Витамин D3 в кормах и добавках: методы определения и особенности использования
386
0
Витамин D в кормовых добавках
Под названием «витамин D» принято объединять группу веществ, которые относятся к полициклическим высокомолекулярным непредельным одноатомным спиртам. Всего известно более 10 различных форм жирорастворимых витаминов этой группы, сходных по химическому строению и обладающих активностью витамина D. Но для организма животных и птицы, также, как и для человека, наиболее важное значение имеют витамины D2 (эргокальциферол) и D3 (холекальциферол). Оба вещества выполняют одинаковые функции в организме, но биологическая активность витамина D3 в несколько десятков раз выше, чем у витамина D2. К тому же он лучше усваивается и дольше сохраняется в организме. Поэтому на практике чаще всего рацион питания животных балансируют именно по витамину D3.
При поступлении в организм холекальциферол проходит ряд преобразований в печени и почках, в результате которых образуются его метаболиты: сначала 25-гидроксихолекальциферол, или кальцифедиол (25- OH-D3 ), а затем 1,25-дигидроксихолекальциферол, или кальцитриол (1,25-(OH)2-D3). У каждого из них есть свои особенности.
Кальцифедиол транспортная форма витамина D (связан с белками крови), обладает умеренной биологической активностью, длительно сохраняется в организме. Его уровень в плазме крови считается наиболее точным индикатором обеспеченности организма витамином D.
Кальцитриол активная форма витамина D, регулирует минеральный обмен, напрямую влияет на костную ткань и внутренние органы. Быстро выводится из организма. Содержание в крови регулируется паратиреоидным гормоном и напрямую связано с уровнем фосфора и кальция.
Существуют ли в России методики определения витамина D в кормах?
При закупке витамина D3 перед производителем премиксов каждый раз встает вопрос: как проверить качество образцов витамина D3, какую методику для этого использовать и в какой лаборатории это возможно сделать?
Но российское законодательство регламентирует только определение содержания витамина D3 или витамина D2 и распространяется на премиксы - ГОСТ 32043-2012 «Премиксы. Методы определения витаминов А, D, Е» и корма - ГОСТ Р 55453-2022 «Корма для непродуктивных животных».
Последний ГОСТ Р 55453-2022 при определении витамина D3 ссылается на один из продуктовых стандартов:
- ГОСТ 32307 «Мясо и мясные продукты. Определение содержания жирорастворимых витаминов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии»
- ГОСТ EN 12821 «Продукты пищевые. Определение содержания холекальциферола (витамина D3) и эргокальциферола (витамина D2) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии»
- ГОСТ Р 54637 «Продукты пищевые функциональные. Метод определения витамина D3».
Получается, что стандартизированных методик для определения содержания витамина D3 именно в кормовых добавках и кормах в нашей стране на сегодняшний день нет. При этом национальная система аккредитации лабораторий исключает возможность использования любых не аттестованных методик. Возникает замкнутый круг: методик нет, лабораторий нет, а подтвердить качество необходимо.
И, поскольку на сегодняшний день нет валидированной методики для определения конкретно витамина D3 в кормовых добавках и кормах, в реальных условиях приходится использовать адаптированные под объект испытаний методы (ГОСТ 32043). К сожалению, это увеличивает риск погрешности результата, т. к. необходимо изменять навески и «подгонять» их под спектрофотометр, а также пересчитывать все данные анализа по содержанию витамина D2 на витамин D3. Все это значительно увеличивает путь до получения результата, тем самым добавляются критические точки, где возможна ошибка и негативное действие «человеческого фактора».
Зарубежный опыт
Чтобы выяснить, какие нюансы необходимо учитывать при анализе витамина D в различных типах исходного сырья, которое используется при производстве кормов на производственных площадках МегаМикс, эксперты компании обратились к опыту зарубежных коллег.
Изучив документы наших партнеров-производителей витамина D3, таких как DSM, NHU, мы обратили внимание, что в чистых формах витамина D3 500, которые они выпускают, в составе продукта помимо витамина D3 присутствует и пре-витамин D3. Суммарное содержание этих веществ пересчитывается на содержание витамина D3 в продукте. Как правило, массовая доля пре-витамина в составе витаминной смеси примерно равна 10%-14%.
Согласно законодательным нормам Евросоюза и Китая, при составлении кормовых рационов учитывается суммарное содержание витамина D3 и пре-витамина D3 (в пересчете на содержание D3). Такой подход основан на том, что оба вещества являются изомерами и при попадании в организм животного пре-витамин D3 под действием тепла изомеризуется и переходит в витамин D3.
В таблице 1 представлены особенности существующих методов испытаний витамина D РФ и Китае.
Страна | Объект | НД | Параметр оценки | Примечание |
Китай | Кормовая добавка - Витамин D3 | GB9840-2017 Feed additive –Vitamin D3（power form） | 1. метод экстракции с омылением | кормовая добавка- порошок витамина D3 (установление поправочного коэффициента для пре-витамина каждый раз и определение суммарного содержания D3 и его пре-витамина) |
|
| USP2023 Cholecalciferol Capsules |
|
|
|
| EP11.0 Cholecalciferol concentrate (powder form) |
|
|
|
| BP2019 Cholecalciferol Concentrate (Powder Form) |
|
|
| корма | GB/T17818-2010 Determination of vitamin D3 in feeds-High-performance liquid chromatography | 1. метод экстракции с омылением: количество витамина D3 определяется умножением полученного результата на 1,25 (поправочный коэффициент для учета пре-витамина D3, образующегося при экстракции); | 1. Первый метод настоящего стандарта применим для определения содержания витамина D3 в комбикормах, концентрированных кормах, комбикормовых смесях и витаминных премиксах с количественным пределом 12,5 мкг/кг (500 МЕ/кг).(используется только метод препаративной хроматографии) |
|
| USP2023〈581〉 Vitamin D Assay | 1. метод прямой экстракции: количество витамина D3 (как суммарное содержание витамина и его пре-витамина) определяется умножением полученного результата на 1,09 (поправочный коэффициент для учета среднего количества пре-витамина D3 в пробе) | 1. Метод может быть использован для определения витамина D (в виде суммарного содержания витамина и его пре-витамина) отдельно или в |
|
|
| 2. метод экстракции с омылением: стандартные продукты обрабатываются так же, как и образцы, метод позволяет определять содержание именно витамина D3 или D2 без учета содержания пре-витаминов | 2. Метод коррелирует с ГОСТ 32043, позволяет установить содержание витамина D3 либо витамина D2 методом ВЭЖХ в нормально-фазовом варианте в кормах |
|
|
| 3 метод экстракции с омылением: определяется соотношение содержания витамина D3 и содержания пре-витамина D3 | 3. Метод нормально-фазовой ВЭЖХ, для аналза кормов |
|
| EN 12821-2009 | Определение содержания D3 с внутренним стандартом D2 | ВЭЖХ метод с внутренним стандартом D2 в нормально-фазовый варианте для определения качества пищевой продукции |
РФ | Премиксы | ГОСТ 32043 | Определение содержания D в премиксах как сумма содержания D2 и D3 или содержание D2 или содержание D3 (в этом случает содержание D2 пересчитывается путем деления на 0,97) | ВЭЖХ метод в нормально-фазовый варианте |
| кормовая добавка | ГОСТ отсутствует | - | - |
| корма | ГОСТ Р 55453-2022 (только для непродуктивных животных, | Определение содержания D3 | ВЭЖХ метод в нормально-фазовый варианте |
Изучение представленных выше особенностей законодательной базы двух стран позволяет сделать вывод о том, что в Китае при использовании витамина D в рационах для кормления животных, учитывается содержание и витамина, и пре-витамина D3 в продукте. В ряде случаев для некоторых методик коэффициент пересчета содержания пре-витамина на содержание витамина D3 принимается установленному среднему значению, узаконенному на уровне государства. Это позволяет оптимально использовать кормовую добавку витамина D3 в рационах животных.
Это важно!
Есть несколько нюансов, которые необходимо учитывать при формировании рационов с учетом содержания пре-витамина D3 в кормовой добавке D3. Если возвратиться к схеме образования витамина D3, то следует понимать, что пре-витамин превращается в активную форму витамина при попадании солнечного света или УФ-лучей и тепла на кожу животного. Немногие хозяйства имеют свободный выгул животных, и, тем более, солнечное освещение в помещениях, где содержатся животные. Поэтому процесс изомеризации может не пройти или пройти лишь частично.
Стадии синтеза витамина D3
Еще один важный момент это образование биологически неактивных продуктов (тахистерола и люмистирола) в процессе изомеризации пре-витамина при длительном воздействии УФ-излучения. Наличие таких побочных метаболитов в товарном продукте снижает эффективность его активных компонентов, а, значит, при использовании тих кормовых добавок животное не получит необходимое количество витамина D3.
Вероятность сбоев в технологии получения витамина D3 у производителя всегда существует, поэтому состав товарного продукта «витамин D3» должен быть обязательно подтвержден химическими методами анализа. Для этих целей, как правило, применяют метод ВЭЖХ. На рисунке 2 представлена хроматограмма стандартного образца витамина D3 (CRM), которая наглядно иллюстрирует наличие в составе образца биологически активных форм витамина D (пре-витамин D3 и витамин D3) и неактивной формы, полученной при нарушении производственного процесса - тахистерола. (цит. GB 9840-2017).
Хроматограмма стандартного раствора витамина D3
1-пре-витамин D3;
2-транс-витамин D3;
3-витамин D3;
4-тахистерол D3.
Рисунок 2
Выводы:
Законодательная база РФ не обеспечивает возможность контроля качества кормовых добавок витамина D3 и кормов, содержащих витамин D3;
В составе торговых продуктов «Витамин D3» помимо биологически активной формы витамина D3, присутствует пре-витамин D3, который в организме животного под воздействием тепла и света способен изомеризоваться в витамин D3;
Опыт зарубежных стран демонстрирует возможность применения кормовых добавок витамина D3 c учетом содержания в них пре-витамина D3, что узаконено на государственном уровне;
Поскольку в процессе получения витамина D3 возможно образование биологически неактивных форм, которые приводят к снижению концентрации витамина D3 в продукте, необходимо разработать и узаконить методы испытаний кормовых добавок витамина D3;
Необходимо начать работу по внедрению опыта зарубежных коллег по рациональному использованию витамина D3 c учетом содержания пре-витамина D3 с узакониванием этого процесса на уровне государства.
386
0