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1、第八章矿物质营养 MineralNutrition 河南科技大学动物科技学院 第一节概述 第二节常量元素 第三节微量元素 内容 河南科技大学动物科技学院 第一节概述 河南科技大学动物科技学院 动物体内矿物元素含量约有4 其中5 6存在于骨骼和牙齿中 其余1 6分布于身体的各个部位 含量与分布特点 1 这个元素普遍存在于各种动物正常组织中 且在群体内分布均匀 含量稳定 2 该元素对各种动物的基本生理功能与代谢规律是共同的3 该元素缺乏或供给过多 在各种物种动物间表现出相似的生理生化失常 即相同的缺乏症和过多症 4 发育阶段的相关性 5 功能不同与含量的变异性 河南科技大学动物科技学院 动物体组织
2、中含有的45种不同数量和浓度的化学元素 其中有22种被证明是动物必需的 据含量分为二类 1 常量元素 Macro element 动物体内的含量在0 01 以上的矿物元素 包括钙 磷 镁 钠 钾 氯 硫共7种 2 微量元素 Micro elementortraceelement 动物体内的含量在0 01 以下的矿物元素 包括Fe Cu Co Mn Zn I Se Mo Cr F Sn V Si Ni As共15种 3 其他 另外有15 20种元素存在于动物体内 但作用不明 河南科技大学动物科技学院 4 必需元素应具备的条件 在动物体内各个组织中均存在 每个动物体内存在的浓度大致相同 若从体内撤
3、去该元素 各类动物均产生生理上或结构上的异常症状 而且这种症状可以多次重复再现 再添加这种元素后即可消除发生的异常症状 与体内一定的生物化学变化和缺乏症状相关 河南科技大学动物科技学院 三大功能 1 构成体组织 5 6存在于骨骼和牙齿中 Ca P是骨和牙齿的主要成分 Mg F Si也参与骨 牙的构成 2 少部分Ca P Mg及大部分Na K Cl以电解质形式存在于体液和软组织中 维持渗透压 酸碱平衡 膜通透性 N肌肉兴奋性等 3 某些微量元素参与酶和一些生物活性物质的构成 河南科技大学动物科技学院 矿物元素具有两面性 营养作用与毒害作用 取决于剂量 1 缺乏到一定低限后 出现临床症状或亚临床症
4、状 2 生理稳衡区 其低限为最低需要量 高限为最大耐受量 3 超过最大耐受量出现中毒症状 河南科技大学动物科技学院 生理稳衡区 正常 毒害区 中毒 动物反应 元素剂量 河南科技大学动物科技学院 五 矿物质元素的利用率 河南科技大学动物科技学院 I1 I2分别为第一和第二组待评定元素的摄入量 B1 B2分别为第一和第二组待评定元素的沉积量 由摄入量减去排泄量而得 二 相对利用率 单位待测元素物质的生理效应相对利用率 100单位同元素标准物质的生理效应 河南科技大学动物科技学院 三 净吸收率 真消化率 河南科技大学动物科技学院 六 矿物质元素与动物饲养 河南科技大学动物科技学院 第二节常量元素 河
5、南科技大学动物科技学院 1 含量与分布体内含量最多 占体重1 2 99 的Ca和80 的P存在于骨和牙齿中 其余存在于软组织和体液中 骨中含水45 蛋白质20 脂肪10 灰分25 灰分中Ca占36 P16 Mg0 5 1 0 钙磷在骨中主要以两种形式存在 结晶化合物羟基磷灰石 和非结晶化合物磷酸钙 碳酸钙和磷酸镁 Ca P 2 1 河南科技大学动物科技学院 2 营养作用Ca构成骨与牙齿 维持N 肌肉兴奋性 维持膜的完整性 调节激素分泌 P构成骨与牙齿 参与核酸代谢与能量代谢 维持膜的完整性 参与蛋白质代谢 河南科技大学动物科技学院 3 缺乏症与过量 1 典型缺乏症 1 佝偻病 是幼龄动物软骨骨
6、化障碍 导致发育中的骨骼钙化不全 骨基质钙盐沉积不足的一种慢性疾病 2 骨软病 溶骨症 骨软病是成年动物钙缺乏的一种典型疾病 骨软病是骨基质进行性脱钙 未钙化的骨基质过剩 而使骨质疏松的一种慢性骨营养不良病 临床上以骨骼变形为特征 多见于高产动物 3 产乳热 乳热症 又称产后瘫痪 是高产奶牛因缺钙引起内分泌功能异常而产生的一种营养缺乏症 河南科技大学动物科技学院 佝偻病 猪 佝偻病 牛 缺磷牛 河南科技大学动物科技学院 钙缺乏症 骨软病 病鸡胸骨弯曲 2 过量1 反刍动物过量Ca抑制瘤胃微生物作用而导致消化率降低 2 单胃动物过量Ca降低脂肪消化率 3 过量Ca P干扰其他元素的代谢 猪 禽
7、产蛋禽 牛 绵羊 兔和马对饲粮中钙的耐受量分别为1 0 1 2 4 2 2 2 2 磷的耐受量分别为1 5 1 0 8 1 0 6 1 1 河南科技大学动物科技学院 4 来源植物饲料含Ca少 而P多 但P有一半左右为植酸磷 饲料总P利用率一般较低 猪20 60 鸡30 反刍动物可较好利用植酸P Ca P的补充料 骨粉 磷酸氢钙 磷酸钙 CaCO3 石粉等 河南科技大学动物科技学院 5 影响Ca P营养的因素 1 Ca P比例 1 2 1 比例不当 易形成难溶性磷酸盐和碳酸盐 2 植酸 谷物及副产物中植酸磷占总磷3 4 主要以植酸钙 磷形式存在 3 草酸 4 脂肪脂肪多或消化不良 形成钙皂 但少
8、量脂肪可改善Ca吸收 5 VD 促进Ca P吸收 6 肠道pH胃酸缺乏 降低Ca P吸收 添加乳糖提高Ca P吸收 7 饲料种类动物性饲料利用率高 河南科技大学动物科技学院 1 含量与分布体内含Mg0 05 60 70 在骨中 Mg占骨灰分的0 5 1 0 其余30 40 存在于软组织中 2 营养作用构成骨与牙齿 参与酶系统的组成与作用 如磷酸酶 氧化酶 激酶 肽酶等 参与核酸和蛋白质代谢 调节N 肌肉兴奋性 维持心肌正常功能和结构 河南科技大学动物科技学院 二 Mg 3 缺乏与过量 1 反刍动物需Mg高于单胃动物 放牧时易出现缺乏症 叫 青草痉挛 表现为生长受阻 过度兴奋 痉摩 肌肉抽搐 呼
9、吸弱 心跳快 死亡 2 非反刍动物日粮镁占饲料0 05 时可满足需要 过量Mg 出现昏睡 运动失调 拉稀 采食量和生产力下降 4 来源常用饲料含Mg丰富 缺Mg时 用硫酸镁 氧化镁补饲 河南科技大学动物科技学院 含量与分布无脂体DM含Na0 15 0 30 Cl0 1 0 15 主要存在于肌肉和神经细胞内 是细胞内主要阳离子 Na主要分布在细胞外 大量存在体液中 少量在骨中 Cl在细胞内外均有 河南科技大学动物科技学院 体内钠 钾 氯的分布 2 营养作用为体内主要电解质 其同维持体液酸碱平衡和渗透压平衡 与其他离子协同维持肌肉 兴奋性 3 缺乏与过量 1 缺乏异嗜 啄羽食欲下降 生产性能降低
10、代谢紊乱 酸碱平衡失调 河南科技大学动物科技学院 河南科技大学动物科技学院 2 过量动物一般有耐受力 食盐中毒 腹泻 口渴 产生类似脑膜炎的 症状 4 来源各种植物性饲料Na Cl少 以食盐补充 河南科技大学动物科技学院 5 电解质平衡与动物营养 1 电解质平衡状况表示方法 1 饲粮电解质平衡值 dietaryelectrolytesbalance DEB 也称饲粮阴阳离子平衡 dietarycation anionbalance DCAB 指每千克饲粮中所含主要阴阳离子的毫摩尔数之差 DEB Na K Ca2 Mg2 mmol Cl S2 P2 mmol一般情况下可简化为 DEB Na K
11、Cl mmol 河南科技大学动物科技学院 饲粮中主要离子的原子量 化合价和转换系数 河南科技大学动物科技学院 河南科技大学动物科技学院 2 阳离子与阴离子的摩尔比 cation anion 缩写C A C A Na K Ca2 Mg2 H2PO4 HPO42 Cl SO42 河南科技大学动物科技学院 2 电解质平衡的营养生理作用 电解质是动物体内酸碱平衡缓冲系统的基本组成部分 电解质平衡有利于调节水的代谢和摄入 保证营养物质的适宜代谢环境 提高饲料营养物质的利用率 3 电解质平衡失调的危害 打破体内的离子平衡 酸碱平衡和缓冲系统 动物表现为采食量下降 生产性能降低 腹泻 酸中毒或碱中毒 抗应激
12、能力降低 河南科技大学动物科技学院 1 含量与分布体内约含0 15 的硫 大部分以有机硫形式存在 如组成S AA VB1 生物素 羽毛 毛中含S量高达4 2 生理功能 蛋白质的组成部分 参与维生素的代谢 反刍动物瘤胃微生物合成需要硫3 来源与补充饲料可补充一定量的硫 仍需添加含量化合物 河南科技大学动物科技学院 第三节微量元素 河南科技大学动物科技学院 一 体内分布功能铁 血红蛋白 65 70 肌红蛋白 3 含铁酶 1 细胞色素氧化酶 过氧化物酶 过氧化氢酶 黄嘌呤氧化酶等 贮备铁 铁蛋白 含铁20 血铁黄素 含铁35 转铁蛋白 河南科技大学动物科技学院 一 铁 iron 40 70mg kg
13、 二 生理功能参与载体的组成 转运和贮存营养素参与体内的物质代谢 Fe2 或Fe3 是激活参与碳水化合物代谢的各种酶不可缺少的活化因子 如细胞色素氧化酶 过氧化物酶等 生理防卫机能 转铁蛋白除转运铁外 还有预防感染疾病的能力 乳铁蛋白与铁结合能在肠道内防止大肠杆菌利用 河南科技大学动物科技学院 三 缺乏症状1 缺乏症状 营养性贫血2 哺乳仔猪贫血 常见于2 4周龄的仔猪 食欲下降 被毛粗糙 精神不振 腹泻 哺乳仔猪易贫血的原因 仔猪出生时体内铁的贮备少 母奶中铁的含量低 仔猪早期生长迅速 对铁的需要量大 河南科技大学动物科技学院 四 影响铁吸收的因素 动物种类 反刍和非反刍动物不同健康状况年龄
14、体内铁状况胃肠道环境铁形式食物组成成分 河南科技大学动物科技学院 二 锌 生命元素 Zinc 10 100mg kg 一 分布及生理功能1 主要分布于骨骼肌 骨骼 皮肤 被毛 精液等其它组织中 2 生理功能 多种酶的成分或激活剂 如碱性磷酸酶 碳酸酐酶 乙醇脱氢酶 乳酸脱氢酶 DNA聚合酶 RNA聚合酶等 维持上皮细胞和被毛的正常形态 生长和健康 是胰岛素的成分 维持生物膜的正常结构和功能 河南科技大学动物科技学院 二 缺乏症状不全角化症 初发时皮肤出现红斑 上覆皮屑 随后皮肤变得干燥 粗厚 并逐渐形成痂块 但上皮细胞和核并未完全退化 猪最易发生 其次为鸡 犊牛 羔羊 繁殖性能下降 公畜影响更
15、甚 河南科技大学动物科技学院 三 铜 Copper 2 3mg kg 一 生理功能和缺乏症状1 铜与造血过程 血浆铜蓝蛋白 含铜金属酶 亚铁氧化酶 贫血 2 铜和骨骼正常发育 缺铜使赖氨酰氧化酶 单氨氧化酶活性下降 导致骨胶原的多肽链交联作用不牢固 致骨胶原的强度减弱 3 铜维持铁的正常代谢 有利于血红蛋白合成和红细胞成熟 河南科技大学动物科技学院 4 铜和被毛品质 缺铜使含铜酪氨酸酶的活性下降 色素合成减少 引起被毛脱色 5 铜和中枢神经系统 羔羊常患后肢痉挛性瘫痪 或 摇背病 这是由于缺铜降低了细胞色素氧化酶的活性 使磷脂的合成受阻 引起脑神经组织的结构缺陷和功能异常 6 铜和繁殖 母畜发
16、情异常 流产 胎儿死亡 母鸡产蛋率和孵化率显著下降 河南科技大学动物科技学院 二 铜的毒性和需要量慢性中毒 血红蛋白尿 黄疸需要量4 6mg kg高铜 125 250mg kg 对猪的促生长作用 可能与铜的抑菌作用有关 河南科技大学动物科技学院 四 锰 Manganese 0 2 0 3mg kg1 锰为骨骼的正常发育所必需 参与形成骨骼基质中的硫酸软骨素 缺乏时可致骨骼异常 骨粗短症 滑腱症 脱腱症 溜腱症 是生长鸡腿骨的一种变态 症状为腿骨粗短 胫骨和跖骨之间的关节肿大畸形 胫骨扭向弯曲 长骨增厚缩短 腓肠肌腱滑出骨突 软骨营养障碍 鸡的下颌骨缩短呈鹦鹉嘴 鸡胚的腿 翅缩短变粗 死亡率高 河南科技大学动物科技学院 2 锰与动物的繁殖性能有关 3 与碳水化合物和脂肪的代谢有关 河南科技大学动物科技学院 锰缺乏症 滑腱症滑腱侧趾部上粗下细 皮下可见腓肠肌腱变位 河南科技大学动物科技学院 锰缺乏症 滑腱症 河南科技大学动物科技学院 锰缺乏症 鸭蹼向内转 以跗关节着地 河南科技大学动物科技学院 五 硒 Selenium 0 05 0 2mg kg 一 生理功能作为谷胱甘肽过氧化物酶 GSH
