微量元素在動物飼料中應用研究進展

任曉文 李文杰

（山西省呂梁市農(nóng)業(yè)學校，呂梁 033000）

現(xiàn)代營養(yǎng)學家認為，微量元素比維生素更為重要。因為它不象維生素那樣可以在體內(nèi)合成，而只能從環(huán)境中攝取。隨著規(guī)模化，集約化畜牧業(yè)的發(fā)展，各種微量元素添加劑的使用也越來越廣泛。在飼料中添加銅、鋅等微量元素在世界各國較為普遍，各類微量元素在發(fā)揮不同生理功能的同時，也會帶來飼料安全、食品安全和環(huán)境等方面的問題。

1 銅

1.1 生理功能

銅具有廣泛的生物學作用。它與畜禽的生長性能、繁殖性能、免疫功能等都有密切的聯(lián)系。它參與機體內(nèi)蛋白質、氨基酸、核酸、脂肪、碳水化合物、維生素等營養(yǎng)物質代謝和骨的形成。同時，也是體內(nèi)許多酶的組成成分，如細胞色素氧化酶是有氧呼吸的電子傳遞的必需物質，賴氨酰氧化酶可催化膠原蛋白與彈性蛋白中鎖鏈賴氨素交鏈的形成，從而保證骨骼和結締組織的堅固，血漿銅藍蛋白為合成吸收和轉運鐵所需血紅蛋白的必須物質，超氧化物歧化酶保護細胞免受氧代謝的毒性影響等等。

1.2 吸收及耐受量

銅在動物整個消化道都可以吸收，但是主要的吸收部位是小腸。肝臟是銅主要的貯存庫。各種動物對銅的敏感性差異很大。動物對飼料中銅的最大耐受量為：豬250 mg/kg、雞、鴨為300 mg/kg、水產(chǎn)類 25 mg/kg。硫酸銅內(nèi)服中毒量：豬250～400 mg/kg，雞900 mg/kg。其中銅中毒時，豬肝臟含量可達750～6 000 mg/kg，雞肝臟含量達474.8 mg/kg。

1.3 研究進展

一般情況下，動物常規(guī)飼料中銅作為安全劑量，飼料中還需要添加一定量礦物質銅滿足畜禽需要。但是自從1945年Braude發(fā)現(xiàn)飼料中添加高銅具有促動物機體生長、提高飼料報酬、提高采食量等功效后，飼料中開始添加高劑量的銅。使得某些飼料中銅含量過高，攝入量過多，導致銅中毒。研究表明，盲目的添加高銅會帶動物中毒、影響食品安全、危害人體健康、造成環(huán)境污染及破壞生態(tài)平衡等一系列的問題。飼料中微量元素過多，對維生素的穩(wěn)定性產(chǎn)生負面的影響，導致維生素的缺乏。使用高水平的銅、鐵和錳的日糧中，天然生育酚的氧化速度提高。高銅能在22 d之內(nèi)使飼料中的a-生育酚的水平減少到幾乎為零。過量的銅干擾具有自由硫基（-SH）的含硫化合物，如半朧氨酸的利用率，高銅增加了動物對含硫氨基酸的需要量。用這些因微量元素盈缺所導致微量元素過量、維生素缺乏及發(fā)生異常的飼料飼喂豬，會引起生產(chǎn)性能下降。Roff等研究發(fā)現(xiàn)，日糧銅含量超過375 mg/kg時，銅對豬的促生長作用消失。實際上，飼料中添加的高銅，只有極小部分能被吸收，絕大部分仍以糞便的形式釋放到環(huán)境中。關受江等（1995）報道，高銅（150、200、250和300mg/kg）日糧豬由糞便每日排出銅分別占食入量的98.95%、97.86%、87.3%和96.06%。在生產(chǎn)中，若不分生長階段長期飼喂豬以高銅日糧，可使銅在肝臟蓄積，引起慢性中毒。王幼明等（2001）提出，反芻動物中，綿羊對銅最敏感，用50 mg的銅1次性皮下注射，在1～3 d內(nèi)即可中毒死亡。Willians等（1980，1981）報道，高銅日糧可導致豬肝銅含量增加10倍-15倍。錢莘莘報道，添加150mg/kg飼料和350mg/kg 飼料的銅，肝臟中銅的蓄積分別達154 mg和407 mg。人食用這種高銅豬肝，會造成慢性不良后果或中毒。

2 鋅

2.1 生理作用

Todd等人于1934年首次證明它是高等動物營養(yǎng)所必需的元素。鋅在機體內(nèi)的主要作用是作為多種酶的組成成分和激活劑，參與多種生化反應；能增強動物的免疫力、促進動物生長和提高繁殖能力。同時，鋅與DNA、RNA、胰島素、胰高血糖素及其他激素的功能有關。此外，鋅還與身體和性的發(fā)育有關。

2.2 吸收及耐受量

非反芻動物吸收鋅主要是在小腸，吸收率較低，一般只有7%～15%。肝是鋅代謝的主要器官。豬和家禽可耐受飼料中鋅的含量為1 000～2 000mg/kg、水產(chǎn)類為150 mg/kg。氯化鋅口服時，大、小鼠的LD50均為350 mg/kg；硫酸鋅口服時，大鼠的LD50為220 mg/kg。斷奶仔豬飼料中加入0.1%的碳酸鋅即引起中毒。

2.3 研究進展

自從Poulsen在1989年首次報道，在斷奶仔豬的飼料中添加3 000mg/kg氧化鋅可以降低斷奶后仔豬腹瀉發(fā)生率，改善仔豬的生產(chǎn)性能。鋅就成了繼銅、砷之后發(fā)現(xiàn)的又一高效微量元素促生長添加劑。但由于機體對鋅的吸收和利用率不同，并且不同的鋅源之間差別很大。這就給食品安全帶來影響，給環(huán)境帶來了危害。冷靜等（2004）研究了鋅水平對斷奶仔豬組織鋅沉積及鋅排泄狀況的影響，結果表明，高劑量補鋅（1 000～5 000 mg/kg）使肝臟和腎臟鋅含量極顯著升高。Roberson（1960）、Stahl（1989）和Stevensox（1987）等研究表明，蛋雞飼糧中添加鋅量為1 000～2 000 mg/kg時不會出現(xiàn)中毒癥狀，4 000～6 000 mg/kg時生產(chǎn)性能下降。據(jù)研究表明，反芻家畜對高鋅的耐受力較豬和雞低，犢牛攝入含鋅900 mg/kg飼料時，可引起增重減少，飼料利用率低。高鋅還可導致鐵、銅繼發(fā)性缺乏，出現(xiàn)貧血。飼料中的鋅利用率低，會導致環(huán)境污染。加拿大國家飼料協(xié)會己將日糧中鋅最大限量規(guī)定為500mg/kg。荷蘭飼料管理協(xié)會已經(jīng)禁止在日糧中使用促生長劑量的鋅。我國規(guī)定日糧中鋅最大限量規(guī)定為250 mg/kg。

3 微量元素的互作關系

錳與鐵、鋅的互作關系（1）錳與鋅有協(xié)同作用，試驗證明鋅可促進錳在雞體內(nèi)的沉積。（2）錳和鐵之間存在拮抗關系，鐵對錳的吸收影響可能是鐵降低了胃腸道對錳的吸收。在體內(nèi)，鐵與錳競爭結合位點。飼料中鐵含量過高，會導致鐵、鋅的比例不平衡，它會減少磷與銅吸收減少，也會引起動物對鋅的吸收利用能力降低，長期過量地食入鐵，有可能導致繼發(fā)性缺鋅，從而限制動物的生長。左楠等（2009）研究表明，高錳會導致雞大腦中銅、鋅、鐵等金屬元素含量發(fā)生改變，破壞了原有的平衡狀態(tài)。

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