菸鹼酸在禽畜營養需要之探討
壹、前言
維生素為禽畜維持正常生理之所必需，但並非表示所有維生素均要依靠外來的補充。維生素B群可在某些禽畜結腸和盲腸部位合成，但這些合成的維生素到底有多少能為禽畜所吸收與利用，尚無明確的報告。
菸鹼酸(Naicin)首先於1873年由Huber and Weidel合成；1913年Funk在米糠中分離出菸鹼酸；1935年Warbung and Christian發現輔𠕇Ⅰ，Ⅱ(coenzyme Ⅰ，Ⅱ)中含有菸鹼酸；1937年Elevhijemel et al.發現菸鹼酸可治療狗的黑舌病(black tongue)，並且也可以治療人類的癩皮病(Pellagra)。本文係針對菸鹼酸在各種禽畜營養上之需要作一探討。
貳、菸鹼酸在營養上之功能
(一)化學構造及性狀
化學式為C6H5O2N，一般稱為菸鹼酸或菸草酸，英文名稱為Niacin或Niconic acid，以菸鹼醯胺(niconic acid amide，niacinamide)參與生化反應。
菸鹼酸呈白色結晶狀固體，可溶於水及酒精，易溶於鹼性溶液中，於乾燥狀態下安定，在微鹼性溶液中亦尚呈穩定。
菸鹼酸易被脂化及氨解形成菸鹼醯胺，菸鹼醯胺為結晶粉末，化學式為C6H6N2O，可溶於水與酒精，乾燥狀態下於60℃時尚安定，水溶液可經短時間的高壓滅菌不影響力價。
(二)生化作用
菸鹼酸的功能乃形成菸鹼醯胺核𠐟酸𠕇，以輔𠕇的形式參與生化反應，一種為輔𠕇Ⅰ，即雙磷酸啶核𠐟酸(diphosphopyridine nucleotide, DPN+)或稱菸鹼醯胺腺嘌呤核𠐟酸(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD+)；另一種為輔𠕇Ⅱ，即三磷酸倈啶核𠐟酸(trihosphopyridine nucleotide, TPN+)或稱菸鹼醯胺腺嘌呤雙核𠐟酸磷酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, NADP+)。
1. 參與電子傳遞系統(Electrontransport system)中氧化還原反應氫原子之傳遞工作以產生ATP。
2. 擔任代謝過程中各種去氫𠕇(dehydrogenase)之輔𠕇(coenzymes)以完成氫原子之傳遞工作(表一)。
3. NAD為DNA接合𠕇(DNA Ligase)之輔𠕇。
表一、由菸鹼醯胺核𠐟酸𠕇所催化的一些反應
| 𠕇 | 受質 | 生成物 | 輔𠕇 |
| 醇去氫𠕇 | 乙醇 | 乙醛 | NAD+ |
| 異檸檬酸去氫𠕇 | 異檸檬酸鹽 | α─酮麩酸鹽＋CO2 | NAD+ NADP+ |
| α─甘油磷酸去氫𠕇 | L─α─甘油磷酸 | 二羥基丙酮磷酸鹽 | NAD+ |
| 乳酸去氫𠕇 | 乳酸鹽 | 丙酮酸鹽 | NAD+ |
| 蘋果酸𠕇 | L─蘋果酸鹽 | 丙酮酸鹽＋CO2 | NADP+ |
| 甘油醛─ 3 ─磷酸去氫𠕇 | 甘油醛─3─磷酸鹽＋H3PO4 | 1,3─二磷酸─甘油酸 | NAD+ |
| 葡萄糖─ 6 ─磷酸去氫𠕇 | 葡萄糖─6─磷酸鹽 | 6─磷酸─葡萄糖酸 | NADP+ |
| 麩胺酸去氫𠕇 | L─麩胺酸 | α─酮戊二酸＋NH3 | NAD+ NADP+ |
| 麩氨基硫還原𠕇 | 氧化麩氨基硫 | 還原麩氨基硫 | NADPH |
| 對㝃還原𠕇 | P─苯對㝃 | 羥對㝃 | NADH,NADPH |
| 硝酸鹽還原𠕇 | 硝酸鹽 | 亞硝酸鹽 | NADH |
(三)作用機構
1. 當基質(Substrate)之氫陰離子(Hydrido ion)接至菸鹼醯胺(Nicotinamide)分子之第4個碳原子上時，有一定方向。
2. 結合方向有〝A〞、〝B〞二種不同之去氫𠕇各其特定之方向。
(四)代謝
菸鹼酸普遍存在於植物與動物中不可缺的營養分，在個體內有許多機構能將菸鹼酸轉換成NAD和NADP。這輔𠕇的生合成開始於菸鹼酸，而菸鹼酸的需求是從色胺酸(Trypotphan)的分解或日糧的供給。
(1)NAD／NADP從色胺酸
色胺酸轉換進入菸鹼酸和NAD中並不具有相當的效率。而大量的色胺酸依需要產生菸鹼酸且因各種禽畜之不同的轉換率，大約平均50至60mg的色胺酸才能產生1mg的菸鹼酸。
(2)NAD／NADP從菸鹼酸
在禽畜個體中菸鹼酸並沒有明顯的轉換成菸鹼醯胺。然而大部分日糧中的菸鹼醯胺在腸道中以去胺作用變成菸鹼酸。
NAD和NADP所參與的重大代謝反應
1. 碳水化合物代謝
(a)葡萄糖的分解代謝(好氧和嫌氧)
(b)Krebs cycle
2. 脂肪代謝
(a)甘油的合成和分解
(b)脂肪酸的合成和氧化
(c)類固醇的合成
3. 蛋白質代謝
(a)胺基酸的去胺和合成
(五)來源與排泄
(1)來源
良好的菸鹼酸源為家畜和魚的副產物、酵母、蒸餾和發酵副產物，花生和一些油粕。此外某些青飼料亦含有。至於乳製品和蛋的菸鹼酸含量則非常低。表二列出一些實用的菸鹼酸源。
表2. 菸鹼酸源
| 飼料分類 | 優 | 良 | 可至劣 |
| 大於100mg／kg | 10~100mg／kg | 1~10mg／kg | |
| 魚類 | 魚溶精 | 蟹粉、大多數魚粉 | |
| 肉類 | 心、肝、腎、白肌肉 | 深色肌肉 | |
| 乳和家禽產品 | 乳、乳清、蛋 | ||
| 青飼料 | 苜蓿粉 | ||
| 蔬菜和穀物 | 花生粕 米糠 向日葵油粕 麩皮 |
大麥、菜豆、玉米、高粱、糖蜜、燕麥、黑麥 | 水果 |
| 副產物飼料 | 酵母 | 麵包廠副產物 啤酒粕 蒸餾酒粕 肉骨粉 |
羽毛 |
(2)排泄
a. 菸鹼酸通常不以游離態排泄，在尿中只含少量之菸鹼醯胺(Nicotinamide)或菸鹼尿酸(Nicotinuric acid)。
b. 大部份之菸鹼酸在肝中發生甲基化作用(Methylation)，變成甲基衍生物，(如N─甲基菸鹼醯胺，N─甲基菸鹼酸)或這些甲基衍生物和甘胺酸(Glycine)發生結合後，在由尿中排出。
(六)缺乏症狀
(1)一般缺乏症狀
厭食、生長遲緩、皮膚病變、黏膜發炎、潰瘍、消化功能擾亂。
(2)特殊缺乏症狀
(a)以玉米為主食的人易患因缺乏菸鹼酸之癩皮病(Pellagra)。
(b)豬─體重減少、下痢、嘔吐、皮膚炎。
(c)雞─生長緩慢、口腔障礙、羽毛發育不良、皮膚炎。
(d)鴨─下痢、關節腫大、弓腿(Bowlegs)。
參、各種禽畜對菸鹼酸之需要建議量
1. 雞 單位：PPM
| NRC | Scott | AEC | |
| 白色肉雞 0~3W 3~6W 6~8W |
27 27 11 |
35.2 36
|
30 20
|
| 蛋雞 育成期 0~6W 6~14W 14~20W 產蛋期 |
27 11 11 10 |
30
20 |
|
| 種雞 | 10 | 30 |
*NRC,1984；AEC,1987
2. 鴨 單位：PPM
| NRC | Scott | Taiwan | AEC | |
| 肉鴨 0~3W 3~10W |
55 55 |
80 60 |
60 60 |
25 25 |
| 蛋鴨 0~4W 4~9W 9~14W 14─ ─＞ |
60 60 60 52 |
*鴨隻營養分需要手冊，1988；NRC,1984
3. 豬
| NRC | AEC | Taiwan | |
| 1~5kg | 20 | 20 | 20 |
| 5~10kg | 15 | 20 | 20 |
| 10~20kg | 12.5 | 20 | 12.5 |
| 20~50kg | 10 | 15 | 10 |
| 50~110kg | 7 | 15 | 7.8 |
| 懷孕 | 10 | 20 | 10 |
| 公豬 | 10 | 20 | 10 |
| 泌乳 | 10 | 20 | 12 |
*台灣地區飼養標準─豬，1990；NRC,1988；AEC,1987
肆、結論
菸鹼酸為B群維生素中的一種，屬於能量代謝作用中的一個酵素之輔𠕇成分，而快速生長和高生產性禽畜之能量需要量相當大的。假如這些必須的物質之一不能充分供應其利用，那麼禽畜的生產性能水準將降低至此必需之化學反應能達之程度。研究指出增加飼料之菸鹼酸含量可導至增加體重、改善飼料效率、降低腳部障礙和克服飼料的干攪。因此必需在飼料中添加足量的菸鹼酸以滿足其需要量。而各種禽畜之需要推薦量如下：
菸鹼酸需要量(PPM)
| 肉雞 0~3W 3~6W |
35.2 36 |
| 蛋雞 0~6W 6~14W 14~20W 產蛋期 |
27 11 11 10 |
| 肉鴨 0~3W 3~10W |
60 60 |
| 蛋鴨 0~4W 4~9W 9~14W 14 ─ ─＞ |
60 60 60 52 |
| 豬 1~5kg 5~10kg 10~20kg 20~50kg 50~110kg 懷孕 公豬 泌乳 |
20 20 12.5 10 7.8 10 10 10 |
(參考文獻略)
飼料營養雜誌(p.42~48)─鄭長義．九三年第六期