龍門水產服務專欄－維生素D

(Vitamin D₃，Cholecaliferol)

一、前   言

        維生素D是一種脂溶性維生素，可預防及治療軟骨病。18世紀英國工業革命時期，都市兒童罹患軟骨病的比例特別高，當時的醫學界對此病因說法分歧，主要的論點有(1)因為缺新鮮空氣(2)缺乏日光照射(3)營養不良。直到1920年Mellanby等人才有較正確的看法，認為營養不良及缺乏光照都是導致軟骨病的主要因素。

        科學界由人工紫外光線照射與動物日光浴治療有相同效果的論點進而探討出維生素D的化學結構式、生物活性、代謝途徑等；近年來更發現維生素D不只對哺乳動物，對魚類及甲殼類也具有調節血鈣濃度，維持骨骼生長的生理功能。

二、生化學與來源

        維生素D屬於固醇類化合物，在自然界中多以維生素質存在，經光照獲得能量才變為維生素D。

        Ergosterol (麥角脂醇，即維生素D的先質)存在植物、酵母及黴菌中。綠色或正在生長中的植物D₂含量較少，而乾草因乾製過程中有陽光照射可使Ergosterol轉成D₂，所以維生素D含量較高。市面上許多營養食品如紫外線麵包，紫外線牛奶等即是添加D₂的商品。

        7-dehydrocholesterol(去氫膽固酯醇)只存於動物體，動物皮膚可將膽固醇合成去氫膽固脂醇，再經日光照射轉成D₃。維生素D₂與D₃具相同的生物活性，維生素D即是二者的通稱。但對某些動物而言(如雞、鱒魚)，對維生素D₃，使用D₂或使用D₃效果相同。

三、計量單位

        維生素的計量單位有I.U.(國際單位)U.S.P.(美國藥局單位)，I.C.U.(國際雞單位)，最常用的是I.U.。1 I.U.相當於0.025μg cholecalciferol的生物活性。

四、生理功能

        維生素D的代謝路徑與生理功能列簡圖如下：

1.代謝路徑

                                                                                                                 日光

    食物(含D₂或D₃)                                              由皮膚製造之D₃   ←┘

    ↓與腸黏膜細胞的binding globulin結合      │      當血鈣濃度下降

    進入血液循環←───────────┘                  ↓刺激   ←─────┐

    ↓肝臟 D₃ 25-hydroxylase                                        副甲狀腺 (Parathyroid glands) │

    25-hydroxy-D₃ (califediol)                                                     ↓分泌                          │

    (多餘的量便以此形式存在於肝臟)                          副甲狀腺荷爾蒙(PTH)           │

    ↓腎臟 1α-hydroxylase←─── 激 活 ───────┘                                  │

    1α，25-dihydroxy-D₃                                                                                                │

    └───────────── 回 饋 作 用 ──────────────┘

2.生理功能

(1)激活腸道上皮細胞，促進腸道對鈣的吸收與運輸。→ 維持血中正常的鈣離子濃度。

(2)增加腎及骨骼對鈣之再吸收。→ 促進骨骼礦化，促進成長。

(3)降低對副甲狀腺的刺激。→ 1α,25-dihydroxy-D₃分泌量減少。

        以上，維生素D的生理調節，是一種回饋(feedback)作用，當血鈣濃度過低時經由荷爾蒙與酵素的一連串刺激，腎臟分泌1α,25-dihydroxy-D₃之量增加，促進鈣的吸收，當血鈣濃度達到平衡後1,25-dihydroxy-D₃的量隨即減少。若量維生素D來源缺乏則使回饋系統中斷也引發缺乏症。磷的平衡也受維生素D的調節，但機制不很清楚，可能與鈣一樣。

五、缺乏與過多症

        維生素D缺乏症發生於成長中的個體稱為軟骨病，發生在成熟個體則稱為鬆骨病。軟骨病的典型症狀有血中鈣、磷濃度過低，軟骨鈣化不正常，軟骨接合處肥大，大骨弓化、關節增厚、僵直、骨骼易脆。鬆骨病最大的特徵是骨質密度過低。一般的發病過程皆屬慢性，急性型多發生在妊娠如母豬的產乳麻痺，母牛分娩麻痺等。

        理論上水產動物無維生素D缺乏症，因此維生素D的主要生理功能是調節血鈣濃度，魚(蝦)類可由鰓部直接吸收鈣(尤其海水富含鈣離子)不需D的調節就能達成平衡。事實上Barnett等人於1979年經過實驗證明魚類的飼料中仍必須添加維生素D。Lovell與Li，1978年曾試驗鯰魚的缺乏症，在餵給鯰魚缺D的飼料16週後鯰鯉呈現體重下降，身體灰分組成量降低，體組織含磷及鈣量較對照組低等。由於目前尚無明確的臨床測定法，日本某些學者認為魚類食用缺乏維生素D的飼料，除了紅血球數稍高外，其他斃死率、外觀上的變化等與對照組沒有差異。

        目前大部份水產飼料都添加D3，主要目的是避免發生生長遲緩的現象。

        過量的維生素D反而降低骨骼礦化作用，骨細胞壞死，腎及動脈鈣沈澱，異常鈣化等，嚴重時致死。對於禽畜，其致害程度遠較缺乏症棘手。在魚類因過量而中毒的致害性較小，此舉一例：Dfingerling trout的維生素D每日需要量為1,600∼2,400IU／kg，將量提高至3,750,000I.U.／kg，連續給予40週，結果除了血鈣濃度上升外，生長速率及存活率與對照組沒有差異。

六、在配方上的應用

        魚油富含維生素D₃，但其他原料的含量都很低。人工飼料中維生素D的額外來源有三：

(一)添加鱈魚肝油2％作為維生素A、D的來源。

(二)添加單味的維生素D。人工合成的製劑有D₂及D₃，家禽對D₂的利用率很低。鱒魚對D₃的利用率是D₂的3倍。由此可知在飼料添加劑的選擇上需考慮到各品種對不同劑型的利用率。

(三)添加綜合預拌劑

勇鰻(EEL-VIT)

勇蝦(PRAWN-VIT)

        勇鰻、勇蝦的維生素含量充足，一次添加即可滿足魚、蝦類對所有維生素的需求，且使用簡單方便，符合品管要求。此外本配方所使用之劑型皆為D₃ (cholecaliferol)。

七、安定性

        安定性類似維生素A，但較不易變化。真空下置於暗處一年後性質仍不改變。無機物、糖及游離脂肪酸會促使分解，製成預拌劑後每月損失4∼8％力價，兩者比較D₃較D₂安全。

飼料營養雜誌(92~95)－龍門實業公司．八九年十期

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