李 寧 李夢雅 彭全輝

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所，牛低碳養(yǎng)殖與安全生產(chǎn)四川省高校重點實驗室，成都 611130)

B族維生素是一類水溶性維生素的總稱，包括維生素B1(硫胺素)、維生素B2(核黃素)、維生素B3(煙酸)、維生素B5(泛酸)、維生素B6(吡哆素)、維生素B7(生物素)、維生素B9(葉酸)、維生素B12(鈷胺素)等，通常以輔酶或輔助因子的形式參與機體能量代謝，對機體健康起到積極作用。早在1915年，Theiler等[1]就觀察到奶?？梢栽诤荛L一段時間采食B族維生素含量很低的飼糧而不表現(xiàn)出缺乏癥，并非常有預(yù)見性地提出奶牛對B族維生素的需求低可能是由于瘤胃微生物的合成作用。后來Zinn等[2]研究表明，奶牛小腸中B族維生素的通過量超過飼糧中的供給量，進一步表明瘤胃微生物可以合成B族維生素，因此認(rèn)為沒有必要在飼糧中額外補充B族維生素。由于這些早期研究和認(rèn)識，B族維生素的重要性在很長一段時間內(nèi)在很大程度上被忽略了。但隨著集約化養(yǎng)殖的快速發(fā)展和人們對動物生產(chǎn)性能、畜產(chǎn)品品質(zhì)的要求越來越高，動物的生活環(huán)境中應(yīng)激因子越來越多，反芻動物生長、生產(chǎn)所需的營養(yǎng)也應(yīng)隨之增加。而B族維生素作為參與碳水化合物、脂類、蛋白質(zhì)以及核酸等代謝的輔助因子，其需求量隨著機體代謝活動的增強而增加，反芻動物自身合成的B族維生素的量已不能完全滿足高產(chǎn)動物的代謝需求。

目前，諸多研究表明飼糧中添加單一或混合B族維生素對改善反芻動物健康、提高生產(chǎn)性能具有積極作用。Wang等[3]用高精料飼糧誘導(dǎo)奶牛瘤胃酸中毒后添加180 mg/kg的硫胺素可以降低乳酸產(chǎn)生菌的相對豐度，提高瘤胃pH，緩解瘤胃酸中毒。Du等[4]在妊娠奶牛飼糧中添加118 mg/d的葉酸，產(chǎn)奶量增加了1.88 kg/d，乳脂和乳蛋白產(chǎn)量分別增加了0.07、0.10 kg/d。Hausmann等[5]研究指出，在圍產(chǎn)期奶牛飼糧中添加40 mg/d生物素，乳脂產(chǎn)量提高了0.21 kg/d，產(chǎn)后酮病的發(fā)病率降低了22%。此外，B族維生素對反芻動物的免疫功能和繁殖性能也有積極影響。飼糧中添加煙酸可以降低熱應(yīng)激牦牛的炎癥反應(yīng)，降低血清白細胞數(shù)、白細胞介素-1β和腫瘤壞死因子-α含量[6]。Juchem等[7]研究發(fā)現(xiàn)，給荷斯坦奶牛飼喂添加包被復(fù)合B族維生素[由生物素、葉酸、泛酸、吡哆醇和鈷胺素組成，4 g/(頭·d)，飼喂200 d]的飼糧使得第1次人工授精的受精率比對照組提高了4.8%。了解瘤胃B族維生素合成的影響因素是調(diào)控瘤胃B族維生素合成，確保動物機體各項功能正常發(fā)揮的前提。因此，本文擬對B族維生素的營養(yǎng)生理作用、飼料來源、瘤胃合成及其影響因素進行綜述，旨在為B族維生素在反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用提供參考。

1 B族維生素的營養(yǎng)生理作用

1.1 B族維生素改善機體健康

硫胺素以丙酮酸脫氫酶和α-酮戊二酸脫氫酶輔酶的形式參與糖代謝，大量研究表明，硫胺素在緩解奶牛瘤胃亞急性酸中毒(SARA)、改善瘤胃健康中發(fā)揮重要作用。在高谷物飼糧中添加硫胺素(180 mg/kg)增加了奶牛瘤胃微生物中擬桿菌屬、瘤胃球菌屬、琥珀酸弧菌屬等纖維素分解菌的相對豐度[8]。Pan等[9]研究表明，與對照組奶牛相比，在高精料飼糧中添加硫胺素(180 mg/kg DM)可使瘤胃pH升高，脂多糖(LPS)含量減少，降低炎癥反應(yīng)，表現(xiàn)為血漿白細胞介素-6含量降低，LPS結(jié)合蛋白含量減少，乳脂、乳蛋白含量增加。這主要是由于硫胺素能抑制LPS誘導(dǎo)的Toll樣受體4(TLR4)下游信號通路核因子-κB(NF-κB)的激活，從而減少炎癥因子的釋放，硫胺素的抗炎作用在小鼠中也得到驗證[10]。此外，瘤胃上皮細胞采用跨膜吸收，由閉鎖蛋白(oclaudin)、緊密連接蛋白-1(ZO-1)和緊密連接蛋白-2(ZO-2)以及緊密連接相關(guān)蛋白(如閉塞小帶)組成這一通道[11]。瘤胃酸中毒后，革蘭陰性菌在過酸環(huán)境中裂解釋放LPS等有毒代謝物，破壞瘤胃上皮的緊密連接。有研究表明，硫胺素缺乏時血腦屏障受損，出現(xiàn)occludin、ZO-1和ZO-2蛋白表達缺失，甚至出現(xiàn)免疫球蛋白外滲[12]。綜上可知，硫胺素主要通過增加瘤胃纖維分解菌豐度，提高瘤胃上皮緊密連接蛋白表達，減少炎癥因子分泌來緩解瘤胃酸中毒。

蹄病是影響奶牛健康的主要疾病之一，生物素是糖異生、脂肪和蛋白質(zhì)合成所需酶的輔助因子，已有研究發(fā)現(xiàn)，1和100 μmol生物素均能夠誘導(dǎo)表皮細胞的角蛋白特異性增加，但層狀上皮中細胞角蛋白表達不受影響，這些結(jié)果表明生物素可直接刺激表皮細胞的分化以及角蛋白和細胞內(nèi)黏合物質(zhì)的合成，以提高牛蹄的硬度[13]。有研究表明，在蹄部損傷的綿羊飼糧中持續(xù)添加3.26 mg/d的生物素，7個月后蹄部損傷有一定程度的愈合，但在12月后試驗結(jié)束時，損傷仍然存在，而飼糧中添加5.25 mg/d生物素的綿羊蹄部損傷在7個月內(nèi)愈合明顯，且運動能力得到顯著改善[14]。Collis等[15]研究表明，奶牛飼糧添加20 mg/d的生物素能減少白線病，從而減少跛行。此外，還有研究表明，飼糧中添加生物素的奶牛蹄殼硬度增加，修蹄時出血情況減少了26%[16]。乳房炎、產(chǎn)乳熱、皺胃移位、酮病、胎衣不下、子宮炎是常見的危害奶牛健康的疾病。Wrinkle等[17]在遭受熱應(yīng)激奶牛飼糧中添加19 g/d煙酸后，乳中體細胞數(shù)顯著低于對照組。Sacadura等[18]研究表明，飼糧中添加3 g/d復(fù)合B族維生素(由生物素、葉酸、泛酸、吡哆醇組成)有利于降低乳房炎的發(fā)生率，降低泌乳早期荷斯坦奶牛乳中體細胞數(shù)，而目前關(guān)于B族維生素減少乳中體細胞的作用機制尚不清楚，還需進一步研究。Morey等[19]的研究結(jié)果表明，飼糧中添加煙酸(24 g/d)對奶牛酮病、子宮炎、皺胃移位等疾病的發(fā)生率無顯著影響；Morrison等[20]的研究結(jié)果也表明，飼糧中添加復(fù)合B族維生素[由膽堿、核黃素、葉酸、鈷胺素組成，100 g/(頭·d)]對產(chǎn)乳熱、乳房炎、皺胃移位、胎衣不下等疾病的發(fā)生率無顯著改善。通過上述研究可以看出B族維生素對緩解SARA、減少蹄病作用明顯，但在預(yù)防奶牛常見繁殖疾病中具有局限性。

1.2 B族維生素提高生產(chǎn)性能并改善產(chǎn)品品質(zhì)

5,6-二甲基苯丙咪唑(5,6-DMB)是合成鈷胺素的前體物質(zhì)，添加1.5 g/(頭·d) 5,6-DMB可使血液中鈷胺素含量升高，奶牛的產(chǎn)奶量以及乳蛋白和乳糖產(chǎn)量均高于對照組[21]。在斷奶春羔飼糧中聯(lián)合添加鈷胺素和鈷，在157 d的試驗期內(nèi)平均日增重比單獨添加鈷增加了10 g/d[22]。此外，飼糧中添加16和32 mg/kg DM葉酸時，斷奶前羔羊的平均日增重隨葉酸的添加量呈二次曲線變化[23]。La等[24]在飼糧中加入3.6 mg葉酸，奶公犢平均日增重增加了0.11 kg/d。在奶牛飼糧中添加5.2 mg/kg葉酸，乳蛋白和乳脂產(chǎn)量分別提高了1.70和0.17 kg/d[25]。Yang等[26]研究表明，飼糧中添加100 mg/kg煙酸飼喂120 d后提高了閹牛背最長肌面積和大理石花紋得分。此外，Christodoulou等[27]在母羊飼糧中分別添加3和5 mg/(頭·d)的生物素，乳脂、乳蛋白、乳糖含量隨著生物素添加量的增加呈線性增加。Majee等[28]研究指出，在經(jīng)產(chǎn)奶牛飼糧中添加20 mg/d的生物素，干物質(zhì)采食量比對照組增加了0.7 kg/d，產(chǎn)奶量以及乳蛋白、乳脂產(chǎn)量分別提高了1.70、0.02、0.06 kg/d；在飼糧中添加復(fù)合B族維生素(硫胺素150 mg/d、核黃素150 mg/d、吡哆素120 mg/d、鈷胺素0.5 mg/d、煙酸3 000 mg/d、泛酸475 mg/d、葉酸100 mg/d、生物素20 mg/d)，產(chǎn)奶量以及乳蛋白和乳脂產(chǎn)量分別提高了1.10、0.02、0.04 kg/d。在泌乳早期和中期的荷斯坦飼糧中添加復(fù)合B族維生素[由生物素、葉酸、泛酸、吡哆醇組成，3 g/(頭·d)]均提高了乳脂產(chǎn)量，但泌乳早期奶牛產(chǎn)奶量提高了0.9 kg/d，且乳蛋白、乳能量產(chǎn)量均顯著高于對照組，而泌乳中期奶牛產(chǎn)奶量和其他乳成分與對照組相比并無顯著差異[18]，說明泌乳早期奶牛比泌乳中期奶牛對B族維生素更為敏感。因此，B族維生素在不同物種的不同階段的應(yīng)用應(yīng)區(qū)別對待。與其他B族維生素不同，煙酸能抑制乳脂合成。Wang等[29]研究表明，煙酸通過與G蛋白偶聯(lián)受體109A(GPR109A)結(jié)合激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)進而促進已酰輔酶A羧化酶(ACC)分泌，從而降低脂肪酸合成，還可以通過抑制AMPK抑制雷帕霉素靶蛋白/核糖體蛋白S6激酶(mTOR/S6K)信號通路抑制脂肪酸合成。Pires等[30]研究表明，在72 h的限飼期內(nèi)給奶牛持續(xù)灌注煙酸[3 mg/(h·kg BW)，每天中斷灌注2次]，血漿中脂肪酸含量降低，乳脂產(chǎn)量也持續(xù)降低，第1、2、3天相較于對照組分別下降了0.19、0.23和0.27 kg/d。綜合以上結(jié)果可以看出，除煙酸外，鈷胺素、葉酸和生物素都有助于提高乳品質(zhì)，但目前還沒有關(guān)于這3種B族維生素提高乳品質(zhì)的相關(guān)機制的報道。

1.3 B族維生素提高繁殖性能

前人研究發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)奶牛產(chǎn)后早期卵巢活動和能量狀態(tài)密切相關(guān)，長時間的能量不足會抑制卵泡的發(fā)育、黃體的功能以及生殖道的分泌活動[31]。B族維生素作為輔酶參與機體能量代謝，補充B族維生素對能量供應(yīng)不足的奶牛產(chǎn)后排卵和建立妊娠具有重要意義。Morrison等[20]研究顯示，在圍產(chǎn)期奶牛飼糧中添加復(fù)合B族維生素[由膽堿、核黃素、葉酸、鈷胺素組成，100 g/(頭·d)]后不排卵的發(fā)生概率降低了12個百分點。然而，B族維生素改善繁殖性能的細胞或分子機制尚不清楚。高同型半胱氨酸血癥對妊娠建立產(chǎn)生不利影響并與鈷胺素缺乏密切相關(guān)，有研究通過減少蘇格蘭黑臉羊鈷的供應(yīng)來降低鈷胺素的合成，結(jié)果表明，在缺乏鈷胺素的動物中，卵泡刺激素受體(FSHR)的表達量與卵泡數(shù)量呈正相關(guān)，鈷胺素對卵泡發(fā)育的影響可能是通過卵泡刺激素信號蛋白增強而產(chǎn)生的[32]。Kaur等[33]研究發(fā)現(xiàn)，添加B族維生素(膽堿、核黃素、葉酸和鈷胺素)顯著提高了催產(chǎn)素受體、黏蛋白5B、黏蛋白1、白細胞介素-1β和葉酸受體-1等基因的表達，引起子宮內(nèi)環(huán)境改變，為促進胚胎定植奠定基礎(chǔ)。另有研究表明，每天聯(lián)合使用320 mg葉酸和10 mg鈷胺素，奶牛難產(chǎn)發(fā)生率下降了6.3%[34]。目前，B族維生素改善繁殖性能的分子機制還不清楚，不同B族維生素的適宜添加劑量或組合也沒有定論，但B族維生素確實在提高動物繁殖性能中發(fā)揮著重要作用。

1.4 B族維生素提高機體免疫功能

諸多證據(jù)表明，能量代謝尤其是糖酵解和三羧酸循環(huán)與免疫細胞的功能相關(guān)[35]。調(diào)節(jié)性T細胞和M2巨噬細胞利用三羧酸循環(huán)供能，而Th1、Th2、Th17和M1巨噬細胞等則通過糖酵解過程來滿足自身能量需要[36]，因此B族維生素通過參與能量代謝間接參與免疫反應(yīng)。Wei等[37]研究表明，給圍產(chǎn)期奶山羊補充煙酰胺(5 g/d)提高了血清中免疫球蛋白G(IgG)的含量，降低了促炎因子白細胞介素-1β的含量。此外，Aragona等[38]報道，在荷斯坦奶牛飼糧中添加48 g/d煙酸后初乳中IgG含量增加了13 g/L。煙酸是GPR109A的配體，因此煙酸可以直接參與調(diào)控宿主免疫[39]。煙酸-GPR109A信號通路存在于多種免疫細胞中，其在巨噬細胞中表達量最高。有研究表明，用LPS誘導(dǎo)巨噬細胞后NF-κB向細胞核易位，炎癥因子的表達增加，用煙酸處理后NF-κB向細胞核易位減少，但當(dāng)GPR109A的含量明顯降低時，煙酸無法抑制NF-κB的核易位，煙酸-GPR109A偶聯(lián)至少在抑制炎癥轉(zhuǎn)錄因子p-NF-κB從細胞質(zhì)到細胞核的穿梭過程中起重要作用[40-41]。圍產(chǎn)期奶牛處于免疫抑制狀態(tài)，分娩時白細胞趨化能力下降，抗細菌感染能力下降[42]，補充煙酸、核黃素、煙酸+核黃素、混合B族維生素(核黃素0.3 g/d、煙酸3 g/d、吡哆素0.03 g/d、生物素0.04 g/d、葉酸0.04 g/d、泛酸0.42 g/d、硫胺素0.03 g/d)后血清中白細胞數(shù)量分別提高了5.95%、5.65%、4.46%、10.42%[43]。給感染皰癥病毒的肉犢牛注射復(fù)合B族維生素(核黃素16.91 mg、煙酸67.64 mg、吡哆素6.76 mg、葉酸2.09 mg、泛酸54.1 mg、硫胺素6.76 mg、吡哆素67.64 μg)顯著提高了試驗第24和28天血清中IgG含量，增強了機體的免疫應(yīng)答能力，降低了感染的敏感性，減少了呼吸道疾病的發(fā)病率和死亡率[44]。綜上所述，B族維生素對機體免疫功能的發(fā)揮起著重要作用，但其具體機理有待進一步研究。

2 飼料中B族維生素含量

飼糧可以為成年牛提供一部分B族維生素，幼齡反芻動物則主要通過飼糧獲得B族維生素。本文對采用相同方法測定的幾種反芻動物常用飼料中B族維生素的含量[45-52]進行了總結(jié)，詳見表1。從表中可以看出，不同飼料B族維生素含量相差較大，不用來源的同一種飼料B族維生素含量也具有高變異系數(shù)。飼草中B族維生素含量受收割時間的影響。Castagnino等[52]研究表明，早期收割可有效減少牧草中核黃素、煙酸、吡哆素、葉酸、鈷胺素流失，早期收割的紫花苜蓿中除硫胺素外其他B族維生素(核黃素、煙酸、吡哆素、葉酸、鈷胺素)含量均高于晚期收割的紫花苜蓿，早期收割的鴨茅中核黃素、吡哆素、葉酸和鈷胺素含量均高于晚期收割的鴨茅。此外，不同加工貯藏方式也會導(dǎo)致B族維生素含量的差異。苜蓿干草中核黃素、煙酸、吡哆素含量顯著低于苜蓿青貯[45-52]。長苜蓿青貯(14.1 mm)中各B族維生素含量均高于短苜蓿青貯(8.1 mm)[47]。目前關(guān)于飼料中B族維生素含量的報道有限，許多反芻動物用的大宗飼料原料如白酒糟、甜菜等的B族維生素含量未見報道。因此，在以后的研究中應(yīng)更多關(guān)注飼料中B族維生素含量，豐富飼料數(shù)據(jù)庫，對于指導(dǎo)反芻動物配方制作和評判具有重要意義。

表1 反芻動物常用飼料中B族維生素含量Table 1 Vitamin B content in ordinary ruminant feeds[45-52] mg/kg DM

3 B族維生素在瘤胃中的合成

研究瘤胃中B族維生素的合成量對確定其需要量至關(guān)重要，但是瘤胃中B族維生素的合成、降解和吸收同時發(fā)生，因此很難直接測定微生物合成B族維生素的量，一般用到達十二指腸的量減去其攝入量來計算瘤胃中B族維生素的合成量[49]，十二指腸流量用十二指腸食糜干物質(zhì)量與十二指腸樣品中B族維生素含量的乘積表示。飼糧中的B族維生素在瘤胃內(nèi)發(fā)生不同程度的降解，吡哆素和生物素在瘤胃降解量少。Zinn等[2]研究表明，硫胺素、核黃素、煙酸、吡哆素、泛酸、葉酸、生物素、鈷胺素的過瘤胃率分別為52.3%、1.2%、6.2%、101.0%、22.1%、2.7%、132.5%、10.0%；Santschi等[53]研究得出，硫胺素、核黃素、煙酸、吡哆素、生物素、葉酸、鈷胺素在瘤胃中的降解率分別為67.8%、99.3%、98.5%、41.0%、45.2%、97.0%、62.9%。作者查閱相關(guān)文獻[45-50,54-55]對B族維生素的攝入量、瘤胃合成量以及十二指腸流量值的范圍進行了總結(jié)，見表2。所有樣本均由舍布魯克研發(fā)中心Girard團隊使用相同方法測定，硫胺素、核黃素、煙酸、吡哆素使用高效液相色譜法測定，葉酸使用微生物法測定，鈷胺素使用放射法測定。表2顯示，硫胺素、核黃素、煙酸和吡哆素的瘤胃合成量均存在負(fù)值，可能是由于瘤胃未合成，也可能是由于瘤胃微生物的降解或瘤胃上皮的吸收大于瘤胃微生物的合成量；此外，吡哆素的攝入量始終大于十二指腸流量，這就表明奶牛的吡哆素必須依賴飼糧提供；煙酸和鈷胺素的攝入量極低，葉酸攝入量僅占到達小腸量的0.44%～2.86%，鈷胺素攝入量僅占到達小腸量的0.01%～6.39%，說明葉酸和鈷胺素主要依賴瘤胃微生物合成。從表中我們發(fā)現(xiàn)，同一種B族維生素在不同研究中瘤胃合成量差異較大。因此，我們將在下文對影響B(tài)族維生素瘤胃合成的飼糧因素進行總結(jié)。

表2 奶牛B族維生素的攝入量、瘤胃合成量和十二指腸流量(最大值和最小值)Table 2 Intake, ruminal synthesis and duodenal flow of vitamin B in dairy cows (maximum and minimum)[45-50,54-55] mg/d

4 影響B(tài)族維生素瘤胃合成的因素

4.1 碳水化合物

Seck等[46]研究了不同精粗比飼糧對B族維生素合成的影響，結(jié)果表明，高纖維飼糧(精粗比為4∶6)減少了硫胺素的瘤胃降解量，增加了吡哆素的瘤胃降解量，減少了核黃素、煙酸、葉酸的瘤胃合成量，對鈷胺素的瘤胃合成量無顯著影響；提高飼糧精料比例，硫胺素的瘤胃合成量顯著降低。此外，Schwab等[49]研究表明，與飼草含量35%的飼糧相比，飼草含量60%的高飼草飼糧降低了吡哆醇、葉酸和鈷胺素的瘤胃合成量；增加非纖維性碳水化合物含量(由30%增至40%)可增加煙酸、吡哆素和葉酸的瘤胃合成量，但會降低鈷胺素的瘤胃合成量。Beaudet等[45]報道，淀粉含量較高的飼糧核黃素和葉酸的瘤胃合成量有高于低纖維飼糧的趨勢，高纖維飼糧有利于促進鈷胺素的合成。此外，不同胚乳類型影響淀粉降解，進而影響B(tài)族維生素合成。玻璃狀胚乳致密的胚乳結(jié)構(gòu)降低了淀粉的瘤胃降解性，以每單位干物質(zhì)攝入量(DMI)表示時，與玻璃型胚乳相比，粉質(zhì)胚乳玉米能增加煙酸和葉酸在奶牛瘤胃中的合成量[55]。以上研究結(jié)果表明，高纖維飼糧提高硫胺素和鈷胺素的瘤胃合成，減少核黃素、煙酸、吡哆素和葉酸的瘤胃合成。

4.2 氮素

飼糧氮水平影響瘤胃對B族維生素的合成。Lardinois等[56]研究表明，飼糧氮水平對B族維生素合成的影響受易發(fā)酵的碳水化合物的影響，在高碳水化合物飼糧中加入尿素顯著增加了核黃素、煙酸、生物素和葉酸的合成。Beaudet等[45]采用2×2雙因子試驗設(shè)計，在2種不同碳水化合物(淀粉和纖維)水平基礎(chǔ)上采用2種不同氮水平，與低氮飼糧(滿足80%蛋白質(zhì)需求)相比，高氮飼糧(滿足110%蛋白質(zhì)需求)提高奶牛核黃素和葉酸的瘤胃合成量，且碳水化合物和氮素之間存在互作效應(yīng)，相比于高氮高纖維飼糧，高氮高淀粉飼糧減少吡哆素的瘤胃降解。瘤胃微生物對飼糧氮水平較為敏感，與高蛋白質(zhì)飼糧相比，低蛋白質(zhì)飼糧中總細菌、厭氧真菌、產(chǎn)甲烷菌、原生動物的多樣性分別降低了13%、28%、27%、19%[57]。高氮飼糧可以增加核黃素、煙酸、生物素和葉酸的瘤胃合成量，高氮飼糧對B族維生素瘤胃合成的增加作用主要是通過促進瘤胃微生物生長來實現(xiàn)的。

4.3 脂肪

脂肪能提高泌乳奶牛飼糧能量水平，其脂肪酸的組成也會影響B(tài)族維生素的合成。Castagnino等[54]在奶牛飼糧中分別添加5.0%的飽和脂肪酸、2.5%的飽和脂肪酸與2.9%的不飽和脂肪酸混合物和5.7%的不飽和脂肪酸，結(jié)果表明，只添加飽和脂肪酸組奶牛的瘤胃葉酸合成量增加了0.11 mg/kg，混合添加飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸組以及只添加不飽和脂肪酸組奶牛的葉酸瘤胃合成量分別增加了0.28和0.33 mg/kg，且在一定范圍內(nèi)葉酸瘤胃合成量隨不飽和脂肪酸比例的升高而呈線性增加，而脂肪酸對其他B族維生素的瘤胃合成量無顯著影響。擠壓亞麻籽是一種不飽和脂肪酸來源，Beaudet等[51]采用4×4拉丁方設(shè)計，在精粗比為4∶6的飼糧中分別添加7%、14%、21%的擠壓亞麻籽，葉酸的瘤胃合成量分別增加了7.6、10.2、24.1 mg/d。綜合以上研究結(jié)果得出，不飽和脂肪酸可以促進葉酸的瘤胃合成。

4.4 添加劑

鈷胺素的合成與鈷密切相關(guān)，與其他B族維生素不同，鈷胺素只由一些細菌和古菌合成，鈷占鈷胺素分子質(zhì)量的4.35%，合成鈷胺素所用鈷的比例較低[58-59]。在奶牛中，平均每天攝入鈷的3.5%合成0.7%～16.1%的鈷胺素[45-50,54-55,60]。Stemme等[61]研究表明，鈷攝入量從0.17 mg/d增加到0.29 mg/d時，奶牛瘤胃合成的鈷胺素從52.1 mg增加到92.4 mg。王潤蓮等[62]在肉羊上的研究表明，添加0.25和0.50 mg/kg的鈷，第4周時鈷胺素的瘤胃合成量相比于對照組分別增加了19.68、27.93 nmol/L，6周后趨于穩(wěn)定，但鈷添加量超過0.50 mg/kg時，鈷胺素瘤胃合成量的增加幅度減緩。5,6-DMB是合成鈷胺素的前體物，能與腺苷鈷啉醇酰胺結(jié)合生成脫氧腺苷鈷胺素，5,6-DMB缺乏會導(dǎo)致鈷胺素合成受阻[63]。有研究表明，100 mg/d的5,6-DMB可使綿羊瘤胃中鈷胺素的合成量增加1 817 μg/d[64]。Brito等[60]在奶牛飼糧中加入1.5 g/d的5,6-DMB，與對照組相比，鈷胺素瘤胃合成量增加了7.4 mg/d。Girard等[65]在經(jīng)產(chǎn)奶牛飼糧中加入500 mg/d鈷胺素后，鈷胺素的瘤胃降解量高于對照組，鈷啉醇酰胺的瘤胃合成量高于對照組。綜合以上研究結(jié)果可以看出，相比于直接添加鈷胺素，添加5,6-DMB更有利于瘤胃合成鈷胺素。釀酒酵母是反芻動物常用的飼料添加劑，Castagnino等[50]研究表明，添加56 g/d的釀酒酵母在28 d的試驗期內(nèi)對奶牛瘤胃B族維生素合成無顯著影響，可能是由于試驗期較短，釀酒酵母對瘤胃發(fā)酵模式以及微生物組成影響較小。

4.5 加工方式

玉米的顆粒大小和青貯飼料長度可影響瘤胃B族維生素合成，以每單位干物質(zhì)攝入量表示時，與中磨顆粒(過6 mm篩)大小相比，細磨顆粒(過2 mm篩)增加了煙酸、葉酸和鈷胺素的瘤胃合成量，減少了核黃素的瘤胃降解量[55]。Castagnino等[48]研究表明，與長苜蓿(14.1 mm)相比，短苜蓿青貯(8.1 mm)能減少硫胺素、核黃素、吡哆素的瘤胃降解量，增加葉酸的瘤胃合成量；與短果園草(13.3 mm)相比，長果園草(15.3mm)能減少硫胺素和吡哆素的瘤胃降解量，增加煙酸的瘤胃合成量。這可能是因為玉米顆?；蚯噘A飼料長度的減小可以增加微生物附著的表面，加速玉米淀粉以及青貯飼料中粗纖維在瘤胃內(nèi)的降解。因此，除了合理的配制飼糧，飼料原料的合理加工對飼糧的飼喂效果也有著重要影響。

5 瘤胃微生物與B族維生素合成的關(guān)系

B族維生素合成與瘤胃微生物組成和相對豐度密切相關(guān)，但由于瘤胃的厭氧環(huán)境、菌群龐大且復(fù)雜以及B族維生素合成過程的復(fù)雜性使得篩選與B族維生素合成相關(guān)的微生物存在較大難度。近年來，隨著16S擴增子高通量測序技術(shù)的興起，篩選與B族維生素合成相關(guān)的微生物成為可能。硫胺素由1個噻唑基團與1個嘧啶基團組成，細菌從甘氨酸和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸中獲得噻唑基團，嘧啶基團則由5-氨基咪唑核糖核苷酸合成。人類腸道宏基因組分析預(yù)測脆弱擬桿菌(Bacteroidesfragilis)、糞便普雷沃氏菌(Prevotellacopri)、梭狀芽胞桿菌(Clostridiumdifficile)、干酪乳桿菌(Lactobacilluscasei)、彎曲乳桿菌(Lactobacilluscurvatus)、酸奶瘤胃球菌(Ruminococcuslactaris)、兩歧雙歧桿菌(Bifidobacteriumbifidum)和可變梭桿菌(Fusobacteriumvarium)都可以合成硫胺素[66-68]。核黃素由鳥苷三磷酸和D-核酮糖-5-磷酸合成[69]，棉阿舒囊霉菌(Ashbyagossypii)、假絲酵母(Candidafamata)和枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)是主要用于體外合成核黃素的3種菌株[70]。煙酸是以天門冬氨酸和磷酸二羥丙酮為底物合成的，宏基因組測序發(fā)現(xiàn)Bacteroidesfragilis、Prevotellacopri、Ruminococcuslactaris、Clostridiumdifficile、嬰兒雙歧桿菌(Bifidobacteriuminfantis)、幽門螺桿菌(Helicobacterpylori)和Fusobacteriumvarium可以合成煙酸[71-72]。有研究表明，Bacteroidesfragilis、Prevotellacopri、瘤胃球菌屬(Ruminococcusspp.)、腸道沙門氏菌(Salmonellaenterica)和Helicobacterpylori參與泛酸的生物合成途徑[71]。宏基因組學(xué)分析表明Bacteroidesfragilis、Prevotellacopri、長雙歧桿菌(Bifidobacteriumlongum)、產(chǎn)氣柯林斯菌(Collinsellaaerofaciens)和Helicobacterpylori可以合成吡哆素[71]。瘤胃中居瘤胃棒桿菌(Corynebacteriumvitaeruminis)DSM 20294T具有編碼合成生物素的完整序列[73]。16S RNA測序結(jié)果表明，Lactococuslactisssp. cremoris CM 22和Lactococuslactisssp.lactisCM 28屬于乳球菌屬，且都有產(chǎn)生葉酸的能力[74]。Franco-Lopez等[75]對泌乳奶牛瘤胃液進行分析發(fā)現(xiàn)，瘤胃內(nèi)高濃度的鈷胺素與普雷沃氏菌屬(Prevotella)豐度增加有關(guān)，而低濃度的鈷胺素與擬桿菌門(Bacteriodetes)、瘤胃梭菌屬(Ruminiclostridium)、丁酸弧菌屬(Butyrivibrio)、琥珀酸弧菌科(Succinivibrionaceae)、琥珀酸單胞菌屬(Succinimonas)豐度增加有關(guān)。瘤胃微生物是B族維生素合成的主體，只有了解了瘤胃微生物與B族維生素合成的關(guān)系，才能為通過飼糧調(diào)控B族維生素的合成，進而提高機體免疫功能，改善動物健康，提高生產(chǎn)性能。

6 小 結(jié)

綜上所述，B族維生素對反芻動物健康、生產(chǎn)性能，繁殖性能、免疫功能的發(fā)揮具有重要作用。但目前關(guān)于瘤胃B族維生素合成及其影響的研究大多數(shù)都集中在奶牛上，在肉牛、綿羊、山羊上的相關(guān)研究甚少，即使這樣，NRC(2001)仍然沒有給出各種B族維生素的推薦量，因此，今后應(yīng)加強各種B族維生素在不同環(huán)境、飼糧條件下的瘤胃合成、降解和吸收研究，確定反芻動物飼糧中適宜的B族維生素添加量，充分保障動物健康，發(fā)揮生產(chǎn)潛力。