鎂元素在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

陳秋玲，許方，聶婉，伍曉紅，王琤*

（江西科技師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江西南昌330013）

鎂元素在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

陳秋玲，許方，聶婉，伍曉紅，王琤韋華*

（江西科技師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，江西南昌330013）

鎂是動(dòng)物的必需礦物質(zhì)元素之一，幾乎參與動(dòng)物機(jī)體內(nèi)所有重要的生化活動(dòng)。本文就鎂元素在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用作一概述，以期對生產(chǎn)實(shí)踐具有一定的指導(dǎo)意義。

鎂；反芻動(dòng)物；營養(yǎng)

近年來，大量研究發(fā)現(xiàn)，礦物質(zhì)元素和反芻動(dòng)物生理機(jī)能有密切關(guān)系（周振峰等，2009）。鎂是機(jī)體內(nèi)重要的陽離子，在反芻動(dòng)物生長發(fā)育、生理機(jī)能、瘤胃發(fā)酵、物質(zhì)代謝、生產(chǎn)性能等方面發(fā)揮重要作用。

1　鎂在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的分布

鎂是骨骼和牙齒的重要組成成分，機(jī)體內(nèi)所有組織都含有鎂，其主要作用是與鉀、鈉協(xié)同維持肌肉和神經(jīng)興奮性（蔣桂梅等，2011）。畜禽機(jī)體鎂的來源主要是水和飼料中所含的鎂離子及其化合物。動(dòng)物體內(nèi)的鎂元素以離子形式存在，大約70%分布在骨骼中，29%貯存于軟組織細(xì)胞中，另外1%存在于細(xì)胞外液中，動(dòng)物的蹄甲部位也含有少量的鎂。骨骼中的鎂不但具有結(jié)構(gòu)功能，而且有重要的儲備作用，動(dòng)物動(dòng)用骨骼鎂的能力隨著生長而下降。隨著動(dòng)物生長，日糧中鎂不能滿足動(dòng)物生理需要會造成生理機(jī)能失調(diào)。因此，鎂對于成年動(dòng)物非常重要。

2　鎂在反芻動(dòng)物體內(nèi)的營養(yǎng)作用

2.1參與體內(nèi)物質(zhì)代謝鎂離子是多種酶的激活劑（Sanchez等，2000），在活化氨基酸代謝中參與堿性磷酸酶、焦磷酸酶等的活動(dòng)（馬學(xué)會，2003），參與幾乎所有與蛋白質(zhì)合成和ATP有關(guān)的反應(yīng)。動(dòng)物體內(nèi)的鎂也是機(jī)體內(nèi)重要的電解質(zhì)之一，是細(xì)胞內(nèi)液中的主要陽離子，濃度僅次于K+。鎂能激活Na+-K+-ATP酶，促進(jìn)K+內(nèi)流，維持體內(nèi)的酸堿平衡和電解質(zhì)平衡，緩解動(dòng)物應(yīng)激（王淑彩等，2003）。Mg2+對神經(jīng)、肌肉的興奮性有鎮(zhèn)靜作用，一定濃度的鎂能保證神經(jīng)肌肉器官的正常機(jī)能（陳麗和韓太真，2003）。Martens等（2000）報(bào)道，鎂在核酸、核糖體顆粒的穩(wěn)定性中也起重要作用，是維持動(dòng)物體的相對穩(wěn)定和正常生命活動(dòng)的必要條件之一（高雪芹和潘繼紅，2003）。

2.2參與瘤胃中纖維素的降解鎂是瘤胃纖維素分解菌的必需元素，也是眾多微生物酶類的激活劑。鎂離子是動(dòng)物機(jī)體主要陽離子之一，參與大多數(shù)酶反應(yīng)，可提高瘤胃纖維素分解菌的活性，促進(jìn)纖維物質(zhì)的降解，從而減少氨基酸的損耗，提高氮的利用率（蔣桂梅等，2011）。李斌（2004）在體外培養(yǎng)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，Mg2+對纖維素酶類呈現(xiàn)明顯的激活作用，可提高纖維素酶的活性，使瘤胃微生物對纖維素的降解增強(qiáng)。李延章等（2006）研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)增加鎂至正常瘤胃液鎂含量的2倍（32.4 mg/L）時(shí)，瘤胃微生物對纖維的降解能力顯著增加，故認(rèn)為正常瘤胃液中Mg2+的濃度低于瘤胃微生物對纖維素產(chǎn)生最強(qiáng)降解作用時(shí)的Mg2+需要量。因此，在反芻動(dòng)物飼養(yǎng)過程中適當(dāng)提高鎂含量可以促進(jìn)瘤胃中纖維素的降解。

2.3參與體內(nèi)營養(yǎng)吸收血清鎂是反映機(jī)體鎂營養(yǎng)狀況的有效指標(biāo)之一。Haenni等（1998）認(rèn)為，血清鎂可通過清除脂肪而顯著降低血漿脂肪含量，從而促進(jìn)體內(nèi)各營養(yǎng)物質(zhì)的吸收與利用。日糧中添加鎂鹽可降低尿氮和糞氮含量，提高氮利用率，從而改善牛體內(nèi)氮平衡和能量平衡（蔣桂梅等，2011；Davidson等，2003）。日糧中添加鎂鹽可改善胃腸道菌群，抑制有害菌的生長，促進(jìn)有益菌的增殖，從而改善纖維物質(zhì)的降解，使揮發(fā)性脂肪酸含量增高，最終使牛瘤胃液pH和氨態(tài)氮濃度降低（蔣桂梅等，2010）。也有研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)三丁酸甘油酯處理的奶牛瘤胃灌注鎂鹽，能有效抵御由三丁酸甘油酯引起的高酮血癥和低血糖，灌注后酮體濃度降低，血漿葡萄糖濃度提高（Oba等，2003）。

3　鎂在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1保證奶牛正常采食牛配合日糧中最常用的鎂源是氧化鎂（含鎂51%～59%），其不僅提供鎂，而且還可作為瘤胃堿化劑。氧化鎂中28%～49%的鎂能被反芻動(dòng)物胃腸道吸收。瘤胃和網(wǎng)胃是成年牛鎂的主要吸收位點(diǎn)，小腸是犢牛鎂的主要吸收位點(diǎn)。Goff等（1996）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼喂低鎂日糧的老鼠早期生長受阻，并伴有低蛋白質(zhì)血癥，這可能主要是由于延伸因子減少導(dǎo)致蛋白質(zhì)的合成減少；同時(shí)也伴有線粒體代謝紊亂和能量代謝降低的跡象。王莉等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，添加鎂能顯著增加反芻動(dòng)物飼料的攝入量，而缺鎂則可導(dǎo)致飼料攝入量下降，甚至喪失食欲，并降低纖維素的消化率。但是，日糧中鎂過量也會減少飼料的攝入量，降低適口性，導(dǎo)致奶牛干物質(zhì)采食量下降，而且氧化鎂有傾瀉性，由于滲透而引起腹瀉導(dǎo)致產(chǎn)奶量下降。徐廷生（2003）報(bào)道，飼喂?fàn)倥：V量1.3%的飼糧會出現(xiàn)采食量下降、體重減輕，黏液性腹瀉等癥狀。因此，高鎂低鎂均不利于奶牛生長，適宜鎂濃度可促進(jìn)奶牛生長發(fā)育。

3.2維持奶牛圍產(chǎn)期血鈣平衡奶牛圍產(chǎn)期指奶牛產(chǎn)前3周到產(chǎn)后2周這一段時(shí)間，這時(shí)奶牛進(jìn)行生產(chǎn)和泌乳準(zhǔn)備，奶牛體內(nèi)分泌狀態(tài)發(fā)生顯著變化，容易導(dǎo)致奶牛代謝性疾病。在奶牛眾多的代謝疾病中，低血鈣癥是最為常見的疾病，造成圍產(chǎn)期奶牛低血鈣的一個(gè)常見因素是低血鎂，原因在于缺乏鎂可能會產(chǎn)生抑制作用，從而不能有效動(dòng)員骨骼中的鈣參與到奶牛的生產(chǎn)代謝中（楊蕾，2009；Goff等，2004）。日糧中Ca2+的吸收和排泄受Mg2+的顯著影響，Mg2+直接參與維持機(jī)體Ca2+的動(dòng)態(tài)平衡，奶牛泌乳開始后大量的Ca2+通過乳汁排出，造成Ca2+濃度在短時(shí)間內(nèi)急劇降低，導(dǎo)致肌肉痙攣，嚴(yán)重時(shí)癱瘓或昏迷，亞急性低血鈣還會繼發(fā)酮病、代償性堿中毒、胎衣滯留、乳房炎和真胃移位等疾病（Roehe等，2003）。所以Mg2+對于促進(jìn)Ca2+的吸收和排泄起著至關(guān)重要的作用，預(yù)防低血鈣必須保證日糧中鎂的含量。

3.3治療氟病地方性氟中毒或工業(yè)性氟污染造成動(dòng)物體內(nèi)過量氟蓄積，其對動(dòng)物機(jī)體全身各系統(tǒng)均有不同程度的損害作用（Singh等，1994），導(dǎo)致動(dòng)物各組織、器官損害甚至全身性疾病。長期處在高氟環(huán)境中的黃牛，紅細(xì)胞變形，出現(xiàn)數(shù)目不等的棘球狀、多角形或星芒狀突起，發(fā)生棘紅細(xì)胞增多癥。韓博等（1999）研究發(fā)現(xiàn)，添加硒銅鎂組的黃?？狗Ч黠@，紅細(xì)胞恢復(fù)正常，原因可能是由于鎂與骨骼中的氟相結(jié)合從而抑制腸道中氟的吸收，并使溶解度降低，隨之促進(jìn)體氟隨尿液排出體外。

3.4治療反芻動(dòng)物青草抽搐癥反芻動(dòng)物血鎂濃度下降時(shí)容易引發(fā)青草抽搐癥，臨床表現(xiàn)為興奮不安，強(qiáng)直性肌肉痙攣，驚厥，呼吸困難，運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)，泌乳量降低，眼睛遲鈍等（李建基，2012）。在青草抽搐癥的高發(fā)季節(jié)，單獨(dú)使用鎂鹽或配合鈣鹽進(jìn)行治療可以達(dá)80%以上的治愈率，常用的鎂制劑有不同濃度（10%、20%、25%）的硫酸鎂液，以及含4%氯化鎂的25%葡萄糖液（王建華，2010）。慢性低血鎂癥通過肌肉注射或口服鎂鹽，急性低血鎂癥可靜脈注射硫酸鎂或氯化鎂達(dá)到治療效果（行慶華，2012）。有時(shí)也使用鈣鹽和鎂鹽結(jié)合的方法治療，一般先注射鈣劑，綿羊的用量為成年牛的1/10，一般在注射后6 h，血清鎂可恢復(fù)至注射前水平（蘇學(xué)彪，2013）。曲廣柱（2013）報(bào)道，皮下注射25%硫酸鎂注射液200 mL，或在飼料中加入氯化鎂50 g，連喂4～7d，青草抽搐治療效果可達(dá)97%以上。無論使用哪種方法，目的都是選擇一種適宜的補(bǔ)鎂途徑及時(shí)補(bǔ)充動(dòng)物所需的鎂。

3.5鎂過量的危害反芻動(dòng)物吸收的鎂通過糞便、尿液、泌乳等方式排出，其中尿液是鎂的主要排出途徑。一般認(rèn)為日糧礦物質(zhì)不平衡和高精料日糧是反芻動(dòng)物結(jié)石癥的發(fā)病原因（Huang等，1999）。結(jié)石抑制因子Tamm-Horsfall蛋白的調(diào)節(jié)作用受尿中的鎂離子含量的影響，當(dāng)尿鎂含量較低時(shí)，可以促進(jìn)Tamm-Horsfall蛋白的作用從而降低結(jié)石的形成，增加日糧鎂的含量會提高其在血漿中的離子濃度導(dǎo)致尿路中排出鎂元素量的增加。鎂與磷、鉀、銨離子在尿液中同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，形成不溶性的磷酸鉀鎂和磷酸銨鎂與磷酸鉀鎂晶體沉淀從而形成結(jié)石，引起公畜的排尿障礙，進(jìn)一步導(dǎo)致尿道和膀胱破裂并最終導(dǎo)致死亡（劉小可等，2012）。王金勇等（2008）報(bào)道，對于以棉籽餅稻草為主要日糧的山羊來說，日糧中過量的鎂是尿石癥發(fā)生的重要因素。Bichler（2006）等和Laube （2004）也研究發(fā)現(xiàn)，高鎂是引起反芻動(dòng)物尿結(jié)石的重要原因。

4　小結(jié)

鎂含量過高或過低，均可引起動(dòng)物體內(nèi)其他礦物質(zhì)元素或其他營養(yǎng)物質(zhì)的代謝紊亂，在不同程度上會給生產(chǎn)帶來損失。適量補(bǔ)充鎂可以提高反芻動(dòng)物飼料消化率，提高繁殖性能，促進(jìn)反芻動(dòng)物生長發(fā)育，治療反芻動(dòng)物的某些疾病，但動(dòng)物對鎂的消化吸收受飼糧中鎂含量、飼糧的性質(zhì)及腸道pH值等因素的影響。因此鎂元素在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用有待進(jìn)一步研究。

[1]陳麗，韓太真.鎂的生理調(diào)節(jié)[J].國外醫(yī)學(xué)∶醫(yī)學(xué)地理分冊，2003，9∶110～112.

[2]高雪芹，潘繼紅.鎂-DNA相互作用及鎂致癌的可能相關(guān)關(guān)系[J].國外醫(yī)學(xué)∶醫(yī)學(xué)地理分冊，2003，12∶156～160.

[3]韓博，尹文利，史言，等.硒銅鎂對黃牛地方性氟病的療效及其作用機(jī)理[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，22（4）∶77～80.

[4]蔣桂梅，劉強(qiáng)，羅雄，等.丙酸鎂對西門塔爾牛瘤胃液pH和氨態(tài)氮濃度的影響[J].中國飼料，2010，10∶24～26.

[5]蔣桂梅，劉強(qiáng)，王聰，等.丙酸鎂對西門塔爾牛氮平衡和能量平衡的影響[J].中國飼料，2011，5∶5～8.

[6]李斌.奶牛干奶期應(yīng)用陰離子鹽對瘤胃發(fā)酵、離子平衡和泌乳性能的影響[碩士學(xué)位論文][D].北京∶中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[7]李建基.牛羊病速診快治技術(shù)[M].北京∶化學(xué)工業(yè)出版社，2012.

[8]李延章，仲萬旭.育肥羊日糧中添加碳酸氫鈉的增重效果[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2006，1∶50.

[9]劉小可，李俐，閆宏.寧夏地區(qū)肉牛腎結(jié)石的營養(yǎng)學(xué)誘因分析.[J]中國畜牧獸醫(yī)，2012，39（11）∶231～233.

[10]馬學(xué)會.動(dòng)物必須礦物質(zhì)元素-鎂[J].中國飼料，2003，18∶24～25.

[11]曲廣柱.反芻獸低血鎂搐搦的發(fā)生與診治[J].養(yǎng)殖技術(shù)顧問，2013，1∶116.

[12]蘇學(xué)彪.反芻牲畜青草抽搦癥的治療[J].農(nóng)村百事通，2013，10∶55～56.

[13]王建華.獸醫(yī)內(nèi)科學(xué)[M].北京∶中國農(nóng)業(yè)出版社，2010.

[14]王金勇，孫衛(wèi)東，王小龍.高鎂對誘發(fā)山羊尿石癥的作用研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41（3）∶852～860.

[15]王莉，侯先志.常量礦物質(zhì)元素提高反芻動(dòng)物纖維物質(zhì)利用率的研究進(jìn)展[J].畜牧與飼料科學(xué)，2005，33（2）∶15～16.

[16]王淑彩，田錦，許梓榮.鎂的生物學(xué)功能[J].中國飼料，2003，19∶18～19.

[17]行慶華.鄉(xiāng)村獸醫(yī)臨床技術(shù)培訓(xùn)教材[M].北京∶中國農(nóng)業(yè)出版社，2012.

[18]徐廷生，雷雪芹，董淑麗，等.益康“XP”酵母培養(yǎng)物在養(yǎng)殖業(yè)上的應(yīng)用[J].河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，23（1）∶51～53.

[19]楊蕾.不同DCAD值日糧鈣、鎂水平對圍產(chǎn)期奶牛血鈣穩(wěn)衡調(diào)控的影響[碩士學(xué)位論文][D].石河子.石河子大學(xué).2009.

[20]周振峰，王加啟，卜登攀，等.2007—2008年國際反芻動(dòng)物營養(yǎng)研究進(jìn)展Ⅶ.礦物質(zhì)[J].中國畜牧獸醫(yī)，2009，36（4）∶5～8.

[21]Bichler K H.Thirty-eight years of stone meetings in Europe[J].U rology Research，2006，34（2）∶70～78.

[22]Goff J P，Ruiz R，Hors R L.Relative Acidifying Activity of Anionic salts Commonly Used to Pervent M ilk Fever[J].Journal of Dairy Seienee，2004，87 （5）∶1245～1255.

[23]Davidson S，Hopkins B A，Diaz D E，et al.Eeffcrs of Amounts and Degardability of Dietary Protein on Loation，Nitorgen U tilization，and Excretion in Early Location Holstein Cow s[J].J Daiy Sci，2003，86∶1686～1689.

[24]Goff J P，Horst R L，Jardon P W，et al.Field trials of an oral calcium pro-pionate paste as an aid to prevent m ilk fever in periparturient dairy cow s [J].J Dairy Sci，1996，79（3）∶378～383.

[25]Goff J P，Ruiz R，Hors R L.Relative Acidifying Activity of Anionic Salts commonly Used to Pervent M ilk Fever[J].Journal of Dairy Seience，2004，87 （5）∶1245～1255.

[26]Haenni A，M Ohrvall，H Lithell.Atherogenic lipid fractions are related to ionized magnesium status[J].Am，J Clin.Nutr.1998，67∶202～207.

[27]Huang K H，W ang X L，Yu Z H，et al.Pathogenesis of urolithiasis in Chinese swamp buffalo calves caused by feeding high-level cottonseed meal diets[J].Buffalo Journal，1999，3∶291～302.

[28]Laube N，Hergarten S，Hoppe B，et al.Determ ination of the calcium oxalate crystallization risk from urine samples∶the BONN Risk Index in comparison to other risk formulas[J].Journal of U rology，2004，172（1）∶355～359.

[29]Martens H，Schweigel M.Pathophysiology of grass tetany and other hypomagnesemias.Implications for clinical management[J].Vet Clin North Am Food Animal Pract，2000，16∶339～368.

[30]Oba M，Allen M S.Dose-response effects of intraum inal infusion of propionate on feeding behavior of lactating cows in early or m idlactation[J].J Dairy Sci，2003，86（9）∶2922～2931.

[31]Oba M，Allen M S.Effects of intrarum inal infusion of sodium，potassium and ammonium on hypophagia from propionate in lactating dairy cow s[J].J Dairy Sci，2003，86（4）∶1398～1404.

[32]Roehe J R，Dalley D，M oate P，et al.A Low Dietary Cation-Allion Dieffrence Precalving And Calcium Supplementation Postcalving Icerase Plasma Calcium But Not M ilk Porduction in a Pasture-Based System[J].Dairy Sci，2003，86∶2658～2666.

[33]Sanchez-M orito N，Planells E，Aranda P.Influence of Mg deficiency on the bioavailability and tissue distrition of iron in the rat[J].J Nutr Biochem，2000，11∶103～108.

[34]Singh J L，Swarup D.Fluorosis in buffaloes[J].Veterinary Record，1994，135（1）∶260～261.■

DOI∶10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20162008

As one of the animals essential mineral element magnesium participates in almost all important biochemical activity within the animal body.In this paper，the application of magnesium in ruminant production was summaried，in order to have a certain guiding significance to the production practice.

magnesium；ruminant animals；nutrition

S816.71

A

1004-3314（2016）20-0032-03