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生物素与猪只营养关系之探讨
吉加吉公司 谢芙美
自从离乳仔猪缺乏生物素的症状被报告以来，至今已数十年了，但各种猪对生物素的需要量，目前仍尚未定论。一般人都以为生物素均含於各种单味料中，且猪只肠内微生物能合成生物素，所以正常猪只的日粮中无需添加生物素。
但最近大部份以现场猪只为研究对象的研究报告却指出采食平常饲料的猪只，可能含有生物素缺乏的现象发生。你也许会怀疑这些由现场所做的研究报告，但以目前所做有关生物素需要量的少数试验，对於猪只日粮所需生物素的量，很难订出一个有意义的估测值。至於最新的 NRC 所推荐的猪只生物素需要量，也因缺乏猪只有关之资料，而以家禽的资料来估算的。
养猪业一直朝着圈饲的方向走，且对种畜群愈来愈重视；同时，每头母猪每年分娩的次数渐增，在怀孕期间的每日摄食量愈来愈少，这使得日粮中需以矿物质和维生素强化的量愈来愈增加。此外，对於生长快速，改进饲料效率、脂肪量减少及精肉量增加的选拔，也具有更大的压力。所以一般人都相信 ( 但未经证实 ) 目前圈饲的猪只需有更大的营养需要量。至於单味料中所含的维生素和矿物质的含量，也可能因栽培方式、品种、加工及处理过程而有不同。
繁殖效率不良所导致的高淘汰率，也是一个愈来愈严重的问题。跛脚乃是一种很复杂的症状，也是引致繁殖效率不良的一个因素。生物素也与足趾和脚掌和糜烂有关，这也许和生殖也有关系。
猪只日粮中添加生物素的压力愈来愈大。假如添加生物素可以改良种猪群的繁殖性能，则可节省好几百万的经费，但假如没有利益，则美国每年的饲料成本也不致於增加太多。
生物素的功能
生物素是复合维生素 B 群中的一员，也是六个与脱羧作用或转羧作用有关的酵素系统之一。这些酵素系统最有在组织中传递羧基及固定二氧化碳 ( 如重碳酸盐 ) 的能力。
这六种含生物素的酵素中的四种，对哺乳动物的代谢相当重要。这四种是 pyruvate carboxylase , propionyl - coA carboxylase , B - methylcrotonyl - CoA carboxylase 及 O acetyl - CoA carboxylase。pyruvate carboxylase 对葡萄糖的合成是必须的，且与脂肪酸的合成有关；propionyl - CoA carboxylase 则是氨基酸及奇数脂肪酸的分解代谢所必需的；B - methylcrotonyl - CoA carboxylase 是白氨酸代谢所需；acetyl - CoA carboxylase 则是脂肪形成所必需的。大多数含有生物素的脱羧酵素具有三种蛋白质成分：(a)生物素脱羧鶤。(b)转羧鶤。(c)及一个带有含生物素之羧基的蛋白质。
生物素缺乏症状
最初的生物素缺乏症状，乃是以含有卵白素 ( avidin ) 的日粮饲小猪而发生的，卵白素能与生物素结合。喂饲缺乏生物素的人工乳汁之小猪，也会发生生物素缺乏症状。最近一连串的试验，也证实了这些早期的发现，且对生物素缺乏症状的型式和结果，也提供了更详尽的资料。
典型的生物素缺乏症状包括秃毛、皮肤乾燥成鳞片状，舌头有白色的薄片及横沟，且因足底裂开使软跟糜烂，硬蹄足底及趾壁也会裂开。母猪的缺乏症状相同，此外，母猪之繁殖效率不良。缺乏生物素能改变动物的免疫反应。
虽然肥育猪的研究报告
虽然在欧洲及美国有几个现场的报告指出一般日粮中添加生物素具有良好的效果。但在控制良好的试验中，却得出在玉米 黄豆粉的日粮中添加生物素，对生长及饲料效率的改良效果并不大之结论。
在科罗拉多以 SPF 猪只所做的现场试验，乃是以 110μg 的 D 生物素添加於每公斤的玉米 高梁 黄豆粉日粮中，则每日增重增加 15%，饲料效率改善 17%，猪只在临床上并未显出生物素的缺乏症状，但有 10%的母猪却有临床上的生物素缺乏症状。Tagwerker 讨论了国外几个有关额外添加物素能改良生长肥育猪性能的研究结果，Combs 及 Poe 等人则报告年青的生长肥育猪日粮中额外添加生物素 ( 添加量自 55 ~ 880 μg／kg ) 对其平均每日增重及饲料效率只有些微的改进。
相反的，也有人报告说玉米 黄豆粉的日粮中添加生物素 ( 55 ~ 200 μg／kg )，对猪只的性能并无改进。Bryant 等人则发现添加生物素对猪蹄及趾的糜烂及蹄的挫伤并无任何效果，但添加生物素能减低蹄裂的严重性 ( P< 0.05 )，且能减少蹄裂现象的发生 ( P< 0.10 )。肝脏中 pyruvate carboxylase 的活性不因日粮中生物素含量的增加而受影响。
母猪的研究报告
到目前为止，尚未有长时期，且控制良好的有关母猪的研究报告，迄今只有一些现场的研究报告及几篇有关生产一胎的母猪或女猪的研究报告可供参考。
Brooks 等人对於在具有生物素缺乏症状的种猪群日粮中添加生物素的结果，提出下列报告：20 只母猪在怀孕期间每公斤日粮中添加 250 μg D 生物素，而在泌乳期间添加 150 μg D 生物素，六个月之後，与未添加生物素的母猪比较起来，添加生物素的母猪有 28%不再有蹄趾糜烂的现象，且添加生物素者的出生活仔猪数多一头，从离乳到再配种的间隔也比对照组的要短 ( P< 0.05 )。
Tagwerker 则在南斯拉夫做了有关在软足底因严重的糜烂而跛行的母猪日粮中添加生物素的现场试验，这些母猪对生物素治疗最有效的方法是：日粮中添加生物素 ( 500 μg／kg )，且每两周注射一次 5 μg 的生物素。在英国也有 Comber 做了一个试验，具有严重跛行的母猪群 ( 50%的母猪有此现象 )，可因日粮添加生物素而改良之，这些母猪因趾肿胀导致足底及蹄严重的糜烂，蹄部则较正常者柔软，较有弹性。这些母猪日粮中的主要热能单味料者为玉米、小麦、大麦、燕麦及粉头的混合物。最初六个月，每公斤日粮中添加 2200 μg的生物素，其後二个月添加 355 μg，而以後则继续添加 165 μg 的生物素。
相反的，Easter 等人使用玉米 黄豆粉日粮，Newman Elliott 使用大麦 黄豆粉日粮，他们的研究报告指示在第一个怀孕期中，怀孕日粮添加 200 μg／kg的生物素喂饲女猪，其生产性能在对照组和实验组之间并无差异。Bane 等人在怀孕猪日粮中添加生物素 ( 220 μg／kg )，对女猪蹄糜烂也没有效果。一般人都认为这些试验仅做了一个怀孕期，所以对於种猪群长期的几个胎次中所需要的生物素，并不足以说明之。以後所做有关的试验，至少应进行到第三胎次才比较准确。
生物素的检出
有些现场的报告指出日粮中生物素若未达最适合猪的需要量，反而会影响生长及饲料换肉率，但却不会有典型的脚溃烂情形发生，但我们切不可因之而认为生长及饲料效率对生物素的含量非常敏感。
现已有数种生物素用量标准被加以研究，以确定何者对猪只最有利，但到目前为止，尚未找出最适合的用量。要直接测出单味料中的生物素含量并不容易，最常用的一种方法就是利用微生物来检出其含量。至於最近所发表的用化学方法来检出生物素，则需以生物素和卵白素的结合为基础。等一下我们会谈到动物所采食的生物素量因各种单味料的生物利用率及微生物合成生物素量的不同，故不能仅以测量单味料中所含的生物素量为准。
血浆中所含生物素的含量，随所采食的生物素量而不同，但个体的差异相当大。
Hood 等人的报告中指出鼠肝脏中生物素的含量随其日粮中生物素的含量而异。Propionyl - CoA carboxylase , acetyl - CoA carboxylase 及 pyruvate carboxylase 都是含有生物素的酵素。若动物缺乏生物素，则其活动力会减低。pyruvate carboxylase 位於粒线体之内，所以与可利用生物素的接触也比位於细胞质内的 acetyl - CoA carboxylase 要困难得多。所以 pyruvate carboxylase 乃是对缺乏生物素最敏感的酵素。
若要以肝脏做为副指标，其缺点则是要将动物屠杀才能取得试验样本，所以由存活的动物所订出来的生物素需要量比较适用。acetyl - CoA carboxylase 的活动见之於人类、猪及鸡的血中，且在鸡体内与生物素的含量有关。含有粒线体的鸡红血球中，也发理有 pyruvate carboxylase 活动，此活动大小与日粮中生物素的含量有关。哺乳动物的红血球中不含有粒线体，所以猪血液中 pyruvate carboxylase 的活动状态与鸡不同，至於 pyruvate carboxylase 在含有粒线体的白血球中的活动情形，尚未被研究之。
脂肪组织中脂肪酸的组成对生物素的缺乏也相当敏感。缺乏生物素时，总脂质会减少而不饱和脂肪酸的比例会增加。但因有许多因素都会影响脂肪组织的组成，所以不能单独以脂肪组织做为衡量生物素的标准。
单味料中生物素含量的变异
生物素最主要的来源，就是来自动物所采食的饲料。日粮中可利用生物素的含量取决於单味料中生物素的含量以及动物所采食的饲料量。但每种日粮中此三者的差异均相当大。
每公斤正常的饲料中所含的生物素量，自 20 到 2600 μg不等。酵母及其他植物性蛋白质来源 ( 例如花生 ) 所含的生物素特别丰富，而谷物身为母猪日粮中最主要的成份，其所含生物素量却不多。
单味料中所含的生物素 ( 以微生物检出法则之 )，只有部分能被鸡和火鸡所利用。Frigg 则使用鸡只生长试验来测定谷类中所含生物素的生物利用率。玉米中所含的生物素极少 ( 45μg／kg )，但能被鸡全部利用，高梁、大麦、燕麦中所含的生物素，据报告只有 20 ~ 30%的利用率而已。小麦不会使鸡生长，表示其生物利用率相当低。Baker 则报告玉米、高梁、大麦及小麦中生物素的生物利用率分别是 122%、61%、69%、及 45%。所以当以某些壳类喂饲家畜时，尤其是小麦，则可利用生物素的量可能还要更少。
其他改变生物素需要量的因素
日粮中生物素的需要量受其他几个因素的影响。由於目前尚没有以猪所做的试验报告，所以我们采用有关其他动物 主要是鼠及家禽的试验来做参考。Wilgus 曾对几个影响火鸡生物素需要量的因素加以讨论。
由於胃肠道内的微生素可以和宿主竞争以制造动物所需的全部或一部分生物素，所以动物对生物素的需要量变成相当复杂的问题。根据研究报告，日粮中所存在的天然碳水化合物、消化道内微生物型式、及磺胺剂的有无，都会改变消化道内生物素的合成量。日粮中所含的药剂，可能会有利於、或不利於、或不会影响微生物的合成生物素。Wilgus 认为有关饲料添加剂、杀 剂、及除草剂的残留。对生物素需要量的影响，尚需做更进一步的研究。微生物合成作用大多发生在消化道的下半部，但是否也由此处吸收，则尚属疑问。然而有些单胃动物 ( 如天竺鼠及鼠 ) 当采食含低生物素的日粮时，能吸收足够的微生物合成的生物素以防止严重的生物素缺乏徵兆。至於猪体内微生物合成生物素的所在处，合成量及利用率，尚未有完整的研究报告，但许多人都认为应与鼠类似才是。
食粪癖是否能提供猪只额外的生外素则尚未定论。假如因食粪癖可使猪只获得其所需要的生物素 ( 此点尚未确知 )，则目前饲养於条状地面畜舍的猪只，与粪便接触的机会大大地减少，其对生物素的需要量也相对地增加。曾有报告指出鸡肠内的微生物能合成生物素和其他复合维生素 B，但对那些未与粪便接触的鸡只而言，只有极少的，甚至於没有微生物合成作用。
生物素的拮抗物质确实是存在的。最早被发现的生物素拮抗物质就是卵白素。此种蛋白成分中的蛋白质，具有一特性，就是其与游离、或与酵素结合的生物素，具有极强大的结合力。此 卵白素 生物素的复合物，在相当大的酸硷值范围内都非常稳定，且在胃肠道中不会被分解。某些存在於土壤、鶴肥、垫草、及腐败饲料中的链霉菌属的微生物，能制造 streptavidin 和 stravidin，此二者能与生物素结合而使生物素不能被吸收。现在已经知道有几种极强的抗生物素代谢产物之存在，其中有许多的构造与生物素类似。
疾病也是影响生物素需要量的因素之一。疾病通常会使家畜减低摄食量，减少养分的消化，且不能行正常的代谢，至於生物素与抗坏血酸 ( 维生素 C )、维生素 B12、叶酸、泛酸及维生素 B6、B2、B1 与钾之间的相互作用，亦曾被加以研究过。
摘 要
生物素 尤其是日粮中添加的生物素 在猪只营养中所扮演的角色，对营养学家而言，仍是一个谜。有几个现场报告强烈地指出日粮中所含的生物素，以及胃肠道内微生物合成的生物素，对目前饲养於现代化畜舍的猪只而言，不能经常的维持其蹄部的完整以及繁殖功能的最佳状态。然而由几个控制相当良好的试验报告中却发现猪日粮中添加生物素与否，二者间并无差异。虽然目前以高梁或小麦为主的日粮，似乎比以玉米为主者较易缺乏生物素 ( 但目前尚未有足够的证据支持此说 )。由於目前所做猪只生物素需要量的试验不多，故有关於猪只对生物素的需要量还不能下一个有意义的估算。虽然也有几个不同量的生物素被用以核算其在动物体内的利用情形，但尚无一个标准量能刚好满足猪的需要。
大家都已知有很多因素能改变鼠及家禽对生物素的需要量，但这些因素对猪是否也相当重要，目前尚不得而知。现在若要对今日猪只日粮中是否有必要添加生物素下一个断论，尚不可能。在做更多控制良好，且长期性的有关猪只的试验之前，任何有关猪只生物素缺乏症状的确认及分析，以及猪只对生物素的需要量，大多数均属於理论而已。
译自 Feedstuffs , March 9 , 1981
现代畜殖第十五卷( 70年 1 ~ 6月 )、70年5月号 ( 49 ~ 52 )
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