缺维生素D饲料、维生素D缺乏和毒性模型

研究已经发现，维生素D不仅调节钙和磷的代谢，而且与多种营养素存在相互作用，例如，维生素A、维生素K、维生素C、镁，等等。由于这些成分与维生素D发生相互作用，研究维生素D的饲料，除了要考虑饲料中维生素D的含量，还应当特别注意其他营养素都处于标准水平。

毫无疑问，首当其冲的钙含量，然而，钙的吸收又受到氨基酸（蛋白质）、脂肪酸、磷、镁等等营养素的影响，以及饲料中植酸、草酸等等一系列非营养素成分的影响（详见缺钙饲料和钙过多的饲料），因此，饲料类型和饲料质量决定了研究结果的可靠性和可重复性。

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维生素D可以是维生素D2(麦角骨化醇, ergocalciferol），或维生素D3(胆钙化醇，cholecalciferol)，他们在体内转变成1,25二羟维生素D3(1,25-dihydroxyvitamin D3, 1,25-dihydroxycholecalciferol)。

(1) 维生素D3的单位

           1 IU 维生素D3= 0.025 μg维生素D3，

     或者，

           1μg 维生素D3 = 40 IU维生素D3。

(2) 维生素D3的原料不同，维生素D3的质量可能不同

由于不同生产商提供的每g原料中维生素D3的活性单位不同，相同国际单位（IU）所需要采用的维生素D3的质量不同，因此，在提出要求模型饲料中维生素D含量时，应当以IU表示，而不是多少mg或多少μg。

例如，

某生产商提供的维生素D3是500,000 IU/g，而有的生产商提供的维生素D3是400,000 IU/g，如果你要求饲料中含有维生素D3是5 mg，那就不知道究竟在饲料中用多少维生素D3，或者含多少维生素D3。

如果你在阅读论文时看到作者提供的维生素D3是用mg或者 μg表示的，则应该是以标准的换算办法表示的，即： 1μg 维生素D3 = 40 IU维生素D3。当然，也不排除某些作者拆蛋。

在喂养维生素D缺乏模型饲料后，会发生以下两种情况：

(1) 血浆(血清)1,25-(OH)2D3水平降低于正常对照，25-OH-D3检测不到

      根据这两个指标，证明维生素D完全缺乏。

(2) 血浆(血清)1,25-(OH)2D3水平降低，25-OH-D3可以检测到

     根据这两个标准，证明维生素D不完全缺乏。 

1. 如果你是研究维生素D缺乏与钙、磷代谢及其相关指标的关系

维生素D缺乏的后果是钙、磷代谢异常，因此，在钙、磷代谢相关研究所需要的维生素D缺乏模型饲料中，钙和磷应当处于正常水平，这个正常水平应当是处于标准水平，不要随意调整，不要认为只要是正常就行，因为所谓的正常水平是一个很大的范围。不论你是否涉及下面“2.如果你是研究维生素D缺乏与其它生理机能的关系”，都请继续阅读，对你的研究设计有帮助。

2. 如果你是研究维生素D缺乏与其它生理机能的关系

务必明白，维生素严重缺乏（完全缺乏）时，钙、磷吸收改变，引起低钙血症和/或低磷血症，因此，很难明确维生素D缺乏所致的生理效应究竟是维生素D缺乏的直接后果，还是钙、磷缺乏引起的继发效应。

有不少文献试图通过维生素D缺乏模型饲料中增加钙、磷的含量来对付低钙血症和低磷血症，从而有利于研究维生素D的非钙非磷的效应，研究情况如下：

(1) 维持血浆钙时，血浆磷不能得到维持；

(2) 维持血浆磷时，血浆钙不能得到维持。

(3) 尽管采用了多种方法试图都能维持血浆钙和磷，研究结果及其矛盾，基本上可以认为明确还没有办法。

那么，怎样才能观察非钙非磷的维生素D生理效应呢？

目前的方法只有一个：不要采用维生素D完全剥夺。

也就是说，采用含有微量的维生素D的模型饲料，这种维生素D3缺乏饲料可以维持正常血清钙水平和正常血浆磷水平。

根据上述原理，我们应该明白：

(1)如果研究维生素D缺乏与钙、磷代谢及其相关指标的关系

    模型饲料中的维生素D必须是完全缺乏，至少是几乎完全缺乏。实验分析依据是：血浆(血清)1,25-(OH)2D3水平降低于正常对照，25-OH-D3检测不到。

       如果你是研究缺钙而不缺磷，则需要选择能够导致血浆钙降低而不降低磷的维生素D完全缺乏的模型饲料。

       如果你是研究缺磷而不缺钙，则需要选择能够导致血浆磷降低而钙不降低的维生素D完全缺乏的模型饲料。

       如果你是研究血浆钙和磷都降低，则需要选择能够导致血浆钙和磷都降低的维生素D完全缺乏的模型饲料。

(2)如果你是研究维生素D缺乏所致的与钙、磷无关的其它生理机能改变：需要维持血浆钙和磷在正常水平

    模型饲料中的维生素D应当选用含有少量维生素D的低维生素D或者轻、中度缺乏的模型饲料。实验分析依据是：血浆(血清)1,25-(OH)2D3水平降低于正常对照，25-OH-D3可以检测到但浓度较低或很低。

基于以上原理，研究维生素D缺乏，必须进行以下指标的测定：

(1) 血浆(血清)1,25-(OH)2D3

(2) 血浆(血清）25-OH-D3

(3) 血浆(血清）钙、磷

维生素D缺乏模型饲料喂养后，何时出现血清维生素D降低，取决于动物品种、品系、年龄和喂养前所用的普通饲料中维生素D的含量。例如，由于日常喂养的饲料中维生素D可能很高，造成动物体内维生素D库存量较多，模型饲料喂养时间就需要更长时间，过短可能不会出现维生素D的生物学效应。

举例：

中科院某单位的研究人员从南通特洛菲饲料科技有限公司购买了无维生素D饲料喂养大鼠，喂养后不久血浆维生素D浓度下降，因此，对模型饲料非常满意，所有实验都获得了预期的研究发现。然而，第二批订购模型饲料后，在与第一批实验相同时间测定的维生素D并不下降，于是，研究人员非常怀疑是不同批次模型饲料的问题，而该公司对此否定，并提醒可能是动物喂养模型饲料之前的饲料问题，于是，研究人员了解情况，才知道动物中心更换了饲料，后来，特洛菲饲料科技有限公司提醒要进行正态化处理：即开始进入模型饲料之前应当用标准饲料喂养一段时间（至少7天），让动物体内维生素D进行调整，如此操作后，实验重复效果已经非常满意。