矿物质与家禽营养 矿物质或矿物质元素是指除由有机物为主要组织成分的碳、氢、氧、氮四元素外的无机元素。在动物体内检测到的有40余种无机元素,现已知有十余种营养作用。一般根据这些矿物元素在禽体的含量分为两大类,含量占体重万分之一以上的称为常量元素,如钙、磷、钾、钠、氯、硫、镁等元素;含量占体重万分之一以下的称为微量元素,如铁、铜、锌、锰、钴、硒、碘、氟、钼等元素。
矿物质元素在禽体内含量虽少,但起着重要作用。它们不能在体内合成,只能由饮水和饲料供给,不同的元素在动物体内的形态、结构不同,所起的生化作用也不同。它们对维持健康、生长、繁殖起着重要作用。如某种元素太少,会产生缺乏症,太多会引起中毒或产生不平衡,这些都会使畜牧业减产,严重时会死亡。因而,根据需要,在饲料中添加矿物质元素是十分必要的。
一、矿物质的营养功能
矿物质虽不含能量,但与产生能量的碳水化合物、脂肪、蛋白质的代谢有密切关系,是生命过程中所必需的物质。其主要营养功能是:
1.构成体组织细胞,形成骨骼的重要成分
钙、磷、镁是禽体的重要结构物质,此外矿物质在营养物质代谢中起着重要作用。锰、锌、铜、铁、碘、钴是激素和某些维生素的组成成分,磷在体内各种反应中都不能缺少。
2.调节体液(如血液、淋巴)渗透压的恒定
保证细胞获得营养以维持生命活动,肾脏随渗透压的变化,控制矿物质随尿排出的量,从而维持体液渗透压的平衡。
3.维持血液的酸碱平衡
无机盐类(重碳酸盐与磷酸盐)是血液中重要的缓冲物质,可维持血液氢离子浓度保持平衡稳定。
4.影响其它物质在体内的溶解度
胃液中盐酸可溶解饲料中的矿物质,以便于吸收;血液中的食盐可提高磷酸钙的溶解度;体内一定浓度的盐类也有助于饲料中蛋白质的溶解。
5.其它功能
有些矿物质对消化液的酶有催化作用,增进消化效能。
二、常量元素
(一)钙(Ca)和磷(P)
钙和磷是禽体内必需的矿物质元素。现代家禽生产条件下,钙、磷已成为配合饲料必须考虑的、添加量较大的营养素。
1.钙、磷含量和分布
钙、磷是体内含量最多的矿物质元素,平均占体重的1%~2%,其中98%~99%的钙、80%的磷在骨中,其余存在于软组织和体液中。骨中钙约占骨灰分的 36%,磷占17%。正常的钙:磷是2:1。家禽种类、年龄和营养状况不同,钙、磷比有变化。钙、磷主要以两种形式存在于骨骼中,一种是结晶型化合物,主要成分是羟基磷灰石(Ca10PO4)6(OH)2;另一种是非晶型化合物,主要含Ca3(PO4)2、CaCO3和Mg3(PO4)2。
血液中钙基本只存在于血浆中,60%离子状态,35%与蛋白质结合,5%左右与有机酸(柠檬酸)或无机酸(如磷酸)结合。血中磷含量较高,35~45毫克/100毫升,主要以H2PO4-1存在于血细胞中,血浆中磷含量较少。
体内的钙、磷对神经和肌肉的功能、生物能的传递和酸碱平衡起作用,磷对新陈代谢、产蛋也起着作用。缺乏时,幼龄禽食欲减退,生长受阻,易患软骨症。
家禽缺乏时的主要症状为生软壳蛋、薄壳蛋,蛋壳粗糙、易破。产蛋量和孵化率均下降,胸骨变软,翅骨易折断,严重时鸡会在10~12天内死亡。
2.钙、磷的吸收利用
饲料中钙的吸收从胃开始。胃中分泌的盐酸与饲料中钙化合成氯化钙,可由胃壁吸收。但到小肠,呈碱性反应,钙变成不易溶解的磷酸盐,故不易被吸收。
维生素D可降低肠道pH值,因而维生素D供给充足,则有利于钙的吸收。
日粮中钙、磷比例不当,可影响钙、磷的吸收利用。除产蛋鸡日粮中钙、磷之比可达5~7:1外,一般以1.1~1.5:1为适当,不要超过2:1(见下表)。如果两者比例失调,同样会发生骨软症。
表 家禽对钙、磷的需要量
钙(克/千克日粮) 磷(克/千克日粮) 钙磷比
生长期 10.0 7.0 1.43
产蛋期
27.5 6.0 4.58
家禽能利用饲料中的无机磷,对有机磷利用率则很低。在谷实、油饼和糠麸中有40%~80%的磷是植酸磷。植酸磷中的磷,主要靠植酸酶水解后才能被吸收。家禽主要依靠植物中含有少量植酸酶的水解,因此鸡对植酸磷吸收率很低,特别是雏鸡。近年来的研究表明,植酸磷的利用率,鸡仅有7.1%,成年比幼龄高些。因此,一般在计算鸡的磷供给量时,以植物性饲料中总磷量的30%算作有效磷,如果不够就用无机磷(矿物质磷利用率达80%以上)补加到需要量水平。
3.家禽对钙、磷的需要量
各种家禽对于钙、磷的总需要量相差较大,一般来说,鸡对磷的需要量为日粮的0.5%以上。
(二)钠(Na)、氯(Cl)和钾(K)
钠、氯和钾三元素主要分布在体液和软组织中,其功能为维持渗透压、酸碱平衡和水的代谢。
钠约占禽体的0.07%~0.08%,一小部分以不溶解的钠盐存在于骨骼组织中,大部分是在细胞外的体液中,在血清的碱基中占93%;氯在血液中占阴离子的 2/3。所以,钠和氯在酸碱平衡上起着重要作用,也是维持细胞外体液渗透压的主要离子,并参与水的代谢。钠、氯在体内不仅有营养作用,还能刺激唾液的分泌及活化消化酶等作用。氯又是胃液盐酸的原料,盐酸能使胃蛋白酶活化,并能保持胃液呈酸性,有杀菌作用。
钠和氯在植物性饲料中都比较少,一般不能满足需要,而且钠在动物体内不能贮存,所以一般日粮中应补加适量的食盐,才能满足家禽的营养需要。食盐有提高饲料适口性,刺激食欲,增加采食量的作用,故在家禽饲养上经常补喂。
禽体内没有贮存钠的能力,需经常供给。若缺乏可引起采食量减少,生长停滞,能量和蛋白质的利用率降低。鸡对缺钠很敏感,试验证明,产蛋鸡不喂食盐,只喂玉米、豆饼混合料,10天后产蛋量就明显下降,到23天就会停止产蛋。当补加0.25%的食盐后的半个月,其产蛋率则可恢复到75%,但食盐喂量过多,可引起拉稀,甚至中毒死亡。
家禽体内90%的钾在细胞内,和钠、氯及重碳酸盐离子共同维持细胞内渗透压,维持酸碱平衡。另外,酶的活化需要钾,组织蛋白质的合成,心脏和肾脏肌肉的正常活动都与钾有关。钾缺乏时,雏鸡生长受阻,行走不稳,全身肌肉软弱,发生异食癖,甚至死亡。缺镁时,钾也就不能在体内存留而发生缺钾。肾小管吸收钾时需要氯。但若供给钾过多,能同钠共同排出体外,而产生钾、钠缺乏。植物性饲料中含钾丰富,尤其幼嫩的青饲料中更多。在一般情况下,家禽日粮中不缺钾,所以不需补充。
(三)镁(Mg)
家禽体内镁含量的71%是在骨骼中,其余的分布在肌肉、脑、神经、体液等处。
镁是构成骨骼的成分,为骨骼正常发育所必需。镁是多种酶类的活化剂,在糖和蛋白质的代谢中,起着重要作用。镁与钙、磷的代谢也有关系,镁过多会影响钙的沉积。相反,如食入钙、磷过多,也会影响镁的作用。
镁的需要量甚微,鸡0.05%即可满足。植物性饲料中镁的含量丰富,特别是麸皮、棉籽饼是镁的良好来源,故一般在饲养上不会缺乏。
三、微量元素
(一)铁(Fe)、铜(Cu)和钴(Co)
1.铁
铁是动物的营养素,禽体内60%~70%的铁在红细胞中,20%在肝、脾、肾、骨髓中,其余在肌肉蛋白和酶系统中。铁对体内氧的输送和各氧化系统起着重要作用。铁主要在十二指肠以亚铁形式被吸收,排泄量较少,靠调节吸收量维持体内平衡。铁盐可与许多药物发生反应,不宜合用。例如:硫酸亚铁与四环素会形成络合物,使吸收量减少。缬氨酸、组氨酸、乳酸和山梨酸等可促进铁的吸收,但磷酸盐、植酸盐、草酸盐等都会抑制铁的吸收。对于所有动物,硫酸亚铁和柠檬酸铁铵的生物学效价都高,而三氧化二铁最低。
对铁的需要量,雏鸡每千克饲料干物质中含铁量以80毫克为宜。给铁过多会造成中毒,引起消化机能紊乱,使增重率下降。若缺铁时会出现贫血。
2.铜
铜对血的生成,结缔组织和骨的正常生长,初生动物髓磷脂的形成,都起着重要作用。铜是细胞色素氧化酶等酶类的重要成分。铜大部分在血浆中,多半与α-球蛋白结合成血浆铜蓝蛋白。铜对血红蛋白卟啉核的形成很重要。
因而,铁被吸收后,若无铜,也不能有效地参与血红蛋白的形成。铜大多在小肠上部被吸收。肠内的pH值影响铜的吸收,钙盐会升高pH值而降低铜的吸收,钼过多或硫酸盐过多,都会降低铜的溶解性而减少吸收。
缺铜会造成贫血和铁吸收受阻,表现为生长障碍、骨畸形、毛色变淡、产蛋量不降。铜过多时在肝内聚积,也会有贫血和生长受阻现象。待肝内铜聚积到一定程度时,会发生黄胆症,以至肝坏死和肾功能障碍。
一般动物需铜量为每千克干饲料中5~8毫克,但在高钼地区应增加3~4倍。
3.钴
钴在禽体内含量极其有限,主要存在于肝、肾和脾脏中,肌肉、血液中含量很少。已明确钴是维生素B12(氰钴胺)的组成成分。维生素B12为红细胞生成的必需,在蛋白质代谢中作为某些酶的辅因子,起着重要作用。缺乏钴与缺维生素的症状相似:虚弱、消瘦、食欲减退、体重降低、贫血。但钴过量时的中毒症状也是废食、贫血,与缺乏症相似。
(二)锰(Mn)、锌(Zn)和碘(I)
1.锰
锰在动物体内虽含量极少,但在营养上也相当重要。锰主要存在于动物肝中,其次卵、皮肤、肌肉、骨骼等均含有。锰又是许多酶的辅因子,是丙酮酸羧化酶的组成部分。
锰对家禽的生长、繁殖和代谢起着重要作用。幼禽缺锰时,可见骨短粗症(跛行、腿短而弯曲、关节肿大)或滑腱症。还会使母鸡所产蛋的蛋壳厚度和强度下降,鸡胚畸型,多在胚胎发育后期(18~21天)死亡。补喂锰盐,可使母鸡产蛋率及孵化率提高。若食入锰过多,首先是干扰其它元素的吸收,出现钙、磷或铁的缺乏症。
家禽对锰的需要量很少,而一般植物性饲料中都含有锰,特别是米糠、麸皮及青粗多汁饲料中含锰较为丰富。通常,雏鸡的饲料中含锰量为55毫克/千克饲料;产蛋鸡、种鸡35毫克/千克饲料为宜。
补充锰常用硫酸锰,每吨饲料中加入90~120克,即可防止锰的缺乏症。
2.锌
锌分布在家禽体内各组织中,以肌肉、羽毛、精液和眼的脉络膜上皮中含量较高,也是构成体内多种酶和激素(胰岛素)的成分,对家禽的繁殖和新陈代谢起着重要作用,它对家禽羽毛的生长、皮肤健康和组织的修补也有关。锌的需要量:雏鸡为35毫克/千克饲料。若每千克日粮中锌含量超过1克可引起中毒,饲料的适口性也不好。中毒表现为食欲不振和贫血,改变日粮中锌的浓度就可得到改善。
锌在饲料中分布很广,酵母、麸皮、谷类的胚都是良好的锌来源,补锌时,多用硫酸锌或氧化锌。
3.碘
禽体内70%的碘集中在甲状腺中,在血液、胃、小肠、唾液和卵巢中也含有碘。碘是甲状腺素的重要成分。甲状腺素是一种激素,具有促进一般组织新陈代谢和身体发育的作用。母鸡吸收碘后可迅速输入蛋黄中。
饲料中含碘0.1~0.2毫克/千克,就可满足一般动物的需要。碘的中毒,鸡表现为产蛋量下降,取消碘后立即可以恢复。
在缺碘地区,补饲碘化食盐或含碘添加剂,是预防缺碘病的经济有效办法。
但碘化食盐不可补给过多,以免中毒。
(三)硒(Se)、钼(Mo)
1.硒
过去认为硒是有毒元素,近30年来关于硒的营养研究表明,硒对家禽营养具有重要功能。硒遍布于动物全身的细胞中,是谷胱甘肽过氧化酶的组成成分。此酶可减少脂类的氧化,延长细胞的生命。雏鸡的试验证明,硒对家禽的生长有刺激作用。
日粮中0.1~0.2毫克/千克饲料含硒量,是禽营养所必需的。若低于0.05毫克/千克饲料时,就可出现缺硒症,表现为营养性肌肉萎缩,也叫白肌病。 3~5周龄的雏鸡为渗透性素质病。特征为水肿、皮下出血、衰弱以致死亡。各种动物缺硒都会发生受精率下降、死胎或产仔虚弱等。
饲料中硒若超过7毫克/千克饲料时,家禽就可能中毒。硒的中毒症状也叫“蹒跚病”,被毛异常、不全失明、轻瘫、昏睡等。
硒主要在十二指肠内被吸收。家禽对硒的需要量甚微,为防止混合不匀,造成局部浓度大而中毒,应将硒稀释成100毫克/千克的预混剂加到饲料中。
2.钼
过去认为钼是有害元素,1953年才证明钼是黄嘌呤氧化酶的必需成分,对于鸡、火鸡适当补钼,可以提高增重。每千克干料中含钼0.01毫克即可满足需要,达到5~10毫克钼就会中毒,发生严重下痢,体重减轻,最后死亡。
钼与铜及硫有很强的反向作用,铜日粮中含量高时,钼的毒性低。
四、家禽对矿物质元素的需要量和最高限量
不同品种的家禽,在不同生长期或不同的生产要求(产蛋、肉),对于矿物质元素的需求量,也会有不同。各研究机构公布的数值也略有区别。本书主要归纳了美国国家科学院营养研究委员会(NRC)和美国食品药物管理局(FDA)公布的数值,见表27-3,均以风干日粮为基础。
五、各种矿物质元素间营养关系
矿物质中酸性元素与碱性元素间之比,对保持家禽的健康及维持正常生理机能有着重要作用。它们可使家禽血液及体液的pH值维持在一定范围内。
家禽采食的饲料,经消化吸收后,在分解利用时,无机物对体液有很大的影响。富含钙、钠、钾、镁的饲料能使体液趋于碱性,富含酸性元素(磷、硫、氯)的饲料能使体液呈酸性。若酸性过大时,为了中和体液,家禽则利用贮存在骨骼及其组织中的碱性元素,随后形成盐类,随粪、尿排出体外。体液酸性持续时间长,家禽会发生酸中毒。
家禽日粮中的矿物质元素在体内发挥营养作用,并非简单的和孤立的,而是彼此相互制约和互相影响的。
一、磷、镁的相互关系
如饲料中含钙过多,会影响磷吸收,故应考虑饲料中钙、磷之间的合适比例,一般钙、磷比在2:1至1:1之间为宜。
镁与钙具有相互制约的作用。镁有阻碍禽体内的钙化作用,家禽食入镁过多,可影响钙的吸收和沉淀。若钙过多,可增加尿中镁的排泄量。
二、硒与砷的相互关系
饲料中含硒量过高,可发生硒中毒症。治疗鸡硒中毒,用亚砷酸盐可获得良好的疗效,这说明砷有抑制硒的作用。
总之矿物质元素是禽体不可缺少的成分,各种元素都有不同的营养作用,但在家禽体内的新陈代谢过程中,不是孤立的,而是相互联系与相互制约的,故在饲养上应注意各种矿物元素的用量和比例。 |
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