生物素在家禽營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用：一種必需但昂貴的維生素

韓浩月 張配配

摘? 要：生物素是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的一種必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，由于其在天然飼料原料中的含量很小，故養(yǎng)殖場(chǎng)必須通過(guò)額外添加才能滿(mǎn)足動(dòng)物的需要。然而，由于生物素的價(jià)格昂貴，這在一定程度上限制了其在添加劑中的使用。

關(guān)鍵詞：生物素;家禽;營(yíng)養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：S816 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2019）10-0003-03

雖然家禽對(duì)生物素的需要量極低，但是它在動(dòng)物的新陳代謝中起著非常重要的作用，并且會(huì)影響維生素預(yù)混料的成本。

對(duì)于一種在全價(jià)料（如肉雞日糧）中的添加量大約為0.1 mg/kg的維生素來(lái)說(shuō)，從各方面來(lái)看生物素都是一種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。此外，家禽對(duì)生物素的需要量極低：每噸全價(jià)料僅需添加0.1 g的生物素——其需要量如此小以至于除非使用微量級(jí)儀器否則無(wú)法檢測(cè)到。

那么，我們?yōu)槭裁磿?huì)擔(dān)心這種可以由任何常規(guī)維生素預(yù)混料提供的維生素呢？原因是生物素的價(jià)格。生物素可以說(shuō)是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中最昂貴的維生素。當(dāng)我們以千克飼料為單位考察時(shí)，其成本似乎不值得我們花費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)關(guān)注它，只需要知道生物素是動(dòng)物需要的眾多維生素中的一種便可。但是，當(dāng)我們開(kāi)始生產(chǎn)預(yù)混料并需要購(gòu)買(mǎi)整袋或整桶的生物素時(shí)，我們便會(huì)發(fā)現(xiàn)其費(fèi)用相當(dāng)高昂。D-生物素（生物素的活性形式）的純品價(jià)格高達(dá)1 000美元/kg，具體價(jià)格取決于產(chǎn)品的體積、來(lái)源和純度等。相較之下，維生素E（最昂貴的維生素之一）的成本大約為生物素的十分之一。維生素E是成本敏感型預(yù)混料中最受控制的維生素之一，這就足以說(shuō)明生物素的價(jià)格高昂。換句話說(shuō)，人們需要密切關(guān)注生物素。

1? 生物素的不同命名

從20世紀(jì)20年代后期至20世紀(jì)40年代早期，科研人員在這幾十年中發(fā)現(xiàn)并鑒定了生物素。生物素是由不同研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)的，從第一次被發(fā)現(xiàn)到最終得到鑒定的這一階段，研究人員對(duì)其命名了多個(gè)名字，如維生素B7、輔酶R和維生素H，直到研究人員最終確定其結(jié)構(gòu)后才由這些研究人員給出了合適的名稱(chēng)，即生物素。

現(xiàn)今，生物素是水溶性維生素之一，屬于B族維生素中的一種，是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的一種必需元素。必需營(yíng)養(yǎng)元素意味著動(dòng)物需要通過(guò)飼料等外部來(lái)源獲取。動(dòng)物的天然日糧是否含有足量的生物素還有待進(jìn)一步的研究，我們將在后文進(jìn)行論述。

2? 生物素的多種功能

生物素是動(dòng)物體內(nèi)碳水化合物、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)代謝所必需的物質(zhì)——本質(zhì)上，維生素在酶促反應(yīng)中起著輔助因子的作用，這種反應(yīng)涉及二氧化碳的分子間轉(zhuǎn)移。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，生物素在動(dòng)物機(jī)體的任何部位都是必需的。對(duì)于我們這些必修營(yíng)養(yǎng)代謝課程的人來(lái)說(shuō)，時(shí)常困擾營(yíng)養(yǎng)專(zhuān)業(yè)研究生的兩種酶是：丙酮酸羧化酶和乙酰輔酶A羧化酶。動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)代謝所依賴(lài)的這些重要的酶依賴(lài)于從外部攝取的一種維生素——生物素，而這種維生素的每日攝入量幾乎難以檢測(cè)，這似乎是一個(gè)悖論。

3? 生物素缺乏癥

機(jī)體缺乏生物素時(shí)，動(dòng)物的基礎(chǔ)代謝會(huì)減慢。我相信這很容易從上文中推斷。但是，在家禽中，我們會(huì)遇到一些動(dòng)物缺乏生物素的癥狀，并可以輕易地檢測(cè)到缺乏狀態(tài)。第一個(gè)癥狀是皮炎，或粗糙的鱗狀皮膚，特別是喙周?chē)钠つw和腿的上表皮。第二個(gè)癥狀是動(dòng)物嚴(yán)重缺乏生物素導(dǎo)致的骨短粗病，泛酸缺乏也會(huì)引發(fā)相同的癥狀。骨短粗病是發(fā)生于雞足墊上的嚴(yán)重?fù)p傷，會(huì)阻礙雞的行動(dòng)。要了解生物素對(duì)動(dòng)物皮膚健康的重要性，或許值得指出的是這種維生素通常會(huì)被加入頭發(fā)和指甲護(hù)理產(chǎn)品中——當(dāng)然也適用于人類(lèi)。但是，生物素也同樣適用于農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物，特別是那些生活在會(huì)降低動(dòng)物爪或蹄強(qiáng)度的生活環(huán)境中的動(dòng)物——如站在潮濕的地面上。

4? 雞蛋中的生物素和抗生物素蛋白

生物素最早是在雞蛋中發(fā)現(xiàn)的，雞蛋是這種維生素的豐富來(lái)源，因?yàn)檠芯堪l(fā)現(xiàn)給動(dòng)物飼喂生的蛋清會(huì)誘發(fā)生物素缺乏癥，這被稱(chēng)為“蛋白損傷”。蛋清中含有一種被稱(chēng)為抗生物素蛋白的抗生物素化合物。這是一種糖蛋白，它能夠很好地結(jié)合蛋黃中的生物素，因此在正常情況下這種反應(yīng)幾乎無(wú)法逆轉(zhuǎn)。為何雞蛋含有抗生物素蛋白的事實(shí)會(huì)逃脫科學(xué)家的法眼，但事實(shí)就是這樣。如果我們決定將生的蛋清飼喂動(dòng)物，我們應(yīng)該首先考慮到這一因素。熱處理會(huì)破壞雞蛋中的抗生物素蛋白，釋放生物素;但是，即便如此也無(wú)須擔(dān)心全蛋、生的蛋清或加工過(guò)程中的抗生物素蛋白。全蛋的抗生物素蛋白含量與生物素的含量大致相等。

因此，在最壞的情況下，雞蛋中的抗生物素蛋白只會(huì)中和雞蛋中的生物素，而不會(huì)影響日糧中其他原料或預(yù)混料中的生物素。

5? 哪些飼料需要補(bǔ)充生物素

玉米和小麥等谷物分別含有約0.06 mg/kg和0.11 mg/kg的生物素。大豆和菜籽粕等動(dòng)物的主要蛋白來(lái)源原料分別含有0.26 mg/kg和0.98 mg/kg的生物素。一般來(lái)說(shuō)，與家谷物是一種生物素含量較小的原料，但卻占了飼料組分的最大比例（約65%）。相比之下，蛋白質(zhì)原料在飼料中的添加比例較低（約20%），但它們是生物素的理想來(lái)源。顯然，所有天然原料的特點(diǎn)是其所含生物素的生物利用率都很低（50%），這意味著大約一半的天然生物素?zé)o法被動(dòng)物利用。

經(jīng)典日糧（玉米-豆粕型日糧）約含有0.09 mg/kg的生物素，與大多數(shù)建議量相比這一含量微乎其微。在此，我們應(yīng)該指出，美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)（National Research Council，NRC）（1994）對(duì)多種家禽的生物素建議添加量是0.15 mg/kg～? ? ? ? ? 0.30 mg/kg。因此，顯而易見(jiàn)，大多數(shù)天然的飼料原料無(wú)法滿(mǎn)足家禽對(duì)生物素的總需求。在飼喂小麥型日糧的情況下，由于小麥中的生物素幾乎無(wú)法被動(dòng)物利用，這種缺乏則更加明顯。

大多數(shù)權(quán)威機(jī)構(gòu)建議在家禽的常用維生素預(yù)混料中添加D-生物素純品。添加量（在不考慮天然飼料成分中生物素含量的情況下）需要進(jìn)一步討論，因?yàn)檎缥覀兯哪菢樱锼厥且环N價(jià)格十分昂貴的原料。根據(jù)文獻(xiàn)綜述和商業(yè)經(jīng)驗(yàn)，我個(gè)人的偏好是在肉雞和蛋雞的所有玉米型日糧中添加0.1 mg/kg的生物素，小麥型日糧的添加量應(yīng)該加倍。這個(gè)添加量可能有點(diǎn)過(guò)多，但潮濕的墊料是肉雞生產(chǎn)中的一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，而且對(duì)于目前無(wú)籠飼養(yǎng)的蛋雞而言此問(wèn)題更嚴(yán)重。當(dāng)飼料使用替代性蛋白質(zhì)原料時(shí)，我們需要謹(jǐn)慎考慮這個(gè)添加量，但我們掌握的動(dòng)物生物素需要量和生物利用率的信息又十分有限且過(guò)時(shí)，寧可失之過(guò)于安全。

6? 生物素是一種重要的維生素

生物素是一種重要的維生素，因?yàn)樗趧?dòng)物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)代謝中起著重要作用，但其需要量極低。

大多數(shù)天然飼料原料并不含有充足的生物素，事實(shí)上小麥幾乎不含生物可利用的生物素。因此，生物素必須通過(guò)預(yù)混料提供，但高昂的成本限制了其在低價(jià)產(chǎn)品中的使用。

原題名：Biotin for poultry： an essential but expensive vitamin（英文）

原作者：Ioannis Maromichalis