β胡萝卜素应用

桃花盛开 · 发表于 2011-4-24 12:52:47

奶牛的β-胡萝卜素营养

帝斯曼（中国）有限公司

奶牛繁殖障碍所造成的经济损失每头每年可达300元～1200元，其中50%的经济损失是因为使用寿命缩短和配种次数增加造成的。由于产量越高，奶牛的营养需要越难满足，越容易发生繁殖、代谢等疾病，所以高产奶牛被迫淘汰的风险远高于一般产量的奶牛。目前国内牧场每年要淘汰20%～30%的奶牛，其中繁殖障碍、肢蹄病和乳腺炎是导致奶牛淘汰的主要原因，而因繁殖障碍导致淘汰的奶牛占整个淘汰奶牛的25%以上，给牧场造成了巨大的损失。

β-胡萝卜素一直以来仅被当作是维生素A的前体，很多人认为只要奶牛日粮中补充足够的维生素A，就不需要β-胡萝卜素。但最近的研究发现β-胡萝卜素不仅是维生素A的前体，还是一种与奶牛繁殖过程密切联系的维生素，它具有自己独特的，不能被维生素A所替代的功能。

奶牛生殖器官中，尤其是黄体内存在大量β-胡萝卜素，但没有维生素A，O’Fallon 和Chew等也发现β-胡萝卜素是奶牛黄体细胞膜的不可缺少的组成成分。不管是体外试验，还是体内试验研究结果都表明β-胡萝卜素都参与许多繁殖生理过程：如Sklan等发现奶牛排卵后被转运进黄体内的β-胡萝卜素迅速增加，而黄体孕酮也正在这时产生，所以这可能表明β-胡萝卜素与正在其时合成和分泌孕酮的过程有关；Graves-Hoagland等发现奶牛在冬天缺少青绿饲料，β-胡萝卜素摄入减少时，黄体细胞分泌的孕酮就会减少，而Ahlsvede和Lotthamer等发现因缺乏β-胡萝卜素而导致的黄体细胞孕酮分泌减少的现象能通过补充β-胡萝卜素而得到改善，但增加维生素A的补充量则不能起到作用。

β-胡萝卜素缺乏的另一个表现是激素分泌不平衡，这可能是导致奶牛可观察发情减少，繁殖率降低，配种次数增加的原因。Lotthamer报道仅给奶牛补充A，不补充β-胡萝卜素时，奶牛配种次数为2.0次，但补充β-胡萝卜素后配种次数减少到1.4次。

缺乏β-胡萝卜素时LH分泌峰与排卵之间的时间间隔会延长，奶牛的发情表现减弱。β-胡萝卜素对激素分泌平衡的影响不仅影响奶牛的繁殖过程而且影响奶牛的生殖健康。Michal等发现补充β-胡萝卜素能显著减少奶牛的胎衣不下，但添加维生素A代替补充β-胡萝卜素则无作用
。Latthammer等（1976）的研究显示从产前两周到产后配种受胎期间（80天～100天）补充约200mg/天的β-胡萝卜素后奶牛的繁殖性能显著提高（见表1）。

Lotthammer等总结了许多试验结果后得出结论，认为奶牛仅补充充足的维生素A，而缺乏β-胡萝卜素时奶牛卵巢囊肿发生的几率上升，作者还认为缺乏β-胡罗卜素将导致奶牛产后子宫恢复缓慢，妊娠早期胚胎死亡率、犊牛腹泻和犊牛死亡率都将增加。

表1 β-胡萝卜素对奶牛繁殖性能的影响

		对照组（220IUVA/kg体重）	试验组（0.3mgβ-胡萝卜素+100IUVA/kg体重）	p
发情到排卵的时间(小时)		55	38	<0.001
黄体囊肿		30%	0%	<0.01
卵泡囊肿		10%	5%	>0.05
受胎率	一次配种	40.0%	68.4%	<0.01
受胎率	两次配种	55.0%	89.5%	<0.05
每头奶牛消耗冻精数		2.0	1.4	<0.05

在一项研究中，补充200mg/天左右的β-胡萝卜素后，对照组相对于补充β－胡萝卜的奶牛，发情周期长（20.4vs19.6），发情表现弱，血浆LH峰到排卵时间长（即排卵迟缓），卵泡囊肿和黄体囊肿发生频率高，排卵后血浆黄体酮的浓度上升较慢。

在奶牛诱导超排的试验中，血浆中β-胡萝卜素的含量大于2mg/l的奶牛，成熟的第三期卵泡数和卵子数都比血浆β-胡萝卜素低于这个水平的母牛的显著增加。

众多的研究结果表明奶牛卵巢内卵泡的生成和发育、排卵以及维持妊娠都需要高浓度的维生素A。但是，即使在给奶牛补充最佳量的维生素A的条件下，维生素A也很难渗透血液和卵泡膜之间的屏障进入卵泡，而β-胡萝卜素能够透过卵泡膜进入卵泡内的液体中，然后转化为维生素A，调节生殖活动，所以缺乏β-胡萝卜素将会增加卵泡囊肿的发生，导致排卵迟缓，降低奶牛的繁殖性能。

β-胡萝卜素对卵巢的重要性还体现在以下几个方面：

－它的抗氧化剂作用对维持黄体的功能特别重要；

－利用它来形成维生素A，因为发现母马摄入2.3mg/kg体重的β-胡萝卜素与摄入相当于同一数量的维生素A相比，第三期卵泡液中维生素A的含量更高，这对于促进视黄酸的形成和促进粒细胞中雌激素的生物合成是有利的。

－它牢固的结合在黄体细胞的微粒体上，并激发黄体酮的合成。

从上述可知β-胡萝卜素缺乏会严重影响奶牛的繁殖性能，导致产犊间隔延长，配种次数增加，产犊数减少，如果补充β-胡萝卜素则会有效改善上述状况，尤其对中国目前生产水平较高和青绿饲料稀少的牧场来讲，从奶牛产犊前14天到到产后受孕之间补充适量的β-胡萝卜素将获得最佳繁殖率和高质量的初乳，经济效益非常显著。

大量的研究表明过量补充维生素A，并不能替代β-胡萝卜素，奶牛还是会发生β-胡萝卜素的缺乏症，主要表现为：

－安静发情增加，产后发情延长

－孕酮分泌减少

－排卵迟缓，繁殖率低

－受胎率低

－孕酮浓度过低和维持妊娠困难

－黄体或卵泡囊肿增加

－妊娠早期胚胎死亡增加

－妊娠早期胚胎被重吸收

－犊牛易发腹泻和肺炎，犊牛成活率降低

但β-胡萝卜素对奶牛繁殖性能的促进作用还受到以下条件的制约：

－营养物质的不当供应，这样能使促性腺素释放激素的分泌减少

－应激，应激增加促肾上腺皮质激素释放激素的分泌，并减少促性腺素释放激素的分泌

－饲料脂肪含量的差异，脂肪是β-胡萝卜素吸收所必须的，而血浆中脂蛋白少将降低β-胡萝卜素的吸收效率。

充足的维生素A（部分是由β-胡萝卜素转化而来）能够增强乳腺细胞对病原菌的抵抗力，这已经是共识了。许多研究结果也表明β-胡萝卜素参与上皮细胞和免疫细胞的代谢，防止细胞有毒代谢产物的产生和代谢产物对细胞的破坏，这可以延长细胞的寿命和免疫细胞的活性，同时β-胡萝卜素也对细胞内过氧阴离子、过氧化氢和氢氧基的消除起着重要的作用，所以β-胡萝卜素不仅能促进奶牛的繁殖性能，并且能提高奶牛免疫系统的活性，促进乳房健康，减少乳腺炎、胎衣不下和子宫内膜炎等疾病的发病率，降低乳中体细胞数。而上述疾病在高产奶牛中非常普遍，尤其是在泌乳结束前和新产奶牛，因为这个阶段由于泌乳、产犊、代谢紊乱等应激使得奶牛对病原菌更加敏感。β-胡萝卜素也能为犊牛的黏膜提供最有效的保护，降低犊牛腹泻和肺炎的发病，但β-胡萝卜素很难通过胎盘被胎儿吸收利用，它们只能在出生后补充，所以初乳和乳中的β-胡萝卜素对新生的犊牛非常重要。

根据Arbeiter等的研究结果，血液中β-胡萝卜素的浓度不应该低于3.0μg/ml,如果低于1.0μg/ml就意味着β-胡萝卜素严重缺乏。Herdt等的研究表明放牧奶牛血液中β-胡萝卜素的浓度可达2.41mg/升，但不放牧奶牛血液中的β-胡萝卜素浓度仅为1.68mg/升，而我们未发表的检测结果表明只采食存放过的饲料的奶牛的血液β-胡萝卜素浓度还不到1.0mg/升。

青年母牛（350kg）约需要100mg/天的β-胡萝卜素来维持血液中β-胡萝卜素的正常浓度，而妊娠母牛的β-胡萝卜素的需要量则是它的两倍，泌乳母牛的β-胡萝卜素的需要量则是在基础需要100mg/天的基础上每产1kg乳需要增加β-胡萝卜素的需要量10mg/天～20mg/天。高产奶牛在泌乳早期每天β-胡萝卜素的需要量超过1000mg，但有学者对70个青贮饲料样本的检测结果表明80%的青贮饲料中β-胡萝卜素的含量低于200mg/kgDM，这个含量远不能满足高产奶牛的β-胡萝卜素的需要量。

补充β-胡萝卜素应该从产前2～3周开始一直持续到妊娠为止，这样就可以充分利用β-胡萝卜素对繁殖性能的促进作用，如果胎衣不下较多，可以将β-胡萝卜素的添加量增加到400mg/天，产后减少到200mg/天，全期成本约300元，但是减少的损失包括发情延迟、配种次数增加，治疗费用上升，乳腺炎发病，产量降低等各方面

奶牛乳腺炎发病率和牛奶中的体细胞数，也可以降低胎衣不下和子宫内膜炎的发病，但是补充β-胡萝卜素并不能代替良好的挤奶操作、牧场卫生和管理。

我们饲料检测的结果青贮玉米和秸秆中几乎不含β-胡萝卜素。禾本科牧草和苜蓿青贮中β-胡萝卜素的含量变化很大，主要取决于以下几点：

－收获期的变化

－青贮前水份含量的不同

－在晾晒、青贮和饲喂过程中的氧化作用

－储存时间