維生素C、硒、維生素E在禽畜營養上之重要性(中)
三、維生素E
(一)引 言
維生素一詞不是指述一種物質，而是指述一項活力，該項活力是以獨立物質或與該項活力有關物質的國際單位來表示。
具有維生素E活力的物質有數種，通常稱它們為(Tocopherols生育醇，抗不育維生素)。人類對這類物質的知識在最近25年間大有進展，我們無需對這些生育醇及其活力為人類所認識的經過詳加探討，但必須對目前所已接受的事實加以瞭解，以便將天然的及合成的生育醇之分析試驗結果和相對的生物功效加以闡釋。Tocophe-rols(生育醇)及Tocotrienols。
自然界中有八種不同的生育醇存在。根據它們的化學結構我們將其分別為Toc-opherols及Tocotrienols。
From Roche Co., －Vitamin E, an Essential Factor for Pigs and Poultry.
二者的差異是Tocotrienols在側鏈上具有三個雙鍵。Tocopherols和Tocotrienols可再用希臘字母α、β、γ、δ來加以細分，其特性係按甲基在第5，7，8號的一個碳原子或多個碳原子之位置而定。
表五係將所有Tocopherols及Tocotrienols的結果列出。
表五 Tocopherols及Tocotrienols的自然存在形態最新概念
存 在 的 形 態 |
甲 基 位 置 |
|
Tocopherols |
α β γ δ | 5，7，8 5，8 7，8 8 |
Tocotrienols |
α β γ δ | 5，7，8 5，8 7，8 8 |
欲確認此類物質所有成份的結構及活力需倚賴可靠之分析方法。直到現在，要藉分析方法將各種Tocopherols加以分離還是非常困難，通常在鑑定某一單一Tocopherol精確的化學性質時才施行分離手續。飼料中天然維生素E之含量在表列中之數值，通常均以總Tocopherols或α巁ocopherol的mg數來表明，不過後者包括α巁ocotrienol在內，這是採用Emmerie Engel方法所得的數值，此法仍舊難使α巁-ocopherol和α巁ocotrienol分離。因此直到現在，除非特別敘明，否則任何表值中各單味料所含Tocopherol的數值，均非專指α巁ocopherol。另一方面，最近的研究日益顯示：如要對飼料原料中所含維生素E之活力作一個精確的解說時，必須將α巁ocopherol專行測定。直到最近才有可能以某些較可靠的方法將不同的Tocopherols加以分離，也只有如此，才可對Tocopherols相對的生物功效加以核定。
惟該項工作尚未能將所有的Tocopherols分離出來，且所得的結果(如表六所示)也有差異。
表六 天 然 形 態 Tocopherols 之 相 對 生 物 功 效
天 然 形 態 |
相對的生物功效1 |
相對的生物功效2 |
| α－tocopherol
β－tocopherol
γ－tocopherol
3
δ－tocopherol α－tocotrienol β－tocotrienol |
100 15 ∼ 40 3 ∼ 19 1 7 ∼ 21 1 ∼ 4 |
100 40 10 …… 25 …… |
(二)飼料中的α巁ocopherol
基於對α-Tocopherol獨特活力之認識，並因分析方面的困難，歐洲共同市場負責這方面的委員會決定任何單味料及飼料中維生素E含量之宜否，均以α-Tocophe-rol的mg數來表示，而不考慮α-Tocopherol以外的任何Tocopherols及Tocotrienol。該項規定即將實施，並已逐漸為各會員國所接用。例如在德國，由官方管制的試驗室，現在已逐漸由Emmerie方法改用HPLC方法如蛋黃與飼料中之含量示於表七、八。
表七 蛋 黃 中 Tocopherol 含 量 Tocpherol ／ 蛋 黃 (μg ／ g)
α-toc. |
avg. |
γ-toc. |
avg. |
δ-toc. |
avg. |
Ratio of α-toc／γ-toc. |
|
Sasago et al.1 |
8.3-41.2 |
19.3 |
2.2-10.5 |
10.0 |
0.0-4.6 |
0.3 |
2.1 |
Pennock et al.2 |
37.3 |
16.1 |
2.3 |
||||
Tsugo et al.3 |
9.2-17.6 |
12.7 |
5.0-10.0 |
6.7 |
0.2-1.1 |
0.3 |
1.9 |
Mokadi et al.4 |
13.0-37.2 33.0-61.5 |
26.4 |
SASAGOK. et al.：J. Jap. Soc. of Food and Nutr. 27：147-151 (1974).
PENNOCK J.F. et al.：Biochem. J. 85：830 (1962).
TSUGO,T. et al.：J. Jap. Soc. Agric. Chem. 42：367 (1968).
MOKADI,S. et al.：Brit. J. Nutr. 17：347 (1963).
羅氏藥廠業已跟隨該項發展對慣用的飼料原料中所含的α-Tocopherol從事世界性的研究工作。其結果如表九a、b、c所示──
這些數字可作為計算合成α巁ocopherol所需補充量的依據。不過在計算之前，須先考慮α巁ocopherol的立體異構物的相對活力。這類異構實際上有八種，但是為了實用的原因，我們祇須比較天然的α巁ocopherol和所有α巁ocopherols的合成外消旋混合物之相對活力以配合表十所示的命名方式和相對生物活力值。
表八 數 種 飼 料 中 Tocopherol 及 Tocotrienol 的 含 量 (mg／kg)
對 於 其 他 飼 料 也 顯 示 相 似 情 形
| 單 味 料 | Tocopherols |
Tocotrienols |
||||||
γ－ |
β－ |
γ－ |
δ－ |
γ－ |
β－ |
γ－ |
δ－ |
|
大 麥 玉蜀黍 燕 麥 裸 麥 小 麥 玉 米 油 棉 子 油 棕 櫚 油 紅花子油 大 豆 油 大麥胚油 |
4 6 7 8 10 112 389 256 387 101 1330 |
3 2 4 9 50
710 |
0.5 38 3 6 602 387 316 174 593 260 |
0.1
0.8 18 70 240 264 271 |
13 2 7 13 4
143
26 |
7 4 1 9 25
32
181 |
2 5
286 |
69 |
Bauernfeind and Cort, 1974.
表九a 飼料原料中α-Tocopherol的含量 (mg／kg) (HPLC方法)
1.Cereals (穀物)
Ingredient (原料) |
X |
Sx |
Range |
n |
Barley Maize Maize plata Maize white Maize meal Maize feed meal (hominy feed) Maize gluten Maize gluten feed Maize germ meal Oats Rye Rice broken Rice bran Rice bran(fat rich) Rice pollard Sorghum Wheat Wheat bran Wheat middlings Wheat germ |
6.9 9.6 12.3 11.5 8.3 13.0 6.7 6.3 25.5 8.3 11.3 2.0 8.0 61.3 78.0 5.4 9.2 16.3 20.4 125.0 |
± 1.5 ± 3.3 ± 0.6 － ± 2.1 ± 6.8 ± 3.3 ± 2.6 － ± 2.0 － － ± 6.9 ± 19.0 － ± 1.6 ± 1.7 ± 5.1 ± 7.6 － |
4 - 11 1 ?21 12 - 13 3 - 25 5 - 12 2 - 20 2 - 16 3 - 11 2 - 49 4 - 11 8 - 14 － 2 - 16 35 - 78 － 1 - 8 5 - 11 10 - 24 9 - 41 － |
38 186 3 4 8 9 35 15 2 27 3 1 5 4 1 30 25 15 32 1 |
表九b 飼料原料中α-Tocopherol含量 (mg／kg) (HPLC法)
2.Animal protein carriers (動物性蛋白質)
Ingredient (原料) |
X |
Sx |
Range |
n |
Blood meal Bone meal Carcass meal Feather meal Fish meal Fish meal (low fat) Fish meal (high fat) Herring meal Meat meal Meat + bone meal Poultry offal meal |
3.0 4.0 5.3 8.0 4.6 1.3 10.4 15.0 0.8 1.7 0 |
－ － － － ± 4.6 ± 0.7 ± 5.2 － ± 1.2 ± 1.5 － |
1 - 5 － 5 - 6 4 - 12 0 - 21 0 - 2 3 - 16 － 0 - 5 0 - 5 － |
2 1 3 3 63 9 7 1 42 9 1 |
表九c 飼料原料中α巁ocopherol含量 (mg／kg) (HPLC法)
3.Oil seed meals (油籽粉)
Ingredient (原料) |
X |
Sx |
Range |
n |
Cotton seed meal Cotton hulls Cotton seed cake Ground nut meal Ground nut cake Linseed meal Olive meal Rape seed meal Canola meal Palm kernel meal Sesame cake Sesame extr. Soybean meal Soybean (raw) Safflower seed meal Sunflower seed meal Sunflower oil cake Sunflower bran |
9.5 10.5 35.0 2.5 2.3 1.5 4.0 12.0 14.5 2.0 ＜1.0 ＜1.0 2.5 11.0 7.3 11.5 5.0 8.0 |
±10.1 － － ± 1.0 － ± 1.5 － ± 3.7 － － － － ± 1.8 － － ± 5.6 － － |
1 - 32 10 - 11 － 2 - 4 2 - 3 0 - 4 － 9 - 19 10 - 19 － － － 0 - 10 － 2 - 16 4 - 25 － － |
12 2 1 4 3 6 1 6 2 2 1 11 108 1 3 15 1 1 |
表十 維 生 E 活 力 的 標 準
1 mg 的 DL-α-Tocopheryl 1 mg 的 DL-α-Tocopherol 1 mg 的 D-α-Tocopheryl 1 mg 的 D-α-Tocopherol |
醋酸鹽＝1 國際單位 ＝1.1 國際單位 醋酸鹽＝1.36國際單位 ＝1.49國際單位 |
附註：α-Tocopherol (醋酸鹽)的量恆以重量單位表示維生素E
的活力則恆以「國際單位」表示。
由分析方法所得天然α巁ocopherol的含量通常要乘以1.49以求得維生素E的IU值。並使其能和作為維生素E活力標準的合成α巁ocopherol值相加。此處必須強調的是1.49這個因數是由計算分子量而得之數值，但從來未經動物試驗加以證實。
(三)功 能
維生素E或Tocopherols是已知的生物性抗氧化劑，還有其他幾種功能述及，但這些其它功能和抗氧化劑功能是否具有間接或直接的關係，目前尚不清楚。維生素E的功能列於表十一。
表十一 維 生 素 E 的 功 能 及 其 在 動 物 生 產 上 之 重 要 性
功 能 |
作 用 |
經 濟 方 面 重 要 影 響 |
1.生物性抗氧化劑
2.呼吸鏈系上的成分 3.在核酸新陳代謝方面之功能 4.在內分泌腺中之功能 5.對於免疫系統的影響 6.祛毒劑 |
防止脂類物質在新陳代謝過程及脂肪組織中的氧化作用。 在細胞氧化還原過程中具有作用並影響氧氣的利用。 對於控制個別組織的分化作用及適應作用之特種蛋白質及酵素的合成具有作用。 促進某些荷爾蒙的釋放。 加速防禦感染的液遞抵抗力並增加抗體的產生。 |
防止缺乏性病症(主要是肌肉退化)之發生。防止脂肪腐敗而維持動物產品的品質保存。
促進生殖力。 協助預防疾病的感染。 增加防禦毒性物質(重金屬，黴菌毒素)的耐受力。 |
由實用營養學家的觀點來說，這些功能是相當有趣的，它們和動物的最佳產生能力和健康狀態息息相關。從這些方面來說，維生素E對免疫系統及抗毒作用的影響是很重要的。
維生素E在其抗氧化作用的功能方面和微量元素硒具有密切關係，並相互輔合。1970年初威斯康辛及康乃爾兩大學曾從事有關維生素E及硒個別活力之研究，其結果顯示硒是構成麩胱甘汰過氧化酵素(glutathione peroxidase)的一個重要部份，此種酵素會破壞在血漿中、細胞和小器官的水相中所含的過氧化氫及過氧氫化物。維生素E在細胞脂質膜中的作用是防止游離基及過氧化物之形成。康乃爾大學的Scott博士(1982)年曾形容維生素E為防禦的第一線，可防止過氧化物的形成；而硒為防禦的第二線，可將所有已形成的過氧化物在引起任何損害之前予以破壞。為了具有完善的防禦作用，維生素E及硒都是不可缺的。
(四)維生素E及不飽和脂肪酸
由此觀之，顯然維生素E的需要量是依代謝作用中不飽和脂肪酸存在之情況而定，此種不飽和脂肪酸來自飼料中所含的不飽和油脂，如魚肝油、玉蜀黍油、大豆油、亞麻仁油、葵花子油等。它們都會增加維生素E的需要量。如果這些油脂在飼料中經氧化而酸敗，或者更糟的是當動物食用時就已在進行過氧化作用，則動物更需要維生素E。如果它們是在被攝取之前就已完全酸敗，則唯一損害是存在於油脂中的維生素E受到破壞。但是如果這些油脂在被攝取時正進行活躍的氧化酸敗作用，則很顯然的會破壞體內存儲的維生素E，造成該動物維生素E的缺乏，而隨後顯示了各種病症。
由美國輸出到歐洲的黃玉蜀黍，因為在運輸之前儲存期間過久(美國的戰略性儲備)，通常維生素E含量不高。
因此我們可以說豬及家禽飼料中維生素E的強化量，並非以該動物之特殊需要為主要決定因素，而是依飼料的成分、脂肪及多不飽和脂肪酸的含量、多不飽和脂肪酸的品質及天然維生素E的含量而定。此點也由下表(表十二至十四)加以說明，表中顯示各種來源的植物油中亞麻油酸及維生素E的含量。
如果每克亞麻油酸中2 mg的α-Tocopherol的比例足以保護不飽和脂肪酸，則只有棕櫚油才能提供足夠的維生素E(但棕櫚油必須為新鮮狀態，且未受氧化作用)。
表十二 幾 種 飼 料 原 料 中 維 生 素 E 及 脂 肪 的 含 量*
Feedstuff (原 料) |
(粗 脂 肪) Crude fat g／kg |
(多不飽和脂肪酸) | Vit. E IU per g PUFA |
|
PUFA g／kg |
α- Toc.
mg／kg |
|||
Barley Oats Maize Rice broken Sorghum Wheat Soybean meal extr. Rape seed meal extr. Ground nut meal extr. Sunflower seed meal extr. Fish meal Meat meal |
25 52 45 22 40 20 14 23 15 15 55 60 |
9 16 27 4 24 14 9 7 4 5 16 5 |
6.9 8.3 9.6 2.0 5.4 9.2 2.5 11.0 2.3 11.5 4.6 0.8 |
1.2 0.8 0.5 0.8 0.3 1.0 0.4 2.4 0.9 3.5 0.4 0.2 |
* Average values (平均值).
表十三 各 種 來 源 的 王 米 中 α-Tocopherol 含 量 (HPLC法)
| Origin of samples | X |
Sx |
range |
Number of samples |
| Maize US： Spain Hong Kong U.S.A. Portugal Netherlands Chile total |
11.0 10.0 9.4 9.1 9.0 6.3 8.9 |
－ － 3.4 1.4 4.0 － 3.1 |
－ － 7 - 15 8 - 13 3 - 13 1 - 14 1 - 15 |
2 1 5 15 5 4 32 |
| Maize local： Thailand Portugal Argentina Chile Mexico Italy Brazil New Zealand China Uruguay Austria Canada France Total Overall means |
14.3 12.0 11.3 10.7 10.5 10.0 9.8 9.0 9.0 7.7 7.0 6.9 6.6 10.0 9.6 |
－ － 3.7 1.6 － 2.9 2.0 1.4 － － 3.0 1.4 3.5 3.1 3.1 |
14 - 15 － 3 - 18 9 - 13 10 - 11 3 - 16 6 - 13 7 - 11 － 6 - 9 3 - 12 4 - 9 4 ?14 1 - 18 1 - 18 |
3 1 32 6 2 36 26 6 1 3 9 10 7 142 174 |
表十四 脂 肪 中 維 生 素 E 的 含 量
Fat ／ Oil |
Average Linoleic Acid mg／kg |
Average α-Tocopherol content mg／kg |
mg α-Tocopherol／g Linoleic Aicd |
| Beef Tallow Coconut Lard Olive Palm Rapeseed Peanut Cottonseed Soybean Maize Sonflower Safflower |
20 20 80 100 100 160 200 510 530 540 600 730 |
7 14 7 85 420 200 270 650 230 500 650 400 |
0.35 0.7 0.019 0.85 4.2 1.33 1.35 1.27 0.4 0.92 1.08 0.55 |
飼料營養雜誌(56~67)
88年．第十一期─林慶福
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