礦物質(zhì)對反芻動物生長發(fā)育的影響

努爾曼·阿尼斯

新疆阿勒泰市畜牧獸醫(yī)站,新疆 阿勒泰 836500

0 引言

礦物質(zhì)元素作為反芻動物所必需的營養(yǎng)元素之一,具有獨特的生理功能以及作用機理。根據(jù)其在牛羊等反芻動物體內(nèi)的含量,可以將其分為常量礦物質(zhì)元素(大于0.01%)和微量礦物質(zhì)元素(小于0.01%)2類,常量元素包括鈣、磷、鎂、鉀、鈉、硫、氯;微量元素包括鐵、錳、鋅、銅、硼、鉬、碘、鉻等。每種元素對牛羊的生長發(fā)育均有獨特的作用,且在促進生長發(fā)育、改善繁殖性能以及提高胴體品質(zhì)方面均有重要的研究價值和實際意義。因此,本文從礦物質(zhì)在牛羊養(yǎng)殖中的生理作用、添加形式、對其生長發(fā)育的影響以及對飼料利用率等方面進行了闡述,以期為廣大養(yǎng)殖戶提供參考,保障經(jīng)濟效益。

1 常量礦物質(zhì)元素

1.1 鈣

1.1.1 生理作用

鈣是組成牛羊等反芻動物骨骼和牙齒的最基本原料之一,在牛羊運動、保護、支持等方面起到了重要作用。在神經(jīng)、肌肉的活動中起重要作用,與神經(jīng)遞質(zhì)的釋放息息相關(guān)。能夠激活體內(nèi)一些酶的活性,通過控制膜的通透性來保持細胞的完整。

1.1.2 飼料中的添加形式

鈣通常以無機化合物形式和有機化合物形式添加在飼料中,或者以礦物質(zhì)預(yù)混料、復(fù)合預(yù)混料的形式添加。常見的無機化合物形式包括磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、硫酸鈣、碳酸鈣等,其優(yōu)點在于鈣含量高且價格便宜,但是牛羊等反芻動物對其吸收率較低。有機酸鈣包括甲酸鈣、乳酸鈣、檸檬酸鈣、醋酸鈣等,其優(yōu)點在于易于吸收、生物利用率高、水溶性好、重金屬含量低,但是價格稍貴。

1.1.3 對牛羊的影響

鈣在牛羊生長發(fā)育過程中有重要的生理作用。當(dāng)體重處于240～330 kg的夏南牛的日糧中添加的鈣水平為0.65%時,夏南牛公牛的平均日增重、采食量、粗蛋白表觀消化率均顯著高于日糧中鈣添加水平為0.45%、0.54%以及0.73%的夏南牛公牛,說明飼料中鈣添加的水平會對牛只的生長性能、鈣磷代謝平衡、飼料營養(yǎng)成分的利用率等產(chǎn)生影響[1]。牛只低鈣血癥的發(fā)生與飼料中鈣水平過低相關(guān),進而引起酮病等營養(yǎng)代謝性疾病。通過連續(xù)4周觀察90頭圍產(chǎn)期奶牛的臨床癥狀以及血液生化指標,發(fā)現(xiàn)臨床上表現(xiàn)出低鈣血癥的奶牛在產(chǎn)犢后的7 d內(nèi)會發(fā)生體況上的大幅度損失,血液中NEFA、BHBA的濃度顯著升高。對產(chǎn)后2周內(nèi)母牛血液中的AST濃度指標進行檢查發(fā)現(xiàn)其濃度顯著升高。這些結(jié)果表明若奶牛在產(chǎn)前就發(fā)生了低鈣血癥,更會導(dǎo)致產(chǎn)犢后出現(xiàn)能量負平衡,從而引發(fā)酮病等營養(yǎng)代謝性的疾病[2]。此外,飼糧中添加一定劑量的鈣也會對瘤胃動態(tài)發(fā)酵功能產(chǎn)生積極影響。在湖羊日糧中添加3%的硝酸鈣,與不添加的相比,瘤胃液中乙酸與總酸的比例、氨態(tài)氮的濃度顯著升高,而丙酸與總酸的比例顯著減低,提高了瘤胃pH值,且pH值低于5.6的時間縮短,說明在飼糧中適當(dāng)增加鈣水平,可以促進瘤胃發(fā)酵朝著乙酸型轉(zhuǎn)變[3]。

1.2 磷

1.2.1 生理作用

磷在畜禽牙齒和骨骼的組成成分中有著重要地位。作為磷脂的組成成分,參與和維持細胞膜的正常結(jié)構(gòu)和功能。作為核糖核酸和脫氧核糖核酸的組成成分,同時組成部分酶和輔酶,幫助維持細胞代謝的穩(wěn)定。

1.2.2 飼料中的添加形式

以植物性、動物性以及無機磷鹽的形式添加在牛羊日常飼料中。常見的動物性磷源包括肉骨粉、蒸骨粉和脫膠骨粉。磷酸二氫鈣、磷酸氫鈣、磷酸鈣以及磷酸二氫鈉等作為無機磷鹽的添加形式,無機磷鹽的磷含量雖然低于動物性磷源,但是其價格較為便宜且鈣的含量較高,可以達到良好的鈣磷比。

1.2.3 對牛羊的影響

為妊娠期的母羊提供不同鈣磷水平(鈣0.08%、磷0.32%;鈣0.18%、磷0.38%;鈣0.58%、磷0.60%;鈣1.01%、磷0.83%)的飼料時,發(fā)現(xiàn)不同的鈣磷水平會對母羊血清中的甲狀腺素、生長激素、血清磷等有顯著的影響,建議處于55 kg左右的妊娠母羊每天采食7.5 g的鈣、4.23 g的磷[4]。當(dāng)日糧中磷元素缺乏、VD缺乏或者不足時,均會導(dǎo)致骨軟癥的發(fā)生,其發(fā)病機理為嚴重缺磷會導(dǎo)致奶?；嫉土籽Y,由于機體處于動態(tài)平衡中,故會通過動員體內(nèi)存儲的磷來增加溶骨作用,增加腸道中磷的吸收來保持血中磷的穩(wěn)定,長期這樣就會導(dǎo)致骨骼中磷持續(xù)溶解,最終導(dǎo)致奶牛骨質(zhì)疏松,嚴重時可導(dǎo)致骨折。此外,孟憲煜 等[5]研究了綿羊的生長性能、養(yǎng)分消化、血液生化等指標結(jié)果與飼料中添加的磷源的關(guān)系(磷酸氫鈣、二磷酸鈣、磷酸二銨),發(fā)現(xiàn)當(dāng)選擇二磷酸鈣作為飼料中的磷源時,雖然存在降低綿羊日增重和生長前期飼料報酬的情況,但是也可以顯著改善飼料中磷的表觀消化率,降低糞便中磷的排泄量,在保護環(huán)境、減少環(huán)境中磷污染方面具有重要意義。

1.3 鉀

1.3.1 生理作用

鉀作為維持細胞內(nèi)的滲透壓和保持細胞容積的重要參與者,是組成細胞內(nèi)液緩沖系統(tǒng)的成分之一,有利于維持體內(nèi)的酸堿平衡,參與畜禽體內(nèi)糖、蛋白質(zhì)的消化代謝過程,影響神經(jīng)肌肉的興奮性。

1.3.2 飼料中的添加形式

通常以礦物質(zhì)預(yù)混料的形式添加在飼料中。

1.3.3 對牛羊的影響

在養(yǎng)殖實踐中,無論是鉀過量還是鉀缺乏,均會對牛羊等造成一定的影響,尤其是鉀缺乏會引發(fā)多種疾病。當(dāng)血清中鉀離子的濃度低于3.5 mmol/L時,就會導(dǎo)致低血鉀癥的出現(xiàn),患病牛羊表現(xiàn)為臥地不起、四肢無力、肌肉明顯震顫、呼吸困難、食欲不振、精神萎靡、體溫升高、低頭垂耳,若未及時補充鉀元素,就會導(dǎo)致死亡。以湖羊為例,飼料中不同的鉀添加量會對湖羊瘤胃中的細菌群落產(chǎn)生影響,進而影響飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率。林淼 等[6]研究者發(fā)現(xiàn),當(dāng)飼糧中分別添加6 g/d、12 g/d、18 g/d、24 g/d、30 g/d的硝酸鉀時,其中12 g/d、18 g/d的硝酸鉀水平會顯著增加瘤胃中擬桿菌門和普雷沃氏菌屬的豐度,當(dāng)日糧中硝酸鉀濃度再增加時,細菌豐度又會下降。因此,瘤胃中的微生物群落豐度會隨著硝酸鉀濃度的變化而改變;當(dāng)添加量為30 g/d以內(nèi)時,不會影響反芻獸新月單胞菌的相對豐度,但是會顯著提高胎兒彎曲桿菌的相對豐度。此外,飼料中同時添加氯化鉀和提高粗蛋白質(zhì)的含量,對血漿中賴氨酸濃度有一定的積極影響,也可以提高牛只的日糧采食量。

1.4 硫

1.4.1 生理作用

硫參與組成部分B族維生素和氨基酸和瘤胃中纖維素分解菌的生長代謝,可在牛羊體內(nèi)生成含硫氨基酸、菌體蛋白等。硫還可參與體內(nèi)碳水化合物、黏多糖、膠原組織、結(jié)締組織的代謝以及被毛的生長發(fā)育。

1.4.2 飼料中的添加形式

通常以含硫化合物的形式添加在飼料中。常見的有硫酸鎂、硫酸銨、硫酸鈣等。

1.4.3 對牛羊的影響

飼料中添加硫能夠提高牛羊?qū)︼暳现欣w維素的降解率,且與添加硫的形式無關(guān),這主要是由于硫可以提高瘤胃內(nèi)的真菌、纖維分解菌的活性,從而有利于促進瘤胃對飼料中纖維的消化,改善瘤胃的發(fā)酵功能,飼料添加的外源硫通過瘤胃微生物將其轉(zhuǎn)化為內(nèi)源硫,降解含氮化合物和碳水化合物進而促使合成含硫氨基酸,從而可以有效利用氨氣生成微生物蛋白,改善瘤胃中的發(fā)酵環(huán)境。當(dāng)在南江黃羊日糧中分別添加0.17%、0.20%、0.24%、0.30%的硫時,當(dāng)硫濃度為0.24%時,有效降低了瘤胃液中氨氮濃度和乙酸或丙酸的比值,而總揮發(fā)性脂肪酸的含量得到提高,因此適當(dāng)?shù)牧蛱砑恿靠梢詫α鑫赴l(fā)酵起到一定的調(diào)控作用,也會影響瘤胃內(nèi)產(chǎn)生的氣體。硫化氫作為生理上的重要氣體信號分子,主要通過硫酸鹽異化還原途徑產(chǎn)生,一定濃度的硫化氫作為內(nèi)源性信號分子,可以利用蛋白質(zhì)巰基化來控制不同的生理功能,但是過量(瘤胃內(nèi)硫化氫的濃度大于2 000 mg/L時)則會導(dǎo)致脊髓灰質(zhì)炎、神經(jīng)代謝紊亂等,因此在飼料中添加硫酸鹽時,一定要保證所產(chǎn)的硫化氫的濃度要低于471.2 mg/L,以免產(chǎn)生毒副作用。

2 微量礦物質(zhì)元素

微量礦物質(zhì)元素雖然很少,僅占機體重量的1%,但是在牛羊生理生化過程中具有十分重要的意義,是必需營養(yǎng)元素之一,與生物體內(nèi)的有機酸、氨基酸、小肽等發(fā)生絡(luò)合,參與維生素、膠原蛋白、激素、酶等的形成。

2.1 鐵

2.1.1 生理作用

鐵元素是組成血紅、肌紅蛋白,細胞色素以及多種氧化酶的成分,也是構(gòu)成畜禽機體許多代謝酶的活性成分。以不同的形式存在于不同的組織器官中,在胎盤中以轉(zhuǎn)鐵蛋白的形式存在,在肝臟中以血紅素和鐵蛋白的形式存在,在乳汁中以乳鐵蛋白的形式存在。與某些酶的生物活性、能量代謝密切相關(guān)。

2.1.2 飼料中的添加形式

以無機鐵化合物或者有機鐵化合物的形式添加于飼料中。常見的包括硫酸亞鐵、碳酸亞鐵、磷酸高鐵、檸檬酸鐵銨、蘇氨酸鐵。

2.1.3 對牛羊的影響

將3～5 mg/L的鐵添加在飼料中就能夠顯著提高瘤胃中微生物對飼料中纖維素的降解作用,從而提高飼料尤其是纖維含量高的飼料在瘤胃中的降解率,但12.5 mg/L的添加量為促進作用的最大值,再增加就會降低纖維素降解率。鐘蓮[7]研究發(fā)現(xiàn),在日糧中添加鐵可以顯著提高斷奶羔羊的增重,將60 mg/kg的硫酸亞鐵添加到基礎(chǔ)日糧中,則可以使每只羊的平均增重和平均日增重分別達到5.84 kg、129 g,其數(shù)值顯著優(yōu)于基礎(chǔ)日糧中未添加鐵的羊只的增重效果。

2.2 硒

2.2.1 生理作用

硒具有抗氧化功能能夠維持機體正常的免疫,調(diào)節(jié)甲狀腺激素的釋放,同時也是硒蛋白和含硒酶的組成成分。

2.2.2 飼料中的添加形式

主要以無機硒(亞硒酸鈉)、有機硒(硒代蛋氨酸)的形式添加。

2.2.3 對牛羊的影響

可以提高牛奶中硒的含量,當(dāng)在奶牛日糧中添加硒且使牛只每天攝入量達到15 g納米硒時,可保證7 d之后所產(chǎn)牛奶的硒濃度達到30～40 μg/L,顯著高于未飼喂硒的奶牛。日糧中添加硒后能顯著改善牛乳成分和牛乳品質(zhì),并使得體細胞數(shù)顯著降低。

2.3 碘

2.3.1 生理作用

碘可促進畜禽體內(nèi)能量和物質(zhì)的代謝、體內(nèi)蛋白質(zhì)的生成。提高交感神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性,參與調(diào)節(jié)畜禽體的水鹽代謝、維生素吸收。

2.3.2 飼料中的添加形式

通常以含碘食鹽的形式添加在飼料中。

2.3.3 對牛羊的影響

在奶牛日糧中添加碘可以增強瘤胃中纖維分解菌的活力,增加對氮的利用率從而顯著降低奶中尿素的含量。當(dāng)飼料中缺乏碘元素時影響牛羊的繁殖性能,就會導(dǎo)致公牛、公羊的性欲下降和精液品質(zhì)降低,從而導(dǎo)致母牛、母羊的受胎率降低,流產(chǎn)的概率增加,出現(xiàn)產(chǎn)弱胎、胎衣不下等問題。

2.4 銅

2.4.1 生理作用

銅元素參與骨髓蛋白、血紅蛋白的合成,影響被毛顏色的沉積,還能增強畜禽機體的免疫力,促進瘤胃功能的正常發(fā)揮。

2.4.2 飼料中的添加形式

常見的包括氧化銅、硫酸銅、絡(luò)合銅、螯合銅等。

2.4.3 對牛羊的影響

銅水平過高或過低均會對牛羊產(chǎn)生不良影響。對于300～650 kg的青年妊娠期母牛來說,每天對銅的需求量為12～16 mg/kg;對于綿羊來說,飼料中銅的需求量在4.3～28.4 mg/kg,按需求量添加銅元素,既不會產(chǎn)生缺乏癥,也不會因含量過高導(dǎo)致中毒。

3 結(jié)束語

隨著科技研究的不斷深入,廣大養(yǎng)殖戶已經(jīng)充分認識到礦物質(zhì)元素對牛羊等反芻動物的重要影響。雖然在牛羊體內(nèi)的含量較少,但是具有重要的生理功能,因此在養(yǎng)殖過程中需要科學(xué)地評定牛羊體內(nèi)各種礦物質(zhì)元素的狀況,發(fā)現(xiàn)問題并及時進行調(diào)整,在保障牛羊健康的基礎(chǔ)上,降低飼料成本,充分發(fā)揮牛羊的生產(chǎn)性能,從而促進牛羊養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。