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鸡核黄素营养研究进展

  作者: 来源: 日期:2005-04-01  
 摘要  核黄素是鸡必须的一种微营养物质,在机体能量、蛋白质、脂肪代谢中起重要作用,本文就核黄素生理功能、核黄素在体内的作用、鸡对核黄素的需要量、影响核黄素需要量的因素等给以综述。
关键词  核黄素  鸡  生理功能  需要量
        核黄素即维生素B 2 (VB2),又称尿黄素、卵黄素,1784年Shoept最早在牛乳乳清中发现的一种黄绿色荧光物质,它的活性形式FMN(黄素腺嘌呤单核苷酸)、FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)在黄素蛋白酶体系中发挥重要作用,参与体内蛋白质脂肪和碳水化合物代谢,还与动物视觉有关,是动物必需营养物质。
        1  核黄素的吸收、转化和代谢
        饲料中的核黄素多以FAD和FMN的形式存在,动物采食物,在胃酸及蛋白水解酶的作用下,游离出FMN和FAD,后者在焦磷酸酶的作用下生成核黄素而被吸收方式相似;吸收后的核黄素在门脉系统与血浆白蛋白结合,在肝脏中转化为FAD或黄素蛋白,部分FAD贮存于肝脏中,部分以其活性形式FMN、FAD与特定的蛋白酶结合形成多种黄素蛋白酶,参与碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢;核黄素以游离核黄素的形式随尿排出。
        2 核黄素的来源和理化特性
         核黄素富含于干燥的青草、肝粉、酵母、乳业副产品、叶类青饲料、动物蛋白质,如:肉粉,谷物,鱼粉,以及有发酵残渣制成的精料中,但谷物、谷物加工副产品、块根类作物和植物蛋白质中VB2含量很低(刘晓云,1998)。核黄素是由一个二甲基异咯嗪环和核糖醇组成的黄色结晶化合物,味苦,溶于水和乙醇,其水溶液呈淡黄绿色荧光,不溶于乙醚、氯仿和丙酮等有机溶剂,耐热,在酸性和中性溶液中稳,定,但易被碱、光特别是紫外线或蓝色的其它可见光所破坏。
        3  核黄素的营养生理功能
        核黄素是除维生素A外,对家禽最重要的维生素之一,它的营养状况直接关系到鸡生产潜能的发挥,对鸡正常生长、提高产蛋性能和种蛋孵化率、提高免疫力、提高种蛋品质等有重要作用。
       3.1 提高鸡生产性能和种蛋孵化率核黄素缺乏时,鸡生长缓慢,死亡率高,种蛋孵化率低,胚胎萎缩,甚至死亡。Ruzz(1988)试验表明:日粮不补加核黄素,10~12天就可观察到鸡发生严重的腿瘫痪,生长速度减慢,当日粮中核黄素含量增加至3.6mg/kg时,能满足肉鸡的正常生长;陈金文等(1990)研究报道:当日粮中核黄素含量低于6.4mg/kg时肉仔鸡不能达到最佳生长速度,核黄素的边缘缺乏量难以确定,但已对生产造成损失,因而应确保日粮中核黄素供应,促进鸡生产性能的发挥。日粮中不补加核黄素,4~7天后即可发现鸡所产蛋中核黄素含量下降,虽然此时产蛋量未受影响,但孵化率确下降很快(Edwar,1993a,Michael,1993);Michael(1993)试验表明:低核黄素(1.55、2.20mg/kg)日粮与高核黄素(4.40、8。5mg/kg)日粮相比,显著降低了产蛋率、蛋重、孵化率,提高了胚胎死亡率;蛋清中核黄素含量直接影响蛋的孵化率和胚胎发育,他提出满足最大孵化率的蛋清核黄素含量为1.9~2.9ug/g;
        3.2 提高鸡免疫力  免疫球蛋白是体液免疫的基础,研究发现血浆中70%的核黄素是与球蛋白(主要是Ig)结合在一起,核黄素的正常水平对免疫球蛋白功能的发挥有重要作用;另外核黄素是谷胱甘肽还原酶的辅酶,核黄素含量下降,该酶活性降低,谷胱甘肽合成减少,细胞膜易发生脂质过氧化,从而影响各种免疫细胞的功能。肉鸡日粮中添加2倍于NRC核黄素,可提高鸡35日龄和42日龄时新城疫抗体滴度(Ware,卢智文,1995);补充适量的核黄素,能逆转硼对细胞免疫及体外T细胞转化的抑制作用;高水平核黄素有利于疫苗接种成功。
        3.3 提高产品品质   维生素的保健、防癌作用日益受到人们的重视,肉蛋奶中维生素含量是反映产品品质的一个重要指标。鸡蛋中含有9种维生素,但受母鸡日龄影响变化很大,对免疫系统产生作用的核黄素需要量要比满足最大生长和提高饲料效率的核黄素需要量高。核黄素由母鸡转移到鸡蛋的效率仅次于VA,因而可通过提高日粮中核黄素含量来提高蛋品质。Michael(1993)报道:用含1.55、2.20mg/kg核黄素的日粮喂鸡,鸡蛋黄和蛋清中核黄素含量显著低于日粮中核黄素含量为4.40、8.80mg/kg组,但核黄素是水溶性维生素,日粮中浓度过高时,向蛋中的转化效率降低,Edward(1993b)试验证明:日粮中核黄素为需要量的2信时,由母鸡向鸡蛋中的传递效率为45%,当为需要量的4倍时,传递效率明显下降。
        3.4 提高机体抗氧化能力 大量试验证明核黄素具有抗氧化性,其抗氧机理是:核黄素是谷胱甘肽还原酶(GR)的辅基成分,参与维持细胞内还原型谷胱甘(GSH)浓度,后者的足够浓度为保证谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-PX)活性所必须,GSH-Px可清除自由基,防止脂质过氧化。当核黄素缺乏时,GR活性降低,GSH较少,从而使GSH-PX活性降低体内自由基堆积,发生脂质过氧化;也有人认为,核黄素缺乏影响黄素辅酶的合成,进而影响黄素酶。如:葡萄糖一6一磷酸脱氢酶和红细胞内NADH高铁血红蛋白还原酶活性,前者通过降低GSSG的还原和NADPH的再生使GSH合理降低,后者使MHb还原较少,引起MHb积蓄和氧自由基产生增多,发生脂质过氧化;核黄素缺乏会降低红细胞SOD活性显著降低;梁惠芳等(1999)给大鼠不同水平核黄素日粮,发现核黄素缺乏组(1.0mh/kg日粮)和核黄素半量组(3.1mg/kg日粮)全血GSH含量显著低于自由采食组(6.2mg/kg日粮),核黄素缺乏组个血MDA含量高与其它组,红细胞SOD活性低与其它组,说明大鼠抗原化能力受损;梁惠芳(1999)在调查老人核黄素营养与抗原化指标之间关系的时候也发现核黄素缺乏可导致脂质过氧化程度升高;王身笏等(1999)证实大鼠日粮添加核黄素(18mg/kg日粮)经过28天饲养期,发现肝脏SOD和全血GSH-Px活性均有显著提高(P<O.05),但MDA和ROOH含量没有差异,说明核黄素木足以抑制该试验条件下有亚硝胺引起的脂质过氧化。
         3.5 作为抗寒促生长剂  
         许多研究表明,日粮中添加核黄素,可以促进机体的冷适应,有助于提高机体的耐寒力,其作用机理目前尚不清楚,可能是:动物在寒冷条件下,机体能量代谢增强,内分泌系统发生明显改变,其中甲状腺激素、糖皮质激素及胰岛素等在冷适应过程中起重要作用,核黄素参与生长激素、甲状腺素、肾上腺皮质激素及胰岛素的合成,添加核黄素可促进它们的合成,还可提高甲状腺素对某些黄素酶的诱导,促进机体冷适应;另外核黄素直接参与能量代谢,寒冷条件下补充核黄素可促进机体的氧化磷酸化过程,使产热增加,利于机体耐寒力的提高。
        4 鸡核黄素缺乏症及防治
       鸡核黄素缺乏症在生产中比较普遍,主要有以下几个原因:饲料单一,尤其是长期饲喂纯植物性饲料;自配饲料,配方不合理或混合不匀;饲料贮存不当,高温、霉变、贮存时间过长都会降低核黄素的含量;滥用添加剂造成核黄素破坏。
       当日粮核黄素轻度不足时无明显症状,但雏鸡生长缓慢;缺乏时,发病初期,鸡尚能行走、采食、饮水,随病程发展,鸡精神萎靡,进食减少,跗关节着地行走;病重者卷趾麻痹,卧地不起,废食、脱水、腹泻甚至死亡;母鸡缺乏时,产蛋量下降,蛋孵化率低,新孵出小鸡先天性核黄素缺乏,死亡率高。主要病理变化有:病鸡双侧神经和坐骨神经比正常增粗2-5倍,微观组织学变化主要有:髓鞘、轴突变性,雪旺氏细胞肿大、增生,神经纤维分离,间质水肿,神经内膜和外膜也水肿增厚(王雯慧,1999b)。酶细胞化学变化主要有:琉璃酸脱氢酶、三磷酸腺着酶活性下降,酸性磷酸酶活性升高(王雯慧,1999b),坐骨神经传导速度减慢,动作电位潜伏期延长(王雯慧1997)。处于核黄素缺乏症初期,投喂核黄素制剂,很快就可治愈;病症严重时,治愈率低,因而该病应以防为主,保证鸡能食入足够的核黄素。
        5  鸡核黄素需要量及影响因素
        5.1 核黄素需要量 
         由于遗传育种和饲料管理的提高,家禽健康状况的改善,现代鸡品种对核黄素需要量比推荐量高;同时,对产蛋、产肉性能的选育,导致鸡采食量降低,这更加提高了现代家禽核黄素的需要量。按国际或NRC标准添加已不能达到鸡最佳生产性能。关于鸡核黄素需要量的研究报道很多,推荐量变化范围大致在2.63~7.20mallg之间。陈金文等(1990)报道:当日粮核黄素含量为4.4mg/kg时,肉鸡56日龄体重比对照组低16.7%,他们认为 6.4mg/kgVB2。为肉鸡获得最佳生产性能的最低核黄素需要量;王爱慧(1999)报道:日粮核黄素为3.6mg/kg,试验组有20%鸡出现缺乏症,而7.2mg/Kg核黄素试验组鸡发育正常,无缺乏症及病理变化,建议7.2mg/kg为小鸡核黄素需要量;Michael和Edward(1993)试验表明:4.4mg/kg核黄素日粮可使母鸡获得最佳产蛋量,最高蛋重和孵化率;赵凯等(1996)用玉米一豆粕日粮饲喂京黄父母代肉种鸡和京白父母代种蛋鸡,每只每天日粮中添加2.5mg核黄素,结果种蛋合格率和受精蛋孵化率较对照组显著提高。
        5.2 影响鸡核黄素需要量的因素
         5.2.1 鸡品种、日龄、健康状况 
         Tarhay(1975)报道:产蛋鸡可把核黄素以核黄素结合蛋白的形式由母鸡转移到鸡蛋中,后者是常染色体上显性基因的表达产物,当该基因发生突变为隐性基因时,表达该蛋白的能力消失,则蛋中含量降低,尿中排出量增加,表现为鸡对核黄素需要量增加,可见基因型对鸡核黄素需要量起决定作用。一般认为,肉鸡对核黄素的需要量高于蛋鸡,雏鸡高于大鸡,种蛋鸡高于商品蛋鸡;处于疾病状态鸡采食量低,消化能力差,不能得到足够的核黄素,需要增加添加量。
        5.2.2 日粮 
        日粮中影响黄素需要量的因素主要是蛋白质和碳水化合物。蛋白质营养状况影响到核黄素的合成和分解,核黄素在体内与蛋白质结合贮存于肝脏,当蛋白质供应不足时,生长对蛋白质的需求优先与核黄素与其结合的需求,肝脏中黄素蛋白分解增加,组织可利用的核黄素增高,反之当蛋白质供应充分时核黄素储备增加,组织利用量下降,要维持其良好功能水平所需核黄素量增加;另外蛋白质和核黄素在代谢过程中也存在相互制约关系,核黄素缺乏会导致蛋白质代谢紊乱,动物食欲下降,生长抑制,说明蛋白质和核黄素之间存在一定的数量关系,两者的适宜比例在动物生长中起关键性作用,蛋白质量决定了核黄素的最低需要量。徐京等(1995)认为12%酪蛋白,24Ug/d核黄素可使大鼠得到较好生长。
                                  
        碳水化合物吸收缓慢,被认为是肠道细菌合成核黄素的良好介质,并可促使肠道菌群向能够合成核黄素的种类发展,低淀粉日粮增加核黄素的需要量。梁惠芳等证实老人碳水合物摄入量越高,核黄素营养状况越好。
        其它,日粮能量增加,核黄素需要量增加;矿物质和其它维生素也影响核黄素的需要量。二价金属离子,如:铜、锌、铁、钻、锰、钻可与核黄素形成螯合物,干扰其正常吸收和代谢,硼可竞争血清蛋白的结合位点而干扰核黄素的结合,使尿中排出量明显增加,诱导核黄素缺乏;日粮中的碱性物质如:碳酸氢钠,氨基吡啉对核黄素有破坏作用;预混料中的矿物质对核黄素的稳定性会产生副面影响,日粮中核黄素的含量越高,它的吸收率越低。
        5.2.3饲养管理经常性的应激增加了代谢所需的核黄素,当日粮核黄素处于临界水平时尤其如此。处于效应激肉鸡,饲喂22借NRC核黄素推荐量,可使生长率提高34%,死亡率降低,热应激产蛋鸡,维持产蛋所需的核黄素量为NRC推荐量的2倍,保持蛋孵化率所需的核黄素更高(Ware,卢智文,1995)。
        5.2.4其它饲料加工过程中应避免接触还原剂,如:亚硫酸盐及维生素C等,选用静电性低的载体或稀释利将其混匀;使用调质器和膨化器及制粒过程中的高温都会破坏核黄素;高温贮存加速核黄素的损失(Zhuge,1986);核黄素对光敏感,尤其是紫外线,应闭光、干燥保存;玉米等饲料原料霉变产生的黄曲霉毒素,会降低核黄素利用率,通过添加硅铅酸盐结合黄曲霉毒素,对改善这种不良作用;核黄素的异咯嗓分子和核糖侧链发生一定的化学变化,即可产生抗核黄素化合物。如:D-半乳糖核黄素,7,8一二甲基一10异咯嗪,D一阿拉伯核黄素,二氢核黄素,异核黄素,二乙基核黄素,均可破坏核黄素,降低其利用率。
        6  结语
       核黄素是鸡不可缺少的一种做营养物质,维生素具有无残留,无毒副作用等特性,随着维生素的保健、提高免疫力、防癌等作用的发现,人们对绿色产品的关注,及维生素替代抗生素的可能性,人们对维生素的研究必将更加深入。核黄素免疫功能,核黄素与其它营养物质的关系研究,核黄素的最适添加量,及富含核黄素的产品开发等都是值得研究的问题。
                              
 
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