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维生素E的生物学特性及其在畜禽生产上的应用

2010-04-13杨维仁荆元强

饲料博览 2010年5期
关键词:过氧化物细胞膜生育

王 平,杨维仁,荆元强

(山东农业大学动物科技学院,山东 泰安 271018)

1 维生素E的生物学特性

维生素E(又称生育酚)是19世纪 20年代Evans发现并命名的,其是一组化学结构近似的酚类化合物。维生素E是苯丙二氢呋喃的衍生物,具有β-色酮环和一个侧链,根据侧链结构的不同分为生育酚和生育三烯醇[1]。自然界中存在α-、β-、γ-、δ-、ζ1-、ζ2-、η- 和 ε-8种具有维生素 E 活性的生育酚,其中以d-α-生育酚活性最高。α-生育酚是一种黄色油状物,不溶于水,易溶于油、脂肪、丙酮等有机溶剂[2]。维生素E易被饲料中的矿物质和不饱和脂肪酸氧化破坏,形成氧化生育酚、生育酚氢醌,光照、热、碱及某些微量元素可加速其反应,但在酸性环境及酯化后较为稳定,因此,其本身是一种很好的生物抗氧化剂。

1.1 维生素E的来源

植物能合成维生素E,且所有谷类粮食中都含有丰富的维生素 E,特别是种子胚芽中。绿色饲料、叶和优质干草也是维生素E很好的来源。植物油是各种生育酚的主要来源,但其所含生育酚的种类和数量不同。浸提油饼类缺乏维生素E,动物性饲料含量也很少。动物油脂中生育酚含量普遍低于植物油,鱼油中含有较丰富的生育酚,如鲑鱼和鳕鱼油中生育酚含量可高达 200 mg·kg-1[3]。

1.2 维生素E的吸收与代谢

食入的维生素E在小肠中以微胶粒的形式直接吸收,而工业生产经酯化的维生素E,则先在小肠内经酯酶水解,分解为维生素E和有机酸,维生素E与微胶粒结合后被吸收进入肠黏膜细胞内,再以乳糜微粒的形式进入淋巴和血液,转运到机体各部位。由于吸收维生素E需要结合乳糜微粒,因此其吸收和脂肪消化有关。有相当一部分乳糜微粒在淋巴中水解为乳糜微粒残余,经门静脉进入肝脏,在肝实质细胞中再形成极低密度脂蛋白(VLDL)。VLDL可进入周围细胞,释放出维生素E,以供组织和器官需要。也可变成高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)。LDL可进入周围细胞,也可流回肝脏。

1.3 维生素E的生理功能

1.3.1 保护生物膜的稳定性

细胞是生物的基本结构和功能单位,生物膜结构是细胞结构的基本形式,其为细胞内生物大分子的有序反应和整个细胞的“区域化”提供必需的结构基础[4]。维生素E是组成细胞膜结构的必需成分,其可以通过中和自由基而预防生物膜脂肪层的氧化,保护细胞膜和亚细胞膜免受过氧化损害,防止活性细胞膜磷脂过氧化物的生成。缺乏维生素E,生物膜发生脂质过氧化反应,引起膜流动性改变,进而改变淋巴细胞膜上受体的分布,影响淋巴细胞对靶细胞或抗原的识别与结合[5]。

1.3.2 增强繁殖机能

维生素E在机体的某些激素调节中起作用,其可以通过垂体前叶分泌促性腺激素,影响花生四烯酸的代谢和前列腺素的功能,从而调节性机能。维生素E能促进精子的生成和活动,增加尿中17-酮类固醇化合物的排泄,增强卵巢机能,增加卵泡的黄体细胞数[6]。

1.3.3 免疫作用

体液免疫是由B淋巴细胞介导的抗原抗体反应。维生素E在体液免疫系统发育过程中起着重要作用。维生素E能促进淋巴细胞增殖,包括辅助性T淋巴细胞和巨噬细胞增殖以及T、B淋巴细胞的协同作用。其还可以激活B淋巴细胞的抗原增殖,参与IgG到IgM抗体合成的转化作用[5]。

细胞免疫是由T细胞介导的免疫应答反应。维生素E能加强细胞免疫,提高细胞免疫能力和嗜中性白细胞的数量;能够削弱吞噬细胞中超氧阴离子和过氧化氢的活性,延长细胞的寿命;能够发生自由基的氧化反应,形成稳定的脂质过氧化氢物,保护细胞膜免受脂质过氧化的危害;能够抵御花生四烯酸的过氧化反应,改变其代谢途径,保持细胞结构和功能的完整性。缺乏维生素E将导致T细胞的活化、分化和增殖下降,导致细胞免疫效应下降。

1.3.4 其他功能

维生素E能够影响细胞膜的渗透性,高水平的维生素E能够减少肌酸激酶从细胞到血浆的流动,有效防止热应激;参与生物氧化还原系统中细胞色素还原酶的辅助因子;参与细胞DNA合成的调节;降低镉、汞、砷、银等重金属和有毒元素的毒性;能够与硒协同作用,使氧化型谷胱甘肽过氧化物酶变成还原型谷胱甘肽过氧化物酶,减少其他过氧化物的生成而节约硒;维生素E也涉及磷酸化反应、维生素C和泛酸的合成以及含硫氨基酸和维生素B12的代谢等。

2 维生素E在畜禽生产上的应用

2.1 在家禽上的应用

田河等在产蛋后期的蛋种鸡饲粮中添加维生素 E 0、50、100、175、250和325 U,结果发现,试验组平均产蛋率比对照组提高了1.62%,平均料蛋比降低了 7.79%[7]。任转龙等在蛋鸡饲粮中添加不同水平的维生素A和E,结果表明,不同的维生素组合对蛋鸡生产性能产生显著影响(P<0.05),蛋鸡抗氧化水平提高,在产蛋率、平均蛋重和血清谷胱甘肽过氧化物酶指标上,维生素A和E之间存在相互颉颃关系[8]。王士长等在42日龄的樱桃谷鸭饲粮中添加不同水平的维生素E 0、10、30、90、270 U,结果表明,各组血清中维生素E的含量、谷胱甘肽过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性,随着维生素E添加水平的提高而有不同程度的提高;对血清脂质、免疫球蛋白(IgG、IgM)、皮质醇和三碘甲腺原氨酸(T3)均无显著影响[9]。

2.2 在家畜上的应用

育肥猪日粮中添加维生素E和硒在一定程度上能改善其生产性能,显著提高肉质和血液抗氧化酶活水平[10]。有研究报道,给肥育猪日粮中分别添加维生素E 10、100和 200 U的,发现 200 U的维生素E组解冻后,猪肉存放3、6、10 h的滴水损失明显低于前两组添加水平(P<0.05)[11]。有研究在肉用母牛日粮中添加维生素E,发现在短期应激中,维生素E供给充足的试验组,肉牛肝脏中α-生育酚减少的程度大于不供给的试验组。在饲料中添加适宜的维生素E不仅可以改善畜禽的生产性能、繁殖性能、降低料重(蛋)比,而且可以提高畜禽应激前后的免疫功能,提高机体的抗氧化机能,从而提高饲养水平和养殖效益。

3 小结

维生素E是一种天然的抗氧化剂和免疫调节剂,能够消除机体自由基,防止膜脂质过氧化,从而保护细胞膜结构和功能的完整性,能够提高吞噬细胞的功能,促进和调节免疫细胞的机能以改善动物体的免疫力;增加机体的抗应激能力等。随着维生素E在生物系统的作用中研究不断深入,其必将在动物生产中发挥更重要的作用。

[1]高宁,叶建锋.维生素E的免疫调节剂作用[J].国外医学卫生学分册,2000,27(1):46-50.

[2]杨凤.动物营养学[M].中国农业出版社,2007.

[3]任泽林,霍启光,卢建军.维生素E研究的新进展[J].饲料工业,1998,19(5):1-5.

[4]李斌.维生素E在营养性防御系统中的作用[J].饲料博览,1999,11(4):7-9.

[5]王传蓉,王加启,周振峰,等.维生素E的免疫研究进展[J].中国畜牧兽医,2008,35(8):24-28.

[6]庞全海,张焕杰,王永生,等.维生素E在动物健康及营养中的研究进展[J].动物医学进展,2002,23(3):36-38.

[7]田河,石君,宁志利,等.不同剂量的维生素E对产蛋后期蛋种鸡繁殖性能的影响[J].饲料与畜牧,2009(8):36-38.

[8]任转龙,功月生,武会娟.维生素A、E、B2对蛋鸡生产性能及生化指标的影响[J].饲料与畜牧,2007(5):44.

[9]王士长,周敏,李爱友,等.饲粮中添加不同水平的维生素 E对填肥鸭血液理化指标的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2009(7):38-39.

[10]刘雯雯,陈代文,余冰.日粮添加氧化鱼油及硒和维生素E对育肥猪生产性能的影响[J].中国畜牧杂志,2010,46(1):34-38.

[11]史清河,李静.维生素E与硒对猪肉滴水损失的影响及其成本比较[J].饲料广角,2009(24):49-50.

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