反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中必需的微量元素
——鈷

劉紅巖，何淑平，馬憲隆，白江松

（1.石家莊中農(nóng)同創(chuàng)生物科技有限公司，河北 石家莊 052400；2.河北省畜牧總站，河北 石家莊 050000；3.北京中秾鼎鑫農(nóng)牧科技有限公司，北京 100190；4.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，北京 100193）

在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中，鈷本身在動(dòng)物體內(nèi)的需要量很小，并且動(dòng)物體內(nèi)一般不需要無(wú)機(jī)態(tài)的鈷元素，只需要在體內(nèi)不能合成而以維生素B12 形式存在的有機(jī)鈷，在動(dòng)物體內(nèi)主要通過(guò)形成維生素B12 而具有了其生物學(xué)效應(yīng)。瘤胃是鈷在牛羊等反芻動(dòng)物體內(nèi)最主要的新陳代謝場(chǎng)所，瘤胃微生物合成維生素B12 必須要有鈷的直接參與，而同時(shí)維生素B12 也是產(chǎn)生甲基丙二酰CoA 變位酶和5-甲基四氫葉酸甲基轉(zhuǎn)移酶等多種酶的輔酶，直接參與和調(diào)節(jié)體內(nèi)的丙酸、葉酸代謝和核酸合成，以及動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)和脂肪代謝等（McDowell，2003）。因此微量元素鈷在牛羊等反芻動(dòng)物養(yǎng)殖上所用的飼料添加劑產(chǎn)品中的使用范圍非常廣泛。

1 鈷的理化性質(zhì)

鈷是具有順磁性銀白色的金屬，其在物理、化學(xué)參數(shù)上與鐵、鎳接近，屬于鐵族元素。鈷酸鈉在中性水溶液及酸性空氣混合物中較穩(wěn)定，易溶于硝酸，逐漸能溶于稀鹽酸和硫酸，同時(shí)容易被少量氨水溶解和強(qiáng)氫氧化鈉侵蝕。

2 鈷的生物學(xué)功能

2.1 參與合成維生素B12

鈷在牛羊等反芻動(dòng)物體內(nèi)參與維生素B12的合成，因此日糧中鈷的含量也就決定了瘤胃微生物的繁殖速度和維生素B12 的合成速度。反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)存活的微生物在合成維生素B12時(shí)必須要有鈷的有效參與，鈷也是體內(nèi)微生物在形成維生素B12 結(jié)構(gòu)時(shí)需要的一項(xiàng)重要的生物學(xué)活性物質(zhì)的組成部分，而維生素B12 是一種能夠使鈷持續(xù)在體內(nèi)發(fā)揮主要生物學(xué)作用的又一種存在形式。反芻動(dòng)物消化道中含有的維生素B12 在體內(nèi)長(zhǎng)期性缺乏現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)是由于微量元素鈷在體內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間的缺乏間接引起的。研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)日糧中鈷的含量在0.3 毫克/千克以上時(shí)，瘤胃微生物生長(zhǎng)繁殖的能力可以被很好地促進(jìn)，日糧的消化能力有很大的提高，維生素B12 的合成速度也得到了加快。日糧中鈷元素的有效含量直接決定了高產(chǎn)反芻動(dòng)物體內(nèi)維生素B12 脂肪酸的正常合成生產(chǎn)和脂肪酸代謝的水平。

2.2 促進(jìn)消化

牛羊等反芻動(dòng)物飼料中鈷的適量添加對(duì)體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化能力有一定的改善作用，對(duì)瘤胃微生物的生長(zhǎng)繁殖起到促進(jìn)作用，對(duì)機(jī)體增重速度和采食量起到一定程度的加快作用。Young（1976）還發(fā)現(xiàn)額外的鈷可以使瘤胃總厭氧菌的數(shù)量提高50%，從而提高粗飼料的消化率。

2.3 參與造血

據(jù)報(bào)道，鈷參與機(jī)體造血的最早時(shí)期是在動(dòng)物胚胎期，對(duì)早期的紅細(xì)胞造血等功能來(lái)說(shuō)更是不可缺少。鈷進(jìn)入體內(nèi)后與鐵離子的結(jié)合可以使造血機(jī)能增強(qiáng)，血紅蛋白水平提高，體內(nèi)血紅細(xì)胞數(shù)目增加。

2.4 對(duì)免疫力的影響

鈷可通過(guò)增強(qiáng)動(dòng)物體內(nèi)的免疫系統(tǒng)來(lái)增強(qiáng)自身的抗病毒反應(yīng)能力，消滅了入侵動(dòng)物體內(nèi)的多種外來(lái)病原體。喂缺鈷飼料的奶牛和飼養(yǎng)了一年時(shí)間的含鈷飼料后備母牛相比，中性粒細(xì)胞抗體分泌與免疫功能均存在明顯受損。飼喂缺乏鈷元素的飼料可導(dǎo)致?tīng)倥C(jī)體原有的綜合功能、免疫力功能極度低下。

2.5 對(duì)繁殖性能的影響

鈷缺乏嚴(yán)重的可導(dǎo)致動(dòng)物體出現(xiàn)生理性貧血、發(fā)育不良等癥狀。母畜患有嚴(yán)重鈷缺乏癥最普遍且極易被忽視的一種主要癥狀是發(fā)情、受胎率嚴(yán)重低下。母畜若患有嚴(yán)重的缺鈷性貧血會(huì)出現(xiàn)受孕發(fā)情障礙、延遲初情期、卵巢機(jī)能退化甚至喪失，嚴(yán)重的可導(dǎo)致流產(chǎn)，所產(chǎn)犢牛的生命力將受到嚴(yán)重的減弱。母牛由于體內(nèi)嚴(yán)重缺鈷直接導(dǎo)致流產(chǎn)后應(yīng)激性的異常反應(yīng)迅速加劇，從而最易造成懷孕6 個(gè)月后母牛突然出現(xiàn)流產(chǎn)。

大量臨床實(shí)驗(yàn)與觀察結(jié)果表明，缺鈷母牛羊受胎率平均不超過(guò)健康母牛羊約35%左右，但如果及時(shí)補(bǔ)充鈷劑治療后該牛羊受胎率最高則仍可達(dá)平均約90%左右。因此，經(jīng)適量補(bǔ)鈷后，缺鈷母牛羊就可以增強(qiáng)并提高成年牛羊胚胎早期繁殖的發(fā)育能力。

3 鈷的吸收和代謝

瘤胃是鈷在反芻動(dòng)物體內(nèi)代謝的主要場(chǎng)所。動(dòng)物體自身新陳代謝產(chǎn)生的體內(nèi)鈷含量幾乎很少，絕大多數(shù)的鈷可以通過(guò)維生素B12 的形式來(lái)被吸收，也有可通過(guò)無(wú)機(jī)鹽和鈷蛋白復(fù)合物的形式隨飼料一起經(jīng)動(dòng)物腸道的吸收進(jìn)入血液后與運(yùn)鈷蛋白結(jié)合，再經(jīng)門(mén)靜脈進(jìn)入動(dòng)物體肝臟后被機(jī)體運(yùn)送到全身各組織。鈷主要成分以陽(yáng)離子的形式直接被動(dòng)物體吸收，小腸后段也是對(duì)鈷元素吸收利用的主要轉(zhuǎn)運(yùn)部位，與鐵部分共享腸黏膜轉(zhuǎn)運(yùn)通道（Reuber 等，1994）。牛羊等反芻動(dòng)物機(jī)體組織細(xì)胞對(duì)鈷的吸收與其在飼料中營(yíng)養(yǎng)成分平均有效離子含量高低程度及其他的化學(xué)形式和其組成結(jié)構(gòu)有關(guān)。當(dāng)機(jī)體同時(shí)缺乏鈷和維生素B12 時(shí)，則其自身對(duì)少量游離的鈷離子的直接選擇性吸收或利用能力 將 增 強(qiáng)。Henry 等（1997）通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究并分析研究結(jié)果后表明：首先，動(dòng)物糞便中有微量的亞鈷；另外，飼料中含有的鈷其中20%～95%可以直接通過(guò)膽汁在機(jī)體消化道小腸組織（主要是回腸）內(nèi)被動(dòng)物體直接吸收利用。動(dòng)物體內(nèi)鈷的濃度含量達(dá)最高的部位是在肝臟，其他部位依次是腎臟、心臟、脾臟、骨骼、肌肉、胰腺等。

4 鈷的缺乏和中毒

鈷缺乏癥是一種慢性營(yíng)養(yǎng)性代謝障礙病，主要癥狀表現(xiàn)為漸進(jìn)性消瘦、異食癖、發(fā)育緩慢、貧血，嚴(yán)重的可導(dǎo)致動(dòng)物死亡。鈷在動(dòng)物體內(nèi)的缺乏會(huì)直接影響維生素B12 的缺乏，使瘤胃微生物的生長(zhǎng)繁殖受到阻礙，從而降低了機(jī)體的消化功能。飼料中鈷的臨界量為0.07 毫克/千克，低于此數(shù)值就會(huì)出現(xiàn)鈷缺乏。

由于反芻動(dòng)物對(duì)鈷的耐受力比較強(qiáng)，即使鈷過(guò)量一般也不會(huì)出現(xiàn)中毒的現(xiàn)象。但當(dāng)鈷的含量超過(guò)需要量的300 倍時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生中毒反應(yīng)，因此在添加時(shí)一定要注意用量。

5 鈷的來(lái)源

反芻動(dòng)物每天主要還是通過(guò)飼喂牧草、餅粕、秸稈和含鈷元素預(yù)混合飼料（預(yù)混料）補(bǔ)充鈷。鈷含量比較中等的品種有花生餅粕、糖蜜和甜菜制品（0.20～0.45 毫克/千克），而谷物籽實(shí)、禾本科牧草、秸稈類(lèi)鈷含量則很低（0.02～0.15 毫克/千克）。

6 鈷的補(bǔ)加形式

鈷的補(bǔ)加形式有很多種，國(guó)內(nèi)經(jīng)常用的有以下兩種：一是對(duì)于放牧期牛羊等反芻動(dòng)物來(lái)說(shuō)，最常用并且效果最顯著的是將有機(jī)肥追施在牧草中或?qū)⑩挿手苯訃姙⒂谌~面之上，可確保做到能長(zhǎng)期并持續(xù)的滿(mǎn)足正常放牧飼喂需要；二是對(duì)于舍飼反芻動(dòng)物，可以用硫酸鈷、氯化鈷或碳酸鈷等鈷鹽直接添加到預(yù)混料中。

7 小結(jié)

牛羊等反芻動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖離不了鈷的參與，雖然日需量很小，但在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮的生物學(xué)功能是不可替代的，一旦動(dòng)物體缺乏就會(huì)影響到機(jī)體消化、吸收、代謝、繁殖等功能及其他生理機(jī)能，鈷會(huì)促進(jìn)動(dòng)物體多項(xiàng)生產(chǎn)性能的提高，所以牛羊等反芻動(dòng)物在日常飼喂過(guò)程中要適量補(bǔ)鈷元素。