摘要：由于可以在肝臟中合成維生素C（VC）,，家畜以及反芻動物對日糧VC的需求尚未得到證實,。當(dāng)前已通過測定血漿VC水平來評估其供應(yīng)是否充足,，但檢測結(jié)果差異很大,。血漿VC水平會因熱應(yīng)激,、肝損傷,、肥胖和感染性疾病（如乳腺炎）而降低,。因此,，補充VC可能對血漿VC濃度低的牛有效果,。本文討論了牛血漿VC濃度的測定方法、VC營養(yǎng)以及給犢牛,、奶牛和肉牛補充VC的效果,。此外，提出了日本黑牛血漿VC濃度的參考范圍,。
翻譯：吳天佑（（略））
譯自：Asian-（略）,25(5):597-605
原文作者：T.Matsui
維生素C（VC）是所有具有抗壞血酸（AsA）生物活性的化合物的總稱,。大多數(shù)VC在動物體內(nèi)以AsA的形式存在，并且AsA可以可逆地氧化為脫氫抗壞血酸（DAsA）,。
日糧VC對一些動物來說是必不可少的,，包括人類、亞人類靈長類動物和豚鼠,。但許多哺乳動物,，如反芻動物,、豬,、馬、狗和貓,，可以從肝臟中的葡萄糖合成AsA,；此外，許多鳥類可以在肝臟或腎臟中合成AsA（Comb,，2008年）,。因此，在能夠合成AsA的動物中,，VC的日糧需求尚未得到證實,。然而，已在犢牛（Cole等,，1944年）和奶牛（Duncan等,，1944年）中發(fā)現(xiàn)壞血病（VC缺乏的典型癥狀）的發(fā)生,。在AsA合成受損的情況下,，反芻動物因日糧VC很容易在瘤胃中降解，可能比其他家畜更容易出現(xiàn)VC缺乏癥,。
目前,，在人類和實驗動物中進行了VC生物學(xué)功能的研究，主要涉及到VC的可逆的氧化和還原特性,。VC是某些加氧酶的輔助因子,，這些加氧酶參與膠原蛋白、兒茶酚胺和肉堿的合成,，以及異生物質(zhì),、膽固醇和酪氨酸的代謝（Comb,，2008年）。VC也是一種重要的水溶性抗氧化劑,，可防止蛋白質(zhì),、DNA和一氧化氮的氧化。此外,，VC還參與了維生素E的回收：α-生育酚清除代理自由基并與它們反應(yīng)形成α-生育酚自由基,，然后通過VC將其循環(huán)回α-生育酚。此外,，VC通過將鐵離子還原為亞鐵離子來增加鐵的生物利用度,。VC對免疫功能的影響有多種方式：（略）
VC可以增強成肌細胞、軟骨細胞,、成骨細胞,、脂肪細胞等幾種間充質(zhì)衍生細胞的體外分化。我們之前的研究報道了VC的生理水平促進了源自牛脂肪組織的前脂肪細胞的分化（圖1）,。VC的這些作用可能是由膠原細胞外基質(zhì)的合成介導(dǎo)的,。最近的一項研究表明，VC通過核轉(zhuǎn)錄因子E2相關(guān)因子-1(Nrf1)的核轉(zhuǎn)錄過程來刺激成骨細胞分化,，該因子可以結(jié)合抗氧化反應(yīng)元素,。因此，VC可能通過其對細胞內(nèi)氧化還原狀態(tài)的影響來介導(dǎo)某些基因的表達,，這也可能介導(dǎo)VC在細胞分化中的作用,。
圖1維生素C對源自腎周脂肪組織的牛基質(zhì)血管細胞的脂肪細胞分化的影響
VC供應(yīng)量的評估
AsA在動物體內(nèi)被可逆地氧化為DAsA,，這兩種形式都具有VC的生物活性,。因此可以通過分析DAsA血漿、血清,、白細胞或尿液中的AsA或VC（AsA+）來評估VC的供應(yīng)情況,。在奶牛血漿中，DAsA水平約為VC的10%,。因此,，血漿VC濃度與AsA濃度沒有顯著差異。
Hatipoglu和Muglali（1995）綜合分析了測量牛血漿VC或AsA濃度的文獻,，發(fā)現(xiàn)文獻報告的濃度差異很大,。在一些研究中，血漿VC濃度的測定方法可能存在問題,。盡管都知道儲存過程中樣品VC會降解,，但對測定血漿樣品中VC的降解關(guān)注較少。事實上,，即使將血漿樣品儲存在-30°C,，牛血漿中VC濃度在3d內(nèi)也下降顯著（Haiyingetal.,2003）,。因此，應(yīng)在采血后立即測定血漿AsA和VC濃度,?；蛘撸ㄗh在儲存期間用還原劑（如二硫赤蘚糖醇或二硫蘇糖醇）處理血漿樣品,，以提高牛血漿中VC的穩(wěn)定性,。必須注意的是，用這些試劑處理會將DAsA還原為AsA,，因此當(dāng)血漿樣品用這些試劑處理時,，將測量VC，而不是AsA,。
許多實驗采用比色法來測定反芻動物血漿AsA濃度,。這些研究應(yīng)用了基于AsA氧化的各種比色反應(yīng)。但一些比色法已被證明特異性較差,，并且容易受到血漿中還原性物質(zhì)的影響,。也有使用高效液相色譜（HPLC）測定血漿VC或AsA濃度。我們分別使用HPLC和分光光度檢測器在二硫赤蘚糖醇處理后和使用α,α'-聯(lián)吡啶法（一種比色法）比較牛血漿中的VC或AsA濃度,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)比色法測定的血漿AsA濃度明顯高于HPLC法,。我們還用上述HPLC方法和另一種在用二硫蘇糖醇處理后使用電化學(xué)檢測器的HPLC方法測定了育肥牛的血漿VC濃度，兩種方法的測量值沒有差異（未公布的數(shù)據(jù)）,。因此，我們認(rèn)為使用HPLC法測定牛血漿中VC濃度比較可靠,。
圖2補充VC對育肥肉牛血漿及尿液VC濃度的影響（n=5,，平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）
*表示與對照組（未補充VC）差異顯著；
a表示氫化大豆油包膜的抗壞血酸
據(jù)報道,，補充抗壞血酸2-聚磷酸鹽可以增加泌乳奶牛血漿VC濃度,，但不會增加尿中VC的濃度（Weiss，2001）,。而我們的結(jié)果顯示,，隨著用氫化大豆油包裹的日糧AsA添加量的增加，肉牛尿中VC（以與肌酐的比值表示）的排泄量在增加（圖2）,。說明尿液VC濃度與血漿VC一樣,，也可以判斷出VC的供應(yīng)是否充足。
VC的補充與血液循環(huán)中VC的濃度
VC在瘤胃中很容易被降解,。因此,，應(yīng)在日糧中補充瘤胃保護的VC制劑。在小母牛日糧中補充80g/d抗壞血酸-2-聚磷酸鹽（20gAsA/d,，54mgAsA/kgBW/d）可提高血漿AsA濃度（MacLeod等,，1999）,。Weiss（2001）報道，泌乳奶牛的血漿AsA濃度隨日糧中抗壞血酸2-聚磷酸鹽的添加水平（0g,、3g或30gAsA/d）線性增加,。通過在小母牛中補充抗壞血酸2-磷酸鹽（10gAsA/d，38mgAsA/kgBW/d）可增加血漿AsA濃度（Tyler和Cummins,，2003）,。Hidiroglou（1999）報道，40g/d的乙基纖維素包被的AsA可增加奶牛血漿AsA濃度,。我們研究了用氫化大豆油包被(0-36gAsA/d,，0-60mgAsA/kgBW/d）的日糧AsA對育肥肉牛血漿濃度和尿中VC排泄的影響，結(jié)果表明,，這些參數(shù)隨著日糧VC的添加量的增加而增加（圖2,，Padilla等，2007a）,；最低劑量既不影響血漿VC濃度,，也不影響尿VC排泄，但血漿VC濃度和尿VC排泄隨著AsA補充劑量的增加而增加,。
Hidiroglou等（1997）比較了幾種VC制劑（例如粉末狀A(yù)sA,、硅或乙基纖維素包被的AsA和抗壞血酸2-聚磷酸鹽）對綿羊的影響，并證明硅包被的AsA最有效地增加了血漿AsA濃度,。我們發(fā)現(xiàn)用氫化油包被的AsA制劑的功效在不同制劑中是不同的,，對血漿VC濃度的影響也不同。因此,，這些結(jié)果表明,，VC的有效性在制劑之間存在顯著差異。
犢牛中的VC
據(jù)報道,，新生犢牛的肝臟中AsA濃度很高,，此后大大降低（Watts，1950）,。新生犢牛血漿VC濃度高于其母牛,；然而，血漿VC水平隨后迅速下降,，因此6周齡和3月齡犢牛的VC濃度與其母牛相比較低（Bouda等,，1980）。在10周齡的犢牛中也報告了低血漿AsA濃度,，隨著時間的推移AsA水平逐漸恢復(fù)（Palludan和Wegger,，1984年）?；谶@些結(jié)果,，Palludan和Wegger（1984）提出小牛的肝臟AsA合成較低,，并且在肝臟AsA合成完全發(fā)展之前，生長犢牛需要補充VC,。此外,，據(jù)報道在斷奶犢牛中已存在有壞血病的發(fā)生（Cole等，1944）,。因此,，建議代乳粉應(yīng)含有2000mg/d的VC補充量（MacLeod等，2003）,。然而,，通過放射性標(biāo)記的試驗研究表明，犢牛能夠合成足量的AsA（Toutain等,，1997）,。該研究還表明，新生犢牛的血漿AsA濃度明顯高于其母牛,，但小牛的血漿AsA水平在2d內(nèi)降至其母牛的水平,，此后保持穩(wěn)定。
一般來說,，犢牛在生長過程中血漿AsA濃度的變化差異很大,。相反，單卵雙胎犢牛生長過程中血漿AsA濃度的變化表現(xiàn)出均勻性,，這表明對犢牛的AsA合成有強烈的遺傳影響（Palludan和Wegger,，1984）。遺傳變異可能會影響小牛補充VC的必要性,。此外,，圈養(yǎng)在金屬圍欄中的犢牛血漿AsA濃度低于圈養(yǎng)在犢牛舍中，這表明環(huán)境壓力增加了對VC的代謝需求,，導(dǎo)致血漿AsA濃度降低（Cummins和Brunner，1991）,。
據(jù)報道,，補充VC可預(yù)防犢牛腹瀉。飼喂含VC日糧的犢牛鼻腔和眼部分泌物較少,。然而,，這些報告未能顯示VC補充對中性粒細胞功能的積極影響或?qū)σ呙缃臃N的抗體反應(yīng)。Hidiroglou等（1995）報道補充VC可持續(xù)提高健康犢牛血漿中AsA的濃度,，但血漿IgG濃度和對疫苗接種的抗體反應(yīng)沒有受到很大影響,。
如上所述，犢牛對VC的代謝需求可能受環(huán)境條件的影響,。因此,，給犢牛補充VC的必要性可能是有條件的,。需要進一步的研究補充VC對犢牛健康的有益影響。
奶牛中的VC
葡萄糖是動物體內(nèi)AsA的唯一前體,。而泌乳奶牛乳腺需要合成大量的乳糖,，對葡萄糖的需求量更多。據(jù)MacLeod等（1999）報道由于對葡萄糖的高需求,，特別是在泌乳早期,，高產(chǎn)奶牛AsA的合成率較低。但Santos等（2001）報道血漿AsA濃度不受泌乳階段的影響,，并認(rèn)為內(nèi)源性AsA的產(chǎn)生能夠滿足泌乳奶牛對VC的需求,。酮病是一種與乳腺中葡萄糖利用率高以及奶牛無法通過日糧供應(yīng)滿足自身葡萄糖需要有關(guān)的疾病。我們研究了泌乳早期奶牛血漿VC濃度,，發(fā)現(xiàn)酮病癥奶牛的血漿葡萄糖濃度低于對照奶牛,，但血漿VC濃度沒有差異。這些結(jié)果表明血漿VC濃度與泌乳早期酮病的發(fā)生無關(guān),。并表明盡管葡萄糖不足,，但患酮病的奶牛仍有能力合成足量的VC以滿足其在泌乳早期VC的需要。
脂肪肝是許多泌乳早期奶牛主要的代謝疾病,。過量的脂質(zhì)以甘油三酯的形式儲存在肝臟中,，并會引起肝臟代謝功能下降。嚴(yán)重的脂肪肝還會影響肝細胞的功能以及完整性,，會導(dǎo)致肝細胞壞死和細胞滲漏,，以及血漿中肝酶和膽汁水平增加。我們研究了脂肪肝高風(fēng)險泌乳奶牛（即診斷為酮病的奶牛和臨床正常奶牛）和同一牛群中臨床正常的奶牛血VC濃度和血清診斷生化指標(biāo)之間的關(guān)系,。結(jié)果發(fā)現(xiàn)總膽固醇和白蛋白（肝功能的潛在標(biāo)志物）水平較低,，而堿性磷酸酶和天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（肝臟病變的標(biāo)志物）水平較高的奶牛，其血漿VC濃度較低,。因此,，肝功能失調(diào)可能會抑制VC的產(chǎn)生，進而降低血漿VC濃度,。脂肪肝與脂質(zhì)過氧化類似,，會誘導(dǎo)氧化應(yīng)激，因此脂肪肝奶牛的VC消耗量可能會增加,。抵消對肝臟的氧化損傷是預(yù)防脂肪肝的主要方法之一,。因此VC補充劑可以改善泌乳奶牛脂肪肝的嚴(yán)重程度。
乳腺炎會降低奶牛血漿VC含量,。一些研究人員通過在奶牛乳腺內(nèi)注射內(nèi)毒素誘發(fā)乳房炎,，研究腸外注射VC治療乳腺炎的功效。結(jié)果顯示在注射內(nèi)毒素的8小時內(nèi)，通過兩次靜脈注射25gAsA,，可以降低急性乳腺炎的嚴(yán)重程度,。另一項實驗表明，皮下注射AsA（25mg/kgBW）可促進接受抗菌素治療的奶牛從臨床乳腺炎中恢復(fù),。日糧中添加抗壞血酸2-聚磷酸鹽（30g/d）可減少因內(nèi)毒素誘發(fā)乳腺炎的奶牛乳中體細胞數(shù),，但并未改善血液中的中性粒細胞功能。補充VC可促進泌乳奶牛從乳腺炎中恢復(fù)或緩解乳腺炎,。但目前尚不清楚調(diào)節(jié)這些影響的機制,。
圖3熱應(yīng)激對奶牛血漿VC濃度的影響（n=4,平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）
*表示與對照組奶牛（置于18℃的空調(diào)房中）差異顯著，熱應(yīng)激時奶牛處于28℃
高溫環(huán)境會損害泌乳奶牛的散熱能力,，導(dǎo)致熱應(yīng)激,，從而增加氧自由基的產(chǎn)生，并產(chǎn)生各種疾病或者繁殖障礙等負面影響,。我們發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激使泌乳奶牛的血漿VC濃度降低50%（圖3）,。此外，我們還發(fā)現(xiàn)泌乳奶牛血漿VC濃度在夏季顯著低于秋季（Padilla等,，2006）,，結(jié)果與Tanaka等（2008）的研究一致。據(jù)報道,，補充VC可恢復(fù)熱應(yīng)激家禽和斷奶仔豬的生產(chǎn)性能,，這表明補充VC可能對熱應(yīng)激條件下的動物有益。據(jù)研究日糧中添加VC也可以減輕奶牛熱應(yīng)激的不利影響,。
肉牛中的VC
如上所述,，很多學(xué)者研究了奶牛的VC營養(yǎng)。然而很少有關(guān)于肉牛VC營養(yǎng)的研究,。Takahashi等（1999）報道在肉牛育肥過程中血漿AsA濃度下降,。我們使用HPLC測定了在臨床上健康的日本黑牛中血漿VC濃度，包括135頭犢公牛,、238頭育肥小母牛,、524頭育肥公牛、127頭育成母牛(圖4),。結(jié)果表明血漿VC濃度的個體差異很大,，并且性別不影響生長和育肥牛的血漿VC濃度。這些牛在13.4月齡時血漿VC濃度保持穩(wěn)定（22.5±3.3μM）,，此后逐漸下降。另一方面,，與生長牛一樣,，后備小母牛和干奶牛（22.7±2.1μM）的血漿VC濃度不隨年齡變化而變化。這些結(jié)果表明，血漿VC濃度會因增肥而降低,，但不會因?qū)嶋H年齡而降低,。眾所周知，肥胖會誘發(fā)氧化應(yīng)激,，血漿VC濃度與人體脂肪百分比成反比（Johnston等,，2007）。因此,，增肥本身可以被認(rèn)為是一種氧化應(yīng)激源,，會通過增加VC的消耗而導(dǎo)致血漿濃度降低。
從我們的實驗數(shù)據(jù)中可以推斷,，除了13.4月齡以上的育肥牛,，其他牛血漿VC濃度為22.6±2.8μM（3.98±0.50mg/L），接近于健康奶牛血漿濃度（3.11-3.45mg/L,，Hidiroglou,，1999）?；谖覀兊臄?shù)據(jù),，建議日本黑牛血漿VC濃度的參考范圍在17.1-28.2μM（3.00-4.98mg/L），育肥期除外,。如上所述,，補充最小劑量的VC不影響肉牛血漿VC濃度（16.8μM）和尿VC的排泄，但當(dāng)血漿VC濃度達到18.1μM時尿中VC排泄增加（圖2）,。說明達到尿中VC排泄閾值時的血漿濃度可能在16.8-18.1μM之間,。當(dāng)VC缺乏時，尿中VC排泄受到限制,。當(dāng)VC供給充足時,，血漿VC濃度高于排泄閾值，VC排泄量增加,。值得注意的是,，在炎熱季節(jié)，日本黑閹牛和小母牛的血漿VC濃度沒有降低,。泌乳奶牛在炎熱季節(jié)血漿VC濃度降低是合理的,，但肉牛并不是這樣，因為與非泌乳奶牛相比,，泌乳奶牛對熱效應(yīng)的敏感性增加是公認(rèn)的,。
圖4血漿VC濃度與肉牛月齡的關(guān)系（n=4，平均值
±標(biāo)準(zhǔn)差）
*表示與對照組奶牛（置于18℃的空調(diào)房中）差異顯著,，熱應(yīng)激時奶牛處于28℃,。
◇表示小母牛；▲表示閹公牛；○表示后備母牛及干奶牛,。除后備母牛和干奶牛外,，其他所有牛均使用SAS中的非線性回歸模型模擬曲線。當(dāng)X≤13.4時,，Y=22.5,；當(dāng)X≥13.4時，Y=-0.556X+29.9,，P＜0.0001,。
牛肉大理石花紋主要由肌肉中脂肪沉積程度決定。育肥期間肌肉中脂肪細胞的大小和數(shù)量增加（Cianzio等,，1985）,，暗示脂肪細胞的分化和脂肪積累是牛肉大理石花紋形成的重要因素。如上所述,，我們實驗結(jié)果顯示VC的生理水平刺激了源自牛脂肪組織的前脂肪細胞的分化（圖1）,，表明補充VC對生產(chǎn)高大理石牛肉具有潛在的好處。
盡管許多學(xué)者研究了日糧VC制劑對日本黑牛牛肉大理石花紋的影響,，但結(jié)果并不一致,，這可能是由于試驗牛頭數(shù)較少。Hirooka（2009）通過Mate分析重新評估了補充VC的效果,，結(jié)果表明補充VC后日本黑牛的牛肉大理石花紋顯著增加,。然而其中許多實驗沒有測定補充VC期間的血漿VC濃度，因此無法判斷VC的劑量是否足以影響VC的營養(yǎng),，即在育肥期間恢復(fù)血漿VC的濃度,。此外，血漿VC濃度在個體之間存在顯著差異,，大約20%的肉牛在育肥后期（超＞25月齡,；圖4）的血漿VC濃度高于最低參考值。因此,，補充VC可能對血漿中VC濃度相對較高的育肥牛沒有用處,。
據(jù)報道，在育肥牛中補充VC可以改善牛肉的硬度和質(zhì)地(Oohashi等,，2000,；Mori等，2006),，但機制尚不清楚,。
結(jié)論
雖然可以通過血漿VC或AsA濃度來評估VC的充足性，但必須注意防止樣品儲存過程中AsA降解,。HPLC方法因其特異性能夠可靠地測定牛血漿中的VC濃度,。熱應(yīng)激,、肝損傷、肥胖和感染性疾?。ㄈ缗５娜橄傺祝档脱獫{VC濃度。需要進一步的研究來闡明補充VC是否對血漿VC水平低的牛有益,。
（參考文獻略）
（來源：《奶牛之友》第117期）
「光明牧業(yè)」（略）
「光明牧業(yè)」（略）
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