猪维生素营养研究与应用进展
维生素在猪饲料配方中所占比例很小，如果猪场使用的是预混料和全价料，那么所接触到的维生素更少，虽然在专业上较为狭窄，但其发挥的作用却巨大。今天我从五大方面同大家进行分享：① 维生素在动物生产中的作用和功能；② 维生素在猪抗应激和提高免疫力上的应用；③ 维生素在提高猪生产性能上的影响；④ 维生素对母猪繁殖力的影响；⑤ 维生素在猪皮毛和肉品上的影响。
1 维生素在动物生产中的作用和功能
维生素传统上分为脂溶性维生素和水溶性维生素，维生素本身为一种小分子的有机化合物，它跟常规的大分子营养，如脂肪、蛋白等有些不同，但我们将其称为维持生命健康的物质，因此其重要性不言而喻。脂溶性维生素（维生素A、D、E、K）在维护骨骼、肌肉、皮肤，包括循坏系统等方面作用巨大，不可缺少。而水溶性维生素（B族维生素、维生素C、生物素、肌醇、胆碱），通过形成辅酶或辅助因子的形式来参与体内的合成代谢和分解代谢。
从维生素参与的这些生理过程来看，脂溶性维生素主要是碳、氢、氧三种元素，其在消化道内首先通过胰腺分泌的脂肪酶催化后和肝脏分泌的胆碱结合一起形成乳糜微粒，才能被小肠绒毛吸收，因此可说明，① 影响脂肪吸收的因素都会影响到脂溶性维生素的吸收，比如日粮中脂肪含量偏低，或者肝脏、胰腺、胆囊功能不全等；② 脂溶性维生素的吸收通路都一样，换句话说，其彼此之间存在拮抗作用，某一种高浓度的脂溶性维生素会竞争性抑制低浓度的脂溶性维生素吸收，所以维生素并非越多越好。另外脂溶性维生素通过血液、淋巴循环到达靶组织发挥其功能，多余部分会储存在肝脏和脂肪中，以便当机体组织需要时进行调用。所以，长时间大剂量添加某一种脂溶性维生素时，有可能因为过量引起中毒。由于每一种脂溶性维生素的功能不一样，若缺乏，所造成的症状也不尽相同。维生素A缺乏时，会造成典型的夜盲症、干眼症、角膜软化症及发育迟缓等。维生素D缺乏时，会造成佝偻病（儿童）、软骨病（成年人）、骨质疏松症（老年人）。维生素E作为最好的抗氧化剂，维持骨骼、神经系统、生殖系统、免疫系统发挥最佳功能，且参与蛋白质合成，其缺乏时，会造成神经（鸡脑软化）、肌肉变性（白肌病、猪桑椹心脏病）。维生素K缺乏时，主要造成血液凝固障碍。对于人体和动物而言，每种维生素过量都会有其典型症状，比如维生素A在人体上过量会引起红斑、湿疹、脱发甚至骨折；在家禽上，容易引起瘫痪、蛋壳易碎等问题。
水溶性维生素随着肠道吸收水的过程进入血液，在此过程中，除了较为特殊的维生素B12可以在肝脏内大量存留，以及维生素B1、B2、B6可以以少量辅酶形式存留之外，其余水溶性维生素不能在体内存留。因此，必须时刻在日粮中加以补充。另外，水溶性维生素的生理功能主要同能量代谢有关，因此其生理作用相似，缺乏时普遍出现皮炎、毛发粗糙和采食量下降、生长受阻等症状，且过量一般不会引起中毒。
能量作为生命物质的基础，没有能量提供，生命无法正常运行，三羧酸循环是体内重要的供能生理代谢步骤。所谓三羧酸循环是有氧条件下在线粒体中进行，葡萄糖经过脱羧氧化形成乙酰辅酶A，然后再次脱羧，形成二氧化碳和水，在这一过程中，生成ATP进行供能。所以三羧酸循环过程不仅是供能过程，也是物质在体内分解代谢的重要组成部分，物质合成的重要步骤，为其他生物合成提供原料。
水溶性维生素参与三羧酸循环，且在不同环节发挥不同的生化过程，主要是以酶、辅酶及辅助因子的形式参与。当机体遇到应激或特殊情况下需要大量能量，且葡萄糖已经不能满足基本需求的前提下，体内则会调用氨基酸来供能。氨基酸会直接转化为三羧酸循环的中间产物，称之为糖异生作用。图1为不同氨基酸转化为三羧酸循环中间产物的过程，其中也都需要B族维生素的参与。因此，无论采食再多的能量、淀粉，若没有水溶性维生素的参与，效率将无法提高，也不能发挥其真正效益。总的来说，维生素用量极少但作用极大。
最近几年，维生素的最新研究主要集中于抗应激、提高免疫力、增强免疫应答、抗氧化及解毒效应、提高瘦肉率和畜产品品质等方面。
2 维生素在猪抗应激和提高免疫的应用
动物体内存在一个抗氧化体系，这是一个平衡体系，当外来的破坏性应激因子过度存在，体内自由基大量生成，打破这一平衡时，会造成生产性能及繁殖性能下降。因为在自由基生成过程中，会破坏细胞膜（细胞膜不仅有保护作用，其在养分运输、能量转换等方面也起至关重要的作用）、蛋白质、胶原和DNA，形成基因突变。例如美国科学家证实，疯牛病就是在自由基氧化后，导致基因突变产生的疾病。
体内抗氧化系统中，维生素都会起重要作用。如图2所示，在猪断奶应激过程中添加维生素A和维生素E后可以很好的度过断奶应激。广东农科院畜牧所王胜林等研究了添加维生素C和维生素E对热应激肥育猪生产性能的影响，结果表明，添加维生素C和维生素E后，肥育猪的平均日采食量和平均日增重都有所改善，试验期内维生素C组和E组的猪平均体温均低于对照组，而且差异显著，各试验组间的差异不显著。
赵洪进、郭定宗等研究关于硒和维生素E在热应激猪自由基代谢中的作用发现，在日粮中添加硒和维生素E的混合物，最高水平组无论从其超氧化物歧化酶（SOD）还是谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）来看都是最高的，而氧化产物丙二醛（MDA）是最低的，而且差异显著，所以高含量的硒和维生素E对抗热应激作用显著。
湖北农学院王云方等研究维生素C对夏季断奶仔猪生产性能的影响时发现，通过添加0、100 mg、200 mg、300 mg不同剂量的维生素C，无论从采食量、增重，还是料肉比都是添加200 mg维生素C的效果最好。这些结果都可以说明维生素对抗应激效果显著。
2.1 维生素和免疫
现在，集约化、规模化养殖方式使动物更容易患病，一旦患病会造成机体内代谢紊乱，在这种情况下，动物会调动自身免疫来抵抗，在这个过程中，都需要维生素进行参与，例如维生素与免疫的作用机制主要体现在抗氧化作用、稳定和清除体内自由基。同时维生素作为体内代谢多种化学反应的酶或辅酶，间接参与免疫细胞的增殖、分化和DNA、RNA抗体的合成等，对机体免疫系统生长、发育和对免疫功能的影响极为重要。
2.1.1 维生素A和免疫
维生素A是维护细胞膜完整性的重要成分，而细胞膜是免疫的第一道防御屏障，因此一旦维生素A缺乏会导致黏膜上皮受到破坏，机体免疫功能受损，自然杀伤细胞（NK细胞）活力下降，对传染病的易感性增加。其次，维生素A可以影响免疫系统的早期发育，在抗体合成、T细胞增殖、单核细胞吞噬机能方面，维生素A不可缺少。再次，维生素A可以增强细胞的免疫信息传导，增强对抗原的识别。最后，维生素A还可以保护射线损害，阻止光敏感因子的损害。
2.1.2 维生素E和免疫
维生素E是最好的免疫佐剂。图3的试验研究了饲喂不同水平的维生素E，对仔猪接种大肠杆菌后血清抗体滴度水平的影响。从图中数据可看出，无论是饲喂低含量维生素E的日粮，还是高含量维生素E的日粮，仔猪的血清抗体滴度水平都有所提升，尤其是高含量维生素E日粮，提升了2.7倍，效果非常显著。
图4为添加维生素E后对传染性支气管炎病毒滴度的影响，从图中可以看出，当添加量超过25 IU/kg后，同对照组相比，即开始存在差距，但要有显著性差异时，必须到100 IU/kg以上，而目前在常规日粮中一般在30 IU/kg～60 IU/kg，因此若真正想发挥维生素E的免疫佐剂作用，建议于免疫前在日粮中补充适量的维生素E。
李德发院士团队研究了关于维生素C抗断奶应激及对仔猪免疫机能的影响，试验组为在基础日粮中添加300 mg/kg维生素C。结果显示，添加维生素C后其总蛋白、球蛋白及总铁结合力都存在显著差异，可以帮助促进铁的吸收，同时提高抗氧化水平。另外，维生素C对生产性能有改善，但不显著。
目前，除了相对传统的维生素A、E、C等之外，对维生素D3的研究也相对较多，其可有效促进免疫系统功能的提升，不仅可以维护血钙浓度，调节钙离子在小肠中的吸收，更多还是在免疫功能上。维生素D3能显著地降低促炎细胞因子TNF-α、IL-6、IL-12和IL-1β的水平，同时能阻止和改善实验大鼠肠炎疾病的症状。
图5为陈代文老师团队研究抗病营养理论的试验数据，旨在通过营养来提高动物机体自身免疫力。25-OH-D3是维生素D3经过肝脏代谢后产生的活性成分，它到肾脏后会再次活化，对促进免疫调节作用的发挥以及提高肠道黏膜免疫功能、降低腹泻率都有显著效果。
3 维生素在提高猪生产性能上
的影响
众所周知，饲料配方离不开NRC，但对于维生素营养来说，NRC则相对滞后，在从1988～2012年4个NRC版本中，商品猪、种猪均无变化。而在维生素应用上，如果仅仅依靠NRC标准来添加应用，显然无法满足目前的生产需求。研究发现，将B族维生素中的主要维生素根据NRC标准的70 %、170 %、270 %、370 %、470 %进行添加，发现随着添加量的提高，无论对于中等瘦肉型猪还是高瘦肉型猪，其日增重都有所提高，且料肉比也有所改善，高瘦肉型猪的效果更加显著，尤其是料肉比。因为，B族维生素在体内能量代谢过程中起非常重要的辅助作用。如仅仅采用高能量高蛋白日粮，B族维生素没有跟上，那么日粮中的营养会浪费很大一部分。
对于猪，关于维生素A添加量的试验不多，广东省农科院林映才老师研究了关于维生素A水平对早期断奶仔猪生长性能和免疫功能的影响，该试验在仔猪体重4 kg左右开始进行，试验中的维生素A添加浓度由2 200 IU/kg递增至110 000 IU/kg。从采食、增重、免疫方面发现，当维生素A浓度为5 500 IU/kg时最佳，再提升其浓度，仔猪的生长性能并没有得到相对应的改善。脂溶性维生素的吸收通路相对狭窄，若维生素A含量过高，势必会影响其他脂溶性维生素的吸收，特别是维生素E，目前在国内商业配方中，维生素E相对而言比较缺乏。
林映才等进行了维生素A水平对生长猪生长性能、肝脏维生素A含量和血清学免疫参数影响的试验，试验对象为22 kg～50 kg的生长猪，试验环境为平均温度在30.28 ℃，相对湿度为79.67 %的抗应激环境条件。结果发现，无论在增重还是肉质上，1 300 IU/kg已经能够完全满足猪的生长和免疫需求。
另外，当维生素E在日粮中添加到60 mg/kg时，控制腹泻、料肉比、增重最佳，对于不同维生素（维生素A、B、D、K、E等）在日粮中添加到NRC推荐量的3倍时，猪的料肉比、增重等生长性能和免疫为最佳，虽然在6倍时，增重有所增加，但料肉比、免疫效果并没有显著提高。
4 维生素对母猪繁殖力的影响
不同年龄的母猪对维生素和微量元素的吸收不一致，对于6胎后母猪的维生素和微量元素的吸收需要特别关注。在提高维生素的添加水平后，发现母猪的产仔率、窝活仔数、死胎数都有正效应。
维生素E对精子活力、质量都有提升作用。另外，添加维生素E可降低断奶仔猪的死亡率，缩短母猪的繁殖周期。此外，在妊娠母猪日粮中额外添加维生素E可增加母猪初乳和常乳中维生素E的含量。
生物素对蹄部病灶发生率影响较大，可减少因蹄部病造成的淘汰母猪数，同时对窝产仔数也有所提升，对卵巢重量和生殖道长度都有所提升。另外，叶酸对胚胎死亡率和窝产仔数都有较好的改善作用。
其他维生素对母猪繁殖性能的影响，例如，维生素C可以缓解母猪分娩前后经受的生理应激；烟酸可以促进母猪及胚胎的代谢，减少乳房炎-子宫炎-无乳综合症的发生；核黄素可以提高母猪的受胎率，在初情期后，核黄素（维生素B2）有助于降低母猪乏情期的发生率，否则母猪乏情期的发生率高达20 %，用以避免这种不利影响的维生素B2的推荐值为7.5 mg/d；维生素D3可提高母猪受胎率、窝产仔数及断奶时仔猪的成活率等；猪缺乏泛酸时可使生殖机能和泌乳机能遭受损失；母猪维生素B12不足时会导致受胎率、繁殖率和产后的泌乳量降低。
5 维生素对猪皮毛和肉品的影响
目前，在饲料的商业配方中，已经很少有关于蛋壳质量问题或者皮毛质量问题的投诉，若有此类问题，原因也许并不在维生素和营养上，可能更多的在于疾病、饲养管理，包括饲料厂原料霉变等。因为在现阶段配方中，营养已基本不可能出现维生素典型缺乏症。但如果希望对皮毛有所强化，依然可以通过添加维生素产生有利影响。
烟酸：又称尼克酸、维生素PP、抗癞皮病因子。当猪缺乏烟酸时表现为食欲减退、体重下降、偶然性呕吐、下痢、鳞片样脱落皮肤病、皮炎、正常红细胞贫血、被毛粗糙、胃肠溃疡、盲肠和直肠发炎和坏死。乳仔猪日粮中建议添加量为30 mg/kg～50 mg/kg，若毛色不好，用上限。
生物素：当猪缺乏生物素，表现为被毛粗糙，脂溢性皮炎，脱毛，焦化，皮肤干燥、结痂并开裂。乳仔猪日粮中建议添加量 0.2 mg/kg～0.4 mg/kg，若毛色不好，用上限。
维生素B6：当猪缺乏维生素B6时，表现为被毛杂乱、粗糙、贫血、皮炎等，保证日粮维生素B6的充足供给非常重要，尤其日粮中蛋白质和能量水平增加时，维生素B6的需要量也要随之升高。乳仔猪日粮中建议添加量为5 mg/kg～7 mg/kg，若毛色不好，用上限。
泛酸：当猪缺乏泛酸表现为生长速度下降、下痢、食欲减退、皮肤干燥、被毛粗糙、掉毛、免疫功能下降、后肢动作不协调和步履痉挛（“鹅步”）。乳仔猪日粮中建议添加量为15 mg/kg～25 mg/kg，若毛色不好，用上限。
维生素A：当猪缺乏维生素A时表现为皮毛生长不良，上皮组织干燥或过分角质化，运动失调，夜盲症，繁殖力下降等。但维生素A长期超量摄入时也会引起中毒，表现为被毛粗糙，鳞状皮肤，血尿和血粪等。因此，保持维生素A的适宜水平对维持皮毛良好状态非常重要。乳仔猪日粮中建议添加量为10 000 IU/kg～14 000 IU/kg；生长猪为5 000 IU/kg～6 000 IU/kg。
维生素B2：当仔猪缺乏时常发生食欲不振、生长受阻、皮毛粗乱或脱落。乳仔猪日粮中建议添加量为6 mg/kg～9 mg/kg，若毛色不好，用上限。