优选维生素营养(OVN)

  前言
    维生素是代谢活动中不可缺少的有机化合物,其自身并不是身体的结构物质。除了少数维生素外,它们不能在体内合成,而必须由饲粮补充。饲粮中维生素含量必须充分,以确保动物能够有效利用碳水化合物、蛋白质、脂肪、矿物质和水,满足健康和维持诸如生长、发育和繁殖等生理活动需要。如果一种或多种维生素无法获得或摄入量不足,代谢过程就会受到影响,导致生产受到干扰、生长受到抑制和疾病的发生。过量添加某些维生素可以起到特殊的作用,如增强机体免疫力、改善肉或蛋品质。找到一个在经济上合算的维生素添加量水平且不会影响到动物的最佳生产性能,对饲料配方师和(或)营养工作者而言是一项比较困难的工作,而且补充维生素的添加是一个动态的过程,应该在优选维生素营养概念的指导下进行。

    一、为什么动物饲粮中需要补充维生素?
    常用饲料原料的各种维生素含量可从很多资料中获得。不过,这些资料中给出的仅仅是一个平均值,或是基于有限样本数量得到的,而且它们也没有对同种原料及不同原料之间维生素的生物利用率及维生素水平的变异进行校正。饲粮中如果仅仅由饲料原料提供维生素,则维生素含量很可能会低于通常的推荐量。简言之,饲料原料并不是维生素的可靠来源,因此需要在饲粮中补充维生素。

    二、维生素添加量指南是如何发展的?
    美国国家研究委员会(NRC)和英国农业研究委员会(ARC)为发展维生素添加量指南做了大量的工作。NRC和ARC的推荐量大多是基于实验室条件下的受控研究成果给出的,因而这些添加量指南提供了预防临床维生素缺乏症和维持可接受的健康和生产性能所需要的饲粮最低维生素含量,而且它们也没有考虑在商品化生产条件下影响家畜维生素实际需要量的负面因素。

    三、维生素缺乏和维生素适量
    传统上判别维生素缺乏还是适量可根据是否存在确诊的特殊疾病或其他临床症状来进行。若认为维生素需要量仅仅等于避免出现维生素缺乏症的含量,则会影响到动物的生产性能和商业效益。维生素含量并非只是在达到临床缺乏状态时才会影响到生产者的收益。
即使没有典型的缺乏症,亚临床缺乏症也可能存在。这种临界缺乏症既会使成本增加又使生产者难以进行饲养管理。它们通常未被重视,也不进行调整,结果导致收益较差且成本昂贵,繁殖力降低,生产性能下降。
    在饲养条件下,单种维生素缺乏症并不常见,而是多种因素综合症状,这些症状通常不那么明显。公开出版物中维生素最低需要量仅仅是预防临床缺乏症状时的水平,这对于要获得最佳的生产性能是不够的,而且这个水平随最佳生产性能所需的水平而变动。这表明如果达到最佳生产性能所需的维生素添加量提高(由于影响因素所致),那么预防缺乏症的维生素需要量同样也增加。同样地,如果达到最佳生产性能的维生素需要量减少,那么预防缺乏症的需要量也降低。

    四、调整维生素添加水平
    近40年来NRC的维生素需要量几乎保持不变,但饲料行业中维生素的平均添加量却显著增长(30%～500%)以满足如下需要:更大的遗传潜力、更快的生长速度、更好的饲料效率、质量更差的饲料原料、更大的畜舍和更多的疾病,所有这些均会导致应激增加。因此,代谢速度必须满足即时需要,这样维生素需要量也必须在一定的范围内不断变化。依据逻辑推断,几十年前确定的维生素添加量可能不再适合于现在遗传性能提高的动物需要。

表1 优选维生素水平和高密度应激条件对0～40日龄肉鸡生长性能和肉质指标的影响
维生素预混料类型(饲粮中含量)   标准(对照组) 最佳(试验组)
VA(IU/kg)                          13000       12500
VD3(IU/kg)                          2600        4000
VE(mg/kg)                          18.90      225.00
VK3(mg/kg)                          2.20        4.00
VB1(mg/kg)                          1.40        3.00
VB2(mg/kg)                          6.20        9.00
VB6(mg/kg)                          3.00        6.00
VB12(μg/kg)                       21.20       40.00
烟酸(mg/kg)                        33.00       60.00
泛酸(mg/kg)                        10.40       15.00
叶酸(mg /kg)                        0.68        2.00
生物素(mg/kg)                       0.07        0.25
VC(mg/kg)                             0         100

舍密度(羽/棚)                      70     90     70     90
体重(g)                           2268   2059   2341   2122
增重(g/d)                         55.71  50.47  57.54  52.04
采食量(g/d)                       96.63  91.66 100.71  92.73
料肉比                            1.746  1.818  1.746  1.801

胸肉(活重百分比)                  16.33  15.61  16.59  15.84
胸脂过氧化(nmol TBARS/g)           0.51   0.34   0.28   0.25
胸肉VE水平(mg/kg)                  1.78   2.48  11.15  14.25
胸肉VB水平(mg/kg)                  0.67   0.56   0.69   0.72
胸肉泛酸水平(mg/kg)               13.85  11.56  13.22  16.28
来源:Perez-Vendrell等,2002

    在现代商品化生产条件下,日粮中添加仅能满足最低需要量的维生素,并不能达到所期望的最佳生产性能。考虑到可增加日粮中某些维生素需要量的因素,以及饲料中维生素效能的变异和不同饲料原料中的利用率,日粮维生素添加量必须有一定的安全范围。调整必须反映出商品化生产条件和生产目标的差异。
    如今维生素缺乏症很罕见,但是低于最佳性能的状况在商品化生产条件下却很常见。有经验的营养工作者会注意到这些,并根据业内的饲养经验及广泛的研究来评估和调整维生素添加量水平。
在评估并提高动物饲粮中维生素添加量水平时应该考虑“风险与效益经济”,即考虑维生素添加成本时应该权衡缺乏症和非最佳性能及健康状况可能造成经济损失的风险。

表2 优选维生素水平和通风应激状态度对22～38周龄蛋鸡全蛋维生素含量的影响
维生素预混料类型(饲粮中含量) 标准(对照组) 最佳(试验组)
VA(IU/kg)                        8100       12000
VD3(IU/kg)                       2160        3500
VE(mg/kg)                        6.90          50
VK3(mg/kg)                       1.43        3.00
VB1(mg/kg)                       0.91        3.00
VB2(mg/kg)                       3.94        7.00
VB6(mg/kg)                       1.63        5.00
VB12(μg/kg)                    21.30       25.00
烟酸(mg/kg)                     21.40       50.00
泛酸(mg/kg)                      7.45       10.00
叶酸(mg/kg)                      0.31        1.00
生物素(mg/kg)                    0.02        0.15
VC(mg/kg)                         0           100
通风 好 差 好 差
全蛋VA水平(μg/kg)          1771.5  1698.0  1844.1  1866.6
全蛋VE水平(mg/kg)             13.38   12.50   40.00   46.12
全蛋VB1水平(mg/kg)             0.52    0.52    0.58    0.72
全蛋VB2水平(mg/kg)             4.05    3.85    4.08    4.15
全蛋VB12水平(mg/kg)           14.38   14.08   20.30   24.35
全蛋泛酸水平(mg/kg)           15.60   14.30   18.38   18.62
全蛋叶酸水平(mg/kg)            0.51    0.41    0.71    0.64
全蛋生物素水平(mg/kg)        229.50  210.00  323.50  326.25
来源:Perez-Vendrell等,2002b

    五、维生素添加的不同途径
    在动物饲粮中需要添加维生素是不容置疑的,但是在商品化生产条件下达到最佳健康状况和最佳生产性能所需要的最经济添加量却有争议。解决方法之一是找出可以获得最佳健康状况和最佳生产性能且成本合算的维生素添加量,同时避免维生素添加过量,找到添加成本和经济效益之间的平衡点。此外,确定一种成本效益合算的方式添加最佳水平维生素的指导方针也是必要的。

表3 优选维生素水平和饲养条件对10～26kg猪的生长性能的影响
维生素预混料类型   标准    最佳下限   最佳上限
                 (对照组)  (对照组)   (对照组)
VA(IU/kg)         8000     12000       15000
VD3(IU/kg)        1500      1750        2000
VE(mg/kg)          20        60          100
VK3(mg/kg)         0.5       2.5         4.0
VB1(mg/kg)          1         2           3
VB2(mg/kg)          4        5.5          8
VB6(mg/kg)          1         3           5
VB12(μg/kg)       20        30          40
烟酸(mg/kg)        15        30          45
泛酸(mg/kg)        10        15          25
叶酸(mg/kg)       0.2         1           2
生物素(mg/kg)     0.04      0.13        0.30
VC(mg/kg)           0        50          100
不利饲养环境
增重(g/d)          491       493         504
采食量(g/d)        815       813         816
料肉比            1.66      1.65        1.62
最佳饲养环境
增重(g/d)          564       568         584
采食量(g/d)        897       903         911
料肉比            1.59      1.59        1.56

    六、优选维生素营养
    1. OVN的概念
    OVN是指在饲粮中提供的所有已知维生素水平能够使动物达到最佳健康状况和最佳生产性能,使生产者能够提高经济回报。这个概念推动了维生素添加水平的不断修正更新,以便正确反映遗传、环境和生产影响因素方面的发展。它提出了一个动态的维生素营养概念,考虑到了商品化生产条件下的维生素需要量变化。
    2. OVN的定义
    OVN可以定义为这样一种添加水平,它通常超过预防缺乏症的需要量并且满足(但不过量)达到最佳健康状况和生产性能目标。这个水平抵消了商品化生产条件下影响动物维生素需要量的因素,包括生产目标或水平、遗传、营养和健康状况、应激水平、维生素稳定性和拮抗因子、饲料真菌毒素的污染和环境条件等。当然这也包含了为确保动物的摄入量确实满足要求的维生素安全裕量。为了在实际生产中应用OVN,有几项内容必须明确定义,见图1（略）。
    ① “平均动物反应”指动物对维生素摄入量的平均生产性能和健康状况反应,如生长速度、饲料转化效率、繁殖性能、动物福利、健康和免疫状况等;
    ② “维生素摄入总水平”指从所有饲粮来源中获得的维生素总量,即饲料原料中天然维生素含量加上添加量的总和;
    ③ “缺乏”或“临界”维生素摄入量指添加水平低于NRC需要量,该水平维生素添加量使动物可能患临床缺乏症和维生素摄入量不足导致的失调。
    ④ “较佳”摄入量指摄入量通常满足或稍微超过NRC需要量,在良好生产条件下这种水平可以预防临床缺乏症的发生(不过在应激和疾病状况下可能会发生亚临床缺乏症),但不能维持动物健康和满足最佳生产性能的要求;
    ⑤ “最佳”摄入量指弥补了影响动物健康和生产性能的负面因素,从而帮助现代动物品种充分发挥其生产潜力;
    ⑥ “过量”摄入量仍是安全的,但不经济。在实际生产条件下,只有VA和VD会发生过剩。

    3. OVN的推荐维生素水平
    由于在实际生产条件下维生素需要量的变化,维生素推荐量最好表示为一个添加范围而不是一个绝对的值。这些添加范围来源于大学和行业的广泛研究、业已发展的需要量以及生产实践经验,并且这些添加范围适合于实践中营养工作者和兽医的应用。
    4. 检验OVN概念
    最近在实验室和实际生产条件下进行的有关动物试验的出版物表明OVN概念商品化生产体系中效果良好(表1,表2和表3)。比如在现代遗传学条件下按OVN水平添加并不限制生产性能,实际上它使遗传潜力得到最大程度的发挥。因为当今动物品种具有较高的生长和蛋白质合成的能力,而且对应激更敏感,无论它们是来源于生理的、免疫的还是环境的,参与蛋白和能量代谢、降低应激和抗氧化防御机制的维生素尤为重要。在这些情况下,最佳水平的VC、VE及B族维生素已经被证明可有效改善生长性能和胴体品质并能降低死亡率。
    所有维生素必须在OVN中统筹考虑,这是很重要的。试图确定限制性维生素的次序被证明是徒劳无益的。维生素尤其是B族维生素在能量和蛋白质的新陈代谢过程中是高度相互作用的。原则上所有的维生素均需以最佳水平添加,从而实现OVN在实际生产中的真正潜力。

    七、结论
    根据优选维生素营养概念来指导维生素添加是确保家禽生产达到最佳生产性能最安全、最稳妥的方法,在家禽饲料中添加最佳水平的维生素是最经济的途径。优选维生素营养概念统筹考虑了所有维生素的最佳水平,并考虑了影响维生素需要量的因素,提供了维生素添加剂的实际推荐量。随着现代家禽生产系统日益动态化,建议维生素添加水平应该重新评估并定期调整,以找到维生素缺乏症和非最佳生产性能及健康状况造成损失的风险与添加成本之间的平衡点。