脂溶性维生素的安全性
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摘要：脂溶性维生素是很重要的营养素，在食品或饲料业中作为添加剂，使用范围广泛。这类维生素可在体内贮存，缺乏或过量都会影响机体生长和代谢功能。本文综述脂溶性维生素的生理功能与来源、缺乏与过量时的危害，以及添加时的注意事项，以保证其使用的安全性。 关键词：脂溶性维生素；食品添加剂
维生素是维护人体健康、促进生长发育和调节生理机能所必需的一类有机化合物。化学结构不同，生理机能各异，既不参加组织构造，也不供给能量，但能帮助机体吸收大量能源和构成基本物质的原料，起到象酶和激素一样的作用。维生素的种类很多，比较容易缺乏，通常按溶解性把维生素分为脂溶性和水溶性2大类。
脂溶性维生素包括维生素A、D、E和K，不溶于水；溶于脂肪及脂性溶剂，故称为脂溶性维生素。在天然食品中脂溶性维生素常与脂质共存，在肠内吸收时也与脂质吸收密切相关，能以扩散被动方式穿过肌肉细胞膜的脂相，经胆囊从大便排出。当脂质吸收不良时，脂溶性维生素的吸收会减少，从而引起相应的缺乏症；长期吸收过量脂溶性维生素，也会对机体产生毒害作用。维生素D、K在体内合成，维生素A、E必须食物供给。吸收后脂溶性维生素在体内贮存，主要在肝。人是所有生物中最高等的一类，居万物之首。因此，无论何种可以用于动物饲料的营养素也与人健康有密切关系，脂溶性维生素也不例外。
1 脂溶性维生素生理功能与来源
1.1维生素A
维生素A又名视黄醛、抗干眼病维生素。纯品为淡黄色晶体，缺氧时对热稳定，有氧存在时对热不稳定，易被紫外线破坏。只有动物体内含维生素A，植物中的维生素A原β-胡萝卜素和类胡萝卜素在动物的肝内可以转变成维生素。维生素A包括A1、A2二种形式。其中A1存在于哺乳动物及海鱼的肝中，A2存在于淡水鱼的肝内，二者可直接被动物消化吸收。α、β、γ-胡萝卜素和玉米黄素在动物肠壁细胞内及肝等处经胡萝卜素酶作用转化为维生素A。饲料中胡萝卜素含量以β-胡萝卜素计量，胡萝卜素的吸收转化率高低，可因动物种类各异。维生素A表示单位，以前一直用国际单位(U)表示，后来因视黄醇提取和结晶广泛应用，其活性也比较稳定，现多用重量单位，每1U相当于0. 3μg视黄醇。胡萝卜素在体内吸收率约33%，转变成为视黄醇时仅为摄入量的50%，折算时， 1μg胡萝卜素相当于0. 167μg视黄醇。各种动物肝、鱼肝油、鱼子、全奶、奶油、禽蛋等是维生素A的最好来源；胡萝卜素来源于有色蔬菜，如菠菜、苜蓿、豌豆苗、红心甜薯、胡萝卜、辣椒、冬苋菜及杏子和柿子等水果。维生素A构成视紫红质，视紫红质由9， 11-顺视黄醛和视蛋白内赖氨酸的ε-氨基经形成席夫碱缩合而成；视黄醛是维生素A氧化产物。维生素A可刺激DNA合成，能调
节免疫功能；能恢复细胞生长接触性抑制，提高细胞间黏附。其衍生物在特异的糖蛋白合成中，可作为糖的运送者。主要生理功能是维持正常视觉，维持上皮组织的完整，促进结缔组织中粘多糖合成，维持细胞膜和细胞器膜结构的完整及正常通透性，增强免疫功能，以及抗氧化、抗突变和预防癌症等作用。
1. 2 维生素D
又名阳光维生素、抗佝偻病维生素，骨化醇；属固醇类衍生物，纯品无色晶体。从营养学角度，维生素D2种最主要形式是麦角钙化醇D2和胆钙化醇D3，结构很相似，仅17位侧链不同。维生素D2原存在于植物，如麦角和酵母；维生素D3存在于鱼肝油。紫外线照射下，人和其他哺乳动物都能经皮合成维生素D3，经化学变化发挥生理作用。维生素D2与D3对哺乳动物活性基本相同；对于包括家禽在内鸟类，维生素D3活性高于D2，前者为后者20~40倍；奶牛的维生素D2效价只有25% ~50%。计量单位有2种，即重量单位和U。每1μg维生素D3相当于40U，或1U维生素D3相当于0. 025μg胆钙化醇。维生素D3以海鱼肝最丰富，禽畜肝、蛋类和奶类并不高，单靠食品难以获得足够维生素D3。因此，接受日光照射体内合成维生素D3非常重要，也是很方便的途径。1，25-(OH)2D3能诱导钙结合蛋白(CaBP)合成及促进Ca-ATP酶活性，有利于钙、磷吸收。维生素D主要生理功能为调节钙、磷代谢，特别是增加小肠对钙、磷的吸收，对钙化有直接效应；调节肾对钙磷排泄。甲状旁腺切除动物，维生素D可增加磷清除率，使血清磷降低；控制骨骼中钙与磷贮存；调节血钙磷浓度。
1. 3 维生素E
又名生育酚、抗不育维生素，是有生物活性化学结构相似的酚类化合物，主要存在于植物油中。天然维生素E有8种，即α、β、γ、δ-生育酚和α、β、γ、δ-生育三烯酚，均为苯共二氢吡喃的衍生物。其中α-生育酚抗氧化性活性最高。维生素E有抗氧化作用，当食物中多不饱和脂肪酸含量增高时，应增加供给量。维生素E(mg)与多不饱和脂肪酸(g)比值至少要达到0. 6时，才能满足机体的需要。1U维生素E等于1mg。
维生素E极易被氧化，但保护其他物质不被氧化，是体内最有效的抗氧化剂。能对抗生物膜磷脂中不饱和脂肪酸过氧化反应，避免脂质中过氧化物产生，保护生物膜的结构和功能；还可与硒协同经谷胱甘肽过氧化酶发挥抗氧化作用，防止肝组织坏死和肌肉受损，维持红细胞的稳定性和毛细血管的完整性。α-生育酚能经影响膜磷脂的结构而影响生物膜的形成；维生素E与动物繁殖机能密切相关，具有促进性腺发育，促成受孕和防止流产等作用。维生素E可以促进血红素的合成，高剂量时还能促进免疫球蛋白的生成，提高机体抗病能力，增强抗应激效果。
1. 4 维生素K
又名凝血维生素，天然维生素K有二类：叶绿醌为维生素K1，甲基萘醌为维生素K2。维生素K1存在于绿色植物和动物肝中，维生素K2由动物肠及其他微生物合成。二者都是2-甲基-1， 4-萘醌衍生物。人工合成的有维生素K3、K4；K3活性高，为水溶性，使用方便，
实际应用最广泛。动物患病用大剂量广谱抗生素时，应考虑及时补充，以防止缺乏引起凝血功能障碍。维生素K是动物体内形成凝血酶原必需维生素，促进肝合成凝血酶原，即凝血因子II；调节凝血因子VII、XI及X合成。除凝血作用外，还参与钙代谢。
2 脂溶性维生素过量与缺乏的影响
添加剂的安全性，是指某种食品或饲料的添加剂在规定的处理、使用方式和用量条件下，其中所含某种有毒有害物质对动物机体产生任何损害，即不引起急性、慢性中毒，也不引起摄入该食品或饲料的动物及其后代产生潜在危害。我国已制定大部分动物饲料中维生素安全添加量的国家标准，以防止过量摄入脂溶性维生素可能引起的中毒，及其生长和代谢造成的不良影响。
2. 1 脂溶性维生素缺乏
2. 1. 1 维生素A缺乏：摄入量不足、小肠吸收不良或肝病时，维生素A原转变受阻时，均可能引起维生素A缺乏。维生素A缺乏时上皮组织增生，角质化，其中以眼、呼吸器官、消化系统、尿道及生殖器官等黏膜上皮受影响最大。泪腺上皮角质化后，眼泪分泌停滞，使眼睛干燥，引起干眼症；严重时可以发生角膜软化，甚至穿孔、失明。由于上皮组织不健全，特别是呼吸器官黏膜的破坏，细菌易入侵而引起感染，抗病力下降。性腺及性器官上皮细胞病变常能使生殖能力下降或丧失，表现为受胎率下降、流产、怪胎、难产等。维生素A不足还会引起视紫质合成减少，暗适应能力降低，严重时可出现夜盲症。
2. 1. 2 维生素D缺乏：维生素D不足或缺乏时，即使钙、磷供给充足，动物也不能很好的利用，钙、磷、镁在骨骼沉积会下降。幼龄动物成骨作用发生障碍，出现佝偻症和软骨症，牙齿发育不良，生长受阻；成年动物发生骨质疏松症，易发生骨折，关节变形等症状。母体孕期维生素D过度缺乏，会造成新生儿发生先天性畸形，母体本身也会受到损害。家禽如缺乏维生素D可降低产蛋量和孵化率，蛋壳变得薄而脆，很容易破损。
2. 1. 3 维生素E缺乏：发生维生素E缺乏时，机体可发生多种机能障碍。心血管系统可有血管平滑肌和心肌受损，心力衰竭，同时缺硒能促使症状加重。维生素E与硒同时缺乏时，会引起动物急性肝坏死；如果只缺乏维生素E或硒的一种，则表现为较轻症状的慢性病变。反刍动物如有的维生素E缺乏，则症状表现为营养不良，犊牛和羔羊可产生白肌病。猪睾丸退化，可发生肝坏死，营养性肌肉障碍及免疫力降低。家禽主要表现为繁殖机能紊乱，精子数量减少，种蛋孵化率低，脂肪组织褪色，并有渗出性素质病等。
2. 1. 4 维生素K缺乏：缺乏维生素K时产生低凝
血酶原症，血浆中多种凝血因子减少，血液凝结时间大为延长，甚至血液不凝结。由于动物消化管内的某些微生物能合成足够的维生素K2，因此成年动物不易缺乏维生素K。幼龄动物，特别是笼养幼禽不能由合成维生素K2满足其生长发育的需要。肠内疾病或动物长期服用广谱抗生素和抗菌药物制剂时，肠内合成维生素K的微生物活力下降，可引起缺乏。因腐烂植物饲料中形成的双香豆素，可降低维生素K利用率，所以当饲料中含有此类物质，以
及添加有磺胺类药物和抗生素时，需要在饲料中增加维生素K供应量。
2. 2 脂溶性维生素过量
2. 2. 1 维生素A过量：脂溶性维生素在动物体内具有贮积性。维生素A如果发生贮积不易从体内迅速排出。摄入量超过正常量50~500倍时会产生毒性反应。猪常见的症状表现为被毛粗糙，鳞状皮肤，箭壳周围皮肤裂纹处出血；并有血尿、血粪，过度兴奋，对触摸敏感，腿失控伴以不能站立，周期性震颤甚至死亡。鸡则表现为精神抑郁，摄食量下降，甚至完全拒食。兔有软骨损伤而引起耳朵卷曲，还可能引起妊娠母兔流产。瘤胃内的微生物会大量破坏维生素A。因此，反刍动物对于维生素A高摄入量耐受力高于非反刍动物。由于有关维生素A中毒引起高血钙和骨损伤报道较多，以前的研究将维生素A过量与钙代谢联系起来，但对其病理机制仍未阐明。目前有将维生素A毒性与膜现象联系起来的研究趋势，少量维生素A对于维持膜脂与蛋白质交叉连接的稳定性至关重要。但大剂量维生素A与膜的脂蛋白结合，进一步与外源蛋白结合，则会溶解红细胞而产生相应的病理改变。
2. 2. 2 维生素D过量：维生素D过量中毒可表现为高尿钙、厌食、恶心呕吐。口渴、多尿、乏力、关节疼痛，以及一般定向障碍。过量维生素D引起血钙过高使多余的钙沉积在心脏、血管、关节、心包或肠壁，可引起心力衰竭，关节强直或肠疾患，甚至死亡。维生素D3毒性是D210~20倍；因为维生素D3很容易被代谢为25-OH- D3，组织培养证明25- OH-D3对骨重吸收活动有影响。15头7~10 d龄奶牛犊和杂种牛喂维生素D、A和E复合物，每天维生素D 25000μg、E 88mg。结果所有牛都有精神不振、厌食、脱毛，步行困难等症状，其中6头在饲喂13~27 d后死亡；对其中3头进行解剖发现，在肺动脉内皮表面有红褐色沉淀物，肝轻微变色。对8头牛中6头牛进行血液化学检查，发现血浆中25-OH- D3和Ca浓度显著升高。
2. 2. 3 维生素E过量：维生素E相对于维生素A和D毒性很小，多数动物摄入超过其供应量100倍都不发生不良反应。但过量摄取维生素E可能会抑制维生素A及K吸收，且摄入量大于1200 mg/d生育酚当量时，会影响维生素K代谢，降低血小板粘附性，增强某些抗凝剂的作用，引起术后出血。高剂量维生素E引起仓鼠睾丸萎缩和精子量减少；公鸡性特征发育缓慢。向可生育鸡蛋注入维生素E，可引起胚胎死亡。体内高浓度维生素E，可能会抑制嗜中性粒细胞对细菌及真菌杀伤能力，增加早产儿患脓毒血症危险性。
2. 2. 4 维生素K过量：天然形式维生素K发生中毒的可能性很小，毒性主要来自于其水溶性合成类似物，其中维生素K3最为明显。K1以任何途径，给予极大剂量也不产生有害作用；K2毒性极小。合成的K3如不是经肠途径投用，可产生致死性贫血、高胆红素血症和严重黄疸，但引起毒性阀值至少是需要量1000倍以上。马对维生素K中毒特别敏感，以非经肠途径给予2~8 mg/kg即产生致死作用。多数动物非经肠途径投用LD50都比上述剂量大得多。可以认为，经肠途径给予较大剂量维生素K，一般不会引起严重的危害。
2+
3 添加脂溶性维生素注意事项
3. 1 有针对性选用
选择饲料添加剂时应综合考虑使用目的、质量规格、价格和个体因素。针对不同动物及同一动物不同缺乏症，选择不同的脂溶性维生素。此外，地区气候、土壤、水源等环境条件的差异，会对饲料有效成分和含量产生不同影响，在配合饲料时要有针对性的增减饲料添加剂的种类，以有效合理为目的。配制预混料时，如生产条件和技术力量好，可选择纯品或药用级脂溶性维生素制剂。如生产条件和技术力量差，应选择经过包被处理的制剂。如配制液体饲料或宠物罐头饲料，则应选择可溶性的制剂，以保证质量。
3. 2 合理供给适宜量
确定脂溶性维生素供给量时，应考虑日粮组成、脂溶性维生素的拮抗因子、饲料固有脂溶性维生素及其利用率、饲养方式和环境条件，动物健康状况，以及有无应激存在等。确定供给量时，应区分饲养标准需要量和实际供给量的差别。需要量是指在正常情况下，能保持动物健康及生产性能发挥的最低需要量；供给量则除考虑上述原因外，还需要考虑动物在不同生理状态下，对维生素的利用能力以及影响维生素利用的因素在内的总需要量。在实际应用中，应根据动物不同生理状况和生产性能，包括安全系数在内的供给量来添加脂溶性维生素。
3. 3 使用前预处理
脂溶性维生素添加剂一旦开封后，应尽快用完，以保证使用效果。通常制粒、膨化冷却后，再喷涂在颗粒料表面，能减少脂溶性维生素的损失。由于添加剂在配合饲料中占比例很小，不可能1次搅拌均匀，在使用维生素添加剂时，事先用少量玉米粉等载体预混合，再逐级扩大混匀。添加剂不均匀，可直接影响效果，不能达到使用添加剂目的，造成浪费，甚至产生危害。因此，充分预混均匀能显著降低可能发生的并发症的发病率。
3. 4 注意营养素相互作用
各种饲料添加剂间存在协同与拮抗作用。如果将有协同作用的成分配在一起使用，其功效能大于各自功效总和，能有事半功倍的效果。反之，则会使其功效明显降低，甚至无效或产生毒副作用。脂溶性维生素与大部分矿物质共存时不稳定。在潮湿或含水量较高时，脂溶性维生素对各种因素稳定性均降低。试验结果表明，维生素K如与氧化物或碳酸盐微量元素同时使用时，贮藏损失率可达92%。因此，应注意配伍禁忌，以保持良好的营养功效。与水溶性维生素不同的是脂溶性维生素在体内可以贮存蓄积，过量后有毒性作用。在缺乏时会影响机体的功能，在补充时一定要注意适量，防止过量可能引起的危害。
营养与健康期末论文
