鉻的生理功能及其在畜禽營養(yǎng)上的研究進(jìn)展

李群杰 李慧蓮 王宗偉

（1.山東省壽光市羊口鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)工作站，山東淮坊 262700；2.山東省壽光市古城街道畜牧獸醫(yī)工作站，山東淮坊 262700；3.山東省壽光市政務(wù)服務(wù)中心，山東淮坊 262700）

鉻（Chromium，Cr）是畜禽機(jī)體的必需微量元素之一，鉻作為一種協(xié)同因子，通過促進(jìn)胰島素與特異受體和組織結(jié)合，從而強(qiáng)化胰島素在調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝、能量代謝以及脂肪代謝、沉積和膽固醇利用等方面的功能，因此，鉻對于維持畜禽機(jī)體的正常生理功能以及三大物質(zhì)代謝都具有重要的調(diào)節(jié)作用。近年來國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，在畜禽日糧中添加一定量的鉻能夠提高畜禽的生長和生產(chǎn)性能，增強(qiáng)畜禽的免疫功能和抵抗熱應(yīng)激的能力等，本文對近年來國內(nèi)外學(xué)者對鉻在畜禽營養(yǎng)上的研究成果做一綜述。

1 鉻源的分類、吸收及代謝

鉻源包括無機(jī)鉻和有機(jī)鉻兩種形式。無機(jī)鉻主要有氯化鉻、三氧化二鉻等，有機(jī)鉻主要有丙酸鉻、酵母鉻和螯合鉻（煙酸鉻、蛋氨酸鉻、吡啶甲酸鉻、檸檬酸鉻）等。飼料中的鉻一般以有機(jī)鉻形式存在，含鉻最豐富的是啤酒酵母，此外禾谷類、堅(jiān)果、豆類、奶制品、動(dòng)物肝臟、胡蘿卜等也是天然有機(jī)鉻的來源。

無機(jī)鉻吸收率很低，約為0.4%～3%，并且與日糧采食量呈反比；有機(jī)鉻較易吸收，吸收率約為10%～25%[1]。Lin 等[2]在肉雞上的研究發(fā)現(xiàn)鉻的利用率高低分別為納米吡啶甲酸鉻＞吡啶甲酸鉻＞氯化鉻。Wang 等[3]在育肥豬日糧中添加不同形式的鉻，發(fā)現(xiàn)納米鉻在組織中沉積的效率要高于氯化鉻和吡啶甲酸鉻。

鉻在畜禽體內(nèi)以被動(dòng)擴(kuò)散的形式主要在小腸中部被吸收，其次在回腸和十二指腸被吸收。三價(jià)鉻離子在體內(nèi)是靠轉(zhuǎn)鐵蛋白等從血液中運(yùn)輸?shù)浇M織中[4]。鉻在腎臟中不能被重吸收，大部分的鉻都從尿中排出，少量由膽汁、糞便和皮膚排出。

2 鉻的生理功能

2.1 對畜禽糖代謝、脂肪代謝和蛋白代謝的影響

糖代謝：鉻是葡萄糖耐量因子（glucose tolerance factor，GTF）的重要活性組成成分，GTF 能增強(qiáng)胰島素的生物學(xué)作用，加快畜禽機(jī)體對葡萄糖的利用，并促使葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪。Wang 等[5]在日糧中添加400μg/kg 鉻（吡啶甲酸鉻）能夠顯著降低妊娠約克夏母豬血清中胰島素和血糖濃度。Leiva等[6]在超出奶牛能量需要（177%）的日糧中添加10mg/d 鉻（丙酸鉻）能夠降低干奶期奶牛[采食過量能量飼料（177%）]對胰島素的耐受性。

脂肪代謝：鉻參與脂肪代謝有兩個(gè)途徑，一是通過影響脂類代謝關(guān)鍵酶—脂蛋白脂酶(LPL) 等的活性來直接影響脂類代謝；二是通過增強(qiáng)胰島素生物學(xué)作用間接調(diào)節(jié)脂類代謝。Yang等[7]發(fā)現(xiàn)添加0.2～0.4μg/g 鉻（吡啶甲酸鉻），能夠顯著提高血清中高密度脂蛋白濃度含量，顯著降低仔豬血清膽固醇濃度，甘油三酯和低密度脂蛋白濃度輕微下降。但是，Tian 等[8]發(fā)現(xiàn)在生長豬日糧中添加800μg/kg 鉻（蛋氨酸鉻）容易導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化作用。

蛋白質(zhì)代謝：鉻能促進(jìn)RNA 的合成，鉻還影響氨基酸在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)，并增加蛋白質(zhì)在體內(nèi)的沉積，促進(jìn)畜禽生長。Yang 等發(fā)現(xiàn)[7]吡啶甲酸鉻能夠顯著提高仔豬肌肉中的總RNA含量。王敏奇等[9]研究報(bào)道，納米鉻能顯著降低豬血清尿素氮，提高血清總蛋白含量。Rajalekshmi 等[10]在雄性肉仔雞日糧中添加100～3200μg/kg 鉻（丙酸鉻），提高了肉仔雞血清總蛋白水平。

2.2 對免疫功能的影響

鉻能夠通過提高畜禽免疫球蛋白含量，增加淋巴細(xì)胞數(shù)量等方式，提高畜禽的免疫功能。Yasui 等[11]在日糧中添加8mg/d 丙酸鉻能夠提高臨產(chǎn)和泌乳早期荷斯坦奶牛產(chǎn)后子宮中的嗜中性粒細(xì)胞數(shù)量，有利于子宮的健康。Zha 等[12]飼喂150～450mg/kg 鉻（納米鉻），能夠增加熱應(yīng)激大鼠血清中胰島素樣生長因子1 和IGg 濃度，提高了淋巴組織反應(yīng)、腹膜巨噬細(xì)胞吞噬活性、抗體滴度。Tian 等[8]發(fā)現(xiàn)豬血清中免疫球蛋白A、G、M 濃度隨著鉻添加量（400～800μg/kg）的增加而增加。但是Dallago 等[13]發(fā)現(xiàn)隨著鉻添加水平（0.250～0.500mg 吡啶甲酸鉻/頭/天）的增加，顯著降低了幼齡羊的細(xì)胞免疫水平。

2.3 對畜禽抗氧化性能的影響

鉻能夠通過提高畜禽機(jī)體超氧化物歧化酶和過氧化氫酶等，提高機(jī)體的抗氧化性。Toghyani 等[14]在1 日齡雄性肉雞（溫度33±2°C）日糧中分別添加500～1500μg/kg 鉻（煙酸鉻）、500～1500μg/kg 鉻（氯化鉻），發(fā)現(xiàn)所有鉻處理組都能提高冷凍雞肉的抗氧化性。Rao 等[15]在熱應(yīng)激環(huán)境中1 日齡肉雞日糧中添加100～400μg/kg 有機(jī)鉻，發(fā)現(xiàn)肉雞的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)降低，血漿中的谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽還原酶活性增加。

2.4 對畜禽應(yīng)激的影響

當(dāng)畜禽處于應(yīng)激時(shí)，鉻能夠通過提高畜禽機(jī)體抗氧化性、免疫功能[16]等，提高畜禽的抗應(yīng)激能力；同時(shí)應(yīng)激常會(huì)導(dǎo)致鉻缺乏，這是因?yàn)榫駝?chuàng)傷、疾病和體力耗損都使葡萄糖的代謝增強(qiáng)，而葡萄糖的代謝增強(qiáng)動(dòng)員了機(jī)體中鉻，因而使大量的鉻從尿液中損失[1]，需要從日糧中大量補(bǔ)充鉻。Iskra 等[17]在日糧中添加氯化鉻能夠提高豬紅細(xì)胞中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶含量，并認(rèn)為氯化鉻能夠提高集約化養(yǎng)殖過程中生豬的抗氧化性能。Perai 等[18]發(fā)現(xiàn)鉻[800～1200μg/kg 鉻（氯化鉻）] 能夠提高肉仔雞轉(zhuǎn)群前的抗氧化性能。

3 鉻在畜禽營養(yǎng)上的研究進(jìn)展

3.1 對豬的影響

在豬日糧中添加鉻，能夠提高豬的生長性能、免疫功能，提高懷孕母豬的健康水平。

仔豬：Yang 等[7]將48 頭仔豬分為3 組，在日糧中分別添加0、200、400μg/kg 鉻（吡啶甲酸鉻），試驗(yàn)期80 天，發(fā)現(xiàn)在日糧中添加吡啶甲酸鉻提高了肌肉中RNA 的濃度，改善了膽固醇代謝，提高了胰島素敏感性。Zhang 等[19]給48 頭仔豬日糧中分別添加200～400μg/kg 鉻（吡啶甲酸鉻），試驗(yàn)期35天，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吡啶甲酸鉻處理組的日增重顯著高于對照組，其中200μg/kg 鉻（吡啶甲酸鉻）處理組仔豬體重增加了3.86%，日增重增加了6.08%，肌肉顏色和眼肌面積有了顯著提高。

育肥豬：在育肥豬日糧中鉻添加量不能超過800μg/kg。Tian 等[8]研究發(fā)現(xiàn)在生長豬日糧中添加鉻（蛋氨酸鉻）能夠降低血糖、IGF-I 的水平，其中400μg/kg 鉻（蛋氨酸鉻）提高了血清抗氧化水平，但是800μg/kg 鉻（蛋氨酸鉻）導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化作用，降低了總抗氧化能力，顯著增加了丙二醛的含量。Wang 等[20]在雜種去勢公豬日糧中添加納米殼聚糖鉻100～400μg/kg，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，極顯著提高了免疫球蛋白A、M 含量。

母豬：Wang 等[5]將30 只受精約克母豬分為兩個(gè)處理，懷孕期間分別飼喂0、400μg/kg 鉻（吡啶甲酸鉻），110 d 妊娠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鉻處理組顯著增加了懷孕母豬的總重、小豬出生重、斷奶重，顯著降低血清中胰島素和血糖濃度。

3.2 對雞的影響

肉雞：在肉雞日糧中添加鉻，能夠提高鉻在肉雞體內(nèi)的利用率，提高熱應(yīng)激下的免疫功能，改善肉雞脂肪代謝等作用，在日糧中添加800μg/kg 鉻（蛋氨酸鉻），能夠提高處于熱應(yīng)激條件下的免疫功能。Lin 等[2]研究發(fā)現(xiàn)，與吡啶甲酸鉻和氯化鉻相比，納米吡啶甲酸鉻能夠提高肉雞體內(nèi)鉻的利用率。Rajalekshmi 等[10]將700 只柯布400 雄性肉仔雞分別飼喂100～3200μg/kg 鉻（丙酸鉻），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著鉻添加量的增加，胸肌重量顯著呈線性增加，新城疫抗體滴度極顯著呈二次方增加，免疫細(xì)胞數(shù)量增加。Ebrahimzadeh 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，將280 只雄性羅斯308 肉雞分別飼喂200～800μg/kg 鉻（蛋氨酸鉻），試驗(yàn)溫度（33±2）℃，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蛋氨酸鉻能夠顯著提高新城疫和雞傳支抗體滴度，顯著降低血漿皮質(zhì)醇水平，增加淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)。

蛋雞：在蛋雞日糧中添加鉻，能夠提高蛋雞的免疫功能，提高蛋雞的生產(chǎn)性能以及雞蛋質(zhì)量等。Mirfendereski 等[21]在26 周齡蛋雞日糧中添加500～1000μg/kg 鉻（蛋氨酸鉻）能夠極顯著增加蛋重、蛋產(chǎn)量、飼料轉(zhuǎn)化率，與對照組（5 只/籠）相比，極顯著降低了應(yīng)激組（7 只/籠）蛋雞血漿胰島素和血糖水平，顯著降低應(yīng)激組的激素水平，提高新城疫抗體水平。Torki 等[22]在66～74 周蛋雞飼糧中添加200～400μg/kg 鉻（吡啶甲酸鉻），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吡啶甲酸鉻能夠提高蛋殼質(zhì)量和厚度，降低蛋雞血漿中血糖、總膽固醇、甘油三酯濃度，提高的血清白蛋白和總蛋白濃度。Ma 等[23]將432 只處于產(chǎn)蛋晚期的母雞分別飼喂200～600μg/kg 鉻（丙酸鉻），試驗(yàn)期8 周，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，400μg/kg 鉻（丙酸鉻）極顯著增加了后四周雞蛋產(chǎn)量，600μg/kg 鉻（丙酸鉻）處理組顯著增加了蛋殼厚度。

3.3 對牛的影響

在牛日糧中添加鉻，能夠提高牛的采食量、免疫功能及泌乳性能等。Spears 等[24]推薦在小母牛（平均體重291kg）日糧中添加鉻3mg/d。飼糧中添加過瘤胃膽堿和蛋氨酸鉻能夠改善圍產(chǎn)期奶牛能量供應(yīng)，調(diào)節(jié)糖脂代謝，減輕脂肪過度沉積對肝臟造成的損傷，保護(hù)肝臟功能，改善機(jī)體能量負(fù)平衡狀態(tài)。

泌乳性能：Deka 等[25]在泌乳莫拉水牛日糧中添加0.5～1.5mg/kg 鉻（無機(jī)鉻），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鉻能夠增加水牛的產(chǎn)奶量。Yasui 等[11]在臨產(chǎn)和泌乳早期荷斯坦奶牛日糧中添加8mg/d 鉻（丙酸鉻），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，丙酸鉻能夠提高臨產(chǎn)奶牛的干物質(zhì)采食量和降低血漿中非酯化脂肪酸濃度，降低產(chǎn)后血漿中的血糖濃度，提高產(chǎn)后子宮中的嗜中性粒細(xì)胞數(shù)量。Vargas-Rodriguez等[26]研究發(fā)現(xiàn)，在荷斯坦奶牛日糧中添加8mg/d 丙酸鉻，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，丙酸鉻能夠增加奶牛產(chǎn)奶高峰期能量校正奶的產(chǎn)量。Kafilzadeh 等[27]在多產(chǎn)的分娩前期荷斯坦奶牛（體重682±33kg）飼喂鉻（蛋氨酸鉻）8mg/d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加鉻有增加產(chǎn)奶量的趨勢，乳糖含量極顯著增加。

免疫功能：Zhang 等[28]在炎熱環(huán)境中，在奶牛日糧中添加3.5mg/d 鉻（吡啶甲酸鉻）發(fā)現(xiàn)能夠通過增加IL-10 的產(chǎn)量以及提高外圍血液單核淋巴細(xì)胞的作用，提高奶牛的抗炎作用。Yuan 等[29]在泌乳荷斯坦奶牛中添加8mg/d 鉻（丙酸鉻），試驗(yàn)期35d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，丙酸鉻能夠增加血漿中IL-1β 的濃度，認(rèn)為能夠調(diào)節(jié)奶牛的非特異性免疫功能。Kafilzadeh 等[27]在分娩前期荷斯坦奶牛（體重682±33kg）日糧中添加8mg/d 鉻（蛋氨酸鉻），發(fā)現(xiàn)產(chǎn)前奶牛血清皮質(zhì)醇濃度顯著下降，顯著增加了嗜中性粒細(xì)胞/淋巴細(xì)胞比率。

肉質(zhì)：對肉質(zhì)的研究結(jié)果不一致，這可能是試驗(yàn)條件不同的結(jié)果。Tokach 等[30]通過體外前體脂肪細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，丙酸鉻具有增大肉牛大理石花紋的潛在功能。但是，Kneeskern等[31]給肉牛飼喂3mg/d 鉻（丙酸鉻），降低了大理石花紋得分和肌內(nèi)脂肪含量。

4 展望

大多數(shù)研究證明鉻具有改善畜禽機(jī)體三大代謝，提高免疫性能和抗氧化性能，增強(qiáng)畜禽的應(yīng)激能力等多種功能，對畜禽，尤其是處于熱應(yīng)激、免疫功能低下畜禽是理想的功能性飼料添加劑，但是由于鉻添加劑的種類多，畜禽種類不同，試驗(yàn)結(jié)果不統(tǒng)一，未來的研究可能集中在如何確定特定畜禽的最有效的鉻添加劑和添加量，以及進(jìn)一步研究鉻添加劑對畜禽生理功能的影響。