礦物元素的營養(yǎng)課件

鎂（一）含量和分布體內(nèi)含有0.05%鎂，其中60~70%存在于骨骼中。骨鎂1/3以磷酸鹽的形式存在，2/3吸附在礦物元素結(jié)構(gòu)表面。

30~40%存在于軟組織中，主要存在于細(xì)胞內(nèi)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，線粒體內(nèi)鎂濃度特別高，大多數(shù)以復(fù)合形式存在。細(xì)胞外液中含量少，約占總鎂的1%。血中鎂75%在紅細(xì)胞中。（二）鎂的生物學(xué)功能第一，參與骨骼和牙齒的組成；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；第三，參與DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成。第四，調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉興奮性，保證神經(jīng)肌肉的正常功能。（三）吸收代謝1、鎂的吸收反芻動(dòng)物消化道中的鎂主要經(jīng)前胃壁吸收，非反芻動(dòng)物主要經(jīng)小腸吸收。鎂以兩種形式被吸收：一是簡單的離子擴(kuò)散吸收；二是形成螯合物或與蛋白質(zhì)形成絡(luò)合物經(jīng)易化擴(kuò)散吸收。影響鎂吸收率的因素：第一，動(dòng)物種類，豬禽可達(dá)60%，奶牛只有5%~30%；第二，動(dòng)物年齡，幼齡比成年吸收更有效。第三，飼料中的拮抗物，飼料中的鈣、氨等影響鎂吸收；第四，鎂的存在形式，鎂的不同存在形式吸收率不同，硫酸鎂的利用率最高，第五，飼料的類型，粗飼料中鎂的吸收率比精飼料低。2、鎂的代謝鎂代謝隨動(dòng)物年齡和組織器官不同而變化。成年動(dòng)物體內(nèi)儲(chǔ)存和動(dòng)用鎂的能力低，生長動(dòng)物動(dòng)物鎂的能力較高，必要時(shí)，骨中80%的鎂用于周轉(zhuǎn)代謝的需要。（四）缺乏與過量1、缺乏非反芻動(dòng)物需要鎂低，0.05%，一般飼料均能滿足需要。反芻動(dòng)物需鎂高，是非反芻動(dòng)物的4倍，而且飼料中鎂含量變化大和吸收率低，易出現(xiàn)缺乏癥。動(dòng)物缺鎂的癥狀主要表現(xiàn)為：厭食、生長受阻，采食量下降，過度興奮，痙攣抽搐，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致昏迷死亡。血液學(xué)檢查：血鎂降低。出現(xiàn)腎鈣沉積和肝中氧化磷酸化強(qiáng)度下降，外周血管擴(kuò)張和血壓體溫下降。草痙攣：由于產(chǎn)奶母牛在采食大量青草后出現(xiàn)“草痙攣”，主要表現(xiàn)：神經(jīng)過敏，肌肉發(fā)抖，呼吸弱，心跳加快，抽搐和死亡。與缺鈣癥狀相似，但雪鎂下降。表現(xiàn)為：采食量下降，生產(chǎn)力降低，昏睡，運(yùn)動(dòng)失調(diào)和腹瀉，嚴(yán)重可引起死亡。雞鎂含量高于1%，生長速度減慢，產(chǎn)蛋率下降和蛋殼變薄。表8-3奶牛不同營養(yǎng)缺乏性痙攣的血液學(xué)比較（引自Underwood,1981)

總鈣可交換性鈣無機(jī)鈣鎂正常（ml血清)94174617產(chǎn)乳熱（ml血清）4442222草痙攣（ml血清）6712435三、鈉、鉀、氯（一）含量分布和功能1、含量與分布高等哺乳動(dòng)物按無脂干物質(zhì)計(jì)算，鈉鉀氯的含量分別為：0.15%,0.30%和0.10~0.15%.三種元素主要分布在體液和軟組織中。鈉主要存在于細(xì)胞外液，大量存在于細(xì)胞的體液中，少量存在于骨中。鉀主要存在于細(xì)胞內(nèi)液，分布在肌肉和神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)；細(xì)胞內(nèi)外均有，為肌胃分泌鹽酸的成分，鹽酸可使蛋白酶活化，保持胃液呈酸性。Cl還具有殺菌的作用。表8-4體內(nèi)鈉、鉀、氯的分布（%）

（引自Riis,1983)

總含量可交換細(xì)胞外細(xì)胞內(nèi)（占體重）（占總量）（占總量）（占總量）鈉0.13766016鉀0.1791388氯0.119976232、作用作為電解質(zhì)維持滲透壓，調(diào)節(jié)酸堿平衡，控制水的代謝；鈉對(duì)傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)和營養(yǎng)物質(zhì)吸收起重要作用；細(xì)胞內(nèi)鉀與很多代謝有關(guān)；丙酮酸激酶的活化、肌酸磷酸化作用也需要鉀，鉀還能促進(jìn)細(xì)胞對(duì)中性氨基酸的吸收，促進(jìn)組織合成蛋白質(zhì)。鈉、鉀、氯為酶提供發(fā)揮作用的環(huán)境或作為酶的活化因子。氯肌胃分泌鹽酸的成分，鹽酸可使蛋白酶活化，保持胃液呈酸性。Cl還具有殺菌的作用。（二）吸收和排泄吸收的方式：鈉、鉀、氯都是一價(jià)離子，通過簡單擴(kuò)散吸收。在反芻動(dòng)物的前胃，鈉和氯通過偶聯(lián)的主動(dòng)吸收機(jī)制吸收。鈉可通過糖和氨基酸的吸收而伴隨吸收。吸收的部位：主要為十二指腸，其次是胃、小腸后段和結(jié)腸（主要是鈉）。每天從消化道吸收的鈉鉀氯中，內(nèi)源部分是外源部分的數(shù)倍。排泄：鈉，90~95%經(jīng)尿排出體外，部分可通過糞便、皮膚、汗腺、奶和蛋等排泄。鉀氯與鈉相似。（三）缺乏與過量各種動(dòng)物飼料鈉都較缺乏，其次是氯，鉀一般不缺乏。育肥肉牛喂精料或非蛋白氮比例過高和產(chǎn)奶牛大量使用玉米青貯時(shí)，可能出現(xiàn)缺鉀癥。缺乏的癥狀任一種元素的缺乏可導(dǎo)致食欲差，飼料利用率低，生長緩慢或脫水嚴(yán)重，嚴(yán)重時(shí)引起死亡。缺鈉，家禽厭食，易形成啄癖，生長緩慢或產(chǎn)蛋率下降，蛋重減輕。奶牛缺鈉初期有嚴(yán)重的異食癖，對(duì)食鹽特別有食欲，隨時(shí)間延長，厭食、被毛粗糙、體重減輕、奶產(chǎn)量下降、奶脂肪率和奶鈉含量下降。豬缺鈉，可互相咬尾或同類相殘。缺鉀，肌肉軟弱無力。豬和羔羊缺鉀，食欲明顯變差。缺氯，小雞因突然的光照或喧鬧時(shí)出現(xiàn)神經(jīng)癥狀，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致癱瘓和死亡率增加。食鹽的中毒癥狀：食鹽過量，腹瀉、極度口渴、產(chǎn)生類似于腦膜炎的神經(jīng)癥狀。鉀過量，降低鎂的吸收率，當(dāng)牧草大量施用鉀肥時(shí)，反芻動(dòng)物低鎂性“痙攣”。奶牛、豬、馬、雞和鴨、火雞等飼糧中食鹽的耐受量分別為：5%、5%、3%、3%、3%。水中食鹽的耐受量：1.0%、1.0%、0.6%、0.4%、0.4%。（四）電解質(zhì)平衡與營養(yǎng)1、飼糧電解質(zhì)平衡狀況的表示方法飼糧酸堿平衡或電解質(zhì)平衡與體內(nèi)電解質(zhì)平衡之間、營養(yǎng)物質(zhì)的有效利用方面有很大關(guān)系，影響到動(dòng)物的生產(chǎn)性能。表示有兩種方法（1）飼糧電解質(zhì)平衡值（2）陽離子與陰離子的摩爾比（1）飼糧電解質(zhì)平衡值（dietaryelectrolytesbalance,DEB)根據(jù)陰陽離子的摩爾數(shù)計(jì)算而得，即：DBE（每千克日糧）=(Na++k++Ca2++Mg2+)mmol---(Cl-+S2-+P2-)mmol在實(shí)際情況下，認(rèn)為Na+、k+、Cl-三種離子最重要，不考慮Ca、Mg、

S、P，可簡化計(jì)算：DBE（每千克日糧）=(Na++k+--Cl--)mmol表8-5飼糧中主要離子的原子量、化合價(jià)和轉(zhuǎn)換系數(shù)元素原子量化合價(jià)轉(zhuǎn)換系數(shù)b陽離子鈣40.1+2+499鎂24.1+2+823鈉23.0+1+435鉀39.1陰離子元素氯35.5-1-282硫32.1-2-623磷a31-1.8-581注：a.生物體液pH為7.4時(shí)，磷酸中80%為H2PO42-,20%為HPO4-，因此化合價(jià)為（0.80*2)+(0.2*(-1))=1.8b:飼糧中任何元素實(shí)際百分比乘以各自的轉(zhuǎn)換系數(shù)。例：計(jì)算肉雞飼糧中含鈉、鉀和氯分別為0.18%、0.05%、0.20%的電解質(zhì)平衡值。解：將飼糧中各種元素的百分含量的分子乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)相加即可，即：DBE（每千克日糧）=0.18*(+435)+0.05*(+256)+0.20*(-282)=188mmol(2)陽離子與陰離子的摩爾比（canion/anion,C/A)C/A=(Na++k++Ca2++Mg2+)/(Cl-+SO42-+H2PO4-+HPO42-)

簡化方式：用Na+、k+、Cl-代替全部離子估計(jì)比較方便。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，Na+、k+、Cl-

的供給量和它們之間的平衡（一般用k+/（Na++Cl-）表示）可能比DEB和C/A更加重要。2、電解質(zhì)平衡的營養(yǎng)生理的重要性電解質(zhì)是動(dòng)物體內(nèi)酸堿平衡緩沖體系的基本組成部分。電解質(zhì)平衡有利于調(diào)節(jié)水的代謝和攝入，保證營養(yǎng)素的適宜代謝環(huán)境，避免重要營養(yǎng)素（如賴氨酸）在體內(nèi)充當(dāng)堿性離子利用而降低營養(yǎng)素的代謝利用率。補(bǔ)充碳酸氫鉀有節(jié)約賴氨酸的作用。酸堿平衡甚至影響鈣、磷和維生素D3的代謝。3、電解質(zhì)平衡與生長陳海燕（1997）年的研究表明，肉仔雞日糧中添加0.7%NaHCO3,電解質(zhì)的平衡值從對(duì)照的119增加致209mmol/kg,肉仔雞的日增重提高了46.5%。相反，如添加1.7%CaCL2，電解質(zhì)的平衡值降為-55mmol/kg,肉仔雞的日增重降低了26.8%Johnson(1985)研究表明：dEB在250~300mmol/kg之間，Na:k比在0.5~1.8時(shí)對(duì)雞生長最有利。Austic(1988)提出：肉仔雞前期、中期、后期最適宜的dEB分別為：204、176、137mmol/kg,日糧鈉/氯比在0.9~1.5范圍內(nèi)較合適。研究表明，通過添加NaHCO3增加電解質(zhì)平衡值，能促進(jìn)奶牛的泌乳，提高生長豬和肉仔雞的增重速度。日糧中添加0.2~0.3%的NaHCO3,食鹽的添加水平降到0.13~0.27%,可提高蛋殼質(zhì)量。即用小蘇打替代食鹽的1/3~2/3，可提高蛋殼質(zhì)量，增加產(chǎn)蛋率。日糧鈣，鉀含量高會(huì)增大禽的飲水量和糞便的含水量。

CL供給量高也使雞的糞便含水量增大，但依賴于日糧鈣的含量，高氯可緩解高鈣導(dǎo)致的稀便或拉稀。研究結(jié)果表明：日糧中適宜的電解質(zhì)平衡值為：肉用仔雞前期：200~204；中期176~180；后期137~140。生長豬：175泌乳奶牛：190~2004、電解質(zhì)平衡失調(diào)帶來的危害會(huì)打破離子平衡、動(dòng)物腹瀉，家禽蛋殼質(zhì)量下降，肉雞出現(xiàn)脛骨粗短癥，導(dǎo)致酸中毒或堿中毒，動(dòng)物抗應(yīng)激能力下降。四、硫1、含量硫含量為0.15%,大部分以有機(jī)硫形式存在于肌肉組織、骨骼和牙齒。有些蛋白質(zhì)如毛、羽等含硫量高達(dá)4%。2、吸收無機(jī)形式的硫在回腸以易化擴(kuò)散的方式吸收，也可存在簡單擴(kuò)散；有機(jī)硫以含硫氨基酸的形式轉(zhuǎn)運(yùn)吸收，主要吸收部位在小腸。

3、利用反芻動(dòng)物消化道中微生物能將一切外源硫轉(zhuǎn)變成有機(jī)硫。吸收進(jìn)入體內(nèi)的無機(jī)硫不能轉(zhuǎn)變成有機(jī)硫，更不能轉(zhuǎn)變成含硫氨基酸。反芻和非反芻動(dòng)物都能利用無機(jī)硫合成粘多糖。4、排泄糞尿排泄。尿中硫主要來自蛋白質(zhì)分解形成的完全氧化的尾產(chǎn)物或經(jīng)脫毒形成的復(fù)合含硫化合物。5、缺乏消瘦，角、蹄、爪、毛、羽毛生長緩慢，反芻動(dòng)物利用纖維素的能力降低，采食量下降。如果利用非蛋白氮作氮源，蛋硫之間要有一個(gè)合適的比例，若大于10:1時(shí)可能引起硫缺乏。6、硫的過量硫過量的情況很少見，無機(jī)硫超過0.3~0.5%時(shí)，動(dòng)物出現(xiàn)厭食、失重、便秘、腹瀉、抑郁等毒性，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。第三節(jié)微量元素必需微量元素在動(dòng)物體內(nèi)含量低于0.01%。（1）存在于動(dòng)物的健康組織中；（2）相同種類的不同動(dòng)物個(gè)體內(nèi)的濃度是較恒定的；（3）動(dòng)物體內(nèi)某元素的耗竭導(dǎo)致生理的和組織結(jié)構(gòu)的異常；（4）補(bǔ)加該元素可防止那些異常；（5）某元素缺乏導(dǎo)致的異常也常常伴隨特定的生物化學(xué)變化；（6）這些變化能通過補(bǔ)加該元素而得到治療。一、鐵（一）含量、分布和營養(yǎng)生理作用1、含量各種動(dòng)物體內(nèi)的含量為30~70mg/kg,平均40mg/kg。動(dòng)物的種類、年齡、性別、健康狀況和營養(yǎng)狀況不同，體內(nèi)含量變化很大。剛出生的仔豬35mg/kg，1月齡15mg/kg。成年動(dòng)物不同種類體內(nèi)含量不顯著。不同組織器官之間差異大，60~70%分布于血紅蛋白中，2%~20%分布于肌紅蛋白中，0.1~0.4%分布于細(xì)胞色素中，1%存在于轉(zhuǎn)運(yùn)載體化合物和酶系統(tǒng)中。肝、脾和骨髓是主要的儲(chǔ)鐵器官。鐵的主要營養(yǎng)生理功能第一，參與載體組成、運(yùn)轉(zhuǎn)和儲(chǔ)存營養(yǎng)素。血紅蛋白是體內(nèi)運(yùn)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(zhuǎn)鐵蛋白是鐵在血中循環(huán)的轉(zhuǎn)運(yùn)載體，結(jié)合球蛋白及血紅素結(jié)合蛋白是把血紅素轉(zhuǎn)入肝中的繼續(xù)代謝的載體。鐵蛋白、血鐵黃素和轉(zhuǎn)鐵蛋白是體內(nèi)的主要儲(chǔ)鐵庫。第二，參與體內(nèi)物質(zhì)代謝。二價(jià)或三價(jià)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(xì)胞色素酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、黃嘌呤氧化酶等的組成來催化各種生化反應(yīng)，鐵也是體內(nèi)很多重要的氧化還原反應(yīng)過程中的電子傳遞體。第三，生理防衛(wèi)機(jī)能。轉(zhuǎn)鐵蛋白除運(yùn)載鐵外，還有預(yù)防機(jī)體感染疾病的作用，奶和白細(xì)胞中乳鐵蛋白在腸道能把游離鐵離子結(jié)合成復(fù)合物，防止大腸桿菌利用，有利于乳酸桿菌的生長。（二）吸收和代謝1、吸收吸收率只有5%~30%，在缺鐵的情況下可提高到40~60%。十二指腸是主要的吸收部位，各種動(dòng)物的胃也能吸收相當(dāng)數(shù)量的鐵。大多數(shù)鐵以螯合或轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合的形式經(jīng)易化擴(kuò)散吸收。影響鐵吸收率的因素非反芻動(dòng)物年齡、健康狀況、體內(nèi)鐵的狀況、胃腸道的環(huán)境、鐵的形式和數(shù)量對(duì)鐵的吸收都有影響。幼齡動(dòng)物比成年動(dòng)物、缺鐵比不缺鐵吸收有效；血紅素形式的鐵比非血紅素形式的鐵更有效；非血紅素鐵，其螯合形式不同吸收率不同。EDTA抑制鐵的吸收，維生素E、C、有機(jī)酸、某些氨基酸和單糖可與鐵結(jié)合促進(jìn)鐵的吸收，亞鐵比正鐵更易吸收，過量的銅、錳、鋅、鈷、隔、磷和植酸與鐵競爭結(jié)合，抑制吸收。飼料鐵含量越低，吸收率越高。鐵吸收受體內(nèi)鐵儲(chǔ)、吸收細(xì)胞內(nèi)鐵蛋白質(zhì)和細(xì)胞內(nèi)總鐵濃度的調(diào)節(jié)。2、代謝吸收進(jìn)入體內(nèi)的鐵約60%在骨髓中合成血紅蛋白。肌紅蛋白在肌肉中合成。每天分解進(jìn)入再循環(huán)的鐵是吸收鐵的10倍。體在體內(nèi)反復(fù)參與合成與分解代謝9~10次才排出體外。3、排泄主要經(jīng)糞排出，糞中主要是膽汁鐵。尿中也排泄少量鐵。產(chǎn)品中也排出一部分鐵。（三）缺乏和過量1、缺乏典型癥狀為貧血。臨床癥狀為：生長慢、昏睡、可視黏膜變白、呼吸頻率增加，抗病力弱，嚴(yán)重時(shí)死亡率高。

血紅蛋白值比正常低。剛出生的小豬最易貧血，補(bǔ)血可防止貧血。高銅可造成貧血。2、過量各種動(dòng)物對(duì)鐵的耐受量都較強(qiáng)，豬比禽、牛、羊更強(qiáng)。豬、禽、牛和綿羊?qū)﹁F的耐受量分別為3000mg/kg、1000mg/kg、1000mg/kg和500mg/kg。二、鋅（一）含量、分布和營養(yǎng)生理功能體內(nèi)含量10~100mg/kg，平均30mg/kg。體內(nèi)分布不均勻。骨骼肌中約占體內(nèi)總鋅50~60%，骨骼中約占30%，皮毛含量隨不同種類而變化，其他器官含量較少。按干物質(zhì)濃度計(jì)算，眼角膜最高，（14%），其次是毛、骨、雄性器官、心和腎。鋅的營養(yǎng)生理作用第一，參與體內(nèi)酶組成，200種以上的酶含鋅，鋅起著催化分解、合成和穩(wěn)定酶蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)酶活性的多種生理作用；第二，參與維持上皮細(xì)胞和皮毛的正常形態(tài)、生長和健康，其生化基礎(chǔ)與鋅參與胱氨