β－胡蘿卜素是人類飲食和組織中含量最豐富的維生素A原類胡蘿卜素。β－胡蘿卜素及其代謝產物是組織代謝中的關鍵調節信號因子，在包括人類在內的哺乳動物中發揮了許多有益功能。盡管β－胡蘿卜素被認為是維生素A的一種安全形式，但由于其高度受控的腸吸收機制，至少在特定情況下其有害作用是由于攝入量不當引起的。本文概述了β－胡蘿卜素的結構特征，明確了其可能對動物健康產生的有益或有害影響，從而為不同動物的β－胡蘿卜素可攝入的適宜劑量提供理論依據。

1 β－胡蘿卜素的結構和特性

自然界中類胡蘿卜素(carotenoids)種類繁多，根據其化學結構的不同可分為胡蘿卜素和葉黃素。胡蘿卜素(如β－胡蘿卜素、α－胡蘿卜素和β－隱黃質)是分子的一端或兩端為線性或具有環狀烴的非氧化類胡蘿卜素，葉黃素(如玉米黃質、內消旋玉米黃質、蝦青素和角黃素)是胡蘿卜素的氧化衍生物。在胡蘿卜中發現了β－胡蘿卜素，同時發現了其3種異構體(α、β、γ)，其中β－胡蘿卜素活性最強，且在自然界中普遍存在。

β－胡蘿卜素和維生素A之間的聯系是由VonEuler等確立，并進一步證明結晶胡蘿卜素具有維生素A活性，進一步有研究表明β－胡蘿卜素可在大鼠體內轉化為維生素A。根據類胡蘿卜素本身是否具有維生素A前體作用，將其分為維生素A原和非維生素A原。維生素A原及其在酶切和非酶裂解后的代謝物(類維生素A)能產生維生素A，β－胡蘿卜素是自然界中含量最豐富的維生素A前體。β－胡蘿卜素是含有40個碳原子、分子結構兩端有15個共軛雙鍵和2個β－紫羅蘭酮環的短直鏈分子，這種結構特性使β－胡蘿卜素本質上具有高疏水性和非極性。在動物體內，與非極性類胡蘿卜素相比，極性類胡蘿卜素似乎更容易被吸收?？偟膩碚f，類胡蘿卜素都具有高度疏水性特性。

2 β－胡蘿卜素對動物生產性能的影響

研究發現，奶牛飼糧中添加β－胡蘿卜素可以提高牛奶品質和產量。熱應激奶牛每天補充400mgβ－胡蘿卜素牛奶產量增加了11%，補充300mgβ－胡蘿卜素牛奶產量增加了6.4%，添加β－胡蘿卜素對奶牛的產奶量和乳品質都有提高作用。在中國荷斯坦奶牛飼糧中添加β－胡蘿卜素，結果發現在維生素A充足的情況下添加β－胡蘿卜素對奶牛泌乳前期的產奶量、乳成分以及乳中體細胞數均無顯著影響，但產后3個月產奶量有不同程度提高。在澳洲荷斯坦奶牛飼糧中添加90mg/dβ－胡蘿卜素，結果發現，添加后第20天產奶量比對照組顯著提高了11.03%，第40天產奶量比對照組顯著提高了13.83%，添加β－胡蘿卜素組的乳脂含量顯著提高。給每頭奶牛飼糧中每天添加900mgβ－胡蘿卜素，結果發現奶牛產奶量提高幅度最大，并能在一定時期內維持較高的泌乳水平，乳脂、乳蛋白、乳中干物質含量都有顯著提高。β－胡蘿卜素的著色作用對肉牛的肉品質有影響。沉積于脂肪組織中的β－胡蘿卜素易使體脂肪變黃而降低牛肉的等級，因此肉牛育肥后期應減少飼糧中β－胡蘿卜素的用量。研究也表明飼喂低劑量維生素A和胡蘿卜素有利于牛肉大理石花紋的形成。

3 β－胡蘿卜素對動物免疫功能的影響

β－胡蘿卜素可提高動物機體的體液免疫、細胞免疫和非特異性免疫功能，增強抗病力，飼糧中添加β－胡蘿卜素可使血清溶菌酶活性增加。有研究發現β－胡蘿卜素可刺激動物機體淋巴細胞的增殖，并增強細胞介導的體液免疫應答，對免疫反應起到了積極的影響。在中國荷斯坦奶牛飼糧中添加β－胡蘿卜素，發現降低了產后前3個月胎衣不下、子宮炎和乳房炎的發病率。給禽類補充β－胡蘿卜素能促進生長，提高機體免疫力。在小鼠飼糧中添加β－胡蘿卜素，發現可緩解由環磷酰胺引起的免疫抑制作用，也可通過提高免疫抑制小鼠體內細胞因子和免疫球蛋白含量來增強小鼠的免疫功能。給日本黑牛喂食干胡蘿卜，發現可提高β－胡蘿卜素缺乏牛初乳中IgA和IgG濃度。產犢前最后1周血清視黃醇濃度增加到100ng/mL時，泌乳早期乳房炎發病率減少了60%，然而血清β－胡蘿卜素濃度與胎衣不下或乳腺炎無關。大量的試驗結果都證明添加β－胡蘿卜素對動物免疫功能的發揮起積極作用。

4 β－胡蘿卜素對動物繁殖性能的影響

飼糧β－胡蘿卜素可能與繁殖性能有關，反芻動物卵巢尤其是黃體中β－胡蘿卜素濃度較高。研究表明，缺乏β－胡蘿卜素可能導致奶牛排卵延遲、黃體功能不全、卵巢囊腫的發病率增加。目前，國內外學者就調整奶牛飼糧營養以改善生育率進行了大量研究。奶牛飼糧中補充β－胡蘿卜素對繁殖性能的益處可能與β－胡蘿卜素轉化為維生素A有關，特別是在子宮和卵巢中。血清β－胡蘿卜素濃度與黃體細胞分泌孕激素有關，產后第一波期排卵的母牛，產前3周血清β－胡蘿卜素平均濃度高于不排卵牛；圍產前期添加β－胡蘿卜素(500或2000mg/d)，產后第一波期排卵牛數量顯著增加。產后120d熱應激牛補充400mgβ－胡蘿卜素超過90d，妊娠率有所提高。美國和德國研究人員發現補充β－胡蘿卜素可縮短初情日齡，提高懷孕率，促進子宮修復和排卵，降低卵巢囊腫發病率和早期胚胎死亡。β－胡蘿卜素在繁殖上的重要作用在日本已被廣泛研究，發現卵巢囊腫奶牛血清胡蘿卜素濃度［(11±2)μg/dL］比健康牛顯著降低［(33±4)μg/dL］；血清β－胡蘿卜素濃度與日本黑牛超數排卵的胚胎質量相關，當血清β－胡蘿卜素濃度高于200μg/dL時，黃體和總可回收胚胎數量有增加趨勢，并顯著提高正?？梢浦才咛サ臄盗?。給其他動物添加β－胡蘿卜素也可以提高繁殖力，研究發現，補充維生素A(4000IU/kg)和β－胡蘿卜素(100mg/kg)可增加小母豬腎上腺和黃體中β－胡蘿卜素含量。β－胡蘿卜素還可增強瘤胃功能，在體外條件下添加β－胡蘿卜素，瘤胃細菌生長和纖維素消化能力顯著提高。

5 小結

研究表明，β－胡蘿卜素不僅以維生素A的前體物發揮作用，同時還作為抗氧化劑、抗癌劑等在機體中發揮作用，對動物的生產性能提高、繁殖性能增強、免疫功能提高都有不同程度的作用。同時關于動物β－胡蘿卜素補充量的研究也逐年增多，但還不足以得出最佳的補充策略，仍需更多的研究來確定動物在不同生產階段的β－胡蘿卜素需要量。關于類胡蘿卜素與維生素A之間的轉化、轉運、沉積和代謝也有了相對深入的研究，但對于β－胡蘿卜素的抗氧化、抗癌等生物學作用還有待深入發掘。

（本文來源《動物營養學報》，作者李超等）