第七章-礦物質(zhì)的營養(yǎng)

第七章礦物質(zhì)營養(yǎng)

第一節(jié)礦物元素概述內(nèi)容第三節(jié)日糧酸堿平衡與有機微量元素第二節(jié)礦物質(zhì)營養(yǎng)價值評定一、礦物質(zhì)元素的分類1.按含量、功能分類（見下圖）

第一節(jié)礦物元素概述動物體內(nèi)礦物元素含量約有4%，其中5/6存在于骨骼和牙齒中，其余1/6分布于身體的各個部位。體內(nèi)的礦物元素主要起營養(yǎng)調(diào)節(jié)作用。動物體組織中含有的45種不同數(shù)量和濃度的化學元素，其中有26種被證明是動物必需的，據(jù)含量將礦物元素分為二類：常量礦物元素：Ca、P、K、Na、Cl、Mg、S共7種。微量礦物元素：Fe、Cu、Zn、Mn、I、Se、Co、Mo、Cr、F、Sn、V、Si、Ni、As，共15種。關(guān)于必需礦物元素

要證明礦物元素的必需性需通過動物試驗，用一種純合日糧添加或去除某元素后，觀察動物的反應(yīng)。一般認為必需元素應(yīng)具備下列六個條件：關(guān)于必需礦物元素作為必需元素的條件

1.在動物體內(nèi)各個組織中均存在；2.每個動物體內(nèi)存在的濃度大致相同；

3.若從體內(nèi)撤去該元素，各類動物均產(chǎn)生生理上或結(jié)構(gòu)上的異常癥狀，而且這種癥狀可以多次重復再現(xiàn)；4.再添加這種元素后即可消除撤去后的發(fā)生的異常癥狀；5.與體內(nèi)一定的生物化學變化和缺乏癥狀相關(guān)；6.有措施防止缺乏或治療，防止缺乏或治療后上述生物化學異?，F(xiàn)象不再發(fā)生。作為必需元素的條件合成日糧-----日糧原料（或養(yǎng)分）來自非天然飼料的人工合成原料，用以測定特定營養(yǎng)素的需要?？煞譃榧兒先占Z和半純合日糧。純合日糧－－日糧所有的原料（或養(yǎng)分）都來自非天然的人工合成原料。半純合日糧－－有一部分原料（或養(yǎng)分）來自天然原料。2.按在體內(nèi)分布分類

①親骨元素：Ca、P、F、Mg、Pb等②在網(wǎng)狀內(nèi)皮組織分布的：Fe、Cu、Mn、Ni、Co等③均勻分布/無特異分布元素：電解質(zhì)元素K、Na、Cl、S二、礦物元素的營養(yǎng)生理功能1.構(gòu)成體組織；5/6存在于骨骼和牙齒中，Ca、P是骨和牙齒的主要成分，Mg、F、Si也參與骨、牙的構(gòu)成；2.是調(diào)解酶活性的必要因子（作為酶的成分或激活劑）Zn、Mn、Cu、Se3.

調(diào)節(jié)細胞代謝：

Ca、K、Na等與細胞興奮性有關(guān)4.

調(diào)節(jié)激素分泌及其功能：碘礦物元素可直接作為激素的組成部分礦物元素可與激素形成穩(wěn)定的絡(luò)合關(guān)系，完善分子構(gòu)型，延長作用時間，在激素的靶器官上參與酶系統(tǒng)的形成。二、礦物元素的營養(yǎng)生理功能5.

調(diào)節(jié)酸堿平衡6.

控制體內(nèi)一定的滲透壓（淋巴，血液，體液正常的滲透壓）7.影響其它營養(yǎng)物質(zhì)的溶解度

血液中的食鹽可以提高Ca3(PO4)2的溶解度，體內(nèi)一定濃度的鹽有助于蛋白質(zhì)的溶解，胃液中的HCl可以溶解飼料中的礦物質(zhì)二、礦物元素的營養(yǎng)生理功能

礦物元素具有兩面性：營養(yǎng)作用與毒害作用，取決于劑量。（1）缺乏到一定低限后，出現(xiàn)臨床癥狀或亞臨床癥狀；（2）生理衡穩(wěn)區(qū)，其低限為最低需要量，高限為最大耐受量；（3）超過最大耐受量出現(xiàn)中毒癥狀。三、礦物元素的營養(yǎng)特點劑量——反應(yīng)曲線四、動物體內(nèi)礦物元素變化規(guī)律及其影響因素（一）規(guī)律：

1.用無脂空體重表示，各種動物體內(nèi)各元素含量相近2.電解質(zhì)元素從胚胎到發(fā)育成熟，不階段含量穩(wěn)定。3.不同組織元素含量因功能不同而異，主要集中在肝、血、肌肉、骨髓（二）影響因素年齡：

成年動物Ca、P、K、Mg、Zn、Mn>新生

Na、Cl、Mo、Fe、Cu、I隨年齡增長而下降

Co變化不大

2.品種：不同品種K、Na、Cu不同

3.季節(jié)：主要影響放牧家畜

4.生理狀態(tài):

健康>疾病狀態(tài)

五、礦物元素缺乏癥

元素生長停滯食欲減退皮毛劣質(zhì)骨質(zhì)脆弱下痢繁殖障礙死胎弱胎Ca√√√√一一一P√√一√一一一K√√√一一一一Na√√√一一一一Mg√√√√一一一Mn一一一√一√一I√√√一一√√Fe√√√一一√√Cu√一√√√√一Zn√√√√一一一Se√√一一√√一（一）礦物元素一般缺乏癥

（二）特殊缺乏癥：Ca、P佝僂病(幼畜)；成年：骨質(zhì)疏松、骨軟化；奶牛：產(chǎn)褥熱。Mg放牧高產(chǎn)奶牛“青草痙攣”。Fe貧血。Zn皮膚不完全角質(zhì)化（皮猴、皮粗、皮炎）。

Cu貧血、骨折、骨畸形。Mn雞：滑腱癥、脛骨短粗(現(xiàn)代雞培育新概念：脛骨越長，生產(chǎn)性能越高)、關(guān)節(jié)腫大。Se肝壞死、肌肉不良（蒼白）、桑甚心、白肌病。I甲狀腺腫大。（二）特殊缺乏癥：六、礦物元素間的相互關(guān)系礦物元素本身不穩(wěn)定，易與其它善與法生相互作用。1、從消化道水平上促進吸收。2、從體內(nèi)細胞代謝水平也相互促進。CaP間NaCl間ZnMo間CuFe間

（一）、協(xié)同作用：（二）拮抗作用

化學結(jié)構(gòu)類似有雙向和單向拮抗

1.單向：一種元素對另一種元素的抑制作用

2.雙向：兩種元素相互間有抑制作用

高Ca引起ZnMn缺乏PMgZn與Cu之間相互拮抗K對ZnK對MnCa對FeCo對Fe有拮抗作用

3.拮抗關(guān)系對動物來說在一定程度上是有保護作用的，但就營養(yǎng)而言，造成了養(yǎng)分的損失與浪費七、礦物元素的需要與供應(yīng)與動物種類、生理階段、生產(chǎn)水平有關(guān)。1．需要礦物元素中毒癥狀及其互作

元素過量引起缺乏的元素中毒癥CaZn皮膚不完全角質(zhì)化CuFe、Se黃疸，水腫FeSe、P佝僂病，肌肉營養(yǎng)不良NaK高血壓ZnCu關(guān)骨炎，胃炎AsSe紅斑，共濟失調(diào)CrFe、Zn貧血，皮炎CoFe貧血FCa,P牙釉發(fā)育不全，骨肥厚PbFe共濟失調(diào)，貧血HgSe共濟失調(diào)，多尿癥AlP佝僂病元素牛綿羊豬家禽Fe40～60/1003～40/50050～120/300040～80/1000Cu5～15/1005～6/15010～15/2503～8/300Mn40～100/100030～40/100030～50/40040～60/1000Zn50～100/40050～60/30050～80/100050～60/1000Co0.1～0.2/300.1～0.2/500.1/500.1/50Mo0.5～1.0/60.5～1.0/10<1/20<1/20I0.2～0.5/200.2～0.4/500.1～0.2/4000.3～0.4/300Se0.1～0.2/30.1～0.2/30.1～0.2/40.1～0.2/4微量元素的需要量與最大安全量（mg/kg,DM）

實踐意義：①此表僅起指導作用，與真實需要差異較大②由于最低需要量與安全量間差距極大，是導致微量元素配方設(shè)計混亂的原因（營養(yǎng)工作者應(yīng)確定動物最佳需要量，降低浪費和對環(huán)境的污染）③不同動物不同生理階段礦物元素需要不同，所以通用礦物元素添加劑配方是不科學的。④飼料中微量元素含量受多種因素影響，所以在設(shè)計配方時應(yīng)考慮背景值（基礎(chǔ)日糧，地區(qū)性）⑤選擇微量元素添加劑原料時需綜合考慮原料成本，生物學效價，更應(yīng)注意其生物學指標。⑥各種微量元素對不同動物作用不盡相同，不能擴展使用。

ZnO仔豬斷奶后2周以內(nèi)加3000-4000mg/kg效果較好。Cu家禽需要3-8ppm高Cu可降低蛋中膽固醇含量，但過高降低產(chǎn)蛋率⑦配制微量元素添加劑時應(yīng)兼顧防止產(chǎn)品和環(huán)境污染。⑧微量元素間有一定的比例關(guān)系，設(shè)計配方時，注意保持其適合的比例關(guān)系。

⑨平衡日糧中礦物元素的比例可以提高日糧養(yǎng)分的利用率，但不能代替Pr，EE，能量因此只有在日糧基本養(yǎng)分充分滿足的前提下才能最大發(fā)揮礦物元素的生物學功能；⑩超量添加微量元素已成為事實，原因如下：

A營養(yǎng)標準偏低。B微量元素與防病，保健有關(guān)，生產(chǎn)中可能過于強調(diào)這方面的功能。C基礎(chǔ)日糧中微量元素含量參差不齊，而將營養(yǎng)標準的規(guī)定當作添加量，基礎(chǔ)日糧含量作為谷量。D需要量與中毒劑量差距太大。

常用植物飼料Ca不足，P過量，Na不足，K過量，Cl不足，Mg過量。微量元素與地區(qū)性有關(guān)。動物性飼料通常能滿足元素需要，或比例適量。礦物性飼料只能供給某一種或少數(shù)幾種元素需要。2．供應(yīng)體表、尿、汗液產(chǎn)品（奶、蛋等）器官軟組織消化道肌肉、骨骼血液八、礦物元素的代謝礦物元素代謝途徑礦物元素在體內(nèi)以離子形式吸收，主要吸收部位是小腸和前段大腸，反芻動物瘤胃可吸收一部分。礦物元素排出方式隨動物種類和飼料組成而異，反芻動物通過糞排出Ca、P，而單胃動物通過尿排出Ca、P。動物生產(chǎn)也是排泄礦物元素主要途徑。八、礦物元素的代謝一、營養(yǎng)價值評定指標第二節(jié)礦物元素營養(yǎng)價值的評定三、雞飼料Ca、P利用二、豬飼料Ca、P利用設(shè)兩組日糧日糧1含Cu5mg/kg日糧2含Cu10mg/kg10天后宰殺，測定肝臟Cu含量1．凈利用率×100％一、營養(yǎng)價值評定指標其值可能〉100%3．凈吸收率

2．相對利用率一、營養(yǎng)價值評定指標1.常用的Ca,P飼有石粉（含Ca35～38%）,骨粉（Ca21%、P11%）、貝克粉Ca32%、CaHPO4(Ca23%P18%)。2.植物性飼料中2/3P以植酸磷的形勢存在，對單胃動物其生物學效價只有30%左右（雞10%～20%，豬25%～40%）動物性飼料中的P全部為有效P。3.一般要求飼料中Ca:P(總P)=1～1.25:1,Ca:P(有效)=2～3：1，要注意保證日糧Ca,P的相對比例和絕對含量。

二、豬飼料Ca、P利用4．VD可以促進Ca，P地吸收，但過高的VD水平會動員骨骼Ca的釋放5.動物骨骼生長所需的CaP〉生長肥育的需要（種豬觀賞用>肥育）豬的基因型與CaP需要量無關(guān)6.谷物飼料（尤其是麥麩）中植酸酶含量較高，活性也較高，可以分解其他飼料中得植酸磷所以有人提倡在豬食日糧中加大麩皮用量。二、豬飼料Ca、P利用

7.添加植酸酶可以提高植酸P的利用率→稱環(huán)保型飼料生長肥育豬日糧中適量添加麩皮可以代替部分微生物植酸酶或CaHPO4(無機P)二、豬飼料Ca、P利用1.Ca、P主要與蛋殼質(zhì)量有關(guān)（傳染性疾病也與此有關(guān)）

一只雞每年由雞蛋排出的Ca大約為680g(每一枚蛋含鈣2.2g)，約是其體內(nèi)存貯Ca的30倍

2.雞每天需要Ca3.5g，有效P400mg；我國蛋雞，種雞總P需要為0.6%，Ca3-4%，Ca:P=5～6:1三、蛋雞飼料Ca、P利用

3.據(jù)研究0.3%AP4.0%Ca可使蛋雞獲得最大產(chǎn)蛋量和最佳蛋殼質(zhì)量4.高溫季節(jié)CaP濃度要比適溫冬季提高10%5.蛋雞后備期（后備蛋雞）重點是保證骨骼發(fā)育，日糧Ca0.8%P0.6%產(chǎn)蛋雞Ca大幅上升Ca3.5%P0.6%

后備母雞從低Ca日糧向高Ca日糧過渡的最佳時間尚未確立，過早飼喂高Ca日糧，容易形成尿道結(jié)石，最早不能早于14wks。三、蛋雞飼料Ca、P利用第三節(jié)飼糧酸堿平衡及有機微量元素一、飼糧酸堿平衡二、有機微量元素

在純水中形成導電溶液的物質(zhì)。營養(yǎng)學中指那些在代謝過程中穩(wěn)定不變的陰陽離子。它們在生理體液中與滲透壓，酸堿平衡密切相關(guān)。飼料中常見的陰陽離子如下：

1.電解質(zhì)一、日糧電解質(zhì)平衡飼糧電解質(zhì)平衡值（dietaryelectrolytesbalance，DEB），主要指飼糧陰陽離子平衡，根據(jù)飼料中陰陽離子的摩爾數(shù)計算而得。表示為各離子mmol與其化合價（電荷數(shù)）乘積的總和（mmol/L）(mmol/kg)DEB(mmol/kg飼糧)=(K++Na++Ca2++Mg2+)-(Cl-+S2-+P2-)

在實際情況下通常不考慮Ca、P、Mg、S等離子，可用簡化式計算：DEB(mmol/kg飼糧)=K++Na+-Cl-

計算飼糧電解質(zhì)平衡所需得原子量化合價和轉(zhuǎn)化系數(shù)見表8－5。

日糧電解質(zhì)平衡的表示方法

肉雞飼料糧中含分別為鈉、鉀和氯0.18%，0.65%和0.20%，問其dEB？(1)將飼料中各元素得百分含量分別轉(zhuǎn)化為1kg飼料中的mg數(shù)（×106），除以原子量mmol，再乘以化合價（Na+mmol/kg）＝0.18%×106÷23.0×1=78.3（K+mmol/kg）=0.65%×106÷39.1×1=166.4(Cl-mmol/kg)=0.20%×106÷35.5×1=56.4該飼料dEB=78.3+166.4-56.4=188.3

(2)將×104÷原子量×化合價→轉(zhuǎn)化系數(shù)，直接用元素含量×轉(zhuǎn)化系數(shù)→dEB

3.計算方法電解質(zhì)不平衡，動物體的內(nèi)環(huán)境處于過酸或過堿的狀態(tài)，代謝過程不處于最佳狀態(tài)，養(yǎng)分主要用于調(diào)節(jié)而不是用于生產(chǎn)。4.提出電解質(zhì)平衡的原因5.引起電解質(zhì)不平衡的原因（1）大量使用Lys·HCl（2）大量使用礦物質(zhì)添加劑，較多（3）使用動物性飼料，食鹽含量較高一、日糧電解質(zhì)平衡（1）影響營養(yǎng)物質(zhì)的代謝

如影響營養(yǎng)的消化吸收（豬的dEB↑，養(yǎng)分dg↑250-400mmol/kg養(yǎng)分消化率最高；影響AA代謝（lys與Arg之間的互作關(guān)系）；影響N沉積效率6.DEB不平衡的影響：一、日糧電解質(zhì)平衡（2）影響動物健康

A造成仔豬腹瀉B雞的抗應(yīng)激能力↓肉雞骨質(zhì)Ca化不良，脛骨發(fā)育不良（脛骨短粗?。〤奶牛易患產(chǎn)后癱瘓/產(chǎn)褥熱（產(chǎn)乳熱）（3）影響動物生產(chǎn)性能飼料dEB不平衡，機體處于過酸或過堿狀態(tài)，大部分養(yǎng)分用于調(diào)節(jié)而不是生產(chǎn)。一、日糧電解質(zhì)平衡一般為了提高生產(chǎn)性能，提供使用陽離子型日糧，可以使用離子添加劑調(diào)節(jié)日糧酸堿平衡值：陽離子添加劑：KCl、KHCO3、CaCl2、MgSO4、NaHCO3陰離子添加劑：NH4Cl、(NH4）2SO4一、日糧電解質(zhì)平衡畜禽最適飼糧dEB值畜禽最適dEB(mmol/kg)豬250（230～300）雞250（250～300）干乳牛-100～-150產(chǎn)奶牛350-400育肥牛450-500羔羊500奶牛干奶期和分娩后短期內(nèi)，日糧保持酸性（陰離型）有利于預(yù)防產(chǎn)褥熱，但生產(chǎn)后產(chǎn)奶量升高，代謝率增高，體內(nèi)環(huán)境趨于酸性，日糧應(yīng)從酸性變成堿性，隨著泌乳期的推進，產(chǎn)奶量↓，代謝率↓，日糧堿性應(yīng)相應(yīng)降低。一、日糧電解質(zhì)平衡只有在其它元素不缺乏/不過量的情況下才能體現(xiàn)電解質(zhì)平衡對生長的促進作用，否則任何一種元素的缺乏/或過量都會抵消電解質(zhì)平衡有益影響，只有dEB盡量接近最佳值時，日糧才能發(fā)揮對動物的促生長作用。

一、日糧電解質(zhì)平衡飼養(yǎng)標準中的電解質(zhì)平衡值畜種dEB(mmol/kg)NRC(1994)蛋雞0.150.150.1367肉雞0-3w0.30.20.21083-6w0.30.150.151006-8w0.30.120.1295NRC(1998)10-20kg0.260.150.1511520-50kg0.230.100.088050-80kg0.190.100.087080-120kg0