生物素在家禽营养中的应用：一种必需但昂贵的维生素

韩浩月 张配配

摘  要：生物素是动物营养中的一种必需营养物质，由于其在天然饲料原料中的含量很小，故养殖场必须通过额外添加才能满足动物的需要。然而，由于生物素的价格昂贵，这在一定程度上限制了其在添加剂中的使用。

关键词：生物素;家禽;营养

中图分类号：S816 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2019）10-0003-03

虽然家禽对生物素的需要量极低，但是它在动物的新陈代谢中起着非常重要的作用，并且会影响维生素预混料的成本。

对于一种在全价料（如肉鸡日粮）中的添加量大约为0.1 mg/kg的维生素来说，从各方面来看生物素都是一种重要的营养物质。此外，家禽对生物素的需要量极低：每吨全价料仅需添加0.1 g的生物素——其需要量如此小以至于除非使用微量级仪器否则无法检测到。

那么，我们为什么会担心这种可以由任何常规维生素预混料提供的维生素呢？原因是生物素的价格。生物素可以说是动物营养中最昂贵的维生素。当我们以千克饲料为单位考察时，其成本似乎不值得我们花费更多的时间来关注它，只需要知道生物素是动物需要的众多维生素中的一种便可。但是，当我们开始生产预混料并需要购买整袋或整桶的生物素时，我们便会发现其费用相当高昂。D-生物素（生物素的活性形式）的纯品价格高达1 000美元/kg，具体价格取决于产品的体积、来源和纯度等。相较之下，维生素E（最昂贵的维生素之一）的成本大约为生物素的十分之一。维生素E是成本敏感型预混料中最受控制的维生素之一，这就足以说明生物素的价格高昂。换句话说，人们需要密切关注生物素。

1  生物素的不同命名

从20世纪20年代后期至20世纪40年代早期，科研人员在这几十年中发现并鉴定了生物素。生物素是由不同研究团队发现的，从第一次被发现到最终得到鉴定的这一阶段，研究人员对其命名了多个名字，如维生素B7、辅酶R和维生素H，直到研究人员最终确定其结构后才由这些研究人员给出了合適的名称，即生物素。

现今，生物素是水溶性维生素之一，属于B族维生素中的一种，是动物营养中的一种必需元素。必需营养元素意味着动物需要通过饲料等外部来源获取。动物的天然日粮是否含有足量的生物素还有待进一步的研究，我们将在后文进行论述。

2  生物素的多种功能

生物素是动物体内碳水化合物、脂质和蛋白质代谢所必需的物质——本质上，维生素在酶促反应中起着辅助因子的作用，这种反应涉及二氧化碳的分子间转移。简单来说，生物素在动物机体的任何部位都是必需的。对于我们这些必修营养代谢课程的人来说，时常困扰营养专业研究生的两种酶是：丙酮酸羧化酶和乙酰辅酶A羧化酶。动物营养代谢所依赖的这些重要的酶依赖于从外部摄取的一种维生素——生物素，而这种维生素的每日摄入量几乎难以检测，这似乎是一个悖论。

3  生物素缺乏症

机体缺乏生物素时，动物的基础代谢会减慢。我相信这很容易从上文中推断。但是，在家禽中，我们会遇到一些动物缺乏生物素的症状，并可以轻易地检测到缺乏状态。第一个症状是皮炎，或粗糙的鳞状皮肤，特别是喙周围的皮肤和腿的上表皮。第二个症状是动物严重缺乏生物素导致的骨短粗病，泛酸缺乏也会引发相同的症状。骨短粗病是发生于鸡足垫上的严重损伤，会阻碍鸡的行动。要了解生物素对动物皮肤健康的重要性，或许值得指出的是这种维生素通常会被加入头发和指甲护理产品中——当然也适用于人类。但是，生物素也同样适用于农场动物，特别是那些生活在会降低动物爪或蹄强度的生活环境中的动物——如站在潮湿的地面上。

4  鸡蛋中的生物素和抗生物素蛋白

生物素最早是在鸡蛋中发现的，鸡蛋是这种维生素的丰富来源，因为研究发现给动物饲喂生的蛋清会诱发生物素缺乏症，这被称为“蛋白损伤”。蛋清中含有一种被称为抗生物素蛋白的抗生物素化合物。这是一种糖蛋白，它能够很好地结合蛋黄中的生物素，因此在正常情况下这种反应几乎无法逆转。为何鸡蛋含有抗生物素蛋白的事实会逃脱科学家的法眼，但事实就是这样。如果我们决定将生的蛋清饲喂动物，我们应该首先考虑到这一因素。热处理会破坏鸡蛋中的抗生物素蛋白，释放生物素;但是，即便如此也无须担心全蛋、生的蛋清或加工过程中的抗生物素蛋白。全蛋的抗生物素蛋白含量与生物素的含量大致相等。

因此，在最坏的情况下，鸡蛋中的抗生物素蛋白只会中和鸡蛋中的生物素，而不会影响日粮中其他原料或预混料中的生物素。

5  哪些饲料需要补充生物素

玉米和小麦等谷物分别含有约0.06 mg/kg和0.11 mg/kg的生物素。大豆和菜籽粕等动物的主要蛋白来源原料分别含有0.26 mg/kg和0.98 mg/kg的生物素。一般来说，与家谷物是一种生物素含量较小的原料，但却占了饲料组分的最大比例（约65%）。相比之下，蛋白质原料在饲料中的添加比例较低（约20%），但它们是生物素的理想来源。显然，所有天然原料的特点是其所含生物素的生物利用率都很低（50%），这意味着大约一半的天然生物素无法被动物利用。

经典日粮（玉米-豆粕型日粮）约含有0.09 mg/kg的生物素，与大多数建议量相比这一含量微乎其微。在此，我们应该指出，美国国家研究委员会（National Research Council，NRC）（1994）对多种家禽的生物素建议添加量是0.15 mg/kg～          0.30 mg/kg。因此，显而易见，大多数天然的饲料原料无法满足家禽对生物素的总需求。在饲喂小麦型日粮的情况下，由于小麦中的生物素几乎无法被动物利用，这种缺乏则更加明显。

大多数权威机构建议在家禽的常用维生素预混料中添加D-生物素纯品。添加量（在不考虑天然饲料成分中生物素含量的情况下）需要进一步讨论，因为正如我们所知的那样，生物素是一种价格十分昂贵的原料。根据文献综述和商业经验，我个人的偏好是在肉鸡和蛋鸡的所有玉米型日粮中添加0.1 mg/kg的生物素，小麦型日粮的添加量应该加倍。这个添加量可能有点过多，但潮湿的垫料是肉鸡生产中的一个常见问题，而且对于目前无笼饲养的蛋鸡而言此问题更严重。当饲料使用替代性蛋白质原料时，我们需要谨慎考虑这个添加量，但我们掌握的动物生物素需要量和生物利用率的信息又十分有限且过时，宁可失之过于安全。

6  生物素是一种重要的维生素

生物素是一种重要的维生素，因为它在动物体内的营养代谢中起着重要作用，但其需要量极低。

大多数天然饲料原料并不含有充足的生物素，事实上小麦几乎不含生物可利用的生物素。因此，生物素必须通过预混料提供，但高昂的成本限制了其在低价产品中的使用。

原题名：Biotin for poultry： an essential but expensive vitamin（英文）

原作者：Ioannis Maromichalis