微量元素在动物饲料中应用研究进展

2012-01-25任晓文李文杰

中国畜牧兽医文摘 2012年1期

任晓文李文杰

（山西省吕梁市农业学校，吕梁 033000）

现代营养学家认为，微量元素比维生素更为重要。因为它不象维生素那样可以在体内合成，而只能从环境中摄取。随着规模化，集约化畜牧业的发展，各种微量元素添加剂的使用也越来越广泛。在饲料中添加铜、锌等微量元素在世界各国较为普遍，各类微量元素在发挥不同生理功能的同时，也会带来饲料安全、食品安全和环境等方面的问题。

1 铜

1.1 生理功能

铜具有广泛的生物学作用。它与畜禽的生长性能、繁殖性能、免疫功能等都有密切的联系。它参与机体内蛋白质、氨基酸、核酸、脂肪、碳水化合物、维生素等营养物质代谢和骨的形成。同时，也是体内许多酶的组成成分，如细胞色素氧化酶是有氧呼吸的电子传递的必需物质，赖氨酰氧化酶可催化胶原蛋白与弹性蛋白中锁链赖氨素交链的形成，从而保证骨骼和结缔组织的坚固，血浆铜蓝蛋白为合成吸收和转运铁所需血红蛋白的必须物质，超氧化物歧化酶保护细胞免受氧代谢的毒性影响等等。

1.2 吸收及耐受量

铜在动物整个消化道都可以吸收，但是主要的吸收部位是小肠。肝脏是铜主要的贮存库。各种动物对铜的敏感性差异很大。动物对饲料中铜的最大耐受量为：猪250 mg/kg、鸡、鸭为300 mg/kg、水产类 25 mg/kg。硫酸铜内服中毒量：猪250～400 mg/kg，鸡900 mg/kg。其中铜中毒时，猪肝脏含量可达750～6 000 mg/kg，鸡肝脏含量达474.8 mg/kg。

1.3 研究进展

一般情况下，动物常规饲料中铜作为安全剂量，饲料中还需要添加一定量矿物质铜满足畜禽需要。但是自从1945年Braude发现饲料中添加高铜具有促动物机体生长、提高饲料报酬、提高采食量等功效后，饲料中开始添加高剂量的铜。使得某些饲料中铜含量过高，摄入量过多，导致铜中毒。研究表明，盲目的添加高铜会带动物中毒、影响食品安全、危害人体健康、造成环境污染及破坏生态平衡等一系列的问题。饲料中微量元素过多，对维生素的稳定性产生负面的影响，导致维生素的缺乏。使用高水平的铜、铁和锰的日粮中，天然生育酚的氧化速度提高。高铜能在22 d之内使饲料中的a-生育酚的水平减少到几乎为零。过量的铜干扰具有自由硫基（-SH）的含硫化合物，如半胧氨酸的利用率，高铜增加了动物对含硫氨基酸的需要量。用这些因微量元素盈缺所导致微量元素过量、维生素缺乏及发生异常的饲料饲喂猪，会引起生产性能下降。Roff等研究发现，日粮铜含量超过375 mg/kg时，铜对猪的促生长作用消失。实际上，饲料中添加的高铜，只有极小部分能被吸收，绝大部分仍以粪便的形式释放到环境中。关受江等（1995）报道，高铜（150、200、250和300mg/kg）日粮猪由粪便每日排出铜分别占食入量的98.95%、97.86%、87.3%和96.06%。在生产中，若不分生长阶段长期饲喂猪以高铜日粮，可使铜在肝脏蓄积，引起慢性中毒。王幼明等（2001）提出，反刍动物中，绵羊对铜最敏感，用50 mg的铜1次性皮下注射，在1～3 d内即可中毒死亡。Willians等（1980，1981）报道，高铜日粮可导致猪肝铜含量增加10倍-15倍。钱莘莘报道，添加150mg/kg饲料和350mg/kg 饲料的铜，肝脏中铜的蓄积分别达154 mg和407 mg。人食用这种高铜猪肝，会造成慢性不良后果或中毒。

2 锌

2.1 生理作用

Todd等人于1934年首次证明它是高等动物营养所必需的元素。锌在机体内的主要作用是作为多种酶的组成成分和激活剂，参与多种生化反应；能增强动物的免疫力、促进动物生长和提高繁殖能力。同时，锌与DNA、RNA、胰岛素、胰高血糖素及其他激素的功能有关。此外，锌还与身体和性的发育有关。

2.2 吸收及耐受量

非反刍动物吸收锌主要是在小肠，吸收率较低，一般只有7%～15%。肝是锌代谢的主要器官。猪和家禽可耐受饲料中锌的含量为1 000～2 000mg/kg、水产类为150 mg/kg。氯化锌口服时，大、小鼠的LD50均为350 mg/kg；硫酸锌口服时，大鼠的LD50为220 mg/kg。断奶仔猪饲料中加入0.1%的碳酸锌即引起中毒。

2.3 研究进展

自从Poulsen在1989年首次报道，在断奶仔猪的饲料中添加3 000mg/kg氧化锌可以降低断奶后仔猪腹泻发生率，改善仔猪的生产性能。锌就成了继铜、砷之后发现的又一高效微量元素促生长添加剂。但由于机体对锌的吸收和利用率不同，并且不同的锌源之间差别很大。这就给食品安全带来影响，给环境带来了危害。冷静等（2004）研究了锌水平对断奶仔猪组织锌沉积及锌排泄状况的影响，结果表明，高剂量补锌（1 000～5 000 mg/kg）使肝脏和肾脏锌含量极显著升高。Roberson（1960）、Stahl（1989）和Stevensox（1987）等研究表明，蛋鸡饲粮中添加锌量为1 000～2 000 mg/kg时不会出现中毒症状，4 000～6 000 mg/kg时生产性能下降。据研究表明，反刍家畜对高锌的耐受力较猪和鸡低，犊牛摄入含锌900 mg/kg饲料时，可引起增重减少，饲料利用率低。高锌还可导致铁、铜继发性缺乏，出现贫血。饲料中的锌利用率低，会导致环境污染。加拿大国家饲料协会己将日粮中锌最大限量规定为500mg/kg。荷兰饲料管理协会已经禁止在日粮中使用促生长剂量的锌。我国规定日粮中锌最大限量规定为250 mg/kg。

3 微量元素的互作关系

锰与铁、锌的互作关系（1）锰与锌有协同作用，试验证明锌可促进锰在鸡体内的沉积。（2）锰和铁之间存在拮抗关系，铁对锰的吸收影响可能是铁降低了胃肠道对锰的吸收。在体内，铁与锰竞争结合位点。饲料中铁含量过高，会导致铁、锌的比例不平衡，它会减少磷与铜吸收减少，也会引起动物对锌的吸收利用能力降低，长期过量地食入铁，有可能导致继发性缺锌，从而限制动物的生长。左楠等（2009）研究表明，高锰会导致鸡大脑中铜、锌、铁等金属元素含量发生改变，破坏了原有的平衡状态。

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