β-胡蘿蔔素，乳牛的免疫

反應以及乳房的健康

        β-胡蘿蔔素是維生素A的前驅物質是廣為人知的事實，然而近年來的研究顯示它在免疫上也扮演著獨立的角色。有關後者的研究仍處於萌芽階段。這種複合物就如同其他的類胡蘿蔔素一樣存在於植物中，因此動物必須仰賴植物性食物中的β-胡蘿蔔素或是額外添加的β-胡蘿蔔素以滿足其需求量。

        一般都認為大約有六十種的類胡蘿蔔素存在於一種動物或多種動物體內，扮演著維生素A先成物(provitamin A)的角色，其中β-胡蘿蔔素是最重要的一種。

        數十年來，科學家認為在某些動物血液中和組織中的高濃度類胡蘿蔔素，其作用僅限於最終轉變成為維生素A。最近在華盛頓州立大學的研究顯示，類胡蘿蔔素在保護哺乳動物細胞的作用上扮演著獨立的角色。

類胡蘿蔔素和乳房炎

        乳房炎是對經濟影響最距的一種乳房疾病，在兩種緊迫期間最容易發生乳房炎：

        分娩剛結束時和乾乳的早期。華盛頓州立大學的動物學家Boon P. Chew已在乳牛方面進行了15年的相關研究，他指出在這兩段時期內，血中β-胡蘿蔔素和維生素A的濃度會下降。華盛頓州立大學的研究者在兩個荷蘭乳牛的試驗中，採用三種不同的每日添加劑量：

        ▲每天每頭乳牛投與53,000國際單位的維生素A(NRC推薦量)

        ▲每天每頭乳牛投與173,000國際單位的維生素A

        ▲每天每頭乳牛投與53,000國際單位的維生素A以及300毫克的β-胡蘿蔔素(總計大約相當於173,000國際單位的維生素A)。

        對乾乳期乳牛所進行的試驗中發現，和只添加足量維生素A或增量維生素A的試驗組相比較，同時添加維生素A和β-胡蘿蔔素的試驗組其乳房內感染率降低將近一半(乳房內感染率分別為49％，50％和27％)(見圖一)。在第二個分娩後體細胞計數(somatic cell counts)的試驗中發現，與餵飼53,000國際單位維生素A／每天／每頭的母牛相比較，餵飼β-胡蘿蔔素的母牛其體細胞計數大約降低了38％(見圖二)。

類胡蘿蔔素的獨立作用為何?        

        值得注意的是添加β-胡蘿蔔素和豬隻、實驗動物胎兒健康的改善以及牛隻胎盤滯留發生率的降低都有某種相關性。科學家相信類胡蘿蔔素抗氧化劑的功能在於保護高度活躍的卵巢濾泡細胞、黃體以及子宮細胞免於自由基的傷害。因此能夠讓體內各系統保持最佳狀態並分泌重要的子宮蛋白質。

         抗氧化作用也能夠促進對於乳房炎的免疫作用，因為增加類胡蘿蔔素的含量能夠防止免疫細胞的不足，對於免疫細胞具有保護的作用。類胡蘿蔔素對免疫細胞的保護作用包括特異性的宿主細胞性免疫系統以及非特異性的宿主細胞性免疫系統。

        在產犢前四週到產犢後四週，餵飼荷蘭母牛300─600毫克／每頭／每天的β-胡蘿蔔素，發現其免疫反應要比每天僅餵飼120,000國際單位維生素A的母牛為佳。從上述研究以及其他研究發現，免疫反應是源自於完整的類胡蘿蔔素分子，而非所轉變成的維生素A。

        口服β-胡蘿蔔素可獲致較高的血漿β-胡蘿蔔素濃度，因此能夠提供異性的免疫調節作用，然而口服維生素A卻無法提高血漿β-胡蘿蔔素的濃度。此外也觀察到β-胡蘿蔔素能夠增進人類和小白鼠NK細胞(自然殺手細胞，抗癌細胞)的細胞毒性性用。

        β-胡蘿蔔素也能夠調節多形核嗜口性白血球(PMNs)和巨噬細胞的作用，這些細胞對於侵入體內之顆粒物質或病原體具有吞噬、破壞的作用。華盛頓州立大學的研究顯示，β-胡蘿蔔素能夠刺激多形核嗜中性球的功能，增進其殺菌的效果。此外，單獨添加維生素A對於外形核嗜中性球並不會產生作用。

使用與劑量 

        體內如果沒有抗氧化劑，如β-胡蘿蔔素的存在，那麼免疫系統以及其他系統內的活性的氧分子(reactive oxygen molecule)以及具有破壞性的自由基(destructive free radicals)就會明顯地削弱免疫反應。另有證據顯示類胡蘿蔔素能夠調節細胞核的作用。證據至少顯示在補充β-胡蘿蔔素之後，淋巴球的細胞核會吸收大量的β-胡蘿蔔素，並且細胞內β-胡蘿蔔素的濃度要比血漿中β胡蘿蔔素的濃度更為持久。

        實際上，β-胡蘿蔔素的添加量取決於某些考慮的因素。在試驗中餵飼荷蘭母牛300─600毫克的β-胡蘿蔔素／每頭／每天─ ─如果完全轉換的話，相當於120,000─240,000國際單位的維生素A。然而並非所有的β-胡蘿蔔素都會轉變成為維生素A，因為當β-胡蘿蔔素的採食量增加時其轉換率會隨之降低。因此為了要提供β-胡蘿蔔素在免疫上的獨立功能，其添加量就必須超過合成維生素A所需的添加量。

        此外不同品種的動物將類胡蘿蔔素由腸道完整地運送到血液中的能力也有差異。譬如與荷蘭牛相較之下，娟珊牛能夠運送更多的類胡蘿蔔素到乳汁中。飼料品質也是必須注意的，因為類胡蘿蔔素在高溫高濕的貯存條件下容易快速的氧化，只有極新鮮的草料才是類胡蘿蔔素的良好來源。

        雖然目前已經瞭解β-胡蘿蔔素能夠促進免疫的反應(維生素A不能促進免疫反應)，然而仍需要進行大規模的田間試驗來研究其效果。如果證實β-胡蘿蔔素有較為廣泛的使用效果，那麼補充β-胡蘿蔔素也許能夠降低乳牛業者使用抗生素所需的成本。

飼料營養雜誌(p.83∼86)─祥圃實業公司、九七年十一期