維生素B1,別名硫胺素(C12H17N4OS,CASRN:59-43-8),是由嘧啶環(huán)和噻唑環(huán)結(jié)合而成的一種B族維生素,是最早被發(fā)現(xiàn)的維生素之一。維生素B1為無色結(jié)晶體或結(jié)晶性粉末;有微弱的特臭,味苦,有引濕性,露置在空氣中,易吸收水分。維生素B1主要存在于種子的外皮和胚芽中,如米糠和麩皮中含量比較豐富,在酵母菌中含量也極豐富,另外瘦肉、白菜和芹菜中含量也較豐富。
維生素B1在小腸上部可被吸收,吸收后的維生素B1在肝臟被磷酸化,磷酸化形式包括硫胺素-磷酸(TMP)、硫胺素焦磷酸(TPP)以及硫胺素三磷酸(TTP)。在動物組織中游離的維生素B1及其磷酸化形式均以不同數(shù)量存在,以TPP最為豐富,約占維生素B1總量的80%,TTP占5%~10%,其余為游離的維生素B1和TMP[1]。在動物體內(nèi),通過各種酶系統(tǒng)的作用,這4種形式的維生素B1都可以相互轉(zhuǎn)化,如圖1所示[1]。
2 維生素B1的生理功能
2.1 參與營養(yǎng)代謝
維生素B1是維持動物生長必不可少的一種水溶性維生素,它在體內(nèi)主要參與糖和部分氨基酸的代謝,經(jīng)特異性的酶催化,可與ATP作用,生成焦磷酸硫胺素(TPP)。TPP是糖代謝的一種重要的輔酶。所以缺乏維生素B1時,會使糖代謝受阻,一方面導致神經(jīng)組織的供能不足,其缺乏表現(xiàn)為多發(fā)性神經(jīng)炎癥,容易引起心臟器官性質(zhì)改變和心臟功能的變化[2];另一方面,使體內(nèi)糖代謝紊亂,血液及組織的糖代謝過程中產(chǎn)生丙酮酸、乳酸,二者在血、尿和組織中積累會造成酸中毒[3]。糖類代謝可以影響脂類代謝,如果維生素B1缺乏,脂質(zhì)合成減少,就不能很好地維持髓鞘的完整性,從而導致神經(jīng)系統(tǒng)病變,發(fā)生多發(fā)性神經(jīng)炎[4]。維生素B1缺乏還可以導致膽固醇合成障礙,原因是其關(guān)鍵的調(diào)節(jié)酶3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶活性降低[5]。膽固醇也是細胞膜的主要成分之一,其合成障礙會影響神經(jīng)細胞膜的完整性。
2.2 其他生理功能
缺乏維生素B1會降低腦中維生素B1的含量,從而影響腦功能。給成年小鼠短期內(nèi)(24d)喂飼缺乏維生素B1的飼料,進行跳臺、避暗和水迷宮試驗,錯誤率明顯高于攝食正常飼料組[6]。大鼠飼喂缺乏維生素B1的飼料,也可見被動回避反應能力喪失,補充維生素B1可恢復[7]。研究還發(fā)現(xiàn),維生素B1對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有直接的神經(jīng)化學活性作用,可與Ca2+、Mg2+相互作用調(diào)節(jié)突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)[8]。維生素B1與心臟功能的關(guān)系也十分密切。試驗表明,短期缺乏維生素B1的動物,其心肌的緊張力和彈性大為降低,心率失常,補充維生素B1后尚可恢復。但如果長期缺乏維生素B1,心臟損害嚴重,最終可導致死亡。
3 維生素B1在動物生產(chǎn)中的應用
3.1 維生素B1在水產(chǎn)中的應用
由于在水產(chǎn)動物中維生素B1的作用廣泛,因此維生素B1長期短缺不僅對其生長造成影響,而且會通過體內(nèi)代謝反應障礙,產(chǎn)生一系列缺乏癥[9]。艾春香等[10](2001)研究發(fā)現(xiàn),蝦、蟹等甲殼動物不能合成維生素B1或合成的數(shù)量很少,難以滿足自身生理需要,因此必須通過人工飼喂獲得。徐志昌等[11](2007)對中國對蝦維生素B1促進糖代謝的相關(guān)內(nèi)容進行研究,發(fā)現(xiàn)必須保證其維生素B1日糧為60mg/kg,才能使對蝦充分利用餌料中的糖源。
3.2 維生素B1在家禽生產(chǎn)上的應用
維生素B1對家禽的生長也有著重要的作用。黃葦[12](2003)研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加高于1.0mg/kg的硫胺素顯著提高3周齡和4~7周齡肉仔雞的體增重(P<0.01),0~3周齡和4~7周齡肉雞的需要量分別為4.0mg/kg和1.6mg/kg。因此可以說明維生素B1在家禽飼料配方中必不可少。
3.3 維生素B1在反芻動物生產(chǎn)上的應用
維生素B1對反芻動物具有特殊的營養(yǎng)作用。胡連柱等[13](1996)研究發(fā)現(xiàn),泌乳高峰期時,奶牛易出現(xiàn)不吃精料導致產(chǎn)奶量下降的情況,可以通過0.25%維生素B130mL肌肉注射,輕者注藥后第2d即開始吃料,重者需經(jīng)過2~3次用藥后恢復正常。陳衛(wèi)昌等[14](1998)研究發(fā)現(xiàn),Wernicke腦病是由于長時間禁食,導致硫胺素缺乏進而發(fā)病,主要通過維生素B1治療,若診斷及時,治療后多可恢復。另外,維生素B1在治療牛酮體病、馬肌紅蛋白尿病中是特定藥物,在有機磷中毒、食物中毒和藥物中毒時都廣泛使用[15]。
4 小結(jié)
維生素B1在飼料中通常是以多維的形式添加,在添加時,要考慮到動物的種類和生長階段,保證獲得最佳的生產(chǎn)性能。
作者
江西農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院 王仁華
江西省獸藥飼料監(jiān)察所 邢磊