 25- 二羥維生素 D 3 。
1 , 25- 二羥維生素 D 3 在腎中及通過血循在腸、骨骼等組織中發(fā)揮其重要生理作用。主要表現(xiàn)為以下幾方面:第一,與甲狀旁腺素一起維持血鈣和血磷的正常水平。第二,在腸細胞內可促進鈣結合蛋白的形成。這種蛋白質可以主動轉運鈣通過腸黏膜細胞進入血液循環(huán),同時也可以促進腸細胞直接吸收鈣和磷,使血液中鈣、磷保持平衡,保證骨骼鈣化過程正常進行,因此對于畜禽的骨骼生長和蛋殼形成非常重要。第三,作用于腎小管細胸,促進腎小管對鈣和磷酸鹽的重吸收,減少鈣從尿中的損失。
維生素 D 缺乏直接影響家畜體內的鈣磷代謝,可導致骨骼發(fā)育異常,如生長家畜(幼畜)出現(xiàn)佝僂癥,成年家畜患骨質疏松癥,致使鈣和磷在骨中呈負平衡,骨的灰分含量下降。家禽則產(chǎn)軟蛋,蛋殼變薄,甚至停產(chǎn)。
維生素 D 的需要量與日糧中的鈣、磷水平以及家畜的種類有關,當日糧中鈣和磷的含量不足或二者比例不當時,維生素 D 的量增加。但是無論補充多少維生素 D 也不能補償鈣和磷的嚴重缺乏。
維生素 D 可貯存在機體所有組織中,以肝臟和脂肪組織中貯存量較大。當維生素 D 攝入量過多時,會引起中毒癥狀。表現(xiàn)為早期骨骼的鈣化加速,后期則增大鈣和磷自骨骼中的溶出量,使血鈣、血磷的水平提高,骨骼變得疏松,容易變形,甚至畸形和斷裂;致使血管、尿道和腎臟等多種組織鈣化;如雛雞每千克日糧中含有維生素 D 3 400 萬 IU ;豬連續(xù) 30d 每天食入 25 萬 IU 時,就會出現(xiàn)關節(jié)、心臟、腎臟、肺等內臟和其他軟組織以及主動脈異常的鈣鹽沉積,最終由于是腎小管嚴重損傷,導致尿中毒死亡。
(三)維生素 E 添加劑
1. 維生素 E 的理化特性 維生素 E 亦稱生育酚。目前已知的至少有 8 種,它們是一組化學結構相似的酚類化合物,結構上的差別只在于甲基的數(shù)量和位置。其中有四種( αβγδ )較為重要,而以 α- 生育酚分布最廣,效價最高,最具代表性。
Α- 生育酚的分子式為 C 29 H 50 O2 ,相對分子質量為 430.7 ;外觀為淡黃色黏稠油狀液;不溶于水,易溶于乙醇、丙酮、乙醚等有機溶劑和植物油中;熔點 2.5-3.5℃ ,沸點 200-220℃ 。在乙醇溶液中吸收光譜最大在 292nm 處,最小在 255nm 處。在無氧環(huán)境中加熱至 200℃ 仍極穩(wěn)定,在 100℃ 以下可不受無機酸的影響,堿對它亦無破壞作用。但暴露于氧、紫外線、堿、鐵鹽和鉛鹽中即遭破壞。 Α- 生育酚還具有吸收氧的能力,具有重要的抗氧化特性,常用作抗氧化劑,用以防止脂肪、維生素 A 等氧化分解,但能被酸敗的脂肪破壞。
2. 維生素 E 的添加劑形式及規(guī)格 維生素 E 的主要商品形式有 D-α- 生育酚、 DL-α- 生育酚乙酸和 DL-α- 生育酚乙酸脂。飼料工業(yè)中應用的維生素 E 商品形式有兩種,一種是 DL-α- 生育酚乙酸脂。飼料工業(yè)中應用的維生素 E 商品形式有兩種,一種是 DL-α 生育酚乙酸酯油劑。一般采用三甲基氫醌與異植物醇為原料,經(jīng)化學合成制得。為微綠黃色或黃色的黏稠液體,遇光色漸漸變深。本品中加入了一定量的抗氧化劑。另一種為維生素 E 粉劑,是由 DL-α- 生育酚乙酸酯油劑加入適當?shù)奈絼┲瞥?,一般有效含量?50% 。本品一般呈白色或淺黃色粉末,易吸潮,在飼料工業(yè)中常用。
維生素 E 的活性單位仍以國際單位表示。其關系如下:
1mgDL-α- 生育酚乙酸酯= 1IU 維生素 E ;
1mgDL-α- 生育酚= 1.10IU 維生素 E ;
1mgD-α- 生育酚= 1.49IU 維生素 E ;
1mgD-α- 生育酚乙酸酯= 1.36IU 維生素 E 。
維生素 E 添加劑的活性也常以百分數(shù)表示,如市售添加劑的維生素 E 含量為 50% 。
我國已制訂飼料添加劑維生素 E 粉國家標準( GB7293-87 )和飼料添加劑維生素 E (原料)國家標準( GB9454-88 )。
3. 維生素 E 添加劑的營養(yǎng)功能 各種動物在不同的生長階段都需要維生素 E ,它生理作用廣泛。維生素 E 添加劑可滿足動物對維生素 E 的需要,實現(xiàn)維生素 E 的營養(yǎng)功能。
( 1 )作為一種細胸內抗氧化劑,主要作用是抑制有毒的脂類過氧化物的生成,使不飽和脂肪酸穩(wěn)定,防止細胞內和細胞膜上不飽和脂肪酸被氧化破壞,從而保護了細胞膜的完整,延長細胞的壽命。在胃腸或體組織中,維生素 E 的抗氧化作用可防止類胡蘿卜素和維生素 A 等脂溶性維生素以及碳水化合物代謝的中間產(chǎn)物被氧化破壞。另外,維生素 E 還可保護巰基不被氧化,以保持某些酶的活性。
( 2 )刺激垂體前葉,促進分泌性激素,調節(jié)性腺的發(fā)育和提高生殖機能。
( 3 )促進促甲狀腺激素和促腎上腺皮質激素的產(chǎn)生。
( 4 )調節(jié)碳水化合物和肌酸的代謝,提高糖和蛋白質的利用率。
( 5 )促進輔酶 Q 和免疫蛋白的生成,提高抗病能力。
( 6 )在細胞代謝中發(fā)揮解毒作用,如對黃曲霉毒素、亞硝基化合物和多氯聯(lián)二苯的解毒作用,還具有抗癌作用。
( 7 )維生素 E 以輔酶形式在體內遞氫系統(tǒng)中作為氫的供體。
( 8 )維護骨骼肌和心肌的正常功能,防止肝壞死和肌肉退化。
(四)維生素 K 的添加劑
1. 維生素 K 的特性 維生素 K 是一類甲萘醌衍生物的總稱。主要化學結構式為 2- 甲基 -1 , 4- 萘醌,又叫甲(基)萘醌,每一個化合物的側鏈名不相同,共分兩大類:一類是從天然產(chǎn)物中分離提純獲得的,即從綠色植物中提取的維生素 K 1 和來自微生物的代謝產(chǎn)物維生素 K 2 。另一類是人工合成的:包括亞硫酸萘醌和甲萘醌,統(tǒng)稱為維生素 K 3 ;以及乙酰甲萘醌――維生素 K 4 。其中最重要的是維生素 K 1 、維生素 K 2 和維生素 K 3 。維生素 K 1 為黃色黏稠狀物;維生素 K 2 則是淡黃色晶體。二者對熱穩(wěn)定,但易受堿、光破壞。對胃腸黏膜刺激性較大。維生素 K 3 外觀為白色或灰黃褐色結晶粉末,無臭,遇光易分解,易吸潮。溶于水,難溶于乙醇,幾乎不溶于乙醚和苯;常溫下穩(wěn)定,遇光易分解;對皮膚和呼吸道有刺激性。維生素 K 3 的活性約比維生素 K2 高 3.3 倍。
飼料添加劑中常用的是維生素 K3 ,專指甲萘醌或由亞硫酸氫鈉和甲萘醌反應而生成的亞硫酸氫鈉甲萘醌( MSB )。
2. 維生素 K 的添加劑形式
( 1 )亞硫酸氫鈉甲萘醌( MSB )即維生素 K 3 ,其分子式為 C 11 H 8 O 2 .NaHSO 3 .3H 2 O, 相對分子質量為 330.29 。有兩種規(guī)格,一種含活性成分 94% ,末加穩(wěn)定劑,故穩(wěn)定性較差。另一種 MSB 用明膠微囊包被,穩(wěn)定性好,含活性成分 25% 或 50% 。
( 2 )亞硫酸氫鈉甲萘醌復合物( MSBC )是甲萘醌和 MSB 的復合物。規(guī)定含甲奈醌 30% 以上,是一種晶粉狀維生素 K 3 添加劑,可溶于水,水溶液 PH 為 4.5-7 。加工過程中已加入穩(wěn)定劑, 50℃ 以下對活性無影響。
( 3 )亞硫酸嘧啶甲萘醌( MPB )是近年來維生素 K 3 添加劑的新產(chǎn)品。呈結晶性粉末,系亞硫酸甲萘醌和二甲嘧啶酚的復合體。含活性成分 50% ,穩(wěn)定性優(yōu)于 MSBC ,但有一定毒性,應限量使用。
4 種維生素 K 添加劑活性關系: 1mg 維生素 K 3 (甲萘醌)= 2mgMSB (亞硫酸甲萘醌復合物)= 4.3mgMPB (亞硫酸嘧啶甲萘醌)。
3. 維生素 K 添加劑的營養(yǎng)功能 維生素 K 是一種與血液凝固有關系的維生素,具有促進凝血酶原合成的作用。凝血酶原是是凝血酶的前身。凝血酶原在肝臟中合成時需要維生素 K 參與。雖然維生素 K 本身并不是凝血酶原的組成成分,但它參與凝血酶原以及與血液凝固有關的基他因子的合在。從而加速凝血,維持正常的凝血時間。此外,維生素 K 還具有利尿、增強肝臟的解毒功能,并有降低血壓的作用。
動物體內維生素合成與代謝受多方面因素的影響。例如,維生素 K 吸收所需要的膽鹽不能進入消化道;日糧中的脂肪水平低,長期飼用磺胺類或抗生素等藥物,都將影響胃腸道微生物合成維生素 K 。此外,飼料中的維生素 K 抑制因子(雙羥香豆素、磺胺喹沙啉、丙酮芐羥香豆素等)、飼料霉變(放線菌 D )及雞的球蟲、毛細線蟲或其他寄生蟲病等因素均可妨礙維生素 K 的代謝和合成,影響維生素 K 的利用,使得畜禽出現(xiàn)維生素 K 缺乏癥。
維生素 K 不足將導致凝血時間延長,出血不止,即便是輕微的創(chuàng)傷或挫傷也可能引起血管破裂。出現(xiàn)皮下出血以及肌肉、腦、胃腸道、腹腔、泌尿生殖系統(tǒng)等器官或組織的出血或尿血、貧血甚至死亡。
維生素 K 添加劑可以為動物提供維生素 K ,滿足動物對維生素 K 的需要,防治維生素 K 缺乏癥。
三、水溶性維生素添加劑
(一)維生素 B1 添加劑
1. 維生素 B1 的理化特性 維生素 B1 又稱硫胺素,抗神經(jīng)炎素。它由一個吡啶分子和一個噻唑分子通過一個亞甲基連接而成,主要以鹽的形式被利用。一種是鹽酸硫胺素,另一種是單硝酸硫胺素。鹽酸胺素的分子式為 C 12 H 17 ON 4 CIS.HCL ,相對分子質量為 337.3 ;外觀呈白色結晶粉末,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚、三氯甲烷、丙酮和苯等有機溶劑;熔點 245℃ ,在黑暗干燥條件下和在酸性溶液中穩(wěn)定,在堿性溶液中易氧化失活。單硝酸硫胺素的分子式為 C 12 H 17 O 4 N 5 S ,相對分子質量為 327.4 ,外觀呈白色結晶或微黃色晶體粉末;微溶于乙醇和三氯甲烷;熔點 190-200℃ ,吸濕性較小,穩(wěn)定性較好。
2. 商品形式 用于飼料工業(yè)的維生素 B 1 添加劑主要有兩種:一是鹽酸硫胺。用化學合成的方法制得,以丙烯腈為起始原料,經(jīng)過縮醛物、乙酰嘧啶、硫代硫胺,轉化成鹽酸硫胺。該產(chǎn)品為白色結晶或結晶性粉末,有微弱的臭味,無苦味。穩(wěn)定性比鹽酸硫胺好,但水溶性比鹽酸硫胺差。在較熱的天氣中鹽酸硫胺損失較大。我國已制定出飼料添加劑維生素 B 1 (鹽酸硫胺素)和維生素 B 1 (硝酸硫胺)的國家標準( GB7295-87 和 GB7296-87 )。
鹽酸硫胺和硝酸硫胺折算成硫胺的系數(shù)分別是 0.892 和 0.811 。
維生素 B 1 添加劑的活性成分含量常以百分數(shù)表示,大多數(shù)產(chǎn)品的活性成分含量達到 96% 。畜禽日糧中以每千克飼料中含有多少毫克( mg )表示。
3. 維生素 B 1 添加劑的營養(yǎng)功能 維生素 B 1 添加劑添加到日糧中可滿足動物對維生素 B 1 的需要。維生素 B 1 的主要功能包括:
( 1 )硫胺素在動物體內以焦磷酸硫胺素( TPP )形式作為碳水化合物的代謝過程中 α- 酮酸氧化脫羧酶系的輔酶,參與酮酸、 α- 酮戊二酸的脫羧反應。因此,維生素 B 1 與糖代謝有密切的關系,可維持糖的正常代謝,提供神經(jīng)組織所需的能量,加強神經(jīng)和心血管的緊張度,防止神經(jīng)組織萎縮退化,維持神經(jīng)組織和心肌的正常功能。
( 2 )維持膽堿酯酶的正常活性,使乙酰膽堿的分解保持適當?shù)乃俣?,從對胃腸道的蠕動起保護作用,促進動物對營養(yǎng)物質的消化和吸收。
添加維生素 B 1 添加劑可預防多發(fā)性神經(jīng)炎、共濟運動失調、抽搐、麻痹、頭向后仰、生長受阻、采食量下降、腹瀉、胃及腸辟出血、水腫和繁殖性能下降等維生素 B 1 缺乏癥。
(二)維生素 B 2 添加劑
1. 維生素 B 2 的理化特性 維生素 B 2 是一種含有核糖和異咯嗪的黃色物質,故又稱核黃素。分子式為 C17H20O6N4 ,相對分子質量為 376.4 ;外觀呈橙黃色針狀晶體或結晶性粉末;微臭,味微苦,溶于水和乙醇,在酸性溶液中穩(wěn)定,在堿性溶液中或遇光時易變質,不溶于乙醚、丙酮和三氯甲烷等有機溶劑中;熔點約為 280℃ 。耐熱,儲存在的環(huán)境中較穩(wěn)定,在 35℃ 的條件下儲存二年基本上無損失,宜在干燥、避光的環(huán)境儲存,同時避免與還原劑、稀有金屬等接觸。
在生物體內,維生素 B 2 以黃素單核苷酸和黃素腺嘌呤二核苷酸的形式存在。
2. 商品形式 維生素 B 2 的商品形式為核黃素及其酯類,為黃色至橙色的結晶性粉末。該產(chǎn)品一般用生物發(fā)酵法或化學合成法制得。生物發(fā)酵法多采用醋酸梭狀芽孢桿菌和假絲狀酵母等菌種。化學合成法由 3 , 4- 二甲基苯胺與 D- 核糖來合成。維生素 B2 添加劑常用的食品核黃素 96% 、 55% 、 50% 等的制劑。
我國已制訂飼料添加劑維生素 B 2 (核黃素)的國家標準( GB7297-87 )。 3. 維生素 B 2 添加劑的營養(yǎng)功能 維生素 B 2 是動物體內各種黃酶輔基的組成成分。在組織中以 FMN 和 FAD 的形式參與碳水化合物、蛋白質、核酸和脂肪的代謝,在生物氧化過程中起傳遞氫原子的作用。維生素 B 2 具有提高蛋白質在體內的沉積、促進畜禽正常生長發(fā)育的作用,亦具有保護皮膚、毛囊黏膜及皮脂腺的功能。核黃素是各種動物生長和組織修復所必需的。此外,核黃素還具有強化肝臟功能,調節(jié)腎上腺素分泌、防止毒物侵襲的功能,并影響視力。在冷應激時或飼喂高能量低蛋白飼糧的畜禽,對維生素 B 2 的需求量增高。
日糧中補充維生素 B 2 可防治雞的蜷爪麻痹癥、口角眼瞼皮炎以及 B 2 缺乏引起的生長受阻等癥狀。
(三)泛酸添加劑
1. 泛酸的理化特性 泛酸即維生素 B 3 ,因為它在自然界中分布十分廣泛,所以又稱之為遍多酸。它是 α , γ- 二羥 -β , β- 二甲基丁酸與 β- 丙氨酸通過肽鍵縮合而成一種有機酸。泛酸的分子式為 C 9 H 17 O 5 N, 相對分子質量為 219.2 ;為淡黃色黏稠的油狀物,易溶于水和乙醇中;吸濕性極強,不穩(wěn)定,在酸性和堿性溶液中易受熱被破壞,在中性溶液中比較穩(wěn)定,對氧化劑和還原劑極為穩(wěn)定。泛酸具有旋光性,只有右旋( D- )異構體具有維生素 B3 的活性,消旋型( DL- )泛酸(鹽)活性為右旋的 50%.
2. 泛酸的添加劑形式 游離的泛酸是不穩(wěn)定的,吸溫性極強,所以在實際中常用其鈣鹽。 DL- 泛酸主要是以 γ- 丁內酯和 β- 羥基丙酸鈣為原料制得的 L- 泛酸再經(jīng)消旋而得。
D- 泛酸鈣為白色粉末,無臭,味苦,易溶于水,分子式為 C 18 H 32 CAN 2 O 10 ,熔點為 159-160℃ 。其分子式為 C5H14NCIO ,相對分子質量為 139.63. 此外還有 D- 泛酸鈉、 D- 泛酸鉀、 D- 泛酸添加劑的活性成分是泛酸,含量以百分數(shù)表示。有 98% 、 66% 和 55% 幾種。 LmgD- 泛酸鈣活性與 0.92mg 泛酸相當; L mgDL- 泛酸鈣活性則僅相當于 0.45mg 泛酸。
泛酸鈣若單獨貯放,其穩(wěn)定性好,但不耐酸、堿,也不耐高溫。若在 PH≥8 或 PH<5 的環(huán)境條件下?lián)p失加快。在 35℃ 條件下儲存 2 年,損失高達 70% ,在多維預混料中,與煙酸是配伍禁忌,切勿直接接觸,同時要注意防潮。
3. 泛酸添加劑的營養(yǎng)功能 泛酸是輔酶 A 的輔基,因此泛酸是通過輔酶 A 的作用發(fā)揮其生理功能的。輔酶 A 是機體?;饔玫妮o酶,在糖、脂肪、蛋白質等代謝中發(fā)揮重要作用。泛酸與皮膚和黏膜的正常生理功能、毛發(fā)的色澤和對疾病的抵抗力(增強免疫效應)等也有著密切的關系。此外,它還具有提高腎上腺皮質機能的功效。所以泛酸的生理功能非常廣泛。泛酸的缺乏可使機體的許多器官和組織受損,出現(xiàn)各種不同的癥狀,包括生長、繁殖、皮膚、毛發(fā)、胃腸神經(jīng)系統(tǒng)等諸多方面。
(四)膽堿添加劑
1. 膽堿的理化特性 又稱維生素 B4 ,是 β- 羥乙基 - 三甲胺羥化物,以三甲胺與氯乙醇為原料化學合成。膽堿分子式為 C 5 H 15 O 2 N ,相對分子質量為 121.2 ;外觀為無色粉末,在空氣中極易吸水潮解;易溶于水、甲醇、乙醇,難溶于丙酮、三氯甲烷,不溶于石油醚和苯,具強堿性,與酸反應生成穩(wěn)定的白色結晶鹽。
2. 膽堿的添加劑形式 膽堿的商品形式主要為氯化膽堿,是膽堿與鹽酸反應得到的白色結晶,其分子式為 C 5 H 14 CINO ,相對分子質量為 139.6 。易溶于水和乙醇,不溶于乙醚和苯。有液態(tài)和粉料固態(tài)兩種形式。
液態(tài)氯化膽堿添加劑的有效成分為 70% ,為無色透明的黏稠液體,稍具有特異的臭味,具有很強的吸濕性。固態(tài)粉粒的氯化膽堿添加劑的有效成分為 50% 或 60% ,是以 70% 氯化膽堿水溶液為原料加入脫脂米糠、玉米芯粉、稻殼粉、麩皮、無水硅酸等賦形劑而制成,也具有特殊的臭味,吸濕性很強。
氯化膽堿本身穩(wěn)定,末開封的氯化膽堿至少可儲存 2 年以上。在氯化膽堿的使用中,最值得注意的是膽堿對其他維生素有極強的破壞作用,特別是在有金屬元素存在時,對維生素 A 、維生素 D 、維生素 K 的破壞較快。因而維生素添加劑產(chǎn)品的設計中,最好不要將膽堿加入 1% 的預混料中,一般是的氯化膽堿單獨制成預混劑,直接加入到全價飼料中去,減少膽堿與其他維生素的接觸機會。
3. 膽堿添加劑的營養(yǎng)功能 膽堿與其他 B 族維生素的差別在于 膽堿在代謝過程中不作崔化劑。嚴格說膽堿對大鼠和其他哺乳動物不是維生素,若體內供給足夠的甲基,這些動物自身能合成膽堿來滿足其需要。但對雛雞來說,膽堿卻起著維生素的作用。
膽堿在體內的功能主要表現(xiàn)在以下三個方面:第一、防止脂肪肝。膽堿作為卵磷脂的成分在脂肪代謝過程中可促進脂肪酸的運輸,提高肝臟利用脂肪酸的能力,從而防止脂肪在肝中過多的積累。第二,膽堿是構成乙酰膽堿的主要成分,在神經(jīng)遞質的傳遞過程中起著重要的作用。第三,膽堿是機體內甲基的供體, 3 個不穩(wěn)定的甲基可與其他物質生成化合物,如與同型半胱氨酸生成蛋氨酸,還可與其他物質合成腎上腺素等激素。在動物體內可利用蛋氨酸和絲氨酸合成膽堿。膽堿與蛋氨酸、甜菜堿有協(xié)同作用。蛋氨酸有 1 個甲基,甜菜大有 3 個甲基,在動物體內的甲基移換反應中蛋氨酸和甜菜堿只具有部分的代替膽堿提供甲基的作用。
日糧中添加膽堿添加劑,保證膽堿的足量供給,可預防脛骨短粗癥、脂肪肝的發(fā)生;同時起到維護神經(jīng)功能的正常,提供活性甲基,節(jié)約蛋氨酸的作用。
(五)維生素 B5 添加劑
1. 維生素 B5 的理化特性 維生素 B 5 包括尼克酸(煙酸)和尼克酰胺(煙酰胺),尼克酸分子式為 C 6 H 5 O 2 N ,相對分子質量為 123.1 ,為無色針狀結晶,溶于水和乙醇,不溶于丙酮和乙醚;不為酸、堿、光、氧或熱破壞。化學合成方法有多種,目前大量生產(chǎn)則是采用乙醛、硝酸及氨為原料的合成法。
尼克酰胺分子式為 C 6 H 6 ON 2 ,相對分子質量為 122.1 ;為無色針狀結晶,味苦;易溶于水、乙醇和甘油,微溶于乙醚和三氯甲烷;在強酸或強堿中加熱時,煙酸胺水解生成煙酸。
2. 維生素 B 5 的添加劑形式 維生素 B 5 的商品形式為煙酸和煙酸胺兩種。煙酸一般采用化學合成制得,生產(chǎn)原料對氨酸酚和甘油在硫酸和對硝基酚存下環(huán)合成 6- 羥基喹啉,以硝酸氧化,再加熱脫羧制成。該產(chǎn)品為白色至微黃色結晶性粉末,無臭,味微酸,較穩(wěn)定 ,但不能與泛酸直接接觸,它們之間很容易發(fā)生反應,影響其活性。一般置于陰涼、干燥處保存。市售商品的有效含量為 98%-99.5% 。
飼料工業(yè)中使用煙酰胺是由煙酸與氨作用后,通過苯乙烯型強堿性離子交換樹脂過濾,再經(jīng)過氨飽和過濾制得,含量在 98% 左右。該產(chǎn)品 為白色至微黃色結晶性粉末,無臭,味苦。我國已制訂飼料添加劑煙酸和煙酰國家標準( CB7300-87 和 GB7301-87 )。
3. 維生素 B 5 添加劑的營養(yǎng)功能 煙酸在體內轉化煙酰胺之后,與核糖、磷酸、腺嘌呤一起組成脫氫酶的輔酶:輔酶 Ⅰ ( NDA )和輔酶 Ⅱ ( NADP )。這兩種輔酶在細胞呼吸的酶系統(tǒng)中起著重要作用,與碳水化合物、脂肪和蛋白質代謝有關。輔酶 Ⅰ 和輔酶 Ⅱ 參與葡萄糖的無氧和有氧氧化、甘油的合成與分解、脂肪酸的氧化合成、甾類化合物(類固醇)的合成、氨基酸的降解與合成、視紫紅質的合成等重要代謝過程。
日糧中添加維生素 B 5 添加劑可預防因維生素 B 5 缺乏引起的糙皮病、皮膚生痂、黑舌病、腳和皮膚鱗狀皮炎、關節(jié)腫大、胃和小腸黏膜充血、結腸和育腸壞死狀腸炎以及孵化率降低等癥狀。
(六)維生素 B 6 添加劑
1. 維生素 B 6 的理化特性 維生素 B 6 包括在三種吡啶衍生物,即吡哆醇、吡哆醛、吡哆胺。三者的分子式分別為 C 8 H 11 O 3 N 、 C 8 H 9 O 2 N 和 C 8 H 11 ON 2 。它們在生物體內可相互轉化且都具有維生素 B 6 活性。外觀呈白色結晶;味酸苦;對熱和酸相當穩(wěn)定;易氧化;易被堿和紫外光所破壞;易溶于水。
2. 維生素 B 6 的添加劑形式 飼料工業(yè)中一般使用鹽酸吡哆醇,由丙氨酸經(jīng)酯化、甲基化、環(huán)合而得。分子式為 C 8 H 11 O 3 N.HCL ,相對分子質量為 205.64 ;外觀為白色至微黃色結晶粉末,易溶于水,微溶于乙醇,不溶于三氯甲烷和乙醚對熱敏感,遇光和紫外線照射易分解。維生素 B 6 穩(wěn)定性好,宜貯存于陰涼、干燥處。
3. 維生素 B 6 添加劑的營養(yǎng)功能 維生素 B 6 在動物體內經(jīng)磷酸化作用,轉變?yōu)橄鄳木哂谢钚孕问降牧姿徇炼呷┖土姿徇炼甙?。其主要功能如下。每一、轉氨基作用。磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺作為轉氨酶的輔酶起著氨基的遞體功能,這對于非必需氨基酸的形成是重要的。第二,脫羧作用。維生素 B 6 是一些氨基酸脫羧酶的輔酶,參與氨基酸的脫羧基作用。第三,轉硫作用,是半胱氨基脫硫酶的輔酶。由此可見,維生素 B 6 在氨基酸的代謝中起主要作用。若缺乏將引起氨基酸紊亂、陰礙蛋白質合成和減少蛋白質沉積。
日糧中補充維生素 B6 可預防因其缺乏引起的氨基酸代謝紊亂、蛋白質合成受阻、被毛粗糙、皮炎、生長遲緩、神經(jīng)中樞及末梢病變、肝臟等器官的損傷等癥狀。
(七)葉酸添加劑
1. 葉酸的理化特性 葉酸又稱維生素 B 11 ,化學名稱為蝶酸谷氨酸,由蝶酸和 L- 谷氨酸結合而成,蝶酸又包括 2- 氨基 -4 羥基 -6 甲基蝶呤啶和氨基酸苯甲酸兩部分。葉酸分子式為 C 19 H 19 O 6 N 7 ,相對分子質量為 441.4 ;外觀為黃至橙黃色結晶性粉末;易溶于稀堿,稀酸;溶于水,不溶于乙醇、丙酮、乙醚、等有機溶劑中,對空氣和熱均穩(wěn)定,酸、堿、氧化劑與還原劑對葉酸均有破壞作用。
葉酸本身不具生物活性一,需要在體內進行加氫還原后生成 5 , 6 , 7 , 8- 四氫葉酸( THFA )才具生理活性。
2. 葉酸的添加劑形式 葉酸是將 2 , 4 , 5- 三氨基 -6 羥基嘧啶和 α , β- 二溴丙醛拉對氨基苯甲酰谷氨酸,在醋酸與醋酸鈉緩沖液中反應得到粗品后,經(jīng)精制而成的。純的葉酸為黃色或橙色結晶性粉末,無臭,無味,對空氣和溫度非常穩(wěn)定,但對光照尤其是紫外線、酸堿、氧化劑、還原劑等則不穩(wěn)定。葉酸產(chǎn)品有效成分在 98% 以上。但因具有黏性,也要進行預處理,如加入稀釋劑降低濃度,以克服其黏性而有利于預混料的加工。葉酸添加劑商品活性成分含量僅有 3% 或 4% 。
3. 葉酸添加劑的營養(yǎng)功能 四氫葉酸是葉酸在體內的活性形式,是傳遞一碳基團如甲酰、亞胺甲酰、亞甲基或甲基的輔酶。四氫葉酸參與的一碳基團反應主要包括絲氨酸和甘氨酸相互轉化、苯丙氨酸形成的酪氨酸、絲氨酸形成谷氨氨酸、半胱氨酸形成蛋氨酸、乙醇胺合成膽堿、組氨酸降解以及嘌呤、嘧啶的合成。另外,四氫葉酸與維生素
B 12 和維生素 C 共同參與紅血球和血紅蛋白的生成,促進免疫球蛋白的生成,保護肝臟并具解毒作用等。日糧添加葉酸添加劑對改母豬的繁殖性能及家禽的種蛋孵化率具有顯著效果。
(八)生物素添加劑
1. 生物素的理化特性 生物素又稱維生素 H ,是一種含硫元素的環(huán)狀化合物。大約有 8 種同分異構體?;兄挥杏倚悩嬻w( D- 生物素)具有生物學活性。分子式是 C 10 H 16 O 3 N 2 S ,相對分子質量 244.3 ;長針狀結晶粉末,溶于稀堿溶液中,微溶于水和乙醇,不溶于脂肪等大多數(shù)有機溶劑。對空氣、光線和熱相對穩(wěn)定,但能被紫外線、強酸、強堿、氧化劑和甲醛等破壞。
2. 生物素和添加劑形式 生物素的商品形式為 D- 生物素。生物素的分子式為 C 10 H 16 N 2 O 3 S ,熔點為 228-232℃ ,純品干燥后含生物素 98% 以,商品可含有相當于標示量的 90%-120% 。
飼料添加劑所用劑型常為淀粉、脫脂米糠等稀釋的末狀產(chǎn)品,含生物素一般為 1% (標簽上標有 H-1 )或 2% (標簽上標有 H-2 )。外觀為白色至淡黃色粉末,無臭無味。原包裝保存期至少 1 年以上,置陰涼干燥處即可,一旦開封應盡快用完。
3. 生物素添加劑的營養(yǎng)功能 在動物體內,生物素以多種羧化酶的輔酶形式,直接或間接地參與蛋白質、脂肪和碳水化合物的代謝過程。第一,參與碳水化合物的代謝。生物素是中間代謝過程中所必需的羧化酶的輔酶。生物素酶催化羧化和脫羧反應,這些反應與細胞內 CO 2 的定位或固定有關。第二,參與蛋白質代謝。生物素在蛋白質合成、氨基酸的脫氨基、嘌呤合成以及亮氨酸和色氨酸的分解代謝中起重要作用。第三,參與脂類代謝。生物素直接參與體內長鏈脂肪酸的生物合成。
日糧中添加生物素可防治生物素缺乏癥。雛雞缺乏生物素是,生長減緩,食欲不振,生長速度下降;雞的腳、脛和趾、嘴和眼周圍皮膚炎癥,角化,開裂出血,生在硬殼性結痂;種蛋孵化率降低。豬缺乏癥包括生長緩慢,厭食,被毛粗糙,脂溢性皮炎,脫毛,角化,皮膚干燥結痂,蹄裂、腹瀉,口腔黏膜發(fā)炎,后肢痙攣等。
(九)維生素 B 12 添加劑
1. 維生素 B 12 的理化特性 維生素 B 12 因其分子中含有氰和大約 4.5% 的鈷,又稱作氰鈷胺素或鈷胺素,是惟一含有金屬元素的維生素。維生素 B 12 結構復雜。分子式為 C 63 H 88 O 14 N 14 PCo ,相對分子質量為 1355.4 ;呈深紅色結晶粉末,具有吸濕性,微溶于水,溶于乙醇,不溶于丙酮、乙醚、三氯甲烷等有機溶劑中。
2. 維生素 B 12 的添加劑形式 主要商品形式有氰鈷胺、羥基鈷胺(水合鈷胺)等。主要通過發(fā)酵法生產(chǎn),用 Flavobacteriumdevorans 作為菌種,加鈷和磷的培養(yǎng)基發(fā)酵,經(jīng)過過濾、吸附,反復提取而制得。另外,在生產(chǎn)鏈霉素時,從灰色鏈絲菌的發(fā)酵液廢液中,也可提取得到維生素 B12 。外觀為紅褐色細粉,作為飼料添加劑有 1% 、 2% 和 0.1% 等劑型。
3. 維生素 B 12 添加劑的營養(yǎng)功能 維生素 B 12 在動物體內主要功能是:第一,在甲基的合成和代謝中與葉酸協(xié)同起輔酶作用,參與一碳單位的代謝,如絲氨酸和甘氨酸的互變,由半胱氨酸形成甲硫氨酸、從乙醇胺形成膽堿。第二,是甲基丙二酰輔 A 異構酶的輔酶,在糖和丙酸代謝中起重要作用。第三,參與髓磷脂的合成,在維護神經(jīng)組織中起重要作用。第四。參與血紅蛋白的合成,控制惡性貧血病。
日糧缺乏維生素 B 12 時,雛雞生長緩慢或停滯、貧血、脂肪肝、死亡率高;種雞的種蛋孵化率下降;豬出現(xiàn)的食欲減退,消瘦,神經(jīng)極為敏感,輕度至中等程度小細胞性貧血。
(十)維生素 C 的添加劑
1. 維生素 C 的理化特性 又稱抗壞血酸。自然界中具有生物活性的是 L- 抗壞血酸,分子式為 C 6 H 8 O 6 ,相對分子質量為 176.1 ;為白色結晶或結晶性粉末,無臭,有酸味,易溶于水。稱溶于乙醇,不溶于乙醚和三氯甲烷等有機溶劑中。具有強還原性,遇空氣、熱、光、堿性物質、痕量銅和鐵可加快其氧化??箟难徕}的分子式為 C 12 H 14 CaO 2 .H 2 O, 為白色至黃白色結晶性粉末,無臭無味,易溶于水。維生素 C 多采用合成或發(fā)酵法生產(chǎn),主要是以葡萄糖為原料,經(jīng)山梨酸發(fā)酵轉化成 L- 抗壞血酸。
2. 維生素 C 添加劑的商品形式 維生素 C 的商品形式為抗壞血酸、抗壞血酸鈉、坑壞血酸鈣以及包被抗壞血酸。有 100% 的結晶, 50% 的脂質包被產(chǎn)品以及 97.5% 的乙其纖維包被產(chǎn)品等產(chǎn)品形式。其中包被的產(chǎn)品比末包被的結晶穩(wěn)定性高 4 倍多。由于維生素 C 的穩(wěn)定性差,目前飼料工業(yè)中使用的產(chǎn)品一般為穩(wěn)定型維生素 C 。主要產(chǎn)品有:
( 1 )抗壞血酸聚酸鹽 美國科學家 Paulseib 將維生素 C 和磷酸鹽結合起來制得了 L- 抗壞血酸 -2- 聚磷酸鹽( Aspp )。這種化合物在加工儲存過程中不被破壞,而動物食入后又能消化,分解為維生素 C 和磷酸鹽。 Aspp 的抗氧化性比一般形態(tài)的維生素 C 大 20-1300 倍。在 25℃ 或 40℃ 下,顆粒料中 Aspp 的穩(wěn)定性比非磷酸化維生素 C 高數(shù)十倍。
( 2 )抗壞血酸單磷酸鹽 包括抗壞血酸磷酸鎂( AMP-Mg )、抗壞血酸單磷酸鈉( AMP-Na )和抗壞血酸磷酸鈣( AMP-Ca )、三種化合物在較熱和潮濕的環(huán)境中非常穩(wěn)定,且易被動物吸收利用。
( 3 )抗壞血酸硫酸鹽 這類產(chǎn)品主要有抗壞血酸硫鉀和抗血酸硫酸鎂等??箟难崃蛩徕洠ㄉ唐访Q為 Astos )比普通維生素 C 的穩(wěn)定性強,且飼用效果好。
( 4 )乙基纖維包被維生素 C 20 世紀 80 年代就有乙基纖維包被維生素 C 產(chǎn)品,這種產(chǎn)品的維生素 C 穩(wěn)定性比普通維生 C 穩(wěn)定性有所提高,但仍不太理想,脂肪包被維生素 C 產(chǎn)品的脂肪層有助于隔絕水分以防止其中維生素 C 被氧化。當水產(chǎn)動物食入該物質后,脂肪層就被脂肪酶分解,其中的維生素 C 就釋放出來而被水產(chǎn)動物吸收。在飼料常規(guī)的膨化和制粒過程中,脂肪包被維生素 C 產(chǎn)品中維生素 C 損失率低于 20% 。
3. 維生素 C 添加劑的營養(yǎng)功能
( 1 )參與氧化還原反應 維生素 C 是一種活性很強的還原劑,在體內它處于可以氧化型和還原型的動態(tài)平衡中。因此,維生素 C 既可作為供氫體,又可作為遞氫體,在物質代謝中發(fā)揮作用。第一,保護巰基(一 SH )。在體內,許多含巰基有酶需要有自由的還原型 -SH 基才能發(fā)揮其崔化活性。而維生素 C 能使這些酶分子中的巰基保持還原狀態(tài),從而使這些酶具有催化活性;維生素 C 在谷胱甘肽還原酶催化下,可使氧化型谷胱甘肽還原為還原型谷胱甘肽,而還原型谷胱甘肽可與重金屬離子(鉛)和砷化物、苯以及細菌毒素等結合排出體外,從而保護了含巰基酶的 -SH 基而具有解毒作用。第二、使不飽和脂肪酸不易被氧化,或使脂肪過氧化物還原,消除其對組織細胞的破壞作用。第三,促進造血作用。使難以吸收的 Fe 3 + ,還原成易于吸收的 Fe 2 + ,促進腸道內鐵的吸收,也有利于鐵在體內儲存和血紅蛋白的形成。維生素 C 在紅細胞中可直接還原高鐵血紅蛋白。可促進葉酸轉變 為有生理活性的四氫葉酸。
( 2 )參與體內的羥基化作用 維生素 C 是脯氨酸和賴氨酸羥化酶的輔酶,有助于開成羥脯氨酸和羥賴氨酸。而膠原蛋白中含有較多的羥脯氨酸,所以維生素 C 可促進膠原蛋白的合成;有助于促進膠原組織如骨、結締組織、軟骨、牙質和皮膚等細胞間質的形成;維持毛細血管的正常通透性。維生素 C 還與膽固醇代謝有關。維生素 C 有助于膽固醇的環(huán)狀部分羥化后使側鏈分解成膽酸,使膽固醇以膽酸的形式從腸道排出。此外,維生素 C 可促進兒茶酚胺類和 5- 羥色胺的合成。
( 3 )其他功能 維生素 C 可改善病理狀況,提高心肌功能,減輕維生素 A 、維生素 E 、維生素 B 1 、維生素 B 2 及泛酸等不足所引起的缺乏癥。維生素 C 還能使機體增強抗病力和防御機能,增強抗應激作用。 |
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