第5.2講：蛋雞的礦物質營養(yǎng)及需要量

xiedahai · 發(fā)表于 2008-11-26 13:39:24

1、基本概念
　
　　礦物元素是動物營養(yǎng)中的一大類無機營養(yǎng)素?，F(xiàn)已確認動物體組織中含有約45種礦物元素。但是并非動物體內的所有礦物元素都在體內起營養(yǎng)代謝作用。目前證明動物一般都需要鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂、硫、鐵、銅、錳、鋅、碘、硒、鉬、鈷、鉻、氟、硅、硼等19種礦物元素。這類元素在體內具有重要的營養(yǎng)生理功能：有的參與體組織的結構組成，如鈣、磷、鎂以其相應鹽的形式存在，是骨和牙齒的主要組成部分；有的作為酶（參與輔酶或輔基的組成）的組成成分（如鋅、錳、銅、硒等）和激活劑（如鎂、氯等）參與體內物質代謝；有的作為激素組成（如碘）參與體內的代謝調節(jié)等；還有的元素以離子的形式維持體內電解質平衡和酸堿平衡，如Na+、K+、Cl-等。
　　
　　必需礦物元素必須由外界供給，當外界供給不足，不僅影響生長或生產，而且引起動物體內代謝異常、生化指標變化和缺乏癥。在缺乏某種礦物元素的飼糧中補充該元素，相應的缺乏癥會減輕或消失。
　　
　　必需礦物元素和有毒有害元素對動物而言是相對的。一些礦物元素，在飼糧中含量較低時是必需礦物元素，在含量過高情況下則可能是有毒有害元素。在二十世紀七十年代以前，把硒歸類為有毒有害元素，因為在動物的飼糧中硒含量超過5-6mg/kg會導致動物中毒。但是，當飼糧硒缺乏時，既影響動物的生長或生產，又出現(xiàn)典型的缺乏癥，所以它又是必需礦物元素。其它的礦物元素如砷、鉛、氟等，一般情況下都稱為有毒有害元素，但現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)這些元素具有一定營養(yǎng)生理功能，發(fā)現(xiàn)了實驗性的缺乏癥，因此這些礦物元素可能也是動物必需的礦物元素。
　　
　　必需礦物元素按動物體內含量或需要不同分成常量礦物元素和微量礦物元素兩大類。常量礦物元素一般指在動物體內含量高于0.01%的元素,主要包括鈣、磷、鈉、鉀、氯、鎂、硫等七種。微量礦物元素一般指在動物體內含量低于0.01%的元素,目前查明必需的微量元素有鐵、鋅、銅、錳、碘、硒、鈷、鉬、氟、鉻、硼等十二種。鋁、釩、鎳、錫、砷、鉛、鋰、溴等8種元素在動物體內的含量非常低，在實際生產中基本上幾乎不出現(xiàn)缺乏癥，但實驗證明可能是動物必需的微量元素。
　　
　　體內礦物元素存在形式多種多樣，但主要是以蛋白質及氨基酸相結合的形式存在，也有以游離狀態(tài)存在。不管以任何形式存在或轉運，都始終保持動態(tài)平衡，這些礦物元素在體內不斷地進行著吸收和排出、沉積和分解，即礦物質的周轉代謝。這是礦物元素在體內代謝的重要特征。各種礦物元素進入組織器官或從組織器官分解、排泄都必需經過血液，因此，血液在礦物元素周轉中起著重要的作用。
　　
　　飼料中的礦物元素一般都以化合物的形式存在。不同來源和不同化學形式的礦物元素在體內的吸收利用率差異很大。
　　
　　對一般的天然飼料而言，由于動物對礦物元素的需要量和在飼料中的含量不同，動物缺乏程度也不同。非反芻動物鈣、磷、鈉、氯不足，鐵、鋅、銅、錳、碘處于臨界缺乏或缺乏，硒、氟和鉬缺和不缺具有地區(qū)性；反芻動物通常是鈣、磷、鈉、鉀、鎂和硫不足，鐵、銅、碘、鈷、錳處于臨界缺乏或不缺，硒、氟和鉬缺或不缺具有地區(qū)性。在現(xiàn)代生產條件下，缺乏的礦物元素一般用礦物質添加劑補足。
　　
　　水中的礦物元素含量對動物的健康和生產影響很大，最容易導致動物礦物元素攝入過量，出現(xiàn)中毒，嚴重者導致死亡，影響生產。水中最容易出現(xiàn)中毒的礦物元素是動物需要量極低或不需要的元素，這些元素主要是硒、砷、鉛、汞、氟。因此，保證水質非常重要。
　　
2、常量元素
　　
　　2.1鈣、磷：鈣、磷是體內含量最多的礦物元素，平均占體重的1-2%,其中98-99%的鈣、80%的磷存在于骨和牙齒中,其余存在于軟組織和體液中。骨中鈣約占骨灰的36%,磷約占17%。正常的鈣:磷是2:1左右，由于動物種類、年齡和營養(yǎng)狀況不同，鈣磷比也有一定變化。
　　
　　血液中鈣幾乎都存在于血漿中。血鈣正常含量9-12mg/100ml,但雞在產蛋期要高3-4倍。血鈣以離子或與蛋白質結合或與其他物質結合的形式存在，以這三種形式存在的鈣量分別占總血鈣的50%、45%和5%。血磷含量較高，一般在35-45mg/100ml之間,主要以H2PO4-1的形式存在于血細胞內。而血漿中磷含量較少，一般在4-9mg/100ml,生長動物稍高,主要以離子狀態(tài)存在,少量與蛋白質、脂類、碳水化合物結合存在。
　　
　　鈣、磷吸收受很多因素影響。第一，溶解度對鈣、磷吸收起決定性作用，凡是在吸收細胞接觸點可溶解的,不管以任何形式存在都能吸收。第二、鈣、磷與其它物質的相互作用對吸收影響也較大，在腸道大量存在鐵、鋁和鎂時，這些物質可與磷形成不溶解的磷鹽降低磷的吸收率；第三、鈣磷本身的影響，鈣、磷之間比例不合理（高鈣低磷或低磷高鈣）也可抑制鈣磷的吸收。
　　
　　鈣、磷主要經糞和尿兩個途徑排泄。正常情況下所有動物的鈣均經糞排出。
　　
　　鈣在動物體內具有以下生物學功能。第一，作為動物體結構組成物質參與骨骼和牙齒的組成，起支持保護作用；第二，通過鈣控制神經傳遞物質釋放,調節(jié)神經興奮性；第三，通過神經體液調節(jié),改變細胞膜通透性,使Ca2+進入細胞內觸發(fā)肌肉收縮；第四，激活多種酶的活性；第五，促進胰島素、兒茶酚氨、腎上腺皮質固醇,甚至唾液等的分泌；第六，鈣還具有自身營養(yǎng)調節(jié)功能，在外源鈣供給不足時,沉積鈣(特別是骨骼中)可大量分解供代謝循環(huán)需要，此功能對產蛋、產奶、妊娠動物十分重要。
　　
　　在所有礦物質元素中磷的生物功能最多。第一，與鈣一起參與骨齒結構組成，保證骨骼和牙齒的結構完整；第二，參與體內能量代謝,是ATP、和磷酸肌酸的組成成分，這兩種物質是重要的供能、貯能物質,也是底物磷酸化的重要參加者；第三，促進營養(yǎng)物質的吸收，磷以磷脂的方式促進脂類物質和脂溶性維生素的吸收；第四，保證生物膜的完整，磷脂是細胞膜不可缺少的成分；第五，磷作為重要生命遺傳物質DNA、RNA和一些酶的結構成分，參與許多生命活動過程，如蛋白質合成和動物產品生產。
　　
　　鈣、磷的適宜需要和供給量受多種因素的影響。其中維生素D的影響最大。維生素D是保證鈣、磷有效吸收的基礎，供給充足的維生素D可降低動物對鈣、磷比的嚴格要求，保證鈣、磷有效吸收和利用。長期舍飼的動物，特別是高產奶牛和蛋雞，因鈣、磷需要量大，維生素D顯得更重要。
　　
　　動物對鈣、磷有一定的耐受力，在一般情況下，由于過量直接造成中毒很少見，但超過一定限度可降低生產成績。過量鈣與其它營養(yǎng)素之間的相互作用則可造成有害影響。
　　
　　
　　
　　2.2鎂：動物體約含0.05%的鎂，其中60-70%存在于骨骼中,占骨灰分的0.5-0.7%。骨鎂1/3以磷酸鹽形式存在,2/3吸附在礦物質元素結構表面。存在于軟組織中鎂約占總體鎂的30-40%,主要存在于細胞內亞細胞結構中,線粒體內鎂濃度特別高,細胞質中絕大多數(shù)鎂以復合形式存在,其中30%左右與腺苷酸結合。
　　
　　鎂作為一個必需元素有如下功能:第一，參與骨骼和牙齒組成；第二，作為酶的活化因子或直接參與酶組成，如磷酸酶、氧化酶、激酶、肽酶和精氨酸酶等；第三，參與DNA、RNA和蛋白質合成；第四，調節(jié)神經肌肉興奮性,保證神經肌肉的正常功能。
　　
　　非反芻動物需鎂低,約占飼糧0.05%,一般飼料均能滿足需要。反芻動物需鎂量高,一般是非反芻動物的四倍左右,而且飼料中鎂含量變化大和吸收率低，容易出現(xiàn)缺乏癥。
　　
　　動物缺鎂主要表現(xiàn)：厭食、生長受阻、過度興奮、痙攣和肌肉抽搐，嚴重的導致昏迷死亡。
　　　
　　2.3鈉、鉀、氯：體內鈉、鉀、氯的主要作用：作為電解質維持滲透壓,調節(jié)酸堿平衡,控制水的代謝；鈉對傳導神經沖動和營養(yǎng)物質吸收起重要作用；細胞內鉀與很多代謝有關；鈉、鉀、氯可為酶提供有利于發(fā)揮作用的環(huán)境或作為酶的活化因子。
　　
　　三種元素主要的吸收部位是十二指腸,其次是胃、小腸后段和結腸（主要是鈉)。動物每天從消化道吸收的鈉、鉀、氯中,內源部分是外源部分的數(shù)倍之多。
　　
　　進入體內的鈉,90-95%經尿排出體外，部分也可通過糞便、皮膚、汗腺、奶和蛋等排泄。鉀和氯的排泄與鈉類似。
　　
　　各種動物飼料鈉都較缺乏，其次是氯，鉀一般不缺。產蛋雞缺鈉,易形成啄癖，同時也伴隨著產蛋率下降和蛋重減輕，但不同品種雞生產力下降程度不同。
　　
　　體內正負離子平衡是保證動物發(fā)揮正常生產性能的重要條件，電解質營養(yǎng)已成為挖掘動物營養(yǎng)和飼養(yǎng)潛力的一個重要方面。飼糧電解質平衡值（DietaryElectrolytesBalance,縮寫為DEB)主要根據飼料中的陰陽離子的摩爾數(shù)計算而得，即：
　　
　　DEB=mEq(Na++K++Ca2++Mg2+)-mEq(Cl-+S2-+P2-)/千克飼糧
　　
　　在實際情況下通常不考慮Ca、Mg、S、P等離子，可用簡化式計算：
　　
　　DEB=mEq(Na++K+-Cl-)/千克飼糧
　　
　　
　　
　　2.4硫：動物體內約含0.15%的硫，大部分以有機硫形式存在于肌肉組織、骨和齒中，少量以硫酸鹽的形式存在于血中。有些蛋白質如毛、羽等含硫量高達4%左右。
　　
　　硫的吸收比較有效。無機形式的硫主要在回腸以易化擴散方式吸收,也可能存在簡單擴散吸收；有機硫基本按含硫氨基酸吸收機制轉運吸收,主要吸收部位在小腸。
　　
　　吸收入體內的無機硫基本上不能轉變成有機硫,更不能轉變成含硫氨基酸，動物都能利用無機硫合成粘多糖。
　　
　　硫主要經糞和尿兩種途徑排泄。由尿排泄的硫主要來自蛋白質分解形成的完全氧化的尾產物或經脫毒形成的復合含硫化合物，尿中硫:氮比較穩(wěn)定。
　　
　　自然條件下硫過量的情況少見。用無機硫作添加劑，用量超過0.3-0.5%時,可能使動物產生厭食、失重、便秘、腹瀉、抑郁等毒性反應，嚴重時可導致死亡。
　　
　　
　　
3、微量元素
　　
　　3.1鐵：各種動物體內含鐵約30-70mg/kg，平均40mg/kg。
　　
　　鐵主要的營養(yǎng)生理功能：第一，參與載體組成、轉運和貯存營養(yǎng)素，血紅蛋白是體內運載氧和二氧化碳最主要的載體，肌紅蛋白是肌肉在缺氧條件下作功的供氧源，轉鐵蛋白是鐵在血中循環(huán)的轉運載體，結合球蛋白及血紅素結合蛋白是把紅血球溶解釋放出的血紅素轉運到肝中繼續(xù)代謝的載體，鐵蛋白、血鐵黃素和轉鐵蛋白等是體內的主要貯鐵庫。第二，參與體內物質代謝。二價或三價鐵離子是激活參與碳水化合物代謝的各種酶不可缺少的活化因子，鐵直接參與細胞色素氧化酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、黃嘌吟氧化酶等的組成來催化各種生化反應，鐵也是體內很多重要氧化還原反應過程中的電子傳遞體。
　　
　　動物消化道吸收鐵的能力較差,吸收率只有5-30%,但在缺鐵情況下可提高到40-60%。十二指腸是鐵的主要吸收部位，各種動物的胃也能吸收相當數(shù)量的鐵。大多數(shù)鐵以螯合或以轉鐵蛋白結合的形式經易化擴散吸收。
　　
　　鐵周轉代謝大部分是內源鐵的反復循環(huán)代謝，進入體內的鐵一般反復參與合成與分解循環(huán)9-10次才排出體外。鐵主要經糞排泄。吸收后的鐵排泄很慢。糞中內源鐵量少,主要是隨膽汁進入腸中的鐵。
　　
　　缺鐵的典型癥狀是貧血。
　　
　　各種動物對過量鐵的耐受力都較強，而豬比禽、牛和羊更強。豬、禽、牛和綿羊對飼糧中鐵的耐受量分別為3000、1000、1000和500mg/kg。
　　
　　
　　
　　3.2鋅：多數(shù)哺乳動物和禽類體內含鋅在10-100mg/kg范圍內,平均30mg/kg，
　　
　　鋅作為必需微量元素主要有以下營養(yǎng)生理作用:第一、參與體內酶組成。已知體內200種以上的酶含鋅，在不同酶中,鋅起著催化分解、合成和穩(wěn)定酶蛋白質四級結構和調節(jié)酶活性等多種生化作用。第二、參與維持上皮細胞和皮毛的正常形態(tài)、生長和健康，其生化基礎與鋅參與胱氨酸和粘多糖代謝有關，缺鋅使這些代謝受影響,從而使上皮細胞角質化和脫毛。第三、維持激素的正常作用。第四、維持生物膜的正常結構和功能。
　　
　　非反芻動物鋅吸收主要在小腸,各種動物鋅的吸收率約30-60%。鋅的吸收主要受以下方面的影響。第一，體內鋅含量、體鋅平衡狀態(tài)和吸收細胞內束縛鋅的物質對鋅的吸收起調節(jié)作用。第二、飼糧因素也影響鋅吸收。第三，機體狀況，當動物處于應激狀況時，降低鋅的吸收。
　　
　　吸收的鋅與血漿清蛋白結合,通過血液循環(huán)轉運到各組織器官。代謝后的鋅主要經膽汁、胰液及其它消化液從糞中排泄。
　　
　　皮膚不完全角質化癥是很多種動物缺鋅的典型表現(xiàn)。豬缺鋅,在四肢下部、眼、嘴周圍和陰囊最易出現(xiàn)此癥，白豬比黑豬更易出現(xiàn)。生長雞缺鋅,表現(xiàn)嚴重皮炎,腳爪特別明顯,骨可能發(fā)育異常。
　　
　　各種動物對高鋅都有較強耐受力。采食自然飼糧,豬、綿羊和牛的耐受量分別在1000、300、500mg/kg以下。
　　
　　
　　
　　3.3銅：體內平均含銅2-3mg/kg，其中約一半在肌肉組織中。
　　
　　銅的主要營養(yǎng)生理功能有三個方面。第一，作為金屬酶組成部分直接參與體內代謝。這些酶包括細胞色素氧化酶、尿酸氧化酶、氨基酸氧化酶、酪氨酸酶、賴氨酰氧化酶、芐胺氧化酶、二胺氧化酶、過氧化物歧化酶和銅蘭蛋白質等。第二，維持鐵的正常代謝,有利于血紅蛋白合成和紅細胞成熟。第三，參與骨形成。銅是骨細胞、膠原和彈性蛋白形成不可缺少的元素。
　　
　　消化道各段都能吸收銅,但主要部位是小腸，吸收的銅主要與銅蘭蛋白結合,少量與清蛋白和氨基酸結合轉運到各組織器官。
　　
　　內源銅主要經膽汁由腸道排泄。消化道其它部位和腎也排泄少量內源銅。
　　
　　自然條件下缺銅與地區(qū)和動物種類有關。草食動物常出現(xiàn)缺銅，豬、禽基本上不出現(xiàn),只有在純合飼糧或其它特定飼糧條件下才可能出現(xiàn)缺銅。各種動物長時間缺銅可表現(xiàn)貧血。
　　
　　
　　
　　3.4錳：動物體內含錳低,大約0.2-0.3mg/kg。
　　
　　錳的主要營養(yǎng)生理作用是在碳水化合物、脂類、蛋白質和膽固醇代謝中作為酶活化因子或組成部分。此外,錳是維持大腦正常代謝功能必不可少的物質。
　　
　　消化道吸收細胞都能吸收錳，但主要在十二指腸。錳的吸收率為5-10%。影響錳吸收的因素很多。錳的來源對吸收影響較大，雞對大豆餅、棉籽餅中的錳吸收70%左右,而對菜籽餅中的錳只能吸收50%左右。
　　
　　進入吸收細胞內的錳以游離形式或與蛋白質結合形成復合物轉運到肝。氧化態(tài)錳與轉鐵蛋白結合后再進入循環(huán),由肝外細胞攝取。
　　
　　錳代謝主要經膽汁和胰液從消化道排泄,經小腸粘膜上皮和腎排出一部分。
　　
　　動物缺錳可導致采食量下降、生長減慢、飼料利用率降低、骨異常、共濟失調和繁殖功能異常等。骨異常是缺錳典型的表現(xiàn)。禽類缺錳產生滑腱癥(或叫骨短粗癥)和軟骨營養(yǎng)障礙?；彀Y的主要表現(xiàn)為：脛骨和跖骨之間的關節(jié)腫大畸形,脛骨扭向彎曲,長骨增厚縮短，腓長肌腱滑出骨突，嚴重者不愿走動,不能站立,甚至死亡。缺錳導致骨異常的原因主要是：不能使糖基轉移酶活化而影響粘多糖和蛋白質合成,使鈣化缺乏沉積基質,造成單位骨基質礦物質沉積過量,骨變粗短。
　　
　　錳過量可引起動物生長受阻、貧血和胃腸道損害,有時出現(xiàn)神經癥狀。
　　
　　
　　
　　3.5硒：體內含硒約0.05-0.2mg/kg。
　　
　　硒最重要的營養(yǎng)生理作用是參與谷胱甘肽過氧化物酶組成,對體內氫或脂過氧化物有較強的還原作用,保護細胞膜結構完整和功能正常。
　　
　　硒的主要吸收部位是十二指腸,少量在小腸其它部位吸收。正常飼糧條件下硒的吸收率比其它微量元素高,豬的凈吸收率可達85%,綿羊也可達35%。
　　
　　豬、鼠缺硒主要表現(xiàn)肝壞死,雞缺硒主要表現(xiàn)滲出性素質和胰腺纖維變性。實際生產中缺硒具有明顯地區(qū)性。一般是缺硒的土壤引起人畜缺硒。我國從東北到西南的狹長地帶內均發(fā)現(xiàn)不同程度缺硒。
　　
　　硒的毒性較強,各種動物長期攝入5-10mg/kg硒可產生慢性中毒,其表現(xiàn)是消瘦、貧血、關節(jié)強直、脫蹄、脫毛和影響繁殖等。攝入500-1000mg/kg硒可出現(xiàn)急性或亞急性中毒,輕者盲目蹣跚,重者死亡。我國湖北恩思和陜西紫陽（屬高硒地區(qū)）可能出現(xiàn)自然條件下的硒中毒。
　　
　　
　　
　　3.6碘：動物體內平均含碘0.2-0.3mg/kg,分布全身組織細胞,70-80%存在于甲狀腺內,是單個微量元素在單一組織器官中濃度最高的元素。
　　
　　碘作為必需微量元素最主要功能是參與甲狀腺組成,調節(jié)代謝和維持體內熱平衡,對繁殖、生長、發(fā)育、紅細胞生成和血液循環(huán)等起調控作用。體內一些特殊蛋白質(如皮毛角質蛋白質)的代謝和胡蘿卜素轉變成維生素A都離不開甲狀腺素。
　　
　　碘在消化道各部位都可吸收。以碘化物形式存在的碘吸收率特別高。吸收入血的碘以I-形式存在,易被甲狀腺攝取,在甲狀腺內先氧化成I,再與甲狀腺球蛋白質中的酪氨酸殘基結合成碘化甲狀腺球蛋白質，最后經水解釋放出具有激素活性的T3、T4,通過血液循環(huán)進入其它組織起作用。進入器官中的甲狀腺素80%被脫碘酶分解,釋放出的碘循環(huán)到甲狀腺重新用于合成。
　　
　　碘主要經尿排泄。
　　
　　動物缺碘,因甲狀腺細胞代償性實質增生而表現(xiàn)腫大,生長受阻,繁殖力下降。
　　
　　不同動物對碘過量的耐受力不同。生長豬可耐受400mg/kg,禽300mg/kg,牛羊50mg/kg,馬5mg/kg。
　　
　　
　　
　　3.7鈷：動物營養(yǎng)中鈷是一個比較特殊的必需微量元素。動物不需要無機態(tài)的鈷,只需要體內不能合成、存在于維生素B12中的有機鈷。體內鈷的營養(yǎng)代謝作用,實質上是維生素B12的代謝作用（維生素B12部分介紹）。
　　
　　
　　
　　3.8鉻：體內鉻分布較廣,濃度很低,鉻吸收率很低,約0.4-3%。六價比三價鉻易吸收。
　　
　　鉻的營養(yǎng)生理作用有二:一是與尼克酸、甘氨酸、谷氨酸、胱氨酸形成有機螯合物(也叫葡萄糖耐受因子)，具有類似胰島素的生物活性，對調節(jié)碳水化合物、脂肪和蛋白質代謝有重要作用；二是有助于動物體內代謝,抵抗應激影響。
　　
　　內源鉻主要經尿排泄。少量經膽、毛、汗（有汗腺動物）排泄。
　　
　　
　　
　　3.9其它微量元素：在實際生產中不會缺乏，沒有添加意義。
　　
　　
　　
4、蛋雞對礦物元素的需要量（美國NRC1994年標準）
　　

階段	鈣	磷＃	氯	鎂	錳	鋅	鐵	銅	碘	硒
階段	%			mg/kg
0-6周	0.90	0.40	0.12	570	56	38	75	5	0.33	0.14
6-12周	0.80	0.35	0.11	470	28	33	56	4	0.33	0.10
12-18周	0.80	0.30	0.11	370	28	33	56	4	0.33	0.10
18周-產蛋	1.80	0.35	0.11	370	28	33	56	4	0.33	0.10
產蛋期	mg/日
產蛋期	3600	275	145	55	2.2	3.9	5.0		0.004	0.006

　　鈉0.15%，鉀0.25%（各階段都一樣）。＃有效磷。

　　5、個人觀點大料中礦物元素的含量受地域的影響比較大，在設計配方時，既要考慮大料原料中礦物元素的含量，同時，也要充分考慮其含量變化并進行綜合權衡。常規(guī)的蛋雞飼料中，一般含鈣0.05-0.1%，有效磷0.15-0.18%，鈉0.03-0.04%，鉀0.45-0.6%，氯0.05-0.08%，鎂0.1-0.15%，微量元素（mg/kg）鐵50-65，鋅30-35%，錳15-22，銅5-8，硒0.025-0.035。一般飼料中鉀和鎂都能滿足需要，不需要考慮添加問題，微量元素既要考慮含量也要考慮消化率。
　　