■文奇男

（遼寧省農(nóng)牧業(yè)機(jī)械研究所有限公司，遼寧沈陽 110036）

微量元素是酶的必需組分和激活劑,作為機(jī)體重要的營養(yǎng)物質(zhì)來維持動物的正常生長發(fā)育，雖然反芻動物對微量元素所需的量較小，但其對反芻動物的生長和高效生產(chǎn)具有不可或缺的作用(姜云霞,2007)。反芻動物自身不能合成微量元素，必須通過日糧供給才能滿足其生長發(fā)育（李喜艷等，2009）。如果飼糧中含有的某種元素?zé)o法達(dá)到動物機(jī)體的需求，則會影響動物的生長發(fā)育，因此，對動物進(jìn)行微量元素補(bǔ)飼至關(guān)重要。反芻動物不能消化的纖維素及半纖維素等植物物質(zhì)可在瘤胃內(nèi)微生物的作用下消化,為反芻動物提供充足的能量和養(yǎng)分,而微量元素可以促進(jìn)瘤胃微生物的生長。同時，微量元素對反芻動物生長及繁殖性能的影響主要通過參與體內(nèi)的代謝活動和調(diào)節(jié)激素的分泌。本文就微量元素對反芻動物生產(chǎn)性能、瘤胃發(fā)酵、繁殖性能及免疫力的影響做一簡要介紹，以期為微量元素在反芻動物日糧中的合理應(yīng)用提供參考。

1 微量元素的營養(yǎng)生理作用

微量元素可為反芻動物提供營養(yǎng)物質(zhì),參與機(jī)體內(nèi)的代謝活動，是動物組織器官的組成成分之一。鐵(Fe)是細(xì)胞色素、血紅蛋白及許多酶的組成成分之一，也是牛奶中的必要組分，日糧中缺鐵易使動物患營養(yǎng)性貧血。有研究表明，14周齡以下犢牛日糧中，當(dāng)鐵含量為39 mg/kg DM時,犢牛生長正常,但肌肉發(fā)白,且伴有輕微的貧血。鈷（Co）是維生素B12的主要成分，與蛋白質(zhì)及碳水化合物的代謝有關(guān)，也是瘤胃微生物生長所必需的。銅（Cu）是構(gòu)成血紅蛋白和一些酶的成分，對造血起催化作用,對血紅素的合成有促進(jìn)作用;另外,Cu能增強(qiáng)機(jī)體的免疫功能。所以Cu可作為動物的促生長劑或免疫增強(qiáng)劑。鋅(Zn)和硒(Se)參與動物體內(nèi)多種酶的組成成分，Zn與動物體內(nèi)300多種酶和功能蛋白的組成有關(guān)(龐全海等,2002),Se是細(xì)胞谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)的主要組成成分,參與維生素E代謝，對動物機(jī)體的生長繁殖起調(diào)控作用。試驗表明，日糧中長期含硒量低于0.1 mg/kg,則可能引起硒缺乏癥，使動物出現(xiàn)生長受阻、白肌病、腹瀉、貧血受胎率低和胎衣不下等。Zn和Se具有抗氧化性、具有維持生物膜結(jié)構(gòu)的完整性等功能。碘(I)參與合成甲狀腺激素，幾乎參與動物體內(nèi)的各種代謝活動，日糧中缺碘將會影響動物生命過程中的許多方面，從繁殖泌乳到抗應(yīng)激能力等。錳（Mn）在動物體內(nèi)含量很少，主要分布在線粒體及富含線粒體的組織中(Miller等，1998)。錳是動物體內(nèi)一系列酶的激活劑，與動物的生長、繁殖、三大產(chǎn)能營養(yǎng)素的代謝有關(guān)，能夠激活蛋白聚糖類合成酶的活性，促進(jìn)骨骼的形成和生長及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，促進(jìn)碳水化合物和脂類的代謝（Underwood等，1999）。

2 微量元素對反芻動物的影響

2.1 對反芻動物瘤胃微生物生長的影響

瘤胃微生物的微量元素以兩種形式存在:一種聚集于細(xì)胞表面,另一種則被吸收進(jìn)人細(xì)胞。已有研究表明,Se、Fe、Zn、Cu、I、鈷(Co)等微量元素通過參與瘤胃微生物的代謝來促進(jìn)瘤胃微生物的生長，進(jìn)而促進(jìn)瘤胃的正常發(fā)酵。Se對瘤胃微生物的生長起到促進(jìn)作用,但日糧中添加硒對瘤胃微生物生長的影響結(jié)果卻不同(Collins等,1993)。體外培養(yǎng)試驗與飼養(yǎng)試驗均發(fā)現(xiàn),添加0.3 mg/kg DM的硒(NaSeO3)可使瘤胃細(xì)菌蛋白、可溶蛋白和原蟲蛋白的合成量顯著提高（P＜0.05）,而郭楊等(2007)研究表明，日糧中添加0.2 mg/kg DM的硒(NaSeO4和NaSeO3為硒源)使瘤胃微生物的生長量分別降低27%和19%,但差異不顯著（P＞0.05）。Cu是許多酶的組分成分，既能刺激又能抑制瘤胃微生物的生長，具有雙重作用。Cu參與動物體內(nèi)的多種代謝活動,一旦銅缺乏或過量,就會破壞瘤胃微生物的正常代謝過程,使動物的生產(chǎn)性能降低。有研究表明，添加CuSO4或Met-Cu均會使瘤胃原蟲和細(xì)菌產(chǎn)生重新分配，而且通過體外培養(yǎng)試驗得出:當(dāng)日糧中Met-Cu的含量在14 mg/kg DM時，會加快瘤胃原蟲的生長速度。Fe主要存在與瘤胃微生物的細(xì)胞中,具有電子轉(zhuǎn)移功能。無論是需氧菌還是厭氧菌都需要鐵,鐵是瘤胃微生物必不可少的礦物質(zhì)元素。一旦鐵缺乏,便對糖酵解的過程產(chǎn)生變化。碘在動物生長發(fā)育、繁殖和紅細(xì)胞生長等方面起促進(jìn)作用。在反芻動物體內(nèi)，碘的主要功能是通過甲狀腺素來完成的,瘤胃微生物的生長,包括動物消化道微生物的生長都需要碘,在缺碘的日糧中添加碘后,可提高瘤胃中纖維分解菌的活力及對氮的利用率。錳對于瘤胃微生物有著不可或缺的作用,對于許多種酶來說,錳均可作為鎂的選擇性輔助因子,因此,錳是某些瘤胃微生物生長所必需的微量元素。鈷是牛體內(nèi)最先被發(fā)現(xiàn)的一種必需微量元素（Underwood等，1935），是維生素B12(鈷胺素)的組成成分。對瘤胃微生物的生長具有促進(jìn)作用,對瘤胃微生物生長因子的合成也有促進(jìn)作用。Singh等(1995)研究表明，日糧中添加一定量的鈷對于維持瘤胃細(xì)菌與原蟲的正常數(shù)量和種類是必需的,然而過多的Co會抑制細(xì)菌和原蟲的生長。飼料中添加適量的鈷，對提高飼料、尤其是低質(zhì)粗飼料的瘤胃消化率，提高瘤胃中的乙酸含量具有重要作用。鈷的缺乏通常會引起維生素B12的缺乏，進(jìn)而影響丙酸代謝。鉬在反芻動物營養(yǎng)代謝中具有特殊的作用,既可以作為硫酸鹽氧化酶的輔助因子刺激瘤胃微生物的生長代謝,使瘤胃降解粗纖維類微生物數(shù)量增加，又可以作為反芻動物瘤胃微生物硝酸鹽氧化酶的組成成分,直接參與瘤胃中飼料硝酸鹽的轉(zhuǎn)化。據(jù)試驗表明,日糧中額外添加一定量的鈷可使瘤胃厭氧菌的數(shù)量與瘤胃乳酸產(chǎn)量分別提高50%和86%。

2.2 對反芻動物生產(chǎn)性能的影響

適量的Zn對于提高動物食欲,增強(qiáng)反芻動物的抗氧化能力具有重要作用。Zn對于胰島素和胰島素樣生長因子的合成與分泌具有促進(jìn)作用,從而加強(qiáng)合成代謝以提高動物的生產(chǎn)性能。李成會等（2004）報道，氨基酸微量元素螯合物鋅、銅、猛、鐵對提高產(chǎn)奶量及改善奶品質(zhì)量均具有重要作用，試驗組奶牛產(chǎn)奶量和乳蛋白含量高于對照組，而奶料比、乳脂率和非脂固形物含量無明顯差異。宋慧亭等(2000)在奶牛精料中添加蛋氨酸鋅0.1 kg/t，結(jié)果表明，每頭奶牛產(chǎn)奶量平均提高1.14～2.46 kg/d，乳脂率提高0.28%～0.44%。高峰等（2005）研究結(jié)果表明，在奶牛日糧中補(bǔ)充一定劑量的鋅能提高奶牛的乳鋅含量和產(chǎn)奶量，且蛋氨酸鋅效果顯著優(yōu)于氧化鋅（P＜0.05）。劉萬洪等（2000）研究結(jié)果表明，在育肥肉牛日糧中添加微量元素補(bǔ)充料和蛋白質(zhì)飼料，均可顯著提高肉牛的日增重。鄭秋峰等(2003)試驗表明,與對照組相比，在生長牛日糧中添加25 mg/kg鋅(蛋氨酸鋅)的試驗組日增重和飼料轉(zhuǎn)化率分別提高8.1%、7.3%;在泌乳期奶牛日糧中添加蛋氨酸鋅可顯著提高奶牛產(chǎn)奶量及乳脂率(P＜0.05)。

Cu和Se在反芻動物的生長發(fā)育中起著促生長的作用。常新耀等（2008）在奶牛日糧中添加不同量的銅，結(jié)果表明，微量元素銅不影響奶牛的采食量，但10 mg/kg組與12 mg/kg組顯著提高了奶牛的產(chǎn)奶量（P＜0.05），且牛奶的乳脂率和干物質(zhì)含量并未降低,經(jīng)濟(jì)效益顯著。銅對于反芻動物對纖維素消化的促進(jìn)作用較弱。低濃度的銅(1～3 mg/kg)對于蛋白質(zhì)的降解、脫氨基和糖的利用具有促進(jìn)作用。試驗證明,在8月齡以上的荷斯坦育成牛日糧中添加中等劑量(國內(nèi)外推薦的銅的濃度范圍的中間值)的銅,試驗組平均日增重與對照組相比提高了11.9%,體質(zhì)量每增加1 kg，能量消耗和成本分別降低12.1%、10.8%,且差異顯著（P＜0.05）。楊正德(2000)研究結(jié)果表明,日糧中補(bǔ)飼5～10 mg/kg的銅可促進(jìn)肉牛生長,尤其在精料型日糧中添加銅會使肉牛肥育后期的育肥效果更好，且添加量以5 mg/kg為宜。銅對肉牛增重有促進(jìn)作用主要有以下幾點原因:①銅可提高消化酶的活性或調(diào)整腸道微生態(tài)的平衡；②可刺激垂體細(xì)胞分泌生長激素；③銅提高SOD的活性,促進(jìn)動物生長。對于高劑量銅,在豬、雞的生產(chǎn)應(yīng)用中研究很多,但對肉牛報道還沒有,可能是由于肉牛對銅的耐受量的限制。戴暉等(2003)研究表明,給山羊補(bǔ)飼含硒量在1.1～1.4 mg/（d·只）的顆粒料,提高了山羊體重，對促進(jìn)山羊生長發(fā)育具有顯著效果,并且山羊毛色光亮潔白,生長狀況較好。丁紅等(1993)以配種前1個月的綿羊為試驗動物，皮下注射硒酸鋇后發(fā)現(xiàn),顯著提高了羊毛產(chǎn)量（P＜0.05）。硒對泌乳性能也有著重要的影響,不僅能提高乳脂中多不飽和脂肪酸的含量(Wang等,2008),還能降低乳中原有的體細(xì)胞數(shù)量(Kruze等,2007)。黃應(yīng)祥等（2005）在肉牛日糧中添加復(fù)合微量元素，研究其對肉牛增重的影響，結(jié)果表明，復(fù)合微量元素用于肉牛育肥不僅提高了增重和營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，而且經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2.3 對反芻動物繁殖性能的影響

微量元素對反芻動物的繁殖性能有重要的影響,日糧中添加適量的微量元素可有效改善公畜的精液品質(zhì),提高公畜的性欲;對母畜發(fā)情有促進(jìn)作用,能降低反芻動物各種繁殖疾病的發(fā)生率。日糧中某種微量元素的含量過低或者過高,都會對家畜的繁殖性能產(chǎn)生影響。若反芻動物體內(nèi)缺乏微量元素會引起內(nèi)分泌系統(tǒng)激素分泌失調(diào)、降低體內(nèi)酶的活性及公畜的精液品質(zhì)，引發(fā)母畜一系列的繁殖疾病,從而降低動物的繁殖性能,嚴(yán)重的可導(dǎo)致繁殖機(jī)能喪失。

鋅是腎上腺皮質(zhì)的固有成分,對維持奶牛性器官的正常發(fā)育、性機(jī)能的正常發(fā)揮等具有重要的生理意義。缺鋅會降低奶牛奶產(chǎn)量、使奶品質(zhì)下降、阻礙犢牛的生長發(fā)育、性周期發(fā)生紊亂、降低受胎率,并引發(fā)流產(chǎn)、早產(chǎn)、死胎及胎兒畸形等癥狀（汪臘根等，2004；姜淑珍等，2004）。梁明振等（2004）研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)動物體內(nèi)鋅含量不足時,會導(dǎo)致性成熟延遲、性機(jī)能發(fā)生障礙、公畜睪丸發(fā)育不良、射精量減少、精子密度低等一系列癥狀。李文立等(1997)試驗表明,飼料中添加適量的鋅，公牛的性反射時間明顯縮短,增強(qiáng)了公牛性欲。同時,添加鋅可顯著提高公牛的鮮精活力、精子凍后活力和頂體完整率。這是由于睪丸類固醇激素的合成需依賴鋅的存在,鋅通過影響垂體促性腺激素的釋放而影響睪酮的分泌,而睪酮的生物合成必需依賴鋅。硒參與精子頂體蛋白的構(gòu)成，硒可顯著降低母畜胎衣不下及乳房炎的發(fā)病率,提高受胎率,顯著增加母羊的雙羔率。動物體內(nèi)缺硒會損壞公畜的精細(xì)胞、降低精子活力，使母畜乳房炎、胎衣不下、流產(chǎn)等繁殖疾病的發(fā)病率顯著升高（左曉磊等，2005；梁明振等，2003）。銅鹽由于含有生物活性物質(zhì),可作為催化劑參與反芻動物體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)。銅可以提高公畜的精子活力、母畜的不返情率和受胎率，而缺銅則會降低公畜的精液品質(zhì)和母畜卵巢的機(jī)能,阻礙動物發(fā)情或使動物發(fā)情受到延遲(劉宗平，2003)。當(dāng)飼料中添加銅后,奶牛的繁殖力會上升,受胎率提高。研究表明,給母牛補(bǔ)飼銅后，母牛的不返情率從53%提高到了72%;血銅水平較低的奶牛補(bǔ)銅后,其受胎率可從53%提高到67%。鉻參與調(diào)節(jié)動物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪、核酸等物質(zhì)代謝,對動物繁殖性能的提高有促進(jìn)作用。奶牛飼料中添加有機(jī)鉻,可改善奶牛的繁殖性能，同時可減少酮病的發(fā)生率、提高奶牛的產(chǎn)奶量和抵抗疾病的能力。種公牛日糧中鉻不足,會降低公牛的精液量和精液品質(zhì)、使精子畸形率提高。

2.4 對反芻動物免疫功能的影響

許多微量元素在反芻動物的免疫功能中起著極其重要的作用，硒是谷胱甘肽過氧化物酶的必需成分，保護(hù)細(xì)胞膜免受過氧化物的損害和干擾，銅是銅-鋅超氧化物歧化酶（SOD）和血漿銅藍(lán)蛋白的組成成分，鉻在體內(nèi)的作用主要表現(xiàn)為增強(qiáng)胰島素的功能，鋅是合成DNA和RNA過程中許多酶的組成成分，動物機(jī)體如果缺乏這些微量元素將導(dǎo)致機(jī)體免疫機(jī)能下降。許多試驗表明，硒對機(jī)體的非特異性免疫具有重要影響。給奶牛飼喂低硒(0.014 mg/kg)飼料26周后發(fā)現(xiàn)，與對照組(0.14 mg/kg)相比，奶牛血液中的中性粒細(xì)胞的殺菌能力降低了60%，同時也降低了乳汁中的中性粒細(xì)胞殺菌的能力。銅在機(jī)體的抗氧化系統(tǒng)和免疫過程中發(fā)揮了重要作用。銅-鋅SOD的作用是歧化胞質(zhì)溶膠中的過氧化氫的超氧自由基；血漿銅藍(lán)蛋白是一種銅轉(zhuǎn)運蛋白，也具有氧化酶活性，血漿銅藍(lán)蛋白還是一種急性期蛋白質(zhì)，在疾病期間升高，對清除超氧自由基非常重要。鉻在體內(nèi)的作用主要表現(xiàn)為增強(qiáng)胰島素的功能，研究表明，圍產(chǎn)期奶牛添加適量的鉻對細(xì)胞介導(dǎo)的免疫應(yīng)答和體液免疫應(yīng)答有重要影響，添加鉻(鉻氨基酸螯合物)0.5 mg/（d·kg）飼料的奶牛分離的淋巴細(xì)胞對Con A刺激的母細(xì)胞化反應(yīng)增強(qiáng)（Burton等，1993）。鋅通過抑制過氧化物對細(xì)胞的損害，穩(wěn)定細(xì)胞膜來影響奶牛的免疫功能（姜淑貞等，2004），奶牛缺鋅通常表現(xiàn)為采食量下降，生長速度緩慢，長期缺鋅將出現(xiàn)蹄角軟弱及四肢頭部等皮膚角質(zhì)化。Shankar等（1998）研究表明，缺鋅將導(dǎo)致免疫應(yīng)答損傷和抗病能力降低。NRC（2001）建議在奶牛產(chǎn)前一個月、分娩當(dāng)天及產(chǎn)后一個月鋅的攝入量應(yīng)分別為320、440、960 mg/d，可見隨著奶牛分娩和泌乳的進(jìn)行，奶牛自身對鋅的需求量也逐漸增加，然而在生產(chǎn)實踐中人們卻很少注意日糧鋅對奶牛產(chǎn)前免疫功能的影響。因此在向動物日糧中添加微量元素之前，必須對飼料進(jìn)行檢測并做出評價以確定飼料中應(yīng)該添加哪些營養(yǎng)元素，添加量多少。若某些微量元素攝入和/或吸收不足，將會降低動物機(jī)體的免疫機(jī)能；如果某些微量元素添加過量，不但飼養(yǎng)費用增加，而且還有可能使動物發(fā)生中毒。

3 微量元素過量使用的危害

微量元素對動物的生長發(fā)育有著極其重要的作用，而動物對微量元素的需要量是有限度的，并不是越高越好，日糧中微量元素含量過高或過低，都會直接或間接地影響動物的生長發(fā)育。在生產(chǎn)實踐中，為了獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益,生產(chǎn)者認(rèn)為只有大量使用微量元素添加劑才能促進(jìn)動物生長,這種想法是完全錯誤的。過多的微量元素不僅不能改善動物的生長發(fā)育，反而會降低反芻動物的生產(chǎn)性能,嚴(yán)重時還會毒害動物自身的健康。一次性皮下注射50 mg銅的綿羊在在1～3 d內(nèi)即出現(xiàn)中毒死亡現(xiàn)象。過多的攝入鈷，會阻礙反芻動物機(jī)體的蛋白質(zhì)、氨基酸、輔酶和脂蛋白的合成。微量元素超量使用,使其在動物體內(nèi)大量蓄積。當(dāng)人食用了這種含有微量元素殘留的肉類、奶類等畜產(chǎn)品時，這些元素會在人體內(nèi)逐漸蓄積起來,最終導(dǎo)致人體發(fā)生蓄積性中毒。很顯然，微量元素的超量使用必然會使動物的排泄量顯著增加,破壞生態(tài)環(huán)境。微量元素含量高的動物糞便一旦污染水源,將會降低水體的自凈能力，導(dǎo)致水質(zhì)惡化。而且通過微量元素含量高的糞便排放到土壤中，會使土壤板結(jié)、肥力下降而影響農(nóng)作物的生長。

4 小結(jié)

微量元素雖然在動物生產(chǎn)中所需的量很小，但其作用卻很大。目前,對微量元素營養(yǎng)的研究已取得很大的進(jìn)展，缺乏或不足時都會對反芻動物的生長發(fā)育和繁殖性能產(chǎn)生影響，而過量時又會破壞環(huán)境、動物發(fā)生中毒現(xiàn)象及畜產(chǎn)品殘留等危害。因此,在反芻動物日糧中添加微量元素時，應(yīng)根據(jù)實際情況確定動物需要哪些微量元素，不要盲目添加而造成資源浪費及動物中毒現(xiàn)象，從而確保反芻動物足夠的營養(yǎng)需求。

32篇，刊略，需者可函索）