反刍动物营养学 第七章 矿物质营养精选.doc

矿物质营养 动物体内存在的矿物质元素大多数是自然界中天然存在的，其中的许多元素已知为动物生命活动所必需。早在1847年Boussigault的试验获得了牛饲料中必须添加食盐的证据。随着化学分析技术的进步，发现应用缺乏某种元素纯合日粮可引起动物特有的缺乏症状，当日粮中添加所缺的元素后，症状才能消除。已经被证明为动物所必需且具有缺乏症表现的矿物质元素可分为两类：常量矿物元素和微量矿物元素。前者为含量占动物体重0.01%以上的元素，包括钙、磷、钠、氯、钾、镁和硫；后者则为仅占动物体重0.01%以下的元素，包括钴、铜、碘、铁、锰、钼、硒、和锌。铬、氟、硅、钒、砷、镍、铅和锡等元素，虽然已被证明为一种或多种动物所必需，由于其需要量极微或者由于饲料草中的广泛分布，就现实而言，在正常饲养条件下，尚无实际意义。表7－1是营养上重要的必需矿物质元素及其在动物体组织的近似含量。 表7－1 动物体内必需矿物质元素的近似含量 常量元素 微量元素 元素 含量（g/kg） 元素 含量（mg/kg） Ca 15 Fe 20～80 P 10 Zn 10～50 K 2 Cu 1～5 Na 1.6 Mn 1～4 CI 1.1 Se 1～2 S 1.5 I 0.3～0.6 Mg 0.4 Mo 0.2～0.5 Co 0.02～0.1 　　　　　　　　　　　　　　　　　(McDonald p等，1988) 一些必需矿物质元素为反刍动物机体器官组织的结构成分，如钙、磷、氟等元素构成骨骼和牙齿；许多矿物元素是体内多种金属酶的组成成分及辅因子，具有特定的催化活性；某些矿物质元素参与内分泌激素的构成，如碘为甲状腺素的构成成分；有些元素作为体液的成分，维持体液的渗透压、酸碱平衡、膜的电位和神经传导。 随着对矿物质营养研究的深入，许多矿物质元素在反刍动物的营养和代谢的研究中已取得重要进展，对一些有毒或有潜在毒性的元素的代谢研究和认识得到了进一步的发展和更新，同时对所需元素过量所造成的有害作用也引起了重视。一些新的或引伸的概念可以用来更好地解释矿物质元素的代谢，其中对矿物质体内平衡的规律有了进一步了解，这就有可能更好的研究和了解反刍动物对矿物质的需要。近一些年来，已经发现许多矿物元素和动物免疫机能间有着十分密切的关系，同时发现动物体内的电解质平衡涉及最基本的阳离子和阴离子，对动物的代谢、生产性能及健康均有很大影响。 特定的某种元素的耐受水平与动物种类、元素形态、元素对动物作用时间等因素有关。动物合理的矿物质营养不仅要考虑对动物生产性能及健康的影响，而且要重视某些矿物质元素在动物生产的人类食品中不存在危及人类健康的有害残留物。因此，在反刍动物的饲养中使用矿物质添加剂时应十分慎重。 常量元素营养 一、钙（Calcium） 钙是动物体内最丰富的矿物元素，成年动物体内约98%的钙以羟基磷灰石[3Ca3（PO4）2.Ca(OH)2]化合物的形式存在于骨骼和牙齿中，骨骼灰分中的约含钙360 g/kg，，接近体重的2%，仅有少量的离子钙存在于软组织及细胞外液中。幼龄动物钙在骨骼中的沉积十分强烈，沉积的速度随年龄的增长而减弱。如牛出生后10天，日沉积钙可以达30g，6月龄时减少为10g，1～3岁时仅沉积5g左右。骨骼是代谢上非常活跃的组织，它的生长、消溶是一个动态过程。对青年反刍动物，表现为钙的正平衡，即生长大于消溶；而成年反刍动物则两者接近平衡。泌乳初期，乳中排出的钙量多于消化道吸收的钙或钙的摄入量不足时，钙营养处于负平衡，消溶可能大于生长。由于骨骼中的钙具有可交换性，从化学观点，骨骼并非是一个稳定的实体，而是处在不断转换与再形成之中。骨中大部分钙可随时游离出来以补充血钙以及维持机体内环境的稳恒。正常生理条件下钙的的交换总量，成年动物约占骨骼总钙的3～5%，幼龄动物可达9～11%。严重缺钙情况下，骨骼的耗竭占总量的30～35%。因此，骨骼作为一个钙库在钙代谢中具有稳恒及缓冲的调控功能。 细胞外液中的钙大部分存在于血浆中，通常血浆含钙十分稳定，成年母牛约为9～10mg/dl，犊牛比值略高，其中45～50%以游离的钙离子形式存在，40～45%为蛋白结合钙，余下的5%则与有机酸或无机酸结合钙如柠檬酸钙、磷酸钙等。 钙除参与骨骼与牙齿的构成外，浓度相对稳定的离子钙（Ca2+）在体内发挥许多重要生理机能。Ca2+降低毛细血管壁及细胞膜的通透性以及神经肌肉的兴奋性，当体液中Ca2+浓度下降时，肌肉神经的兴奋性增高，导致肌肉的自发性收缩，表现为临床上的痉挛。Ca2+参与血液凝结，激活促凝血酶原激酶和凝血酶原。钙是体内许多酶的激活剂，如胰α-淀粉酶、胰蛋白酶原、胰磷脂酶A、磷酸化酶等。由于细胞对信号的反应控于钙离子的传递，细胞质中 Ca2+的增加被信号引发。不同细胞对不同信号的反应，如