25-羟基维生素D3在动物营养中的应用

■韩进诚 姚军虎 郑永祥

（1.商丘师范学院生命科学学院动物营养代谢与遗传改良研究所，河南商丘 476000；2.西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌 712100；3.宜兰大学生物技术与动物科学系，台湾宜兰 26047）

维生素D3（VD3）在肝脏中转化为25-羟基维生素D3（25-OH D3），在肾脏中转化为最终活性形式 1，25-(OH)2D3。作为 VD3和 1，25-(OH)2D3的中间产物，25-OH D3活性比VD3更高，它可用于缓解肉鸡胫骨软骨发育不良（TD），改善产蛋鸡蛋壳质量。目前，25-OH D3已经商业化生产，在肉鸡、产蛋鸡、种鸡和火鸡饲粮中使用。

1 25-OH D3对肉鸡生长性能的影响

25-OH D3显著改善了肉鸡的生长性能。与VD3组相比，25-OH D3显著提高肉鸡体增重（Yarger等，1995）。基础饲粮中添加 5、10、20、40、80 μg/kg 25-OH D3显著提高肉鸡体增重、骨骼灰分、血浆钙含量，降低佝偻病发病率和血浆维生素A浓度(Aburto等，1998)。25-OH D3代替50%和60%的VD3显著提高肉鸡体增重和饲料效率，25-OH D3代替80%和100%VD3显著提高胫骨强度(Koreleski等，2005)。Fritts等(2003)设计肉鸡饲粮相同水平的VD3与25-OH D3，结果发现，25-OH D3组肉鸡体增重和胫骨灰分显著高于VD3组，12.5～100 μg/kg 25-OH D3组间的胫骨灰分没有显著差异。Fritts等(2005)在基础饲粮中分别添加25、50、100 μg/kg VD3或25-OH D3，发现：①21 d时，VD3或25-OH D3没有改善肉鸡生长性能；②42 d时，100 μg/kg组肉鸡体增重显著高于25、50 μg/kg组；③49 d时，100 μg/kg组体增重显著高于25 μg/kg组；④相同水平的VD3与25-OH D3组间，肉鸡体增重没有显著差异。

另外的研究显示，25-OH D3没有显著影响肉鸡生长性能。Bar等（2003）发现，25-OH D3与VD3对肉鸡TD治疗效果几乎没有差异；25-OH D3缓解磷等缺乏对体重和骨骼灰分的影响，但没有缓解钙缺乏对体重和骨骼灰分的影响。添加25-OH D3没有改善1～17 d肉鸡生长性能、血浆钙磷含量、骨骼灰分含量及TD发病率（Roberson，1999）；25-OH D3也没有改善1～39 d肉鸡生长速度（Chou等，2009）。Gomez-Verduzco等(2013)也发现，25-OH D3没有显著影响1～21 d肉鸡生长性能、胫骨灰分、钙磷含量及新城疫抗体滴度，但增强皮肤嗜碱性粒细胞过敏反应。25-OH D3没有显著改善肉鸡生长性能的原因：①基础饲粮钙磷水平相对充足；②基础饲粮中VD3水平较高。

2 25-OH D3对骨骼质量的影响

25-OH D3改善肉鸡骨骼质量，降低TD发病率；但受到肉鸡品系和饲粮钙水平的影响。用75 μg/kg 25-OH D3替代等量VD3显著降低TD发生率，25-OH D3水平达到250 μg/kg时线性降低TD发生率，添加5 μg/kg 1α-OH D3减少TD发生率（从21%降到5%）(Rennie等，1996)。25-OH D3、1α-OH D3和1，25-(OH)2D3降低TD低发型肉鸡TD发生率和严重性，对TD高发型肉鸡没有影响(Zhang等，1997；Mitchell等，1997)。紫外线照射可减少TD发生率和严重性；添加VD3线性降低VD缺乏型佝偻病发病率，增加胫骨灰分；饲粮添加25-OH D3增加血浆25-OH D3浓度(Mitchell等，1997)。但25-OH D3没有显著改善火鸡腿骨矿化(Faruga等，2009)。当饲粮钙含量低于0.85%时，25-OH D3显著降低TD发生率；而当饲粮钙含量高于0.85%时，25-OH D3没有显著影响TD发生率（Ledwaba等，2003）。

3 25-OH D3对磷代谢的影响

25-OH D3增加植酸磷利用率，但受到基础饲粮VD3水平的影响。在基础饲粮不含VD3时，添加25-OH D3增加植酸磷回肠消化率；但在基础饲粮VD3水平较高时，添加25-OH D3未改善植酸磷消化率（Ledwaba等，2003）。Applegate等（2003）报道，25-OH D3没有影响肠道植酸酶活性，尽管25-OH D3提高回肠植酸磷表观消化率和胫骨灰分含量；另外，Ca源（碳酸钙和苹果酸钙）没有影响肉鸡胫骨灰分、肠道植酸酶活性和植酸磷的回肠表观消化率；饲粮钙为0.4%组肉鸡小肠刷状缘膜植酸酶活性显著高于饲粮钙为0.9%组，植酸磷降解率高出24.36%。向低磷肉鸡饲粮中同时添加植酸酶和25-OH D3能增加总磷利用率，减少磷排泄量（Angel等，2006）。25-OH D3也影响钙的吸收。利用肠道灌注法研究发现，VD缺乏的大鼠肠道转运的钙仅占VD正常组大鼠的1/2；向VD缺乏大鼠动脉中注射2.5 μg/kg的25-OH D32 h后，转运钙速度就达到正对照组水平（Olson等，1969）。

4 25-OH D3对肠道结构和免疫功能的影响

25-OH D3调节肉鸡肠道形态。向产蛋母鸡的基础饲粮（VD3为25 μg/kg）中添加75 μg/kg的25-OH D3，饲喂2周后发现，25-OH D3组母鸡孵化雏鸡的小肠重量减轻、长度变短，绒毛高度和隐窝深度增加，尤其十二指肠和空肠更为明显（Ding等，2011）。25-OH D3提高28 d肉鸡十二指肠和空肠绒毛高度，降低14 d肉鸡十二指肠及21、28 d肉鸡空肠隐窝深度（Chou等，2009）。25-OH D3对家禽免疫的调节没有取得一致的结论。Chou等（2009）发现，25-OH D3增强21 d肉鸡沙门氏杆菌感染后血清IgG水平；但Fritts等（2004）报道，VD3或25-OH D3没有影响21 d肉鸡巨噬细胞功能和35 d肉鸡皮肤嗜碱性粒细胞过敏反应。

5 25-OH D3在蛋鸡及其他动物中的研究

5.1 蛋鸡

25-OH D3改善产蛋鸡产蛋后期蛋壳质量。单独添加25-OH D3没有影响42周龄产蛋鸡蛋壳质量（McLoughlin等，1976）；同时添加植酸酶和25-OH D3也没有影响20～58周龄产蛋鸡产蛋率、蛋重、蛋壳质量（Peebles等，2008）；但25-OH D3提高62周龄产蛋鸡蛋壳厚度，增强74周龄产蛋鸡蛋壳重量和厚度（McLoughlin等，1976）。试验表明，25-OH D3对老年产蛋鸡和第二个产蛋年的产蛋鸡效果更为显著。

种母鸡饲粮添加25-OH D3改善孵化雏鸡的生长性能和骨骼质量。Atencio等（2005）研究母鸡饲粮钙和25-OH D3水平对孵化的雏鸡生长性能、骨骼质量的影响，结果显示：①母鸡饲粮25-OH D3水平升高后，母鸡产蛋所孵化的1～16 d雏鸡体增重显著提高，采食最高水平25-OH D3母鸡产蛋孵化的雏鸡获得最大的胫骨灰分；②母鸡饲粮钙增加后，缺钙佝偻病和TD发病率显著降低；③给雏鸡饲喂低钙饲粮导致生长性能和胫骨灰分降低，TD和缺钙佝偻病增加；④提高肉雏鸡饲粮中25-OH D3水平可显著提高体增重、胫骨灰分和血浆钙含量，降低TD和缺钙型佝偻病发病率。

饲粮添加植酸酶和25-OH D3后，感染鸡毒支原体蛋鸡输卵管漏斗长度增加，十二指肠长度降低(Peebles等，2007)。另有研究显示，25-OH D3没有影响产蛋鸡TD发病情况（Kappeli等，2011）。

5.2 其他动物

研究显示，微量元素和25-OH D3在火鸡生长性能和骨骼质量等指标上没有交互作用（Ferket等，2009）。给第一次怀孕母猪饲喂25-OH D3能改善母体和新生仔猪VD状况，提高怀孕率及窝产仔数（Coffey等，2012）。

6 25-OH D3的生物学活性

在总结前人20多项试验结果基础上，Soares等（1995）综述认为：以肉鸡骨骼质量和产蛋鸡蛋壳质量为评价指标，25-OH D3活性为VD3的1～2.5倍。VD3与25-OH D3生物学效价的差异在其添加水平较低时更为明显（Fritts等，2003）。对罗斯肉鸡种鸡研究显示：①在3.125 μg/kg水平上，利用斜率比法，以产蛋率、孵化率、胚胎死亡率和雏鸡灰分含量为评价指标，25-OH D3的相对生物学效价是VD3的1.1～4.0倍；②在12.5 μg/kg水平上，25-OH D3与VD3的相对生物学效价几乎没有差异（Atencio等，2005）。

25-OH D3比VD3更容易吸收（Bar等，1980）。给妊娠奶牛注射VD3后，血液中VD3转化为25-OH D3会有时间上的延迟；而注射25-OH D3后，血浆25-OH D3含量会立刻上升（Hollis等，1977）。给病人口服3H标记VD3或25-OH D3，抽取血液测定血液中放射性，结果显示，25-OH D3吸收达到峰值的时间快于VD3（Sitrin等，1987）。

7 25-OH D3的毒性

25-OH D3的毒性高于VD3。鸡肾脏出现钙化时VD3和25-OH D3添加量分别为10 mg/kg和0.1 mg/kg，从这个角度讲，25-OH D3的毒性为VD3的100倍(Morrissey等，1977)。Yarger等(1995)评价 25-OH D3在肉鸡上的安全性，结果显示：25-OH D3水平达到基础饲粮水平10倍时，肉鸡肾脏出现钙化症状；而VD3达到基础饲粮水平50倍时，肾脏才出现钙化症状。因此，他认为，25-OH D3的毒性为VD3的5～10倍（Yarger等，1995）。

8 结语

先前对25-OH D3的研究主要集中于肉鸡、蛋鸡和火鸡的生产性能。试验证实，25-OH D3能够改善肉鸡生长性能和骨骼矿化，增强老龄产蛋鸡蛋壳质量。最近研究发现，25-OH D3能够调节家禽肠黏膜结构和母猪的繁殖性能。在动物体内，25-OH D3较VD3吸收更有效，生物学活性更高，但毒性也更大。目前，我国饲料市场上已有25-OH D3出售。国内也有关于25-OH D3在家禽饲粮中应用的少量报道。关于肉鸡、蛋鸡和种鸡饲粮中25-OH D3适宜添加量需要进一步研究确定，生产中需要考虑25-OH D3使用成本问题。