DSM az állatok táplálkozásában és egészségében

Tulajdonságok és anyagcsere

A C-vitamin fehér vagy sárga színű kristályos por. Négyzet alakú vagy hosszúkás kristályokból kristályosodik a vízből (Illus. 6-1), kissé oldódik acetonban és rövid szénláncú alkoholokban. Az aszkorbinsav 0,5% -os vizes oldata erősen sav, pH-ja 3. A vitamin stabilabb savban, mint lúgos közegben. Számos kémiai anyag, például légszennyező anyagok, ipari mérgek, nehézfémek és dohányfüst, valamint számos farmakológiailag aktív vegyület, köztük néhány antidepresszáns és diuretikum, antagonisztikus a C-vitaminnal szemben, és megnövekedett vitamin-követelményekhez vezethet.

6-1. Ábra

A C-vitamin a szénhidrátokhoz (monoszacharidokhoz) hasonló módon szívódik fel. Úgy tűnik, hogy a C-vitamin-függő állatok bélfelszívódása nátrium-függő aktív transzport rendszert igényel (Johnston, 2006). Feltételezzük, hogy azok a fajok, amelyek nem hajlamosak a skorbutra, diffúzióval rendelkeznek abszorpciós mechanizmussal (Spencer és mtsai., 1963). Az aszkorbinsav könnyen felszívódik, ha az elfogyasztott mennyiség kicsi, de korlátozott bélfelszívódás történik, ha az aszkorbinsav felesleges mennyiséget fogyaszt. A C-vitamin biohasznosulása a takarmányokban korlátozott, de látszólag 80-90% -a felszívódik (Kallner et al., 1977). A tengerimalacban a felszívódás helye a nyombélben és a proximális vékonybélben található, míg a patkány a legmagasabb felszívódást az ileumban mutatta (Hornig et al., 1984). Metabolizmusában az aszkorbinsav először több enzim vagy nonenzimatikus folyamat révén dehidroaszkorbáttá alakul át, majd a sejtekben vissza lehet redukálni aszkorbinsavvá (Johnston et al., 2007). A felszívódott C-vitamin könnyen egyensúlyba kerül a vitamin testkészletével. Az aszkorbinsavhoz specifikus kötő fehérjékről nem számoltak be, és azt javasolják, hogy a vitamin megmaradjon szubcelluláris struktúrákhoz kötődve.

Az aszkorbinsav széles körben eloszlik a szövetekben, mind a C-vitamin szintetizálására képes állatokban, mind azokban, akik a táplálék megfelelő vitamintartalmától függenek. Kísérleti állatokban a C-vitamin legnagyobb koncentrációja az agyalapi mirigyben és a mellékvesékben található, magas a májban, a lépben, az agyban és a hasnyálmirigyben is. A C-vitamin hajlamos lokalizálódni a gyógyító sebek körül is. A szöveti szintet gyakorlatilag a stressz minden formája csökkenti, ami stimulálja a vitamin bioszintézisét azokban az állatokban is, amelyek képesek szintézisre.

Az aszkorbinsav főleg a vizelettel ürül, kis mennyiségben az izzadságban és a székletben. Tengerimalacokban, patkányokban és nyulakban a CO2 a C-vitamin fő kiválasztó mechanizmusa. A főemlősök általában nem használják a CO2 katabolikus útját, a fő veszteség a vizeletben jelentkezik. A C-vitamin vizelettel történő kiválasztása a test raktárától, a beviteltől és a vesefunkciótól függ.

Funkciók

A C-vitamin biokémiai és fiziológiai funkcióit felülvizsgálták (Sauberlich, 1990; Moser és Bendich, 1991; Padh, 1991; Gershoff, 1993; Johnston, 2006; Johnston és mtsai, 2007). A C-vitamin funkcionális jelentősége, a kollagénszintézisben korábban említett szerepen kívül, a következőket foglalja magában:

A szövetek védekező mechanizmusai a szabad gyökök károsodása ellen általában a C-vitamint, az E-vitamint és a béta-karotint tartalmazzák, mint fő antioxidáns vitamin-forrást. Ezenkívül számos metalloenzim, amelyek magukban foglalják a glutation-peroxidázt (szelén), a katalázt (vas) és a szuperoxid-diszmutázt (réz, cink és mangán), szintén kritikus fontosságúak a belső sejtalkotók oxidatív károsodásoktól való megvédésében. Mindezen tápanyagok étrendi és szöveti egyensúlya fontos a szövetek megvédésében a szabad gyökök károsodása ellen. In vitro és in vivo vizsgálatok egyaránt azt mutatták, hogy az antioxidáns vitaminok általában fokozzák a sejtes és a nem celluláris immunitás különböző aspektusait. Ezen vitaminok antioxidáns funkciója legalább részben javíthatja az immunitást azáltal, hogy fenntartja a fontos immunsejtek funkcionális és szerkezeti integritását. Az immunrendszer károsodása az állattenyésztés hatékonyságának csökkenését eredményezi a betegségekre való fokozott hajlam révén, ezáltal fokozva az állatok morbiditását és mortalitását.

Követelmények

Növény- és állatfajok sokféle szintetizálhatja a C-vitamint szénhidrát-prekurzorokból, beleértve a glükózt és a galaktózt. Az aszkorbinsavat az emlősök szövetei szintetizálják, a főemlősök (beleértve az embereket is) és a tengerimalac kivételével. Az aszkorbinsav bioszintézisének hiányzó lépése az összes C-vitamintól függő faj esetében arra vezethető vissza, hogy képtelen volt átalakítani az L-gulono-gamma-laktont 2-keto-L-gulonáttá, amelyet spontán izomerizáció alakít át tautomer formájába., L-aszkorbinsav. A C-vitamin-étrendfüggő fajokból hiányzik ezért az L-gulono-gamma-lakton-oxidáz enzim. Normál körülmények között a kutyáknak és macskáknak nincs táplálkozási igényük a C-vitaminra, mivel szintetizálni tudják a vitamint. Még azoknál a fajoknál is, amelyek szintetizálják a C-vitamint, kimutatták, hogy a máj mikroszómás készítményeinek szintetizáló képessége állatonként nagyon eltérő (Chatterjee, 1978), ami arra utal, hogy egy fajon belüli egyedek számára szükség lehet a vitamin étrendi szükségességére.

A. A kutyákkal szemben támasztott követelmények

Innes (1931) bebizonyította, hogy a kutya független a C-vitamin táplálékkal való ellátásától. A kölyökkutyák 147-154 napig C-vitamin-mentes étrendet tápláltak, és nem mutattak sem növekedési zavart, sem csontok és fogak elváltozását, bár ugyanazon étrendben a tengerimalacok elpusztultak 25 nap a skorbut súlyos jeleivel. Ezenkívül a hiányos étrendben lévő kutyák májja elegendő mennyiségben tartalmazta a vitamint, hogy megakadályozza a tengerimalacokban a skorbut megjelenését, ami azt jelzi, hogy a kutya képes szintetizálni a C-vitamint. A Naismith (1958) kimutatta, hogy ez a C-vitamin szintetizáló képessége jelen van kölyökkutyák a szülés utáni élet első heteiben. Naismith és Pellet (1960) arról számoltak be, hogy a szukák tejében a C-vitamin koncentrációja körülbelül négyszerese a vérének. A C-vitamin májszintézisének összehasonlító aránya kutyáknál és macskáknál alacsonyabbnak tűnik, mint a kérődzőknél, rágcsálóknál és nyulaknál (Chatterjee et al., 1975). A kutyák 5 µg/mg fehérje/óra sebességgel szintetizálták a májban a C-vitamint, míg a tehenek, a patkányok és a nyulak 68, 39, illetve 23 µg/mg fehérje/óra sebességgel.

B. A macskákra vonatkozó követelmények

Az étkezési aszkorbinsavra nincs szükség a macskában. Az ismételt kísérletek nem bizonyították, hogy macskáknál szükség van az étrendi C-vitaminra (Carvalho da Silva, 1950). A sikeres növekedést és szaporodást rutinszerűen érik el kiegészítő aszkorbinsavat nem tartalmazó kereskedelmi és tisztított étrendekkel (NRC, 2006).

Források

A C-vitamin fő forrásai a gyümölcsök és a zöld növények, de néhány állati eredetű étel több mint nyomot tartalmaz a vitaminban. A C-vitamin jelentős mennyiségben fordul elő az állati szervekben, például a májban és a vesében, húsban azonban csak kis mennyiségben. A szukák teje a vér C-vitamin koncentrációjának körülbelül négyszeresét tartalmazza (Naismithand Pellet, 1960). A C-vitamin nagyon kevés gabonát és növényi fehérje-kiegészítőt tartalmaz. A betakarítás utáni tárolási értékek az időtől, a hőmérséklettől, a károsodástól és az enzimtartalomtól függően változnak (Zee et al., 1991).

Az élelmiszer-termelésre nevelt állatok közül a C-vitamin forrásai fontosak lennének a halak számára, majd a stresszben szenvedő állatok számára, akiknek vitaminra van szükségük. Az L-aszkorbinsav a C-vitamin aktivitású vegyületek közül a legfontosabb. Az aszkorbinsav kereskedelmi forgalomban kapható 100% kristályos, 50% zsírbevonatú és 97,5% etilcellulózzal bevont termékként és hígításukként. Az aszkorbinsav oldhatóbb nátriumsója (nátrium-aszkorbát) szintén kereskedelemben kapható. Kimutatták, hogy az aszkorbinsav különféle származékai, amelyek stabilabbak, mint az alapvegyület, antiszorbutikus aktivitást biztosítanak. Ide tartoznak az L-aszkorbát-2-szulfát, az L-aszkorbil-2-monofoszfát, a magnézium-L-aszkorbil-2-foszfát és az L-aszkorbil-2-polifoszfát. Kiegészítő aszkorbinsav biztosításakor tanácsos stabilizált formát használni. Tárolási kísérletek során az ily módon védett aszkorbinsav négyszer stabilabbnak bizonyult, mint a kezeletlen aszkorbinsav kristályok (Kolb, 1984).

Adams (1982) arról számolt be, hogy a bevont (etil-cellulóz) aszkorbinsav nagyobb visszatartást mutatott a feldolgozás után, mint a kristályos forma, 84%, szemben 48%. Az aszkorbinsav visszatartása a cefre takarmányban meglehetősen jó volt, de magas tárolási idő és hőmérséklet mellett a széttört takarmányokban a stabilitás gyenge volt. Bár a C-vitamin aktivitása az etil-cellulózzal bevont terméket tartalmazó takarmányban alacsony volt, 19-32% -kal volt jobb, mint a kristályos formában.

A legújabb jelentések a halak polifoszforilezett L-aszkorbinsavat értékelték (Chen és Chang, 1994; Matusiewicz et al., 1995), amelyről kiderült, hogy stabilabb az oxidációval és az extrudálással szemben. Az extrudált harcsa-takarmányok gyártása során a kiegészítő kristályos aszkorbinsav körülbelül 50% -a elpusztul (Lovell és Lim, 1978). Kristályos aszkorbinsav felesleget adunk a kereskedelmi forgalomba kerülő készítményekhez annak biztosítására, hogy a vitamin megfelelő koncentrációja megmaradjon a feldolgozás során. A kiválasztott vitamin formája attól függ, hogy hogyan kell előállítani a haltakarmányt, és mennyi ideig tárolják, mielőtt a halt táplálják. A kristályos L-aszkorbinsav vagy az L-aszkorbil-e-polifoszfát biohasznosulása hasonló volt a brojlercsirkéknél (Pardue et al., 1993). A magnézium-L-aszkorbil-2-foszfát a C-vitamin stabil formája, amelyről kiderült, hogy elérhető a sertéstáplálásokban (Mahan et al., 1994).

Hiány

A. Hiány a kutyáknál

Beszámoltak kutyák skorbutjáról (Garlick, 1946; Meier et al., 1957; Holmes, 1962; Hunt, 1962; Vaananen és Wikman, 1979; Kolb, 1984). Vita tárgyát képezi az aszkorbinsav terápiás alkalmazása kutyabetegségekben. A C-vitamin hiányáról beszámoltak a kutya hipertrófiás osteodystrophiájával (HOD) is kapcsolatban (Grondalen, 1976). Ez a betegség fiatal, gyorsan növekvő kutyákat érint. A hosszú csontok megnagyobbodott metafízise jellemzi. A csontdezorganizáció régiójában gyakoriak a vérzések. Az akut stádium klinikai megállapításai a hipertermia, az étvágytalanság és a végtagok nagy fájdalma miatt képtelen állni (Grondalen, 1976). Meier és mtsai (1957) azt találták, hogy a HOD-val rendelkező kutyák alacsony plazma-aszkorbinsav-koncentrációval rendelkeznek, és hogy orálisan vagy IM-ben adott nagy dózisú C-vitamin (100-200 mg) fokozza a gyógyulást. Az aszkorbinsavval történő kiegészítés nem mindig hatékony. Teareet al. (1980) beszámolt arról, hogy naponta kétszer 600 mg aszkorbinsav csak súlyosbítja a fehérje, az energia és a kalcium túltáplálása által a Labrador retriever kiskutyák által kiváltott csontrendszeri betegséget. A vizsgálatot gyengítette az a tény, hogy az értékelt kölyköknek nem voltak akut HOD klinikai tünetei, amelyek egyaránt tartalmazzák a sántaságot és az alacsony vér aszkorbinsavat.

B. Hiány macskáknál

A kiegészítés szükségességét értékelő, illetve a C-vitamin specifikus hiányának leírását ellenőrzött, macskákon végzett tanulmányok nem jelentek meg. Számos kísérlet nem mutatta be az étkezési aszkorbinsav szükségességét macskákban (Carvalho da Silva, 1950; NRC, 2006). A sikeres növekedést és szaporodást rutinszerűen érjük el kiegészítő aszkorbinsavat nem tartalmazó kereskedelmi és tisztított étrendekkel (NRC, 2006). Mint a kutyáknál, a macskákban is a C-vitamin szintézise alacsonyabb, mint más fajokban, beleértve a tehenet, juhot, patkányt és nyulat (Rucker et al., 1980). Pietronigro és mtsai. (1983) arról számolt be, hogy a macska gerincvelő sérülését követő központi idegrendszeri funkció a sérülés régiójában nagy koncentrációjú aszkorbinsavval társult. A sérülés két gyógyszerrel (naloxon vagy metil-prednizolon) történő kezelése megőrizte a neurológiai funkciókat és megakadályozta a C-vitamin veszteséget.

Erődítési szempontok

Számos ellenőrizetlen klinikai jelentés érkezett, amelyek vagy kutyák skorbutjának, vagy kutyák fertőzésével fertőzött kutyák aszkorbát-kiegészítésének klinikai válaszát hivatottak azonosítani, hipertrófiás osteodystrophiát, csípődiszpláziát vagy más betegségeket mutatnak be. Ellenőrzött kísérletek során, amelyek C-vitamint biztosítottak kutyák herpeszvírusával, kennel-köhögésével vagy kutya-hepatitissel fertőzött kölyökkutyák számára, Sheffy (1972) nem talált bizonyítékot a C-vitamin ezen betegségre gyakorolt jótékony hatására.

Kis mennyiségű C-vitamin elegendő a skorbut megelőzésére és gyógyítására. Nagyobb mennyiségekre lehet azonban szükség az egészség megőrzéséhez a káros környezeti és élettani stressz, valamint bizonyos betegség esetén. Az elmúlt években az antioxidáns vitaminok (C-vitamin, valamint az E-vitamin és a béta-karotin) nagy figyelmet kaptak, mivel fontos szerepet játszanak az állatok és az emberek egészségében azáltal, hogy inaktiválják a normális sejtaktivitás és különféle stresszorok által termelt káros szabad gyököket. . Parr (1996) javaslatot tett a kutyák és macskák napi antioxidáns dúsítási arányaira az E-vitamin, a C-vitamin és a béta-karotin számára. Például a napi C-vitamin ajánlott kiegészítő szint egy 13,6 kg-os kutyánál 60 mg, a 2,7 kg-os macskánál pedig 12 mg.

A rendelkezésre álló bizonyítékok alapján a macskák kutyáinak étrendjében nincs szükség a C-vitamin mint tápanyag követelményére (NRC, 2006). A C-vitamin javíthatja az étrend egyéb tápanyagainak stabilitását, és funkciói lehetnek az oxidatív károsodások elleni védelemben.

A C-vitamin a legkevésbé stabil, ezért a legkönnyebben elpusztítható az összes vitamin közül. A vitamin különösen hajlamos az oxidáció útján történő rombolásra, ezt a változást hő és fény gyorsítja. A kolin-klorid különösen romboló hatású a C-vitaminra nézve, a stabilizálatlan vitamin szinte teljesen elpusztul egy kolin-vitamin-előkeverékben, és havi átlagosan 40% -os vesztesége van (Gadient, 1986).

Kiegészítő aszkorbinsav biztosításakor tanácsos stabilizált formát használni. Takarmány tárolási kísérletek során a bevont aszkorbinsav négyszer stabilabbnak bizonyult, mint a kristályos C-vitamin (Kolb, 1984). Adams (1978) arról számolt be, hogy a bevont (etil-cellulóz) aszkorbinsav nagyobb visszatartást mutatott a feldolgozás után, mint a kristályos forma, 84%, szemben 48%. Noha a C-vitamin aktivitása az etil-cellulózzal bevont terméket tartalmazó takarmányban alacsony volt, 19-32% -kal volt jobb, mint a kristályos formát tartalmazó takarmányban. A foszforilezett C-vitaminnak, az aszkorbil-monofoszfátnak a legnagyobb stabilitása a kedvtelésből tartott állatok eledelének feldolgozása révén 90% -os visszatartás jellemző.