史玉柱多大创业:维生素是什么

维生素，顾名思义，是一种与维持生命健康有关的物质，但这种营养素不同与脂肪、碳水化合物和钙，它们在体内既不是构成身体组织的原料，也不氧化产生能量，它们的作用就是在物质代谢中起最重要的调节作用。机体对维生素的需求很少，每天仅以毫克或微克计算，但由于其不能在体内合成或合成量不足，必须经常由食物提供。
维生素的种类很多，按其溶解性可分为脂溶性和水溶性两大类：脂溶性维生素有维生素A、D、E、K；水溶性维生素主要有B族和C族维生素。

维生素是人体代谢中必不可少的有机化合物。人体有如一座极为复杂的化工厂，不断地进行着各种生化反应。其反应与酶的催化作用有密切关系。酶要产生活性，必须有辅酶参加。已知许多维生素是酶的辅酶或者是辅酶的组成分子。因此，维生素是维持和调节机体正常代谢的重要物质。可以认为，维生素是以“生物活性物质”的形式，存在于人体组织中。
维生素大部分不能在人体内合成，或者合成量不足，不能满足人体的需要。因而，必须从食物中摄取。
食物中维生素的含量较少，人体的需要量也不多，但却是绝不可少的物质。膳食中如缺乏维生素，就会引起人体代谢紊乱，以致发生维生素缺乏症。如缺乏维生素A会出现夜盲症、干眼病和皮肤干燥；缺乏维生素D可患佝偻病；缺乏维生素B1可得脚气病；缺乏维生素B2可患唇炎、口角炎、舌炎和阴囊炎；缺乏PP可患癞皮病；缺乏维生素B12可患恶性贫血；缺乏维生素C可患坏血病。

维生素是个庞大的家族，就目前所知的维生素就有几十种，大致可分为脂溶性和水溶性两大类。前者包括维生素A、D、E、K，后一类包括维生素B族和维生素C，以及许多“类维生素”。
现在医学上发现的维生素主要有：
脂溶性维生素
维生素A。维持正常视力，预防夜盲症；维持上皮细胞组织健康；促进生长发育；增加对传染病的抵抗力；预防和治疗干眼病。
维生素D。调节人体内钙和磷的代谢，促进吸收利用，促进骨骼成长。
维生素E。维持正常的生殖能力和肌肉正常代谢；维持中枢神经和血管系统的完整。
维生素K。止血。它不但是凝血酶原的主要成分，而且还能促使肝脏制造凝血酶原。小儿维生素K缺乏症
水溶性维生素
维生素B1。保持循环、消化、神经和肌内正常功能；调整胃肠道的功能；构成脱羧酶的辅酶，参加糖的代谢；能预防脚气病。
维生素B2。又叫核黄素。核典素是体内许多重要辅酶类的组成成分，这些酶能在体内物质代谢过程中传递氢，它还是蛋白质、糖、脂肪酸代谢和能量利用与组成所必需的物质。能促进生长发育，保护眼睛、皮肤的健康。
泛酸(维生素B5)。抗应激、抗寒冷、抗感染、防止某些抗生素的毒性，消除术后腹胀。
维生素B6。在蛋白质代谢中起重要作用。治疗神经衰弱、眩晕、动脉粥样硬化等。
维生素B12。抗脂肪肝，促进维生素A在肝中的贮存；促进细胞发育成熟和机体代谢；治疗恶性贫血。
维生素B13（乳酸清）。
维生素B15（潘氨酸）。主要用于抗脂肪肝，提高组织的氧气代谢率。有时用来治疗冠心病和慢性酒精中毒。
维生素B17。剧毒。有人认为有控制及预防癌症的作用。
对氨基苯甲酸。在维生素B族中属于最新发现的维生素之一。在人体内可合成。
肌醇。维生素B族中的一种，和胆碱一样是亲脂肪性的维生素。
维生素C。连接骨骼、牙齿、结缔组织结构；对毛细血管壁的各个细胞间有粘合功能；增加抗体，增强抵抗力；促进红细胞成熟。
维生素P。
维生素PP(烟酸)。在细胞生理氧化过程中起传递氢作用，具有防治癞皮病的功效。
叶酸(维生素M)。抗贫血；维护细胞的正常生长和免疫系统的功能。
维生素T。帮助血液的凝固和血小板的形成。
维生素U。治疗溃疡上有重要的作用。

维生素是人体营养、生长所需的有机化合物。机体如果缺乏维生素，就会出现某种疾病。因此有些人认为维生素是营养素，摄入是“多多益善”。人需要维生素越多越好吗?答案是否定的。合理营养的关键在于“适度”。过多摄入某些维生素，对身体不仅无益反而有害。
我们知道，维生素大致可分为水溶性(维生素B、C)和脂溶性(维生素A、D、K等)两大类。水溶性类的维生素多余部分一般可随尿液排出体外，脂溶性类的维生素A或D，多余者不能排出体外。这样就给人们一个印象以为水溶性维生素食多了无害，有人主张每日口服维生素C3—5克以达到保健的目的。其实这是有害的，实验证实，长期日服维生素C1克以上时，可引起草酸尿、高尿酸血症、高外血症。有的人全身可出现皮疹、浮肿、血压下降、恶心。在脂溶性维生素中，以维生素A和维生素D服用量过大而引起的中毒最为常见。维生素A过剩时，将引起不眠、气喘、眩晕、脱发、恶心、腹泻等症；维生素D过剩时，可引起食欲不振，倦怠、便秘、体重下降及低烧等。
正常人每日需要维生素C50—100毫克，维生素A2500—3000国际单位，维生素D300—400国际单位。
从营养上讲，所谓维生素应该是人体不能合成(或合成数量不能满足需要)而在人体正常代谢过程和调节生理功能所不可缺少的一类物质。它们是必须由食物供给的营养素。因此缺乏时就会出现某种典型的临床症状。截止目前为止并未发现因缺乏苦杏仁甙而患任何缺乏症的，因此这两种物质根本不能称为维生素。
维生素B15和维生素B17是国外一些营养学者提出的有益于人体健康的食物成分，并命之为维生素，但至今均未被世界学者们所公认。

在近来的研究表明，维生素还有着一些特殊的功用，如泛酸的情绪调节作用，叶酸和维生素B12的降低DNA损耗作用，叶酸加B6有益心血管等。

对于维生素补充，应该从饮食和维生素制剂两方面来补充。水果蔬菜的维生素含量高，但由于每种蔬菜和水果的维生素含量都不同，未必能够在各方面均衡补充维生素，蔬菜水果在加工、烹调中维生素也有损失，维生素制剂就能够起到均衡的作用。但维生素制剂不容易吸收，又非天然绿色，因此还是以水果蔬菜的补充为主。

1．概念

不同学者提出的维生素概念不完全相同。Scott等(1982)指出，维生素是一类有机化合物：a．存在于天然食物或饲料中与碳水化合物、脂肪、蛋白质和水分不同；b．存在量少；c．为正常组织发育以及健康、生长和维持所必需；d．在日粮中缺乏或吸收、利用不当时，会导致特定的缺乏症或综合症；e．不能由动物合成，必须由日粮供给。 事实上．目前人们认为属于维生素的某些物质并不符合维生素的经典概念。争议最大的当局胆碱，因其需要量大，且在体内可以合成。此外，维生素D通过紫外线照射可以在皮肤表层合成。烟酸在一定程度上可由色氨酸合成。

2．研究历史

Wagner和Flokers(1964)将维生素的研究历史粗略分为3个阶段：1．用特定食物经验治愈某些疾病；2．用动物实验诱发缺乏病；3．采用合成日粮发现必需营养因子。第一阶段开始十许多世纪以前，人们逐渐认识到夜盲症、坏血病、脚气病和佝楼病是与日粮有关的疾病。

古希腊、罗马和阿拉伯人发现用肝脏可治疗夜盲症。在16世纪和18世纪，分别发现用云衫针(SPruce nee-dles)提取物、桔子和柠檬可治疗坏血病。19世纪末，日本海军发现脚气病与摄食大米有关，而用大麦代替大米．或者增加膳食中的肉和蔬菜可防治该病。此外，还发现用鱼肝油可治疗佃楼病。
第二阶段的特点是用实验动物诱发与日粮有关的疾病。然后治愈。实验动物的应用使系统研究与日粮有关的疾病成为可能。1890年，Eijkman发现以去皮大米为主要成分喂鸡，会诱发多神经炎。这种病与人的脚气病相似。喂未去皮大米，或者去皮大米和米糠一起饲喂可治疗该病。米糠提取物亦具有同样效果。由这些试验提出脚气病的病因是缺乏一种营养物质。1907年，H0bt和Frohlich报道了用实验诱发的脉鼠坏血病。

第三阶段是必需营养因子的发现。这一阶段的主要特点是，给实验动物喂纯化营养成分。1881年，Lunin发现，仅含蛋白质(乳蛋白)、碳水化合物、脂肪、食盐和水分的高纯合日粮不能满足动物需要。认为可能与少量未知物质有关。1909年前后，人们普遍认为人和动物需要微量附加营养因子(辅助生长因子)，缺乏时，会引起某些疾病。1912年，Hopltins对此做过详细报道。同年，Funk提出名词“Vitarnines"。他对与日粮有关的疾病进行了研究，分离出抗脚气病因子。由于他推测这一因子与其它治疗因子可能含氮，属于胺类，故称这些因子为“Vitamines(vital amines)，意即与生命有关的胺类。后来，这一名词被改写为维生素(vi-tamin)。Eijkman和HoPkins在维生素研究研究领域的发现获1929年诺贝尔医学奖。与维生素研究有关的主要历史年代见表1．1

二、维生素的分类、

传统上，根据维生素在脂类溶剂或水中的溶解性分为两大类：脂溶性维生素(Fatso1uble vitamins)和水溶性维生素(Water-soluble vitamins)。前者包括维生素A、维生素D1维生素E和维生素K，后者主要包括B族维生素和维生素C。脂溶性维生素在饲料中的分布与脂质有关。在动物体内脂溶性维生素与脂肪一起吸收。有利于脂肪吸收的条件也有利于脂溶性维生素的吸收(scott等，1982)。反之，当条件不利于脂肪吸收时，脂溶性维生素的吸收也受到影响。脂溶性维生素在体内有当相数量的贮存。除维生素Bt2以外，其他水溶性维生素并不在体内贮存，摄入过多时，会从尿中迅速排出。因此，为避免缺乏症，必须每日供给水溶性维生素。脂溶性维生素主要经胆汁由粪中排出水溶性维生素主要由尿中排出。水溶性维生素过多时，毒性较注,脂溶性维生素中的维生素A和维生素D过多时，会产生严重后果，脂溶性维生素仅由碳、氢、氧3种元素组成，而某些水溶性维生素分子中还含有氮、硫或钴。

三、维生素需要量

动物维生素需要量具体数值见书末附表及有关章节。虽然不同种动物的代谢需要相似，其日粮中的维生素需要量却差异很大。有些维生素对代谢虽属必需，但由于易从食物或其它代谢物合成，对某些动物来说，在日粮中并非必需。家禽、猪和其它单胃动物对日粮维生素的依赖程度比反刍动物大得多。传统观点认为；瘤胃发育完全的反刍动物缺乏任一种维生素不会引起危害，天然饲料中存在的维生素加上瘤胃微生物合成的维生素完全可满足其对B族维生素的需要量。然而，在特定条件下(如应激或高产)，反刍动物日粮中亦需添加维生素，特别是硫胺素和烟酸。

反刍动物在生后的一段时间内，瘤胃并不能合成维生素。在生后不久，与非反刍动物一样，也需要日粮来源的B源维生素。从8日龄开始，瘤胃中的微生物便逐渐发育，到2月龄时，便可为宿主供给相当数量的B族维生素（SInith，1970)。瘤胃合成的这些维生素通过胃肠道的消化吸收可有效地被宿主利用。 包括人在内的单胃动物，肠道虽然可以合成相当数量的B族维生素(Mickelson,1956)，但并不能被有效利用。利用率低的原因是，非反刍动物通常在肠道下部合成维生素，此部位的吸收较差。由于马的大肠合成的B族维生素量大，虽然吸收较差，也可满足绝大部分需要量。有些动物如兔、大鼠等因有食粪习惯可更多的利用肠道合成的维生素。许多学者认为美国国家研究委员会(NRC)和英国农业研究委员会(ARC)提出的维生素需要量为接近于防止临床缺乏症的最低需要量(Minimun requirement)。在生产条件下，应予以调整(MCbwell，1989)、因此，有人提出“最适维生素营养”(哦OPtiInum vitamin nutrition)以及“最适维生素供给量”(OPtimum vitamin allowance的概念，如图1．1所示。图中临界区为低于需要量可能产生缺乏症的维生素水平。需要量区为防止缺乏症的维生素水平，虽然动物此时表现正常，但生产性能并非最佳。最适供给量可使动物的遗传潜力得到充分发挥。以产生最佳生产性能。在过多区，一般而言，维生素水平是安全的，但不经济。维生素的最适供给量可以图1．1表示。但由于影响维生素需要量的因素多，变化大，最适供给量在同一品种、类型的不同动物之间,同一畜群的不同年龄动物之间以及不同日龄动物之间也可能不同。

四、造成维生素摄入量不足的原因

1．饲料原料本身和收获条件

饲料中维生素含量受产地、施肥、遗传、疾病和气候等因素的影响很大。集约化生产以及新品种的采用，均会引起许多饲料中的维生素水平降低。对于粗饲料作物，有利于生产青绿多汁饲料的因素也有利于多种维生素特别是p-胡萝卜素、维生素E和维生素K的生产。 收获条件对许多饲料中的维生素含量至关重要。未完全成熟时收获的玉米，其中的维生素含量大大下降，某些豆科植物如苜蓿和大豆含脂肪氧合酶，如果不迅速灭活；会使大部分胡萝卜素迅速破坏。

2．加工和贮藏

许多维生素会因环境不适丧失活性。温度、压力(制粒)、热、光、氧化—还原、酸败、微量元素、PH以及与其它维生素、载体、酶和饲料添加剂的互作都会对饲料中维生素含量产生影响。高湿度是降低预混料和饲料中维生索稳定性的主要原因。水分高时，会削弱维生素A的晶格结构，对氧的通透性升高。只有在水分存在的条件下，微量元素、酸和碱才会降低维生素活性。湿度高时，会使氯化肥碱、微量元素和其它化学反应造成的不良影响加重。维生素与矿物质一起混合或贮存时易丧失活性。矿物质可通过擦伤(Abrasion)或直接作用(如铜)破坏维生素(所幸的是，除食盐以外，绝大多数矿物质含水量很低)。有些维生素可被光破坏。核黄素在加工过程中比较稳定；但容易被紫外和可见光破坏。维生素B6、维生素C和叶酸也可被光破坏。因此，为了保护含有这些维生素的饲料，要避免光照和辐射。 阳光下晒制干草对于提高其中维生素D活性是必需的，但会使其它维生素活性降低。

制粒通常能改善饲料中能量和蛋白质的营养价值，但却使一些维生素的活性降低。制粒时，热、压力和温度三种因素以复合方式影响饲料的维生素活性。Gadient(1986)报道维生素A、D3、K3、硫胺素和维生素C在颗粒饲料中的稳定性最差。
3．采食量降低

限制采食量和／或改善饲料转化率会降低包括维生素在内的所有营养素的摄入量。肉甩种鸡、种火鸡以及妊娠和青年母猪艰制饲养时，如果不强化日粮中的维生素，便会引起维生素亚临床缺乏(Roche，1979b)。应激和疾病也会引起来食量降低。对高产动物供给高能日粮时，其中的维生素浓度亦应提高。非反刍动物自由采食时，仅采食可满足其能量需要的饲料。由于采食高能饲料时，采食量降低，：因此，饲料中的维生素水平必须提高。 环境温度也会影响采食量。低温时，采食量较高；高温时，采食较少。因此，维生素与其它营养素一样，也必须根据采食量予以调整。

4．维生素含量和分析方法

目前的饲料成分表缺乏完整的维生素含量数据。Kurnick等(1972)发现饲料中维生素含量数据以烟酸和核黄素的最为完整，维生素B12和维生素K的比较缺乏。同一饲料原料中的维生素含量变化很大。饲料成分表中给出的维生素含量只是平均值。不同分析方法也会造成很大变异。

5．维生素的可利用性

即使对饲料中维生素活性做了准确分析，并不能反映维生素的生物学可利用性情况。天然饲料中以结合形式存在的维生素通常不能被动物利用。例如，玉米中胆碱的可利用性为l00％，大豆粕仅60-75％3大豆粕中烟酸的生物学可利用性为100％，小麦和高梁为0，玉米为0-30%大豆粕中维生素B6的生物学可利用性为65％，玉米为45-56％(Roche，1979b)。禾谷类籽实及其副产品中的烟酸以结合形式存在，几乎不能被猪和雏鸡利用(Cunha，1982)。首蓿粉、玉米、棉仁粕和大豆粕中生物素的生物学可利用性估计为100％(Cunha，1984a)，而其它饲料中则变异很大，小麦为20-50%玉米面筋粉为62％，鱼粉为20％，高粱为20-60％，燕麦为32％，小麦为0-62％。Whitehead和Portsmouth(1989)曾对饲料原料中生物素可利用性资料做过评价，认为关于维生素E、核黄素和生物素的资料良好，硫胺素、毗哆素和胆碱的中等，叶酸和维生素B12的较差。

Cunha(1977)指出，猪对纯合日粮与天然日粮中添加维生素的反应不同。用天然日粮得出的对烟酸、核黄素和泛酸的需要量比用纯合日粮得出的要高，其原因可能是纯合日粮中维生素的生物学利用率高。因此，用纯日粮得出的需要量应当用天然日粮验证。
6．计算机最低成本日粮配合

在用计算机配制日粮时，维生素通常不作为约束条件，因此，富含维生素的饲料如首蓿、酒槽滤液干燥发酵产品、肉、奶和鱼业加工副产品常被排除或减少用量。这种低成本日粮维生素含量通常较低。

五、影响维生素需要量和利用的因素

1．动物本身

动物的维生素需要量在很大程度上取决于其生理状况、年龄、健康、营养和生产目的(Roche，1979a)。例如，高产奶牛由于产奶量高对维生素的需要量比干奶牛和产奶少的牛要高。由于种母鸡要维护高的孵化率，其日粮中维生素A、D3和E水平比快速生长肉仔鸡还高。对猪日增重和产仔数的选择会使维生素需要量提高(Cunha，1980a，1984b)。

不同动物品种和品系对维生素的需要量也可能有差异。新品系由于生产性能高，对维生素的需要量也高。快速生长肉鸡的腿病可通过在日粮中加入高水平生物素、叶酸、烟酸和胆碱部分纠正(Roche，1979a)。

2．限制饲养

草地中青绿多汁牧草是良好的维生素来源，其中的维生素A和E多为可利用形式。青绿多汁牧草中含有丰富的β—胡萝卜素和α—生育酚。猪和家禽在完全限制饲养时，不能接触草地；同时，限制饲养也使猪和家禽通过食粪获取维生素的机会减少。此时，生产者更应注意维生素添加量。

3．应激、疾病或不良环境因素

集约化生产时，由于动物的饲养密度加大，会增加应激或亚临床疾病。应激和病病条件下，对某些维生素的需要量增加。近年的不少研究表明，可以满足生长、饲料转化率、妊娠和泌乳的维生素需要量并不能使动物产生最大的免疫力和抗病性(Cunha，1985)。疾病或寄生虫感染会影响动物胃肠道对维生素的吸收。迄今，仅用维生素A和E得出了令人信服的证据(Whitehead Portsmouth，1989)。严重感染寄生虫的动物，常发生维生素A缺乏。饲料中的黄曲霉毒素能引起消化紊乱(如呕吐、痢疾和内出血)，干扰维生素A、D、E和k的吸收。在肉鸡饲养中，发霉玉米员常与维生素D和E的缺乏症有关。

表1．3应激情况下对鸡的额外维生素添加量①

注：⑦为正常需要量之上的添加量；②如果肉仔鸡受到脂肪肝肾综合征的影响，应另外添加50-150ug/kg生物素。 采食高水平维生素可使雏鸡因伤寒导致的死亡率降低（Hill，1961)。添加高水平维生素E可使感染大肠杆菌雏鸡的死亡率降低40-5%(Tegerdy和Nockek，1975)。S0tt等(1982)认为球虫病对维生素1t会产生三重应激：a．球虫病降低采食量，进而使维生素K摄入量减少；b．球虫病损害肠道，从而减少维生素K的吸收；c．用球虫药会使对维生素K的需要量增加。
Whitehead和Portsmouth(1989)提出了应激条件下鸡日粮中的维生素添加量(见表1．3)。遗憾的是，关于应激对维生素需要量的影响还缺乏剂量反应资料。

4．维生素颉颃物

维生素颉颃物会干扰维生素的活性，Oldfield(1987)曾对维生素颉颃物的影响做过总结。在维生素颉颃物中，有些可切断维生素代谢分子，使其丧失活性，如硫胺素酶3有些可与代谢物结合，使其丧失活性，如抗生物素蛋白3有些由于具有与维生素相似的化学结构，可占据维生素代谢物的作用部位，如双香豆素。调整维生素供给量时，必需考虑饲料中维生素颉颃物的影响。

5．抗菌药的使用

一些抗菌药会改变肠道微生物区系和抑制某些维生素的合成，使动物对维生素的需要量增加，某些磺胺药由于抑制肠道中维生素合成，会使动物对生物素、叶酸、维生素K以及其它维生素的需要量提高。

6．日粮中其它营养素水平

采食低脂日粮时，会使与碳水化合物代谢有关的硫胺素和生物素的需要量提高(Whitehead，．1992)。如果脂肪消化受阻，脂溶性维生素便不能吸收。以脂肪为能量来源时，成本较高。因此，最低成本日粮配合时，会使侃脂水平降至最低，进而影响脂溶性维生素的吸收。但日粮中含高水平的多不饱和脂肪酸时，会增加对维生素E的需要量。

维生素与其它营养素之间的互作也会影响维生素的需要量。例如，维生素E与硒。维生素D与钙和磷，胆碱与蛋氨酸，烟酸与色氨酸之间的关系均会分别影响这些维生索的需要量。
7．体内的维生素贮存

体内的维生素贮存也会影响维生素需要量，对脂溶性维生素和维生素B12更是如此。脂溶性维生素易于在体内贮存，如维生素A和／或p-胡萝卜素在肝脏和脂肪组织中的贮存足以满足6个月或更长时间的需要量(McDowell，1989) (McDowe11，1989)曾对商品生产条件下动物的最适维生素营养及其影响因素做过总结。(见图1．2)。