XIV. Водорозчинні вітаміни (В і С)

У цій главі наведено вступ і обговорення водорозчинних вітамінів, які важливі у харчуванні тварин, що виробляють їжу.

Пантотенова кислота

Нові умови
Біотин
Холін
Кобаламін
Фолієва кислота
Ніацин
Піридоксин
Пантотенова кислота
Рибофлавін
Тіамін
Вітамін С

Глава Мета

  • Представити та обговорити різні водорозчинні вітаміни, що мають важливе значення для росту, здоров’я та харчування тварин

Що таке вітаміни групи В.?

Вітаміни групи В (їх також називають вітамінами групи В) спочатку згруповані через їх подібні метаболічні функції. Дев'ять хімічно не пов'язаних органічних молекул функціонують як метаболічні каталізатори (коферменти) для шляхів енергетичного метаболізму, для підтримки клітин або для утворення клітин крові в організмі тварини. Перелік водорозчинних вітамінів, коферментів та функцій наведено в таблиці 14.1. Вітаміни групи В, про які йдеться в цьому розділі, включають тіамін, рибофлавін, ніацин, піридоксин, пантотенову кислоту, біотин, фолієву кислоту, кобаламін та холін. У жуйних тварин та у травоїдних тварин синтез мікробів відповідає вимогам, тоді як у моногастральних тварин, таких як свині та птиця, щоденне вживання добавок є важливим. Вітаміни комплексу групи В також схильні до втрат під час переробки корму.

Водорозчинні вітаміни

Тіамін

Тіамін складається з однієї молекули піримідину, з'єднаної з однією з тіазолу. Тіамін також називають вітаміном В1, оскільки це перший ідентифікований вітамін. Тіамін - це компонент ферменту тіаміну пірофосфат (ТЕС), який бере участь у кількох ключових реакціях на шляхах виробництва енергії.

Харчовий тіамін перетворюється в ТЕС всередині клітин для участі в шляху виробництва енергії. Реакції декарбоксилювання окислення, такі як піруватдегідрогеназа та α-кетоглутаратдегідрогеназа, вимагають ТЕС. Він також використовується в реакціях транскетолази для виробництва нікотинаміду аденіндинуклеотидфосфату (NADPH) у пентозному циклі. Завдяки його ролі в обміні вуглеводів, потреба тварин у тіаміні залежить від рівня вуглеводів у їх раціоні. Зернові культури є хорошими джерелами тіаміну. Однак, оскільки тіамін є термостійким, переробка корму може знищити вміст тіаміну. Потреба в тіаміні пов’язана з енергетичним вмістом дієти (дієта 0,5 мг/1000 ккал)

Дефіцит: Тіамін також відіграє певну роль у нейрофізіології, оскільки типовим дефіцитом тіаміну є авітаміноз, порушення функції нервової системи. Поліневрит - ще один типовий симптом дефіциту тіаміну у курчат. Кілька сполук за своєю хімічною структурою нагадують тіамін і можуть функціонувати як антагоністи, викликаючи дефіцит тіаміну. Сира риба та папороті (багаторічні рослини) містять фермент тіаміназу, який руйнує тіамін, викликаючи дефіцит, який викликає неврологічний розлад, що називається паралічем Частека, названий на честь фермера, який спостерігав подібний стан у срібних лисиць. Термічна обробка денатурує тіаміназу і запобігає проблемі. Ампроліум (кокцидіостат) блокує активацію ТЕС і може спричинити дефіцит тіаміну.

Вітаміни групи В як коферменти у метаболічних функціях

  • Тіамін
  • Рибофлавін
  • Ніацин
  • Піридоксин
  • Пантотенова кислота
  • Біотин
  • Рибофлавін

Рибофлавін

Рибофлавін названий своїм жовтим кольором (флавін) та цукром (рибоза). Рибофлавін (вітамін В2) є відносно термостійким, але легко руйнується світлом. Рибофлавін функціонує в організмі як компонент двох різних коферментів: фланумонуклеотиду (FMN) та флавіну аденіндинуклеотиду (FAD). Обидва ці ферменти беруть участь у реакціях дегідрування/окислення, які функціонують у виділенні енергії з вуглеводів, жирів та білків (цикл трикарбонової кислоти [ТСА], окислення, ланцюг транспорту електронів).

Дефіцит: Як і у більшості вітамінів групи В, дефіцит призводить до зменшення приросту молодняку. Дієта з низьким вмістом рибофлавіну може спричинити ураження куточків рота та анорексію, а також може спричинити випадання волосся та діарею у молодих тварин.

Ніацин

Ніацин - загальноприйнятий опис піридин-3-карбонової кислоти та її похідних, що показує харчову активність нікотинової кислоти. Ніацин функціонує як складова двох важливих коферментів нікотинаміду аденіндинуклеотиду (НАД) та НАДФН. Ці коферменти служать носіями водню в ряді важливих метаболічних процесів, що включають метаболізм вуглеводів (гліколіз) та інші шляхи отримання енергії, що включають вуглеводи, жири та білки, такі як цикл ТСА та окисне фосфорилювання.

У раціоні тварин ніацин, присутній у зернах злаків, знаходиться у зв’язаній формі і біологічно не доступний тварині. Наприклад, одна із зв’язаних форм ніацину в пшениці називається ніацитином і біологічно недоступна. Кукурудза містить ніациноген, який міцно зв’язує ніацин і робить його недоступним для всмоктування. Ніацин із тваринних джерел дуже доступний.

На додаток до дієтичних джерел, більшість тварин (крім котів) здатні синтезувати ніацин із незамінної амінокислоти триптофану. Як результат, рівень триптофану може впливати на потреби в ніацині. Однак корми з низьким вмістом ніацину, як правило, також мають низький вміст триптофану. Кішки повинні отримувати весь запас ніацину зі свого раціону.

Дефіцит: Це спричиняє захворювання собак, яке називається хворобою чорного язика, а у курей - погане оперення навколо очей, яке також називають окулярними очима. Вимога - дієта 10–90 мг/кг. Пелагра (товста шкіра, дерматит) - типовий симптом дефіциту ніацину у людей, пов'язаний з неправильним харчуванням (з високим вмістом зерна, відсутність м'яса) та бідністю.

Піридоксин

Піридоксин складається з трьох різних форм: піридоксин (рослина), піридоксаль (тварина) та піридоксамін (тварина). Біологічно активною формою є піридоксаль, який є компонентом коферменту піридоксаль 5-фосфат. 5-фосфат піридоксалу бере участь у різноманітних біохімічних реакціях, більшість із яких включають метаболізм амінокислот, такі як трансамінування, реакції дезамінування та реакції декарбоксилювання. Піридоксальфосфат також необхідний для синтезу гемоглобіну та перетворення триптофану в ніацин. Дефіцит вітаміну В6 може спричинити дефіцит ніацину. Тому симптоми дефіциту подібні для цих двох вітамінів.

Дефіцит: Симптоми включають судоми та зниження імунної відповіді. Вимога полягає в дієті 1–3 мг/кг і пов’язана з рівнем білка в їжі.

Пантотенова кислота

Пантотенова кислота зустрічається у всіх тканинах організму. Назва вітаміну походить від грецького терміна pan, що означає "все" або "скрізь". Пантотенова кислота була визначена як складова коферменту А, коферменту, необхідного для ацетилювання численних сполук в енергетичному обміні. CoA необхідний для утворення фрагментів двох С з жирів, амінокислот і вуглеводів для входження в цикл лимонної кислоти та для синтезу стероїдів. Дефіцит цього вітаміну надзвичайно рідкий, і в крайніх випадках, крім зниженої швидкості росту, у свиней це призводить до стану, який називається гусячим кроком, патологічної ходи через дегенерацію нервів. Інші ознаки дефіциту включають грубу шерсть, анорексію та порушення продуктивності. Сіль кальцію - найпоширеніша форма, при якій вітамін додається до дієти.