豬體內(nèi)不能合成維生素E，因此它是日糧的一種必不可少的成分。維生素E在飼料原料的脂質(zhì)組分中以天然形式存在，但功能有限，因?yàn)槠湟妆谎趸?圖1)。在維生素E的各種形式中，α-生育酚在質(zhì)量上表現(xiàn)出最高的生物活性。動(dòng)物飼料中添加的商用維生素E是α-生育酚乙酸酯，是一種能夠防止α-生育酚被氧化的酯。
1維生素E的功能與代謝
維生素E主要作為一種高效的生物抗氧化劑聞名。它具有脂溶性和分子鏈中斷的特性，可以保護(hù)細(xì)胞膜免受脂質(zhì)氫過氧自由基的攻擊。
維生素E能夠在腸道內(nèi)進(jìn)行主動(dòng)吸收：吸收取決于許多因素，不過平均而言，42％的維生素E以α-生育酚等價(jià)物的形式出現(xiàn)。維生素E會(huì)被運(yùn)送到肝臟，在那里被暫時(shí)性地存儲(chǔ)起來。一種特定的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白會(huì)將α-生育酚從肝臟轉(zhuǎn)運(yùn)入血液循環(huán)，將其粘附到脂蛋白上并運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)器官和細(xì)胞中。
維生素E以劑量依賴型的方式沉積在細(xì)胞膜和亞細(xì)胞膜(線粒體、微粒體)，這些地方富含脂肪酸，從而成為這些結(jié)構(gòu)元件的一個(gè)組成部分，有利地影響器官中所有細(xì)胞中生物膜的流動(dòng)性、結(jié)構(gòu)完整性和功能。
維生素E的生理重要性遠(yuǎn)不只作為抗氧化劑，正如下面的解釋。
2缺乏癥狀
維生素E缺乏表現(xiàn)出的大多數(shù)癥狀與細(xì)胞膜的混亂有關(guān)，這是由多不飽和脂肪酸的氧化降解引起的，而且可能 會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。缺乏時(shí)各種動(dòng)物會(huì)有自己特征性的癥狀。維生素E缺乏通常會(huì)導(dǎo)致肝臟壞死，是多種動(dòng)物的特異性病癥，如桑椹心病的病因，此病會(huì)導(dǎo)致豬突發(fā)心臟衰竭(圖2)。亞臨床的維生素E缺乏癥幾乎難以檢測(cè)到，但會(huì)引起生長(zhǎng)遲緩、飼料轉(zhuǎn)化率受損以及繁殖能力降低、對(duì)傳染性疾病易感性提高、抗應(yīng)激能力下降和畜產(chǎn)動(dòng)物的福利受損。
研究表明，維生素E的超量添加會(huì)產(chǎn)生額外的益處，如對(duì)熱應(yīng)激抵抗力增強(qiáng)。
在接下來的段落中將會(huì)介紹有關(guān)添加超營(yíng)養(yǎng)水平的維生素E對(duì)免疫應(yīng)答反應(yīng)、繁殖和農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物肉質(zhì)的益處。
3免疫反應(yīng)
維生素E在免疫系統(tǒng)功能中的作用已被多個(gè)研究小組進(jìn)行了廣泛的研究，這是基于維生素E具有可防止由脂質(zhì)氫過氧自由基引起的膜脂質(zhì)氫過氧化反應(yīng)的能力。傳染病是自由基產(chǎn)生的一個(gè)重要因素，如因巨噬細(xì)胞功能的緣故。
研究表明，日糧維生素E水平高于60mg/kg是母豬實(shí)現(xiàn)最高的免疫和生殖健康反應(yīng)所必要的。
由于維生素E通過胎盤的轉(zhuǎn)運(yùn)非常有限，仔豬出生時(shí)體內(nèi)α-生育酚的水平非常低。初乳可提供極高濃度的α-生育酚(超過2020μg/mL)，這使得仔豬在生命的最初幾天中，其組織中的α-生育酚含量大幅度增加。因此，在妊娠期的最后階段和哺乳期間，通過母豬日糧來改善仔豬體內(nèi)α-生育酚水平很重要。
飼料中維生素E的濃度從70mg/kg提高到250mg/kg時(shí)，其在母豬血漿和乳汁中的水平呈線性上升，這一反應(yīng)在整個(gè)泌乳期得到維持。在斷奶時(shí)(28d)，由采食250mg/kg維生素E濃度的母豬所哺育的仔豬，其肝臟α-生育酚含量是采食日糧維生素E濃度是70mg/kg的母豬所哺育仔豬的兩倍以上。
同樣，大腸桿菌抗體水平的明顯差異也從采食日糧維生素水平為70mg/kg、150mg/kg或250mg/kg的母豬所產(chǎn)仔豬中觀察到。母豬飼料中維生素E水平越高，仔豬治療腹瀉的需求就越低(圖3)。豬生命中另一個(gè)重要時(shí)刻是斷奶：在這一時(shí)期仔豬有限的消化能力會(huì)導(dǎo)致維生素E在組織中的儲(chǔ)存迅速下降，意味著其對(duì)遭受氧化過程的易感性提高。研究表明，日糧維生素E的添加水平高于100mg/kg時(shí)，血清α-生育酚濃度上升至高達(dá)200mg/kg(圖4)。
4繁殖
研究表明，年輕母豬比老齡母豬會(huì)發(fā)生更多的由維生素E缺乏引發(fā)的繁殖問題。在過去幾年中對(duì)種母豬開展的一些研究已經(jīng)證明，母豬日糧維生素E的添加水平跟產(chǎn)仔數(shù)呈正相關(guān)關(guān)系。
然而，現(xiàn)有的一些信息表明，種母豬使用維生素遠(yuǎn)不止是增加產(chǎn)仔數(shù)或提高仔豬7日齡存活率這些作用。在牛中，維生素E的攝入量跟種母牛的一些特征性問題如胎盤滯留、乳汁中體細(xì)胞數(shù)量有關(guān)。其中的一些功能可能受前列腺素分泌不足的影響，而前列腺素的濃度取決于動(dòng)物所處氧化狀態(tài)的程度。這種情況在母豬中是否存在尚不清楚，但當(dāng)維生素E的攝入量減少時(shí)，分娩的持續(xù)時(shí)間會(huì)增加，這可能是由于平滑肌的收縮不充分的原因。維生素E攝入量與乳房炎、子宮炎和無乳癥(MMA)發(fā)病率之間的關(guān)系也已被證明。
5肉品質(zhì)量
飼料中高濃度地添加α-生育酚乙酸酯對(duì)肉的氧化穩(wěn)定性和感官質(zhì)量的有益作用已在禽肉、豬肉和牛肉中得到了廣泛的研究。氧化過程會(huì)產(chǎn)生難聞的氣味和味道，也會(huì)引發(fā)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的變化(減少肉中多不飽和脂肪酸和脂溶性維生素的含量)和肉的顏色，甚至?xí)a(chǎn)生對(duì)健康具有潛在危害的成分，如膽固醇氧化物(CholesterolOxides，COPs)。
有關(guān)這些方面已發(fā)表材料的數(shù)量是巨大的，重要的方面如今已很清晰，如最佳水平、添加周期、對(duì)組成成分的影響、氧化穩(wěn)定性和肉的感官質(zhì)量。
6肉的氧化穩(wěn)定性
大多數(shù)已公布的有關(guān)維生素E和肉質(zhì)的研究旨在研究其對(duì)肉質(zhì)氧化穩(wěn)定性的作用，禽肉的氧化穩(wěn)定性要比牛肉或豬肉差，原因在于其含有較高的多不飽和脂肪酸。如果在飼料中加入的脂肪因氧化作用或熱而發(fā)生了改變，那么添加高水平的維生素E更為重要。氧化的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)隨著肉制品的加工過程(如冷凍、切碎、加入鹽、預(yù)煮或肉類輻照)中維生素E含量的減少而提高，且會(huì)加速氧化，僅在3d的時(shí)間內(nèi)就已經(jīng)十分強(qiáng)烈。飼料中添加維生素E要比給屠宰后的肉添加維生素E在維持肉的氧化穩(wěn)定性方面更為有效，因?yàn)橥ㄟ^后一種方式添加，其不會(huì)從生理和自然上結(jié)合到細(xì)胞膜內(nèi)。
大量的試驗(yàn)已經(jīng)表明，添加α-生育酚乙酸酯能夠產(chǎn)生高α-生育酚含量的組織，提高豬肌肉的氧化穩(wěn)定性。
維生素E的功效也在煮熟的肌肉和有鹽存在的情況下觀察到的。不同的研究已進(jìn)一步調(diào)查了維生素E的抗氧化作用與日糧中脂肪組成的關(guān)系。當(dāng)豬日糧中添加200mg/kg的維生素E，并同時(shí)補(bǔ)充3％豆油和牛脂后觀察到了積極的抗氧化作用。
按經(jīng)驗(yàn)法則而言，不飽和脂肪酸添加量越高，維生素E添加的劑量也越高。有研究顯示，日糧中添加α-生育酚會(huì)抑制膽固醇氧化物(COP)在加熱的和冷藏的豬肉中的產(chǎn)生。正如前文所指出的，降低氧化穩(wěn)定性的有效水平相當(dāng)于每千克飼料中添加100mg～200mg的α-生育酚乙酸酯。
7肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值
1975年，研究人員Roth和Kirchgessner在飼料中添加5mg/kg～95mg/kg的α-生育酚乙酸酯，結(jié)果發(fā)現(xiàn)組織中α-生育酚含量對(duì)維生素E添加的線性反應(yīng)主要取決于所添加的劑量。其他作者也發(fā)現(xiàn)了維生素E的攝入量與各組織中α-生育酚的含量呈對(duì)數(shù)關(guān)系。
這些結(jié)果與1998年在歐盟框架下開展的日糧-牛研究項(xiàng)目公布的數(shù)據(jù)相一致，該項(xiàng)目由總計(jì)達(dá)14個(gè)試驗(yàn)室參與，它們互相交換數(shù)據(jù)，添加維生素E的強(qiáng)化型試驗(yàn)持續(xù)了至少7周。根據(jù)日糧-牛項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，肌肉中的α-生育酚濃度應(yīng)在3.5mg/kg～4mg/kg之間才會(huì)產(chǎn)生抗氧化作用，有效水平相當(dāng)于每千克飼料添加100mg～200mg的α-生育酚乙酸酯。這些數(shù)據(jù)與現(xiàn)有大多數(shù)文獻(xiàn)相一致，且與最廣泛使用的建議量相一致。
8感官特性
豬肉特性的一個(gè)重要方面是它的顏色，它主要由鐵血紅素肌紅蛋白色素的含量和化學(xué)形式?jīng)Q定。在存儲(chǔ)期，已形成的氧合肌紅蛋白往往會(huì)氧化，形成肌紅蛋白，導(dǎo)致肉色呈暗紅。動(dòng)物日糧中添加不同數(shù)量的維生素E能夠改善顏色的穩(wěn)定性，這可以通過直接跟紅色有關(guān)的Minolta系統(tǒng)中的“a”來測(cè)量：用添加維生素E的飼料飼喂動(dòng)物，該動(dòng)物所產(chǎn)肉的“a”值要比飼料未添加維生素E的動(dòng)物所產(chǎn)肉的“a”值的下降得少得多。豬方面的數(shù)據(jù)跟牛和羊的數(shù)據(jù)相比不太確定。
在豬上，研究發(fā)現(xiàn)日糧中添加100mg/kg或200mg/kg的維生素E時(shí)，背最長(zhǎng)肌中α-生育酚的含量分別是2.6mg/kg和4.72mg/kg，這足以保持肉色的穩(wěn)定。多項(xiàng)試驗(yàn)表明，通過在日糧中添加高水平的α-生育酚乙酸酯以減少滴水損失是可行的。肌肉中高水平的α-生育酚可以減少生物分子通過細(xì)胞膜，從而降低肌肉滲出的程度。這是由于α-生育酚跟脂質(zhì)膜中的分子相互作用的結(jié)果。滴水損失的下降在飼料中添加150mg/kg～200mg/kgα-生育酚乙酸酯時(shí)實(shí)現(xiàn)。研究表明，沉積在組織中的維生素E在加工過程中仍能夠保持，進(jìn)而可提高肉的技術(shù)性能(如水的轉(zhuǎn)運(yùn))以及盡可能多的產(chǎn)品質(zhì)量特性，如肉色的穩(wěn)定性、可接受性、干燥度、令人不快的氣味。即使是在處理超過10個(gè)月的儲(chǔ)存產(chǎn)品中也能夠觀察到這些作用。有數(shù)據(jù)表明，通過增加飼料中維生素E的含量，可以減少某些添加劑的使用，包括在加工過程中使用的添加劑，因?yàn)槿庠谕涝讜r(shí)含有大量的抗氧化劑。這可給公眾健康帶來益處，也會(huì)帶來與其相關(guān)的積極的商業(yè)影響。
