■宋鑫法 于雙喜 許 麗

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030）

（參考文獻(xiàn)25篇，刊略，需者可函索）

動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育過程中，需多種礦物元素，畜禽飼料中各種礦物元素的比例和數(shù)量合理與否，直接關(guān)系到畜禽的身體健康和生產(chǎn)性能。在肉牛生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖和與健康有關(guān)的生理過程中，某些微量礦物元素的不足或過量都將會(huì)導(dǎo)致肉牛生長(zhǎng)受阻，從而損害養(yǎng)殖場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。1931年Orent與Kemmer等先后發(fā)現(xiàn)錳可作為動(dòng)物的必需微量元素。大量的研究表明，錳在動(dòng)物機(jī)體中有重要的營(yíng)養(yǎng)作用，它是動(dòng)物生長(zhǎng)、生殖以及一系列生命活動(dòng)所不可缺少的必需微量元素之一。其參與骨骼形成且與性激素和某些酶的合成有關(guān)，具有促進(jìn)生長(zhǎng)、增強(qiáng)免疫力和提高動(dòng)物繁殖性能等作用，還對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生作用。肉牛體內(nèi)大部分的錳存在于毛發(fā)、骨骼和肝臟中，肝臟中貯存的錳與飼料中含錳量有直接的關(guān)系，肝臟中錳的濃度為10～24 mg/kg(干物質(zhì)基礎(chǔ))時(shí)表明機(jī)體含有足量的錳。當(dāng)飼料中鈣、磷含量增加時(shí)，則錳的需要量增加。錳含量缺乏使牛的生長(zhǎng)速度下降，繁殖機(jī)能紊亂或下降，導(dǎo)致懷孕母牛流產(chǎn)，新生犢?；?。

基于錳對(duì)肉牛的影響，本文對(duì)黑龍江省4個(gè)地區(qū)的8個(gè)肉牛養(yǎng)殖場(chǎng)的飲用水及飼料錳含量進(jìn)行測(cè)定，并在每個(gè)地區(qū)選擇一個(gè)肉牛場(chǎng)，每個(gè)肉牛場(chǎng)選取5頭肉牛，測(cè)定排泄物糞尿、肌肉、肝腎組織和血液中錳含量，探討肉牛生產(chǎn)主要投入品飼料和飲水對(duì)機(jī)體微量元素錳含量的影響，為必需營(yíng)養(yǎng)素錳在肉牛飼養(yǎng)中的合理應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 水樣采集

采集黑龍江省4個(gè)地區(qū)8個(gè)肉牛場(chǎng)飲用水，其中6個(gè)樣品為自來(lái)水，2個(gè)樣品為地表水。

1.1.2 飼料樣品采集

采集地點(diǎn)同上。共采集飼料樣品35個(gè)，其中玉米秸稈樣品6個(gè)，酒糟樣品6個(gè)，DDGS樣品2個(gè)，玉米樣品4個(gè)，麥麩樣品2個(gè)，豆粕樣品2個(gè)，豆餅樣品3個(gè)，精料補(bǔ)充料樣品4個(gè)，TMR樣品6個(gè)。

1.1.3 糞尿樣品采集

尿樣：用尿袋24 h全收尿，每天取總尿量的5%，連收3 d，混合3 d的尿樣。四層紗布過濾，取0.5 L尿樣帶回實(shí)驗(yàn)室置-20℃冰箱中保存。

糞樣：連續(xù)3 d 24 h全收糞，將1 d所收集的糞樣混合混勻，準(zhǔn)確稱取總糞量的5%，在樣品表面噴灑10%的硫酸溶液少許，置于冰箱中冷藏保存。采樣結(jié)束后，將3 d樣品混合均勻，準(zhǔn)確稱取2 kg，置于烘箱中65℃恒溫烘干，粉碎過40目篩，制成風(fēng)干樣品，裝入潔凈自封袋中，置于陰涼處保存、待測(cè)。

1.1.4 血液、組織樣品采集

尾靜脈采血10 ml，應(yīng)用EDTA抗凝，顛倒混勻，-20℃保存。

肉牛屠宰后，采集背部肌肉、肝臟及腎臟各1 kg，裝入潔凈自封袋中，-20℃條件下冷凍保存。

1.2 儀器及試劑

儀器：ICP-MS 7500a電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(美國(guó)Agilent公司)、CEM MARS微波消解儀(美國(guó)CEM公司)、超純水制備儀、電子天平。

試劑：硝酸、過氧化氫、純凈水，Mn元素標(biāo)準(zhǔn)貯液。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 樣品前處理

1.3.1.1 飼料、機(jī)體組織、糞便前處理

準(zhǔn)確稱取0.4 g試樣于消解罐內(nèi)，加入8 ml 65%硝酸，輕微搖晃浸過樣品，蓋好安全閥后，于1 200 W下升溫，5 min內(nèi)勻速升溫至120℃，保持3 min；然后5 min內(nèi)勻速升溫至160℃，保持3 min，再以10℃/min升至180℃，保持15 min。待消解罐冷卻至室溫，將消解液移入50 ml容量瓶中，用水定容至刻度，混勻備用，同時(shí)做試劑空白。

1.3.1.2 水、尿液、血液前處理

精確量取0.25 ml樣品，置于消解罐內(nèi)，加入0.8 ml 65%HNO3，按照消解程序消解，5 min內(nèi)升溫至150℃，壓力2 500 kPa，升溫速率5 ℃/min；5～14 min，升溫至160 ℃，壓力2 500 kPa，升溫速率5 ℃/min；14～29 min，升溫至180℃，壓力3 000 kPa，升溫速率5℃/min；29～39 min，升溫至200 ℃，壓力2 000 kPa，升溫速率2℃/min；完成后將消解液移入50 ml容量瓶中，用水定容至刻度，混勻備用，同時(shí)做試劑空白。

1.3.2 檢測(cè)方法

采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法。RF功率1 150 W、等離子氣流量20 L/min、輔助氣流量0.5 L/min、霧化氣流壓力0.24 MPa、沖洗時(shí)間30 s、沖洗泵轉(zhuǎn)速130 r/min、分析泵轉(zhuǎn)速130 r/min，檢測(cè)波長(zhǎng)為220 nm。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理及統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)”表示。采用單因素方差分析(Analysis of variance，ANOVA)及最小顯著差數(shù)法(Least sig-nificant difference，LSD)多重比較不同肉牛養(yǎng)殖場(chǎng)所采集的樣品中錳含量之間的差異。數(shù)據(jù)均以P＜0.05作為差異顯著性的標(biāo)準(zhǔn)，以P＜0.01作為差異極顯著的標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 飲水及飼料中錳含量

不同牧場(chǎng)飲水和飼料中錳含量見表1。從表1可以看出，4個(gè)地區(qū)飲水中錳含量從未檢出到2.17 mg/l的最大值，含量差異較大。玉米秸稈錳含量在54.60～176.99 mg/kg之間，6個(gè)樣品均高于NRC肉牛飼料成分16.0 mg/kg的數(shù)值；DDGS、麥麩、豆粕/豆餅中錳含量均高于NRC肉牛飼料成分27.6、128.3、41 mg/kg的相應(yīng)值。與NRC肉牛飼料成分相比，玉米和酒糟樣品中錳含量盈缺不一。

表1 不同牧場(chǎng)飲水及飼料中錳元素含量(風(fēng)干基礎(chǔ))

精料混合料是各養(yǎng)牛場(chǎng)根據(jù)需要購(gòu)買的半成品飼料，其錳含量較高，與粗飼料混合后，均能達(dá)到我國(guó)肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)20～40 mg/kg的推薦量，TMR錳含量44.6～87.9 mg/kg也直接證明了這一點(diǎn)。

2.2 肉牛糞尿、血液及組織中錳含量

不同牧場(chǎng)肉牛排泄物糞尿中錳含量見表2。從表2中可以看出，糞便中錳含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于尿液。4個(gè)牧場(chǎng)肉牛尿液錳含量在0.006～0.114 mg/l之間，數(shù)值變化范圍比較大，其中牧場(chǎng)3最高，與其它牧場(chǎng)相比差異極顯著（P＜0.01）；各牧場(chǎng)肉牛糞便中錳含量在0.138～0.325 g/kg之間，與尿液相比，數(shù)值變化范圍比較小。牧場(chǎng)1和牧場(chǎng)3肉牛糞便中錳含量高于牧場(chǎng)5和牧場(chǎng)7，且差異極顯著(P＜0.01)。

表2 肉牛糞尿中錳元素含量

不同牧場(chǎng)肉牛組織及血液中錳含量見表3。由表3可知，肌肉錳含量在0.034～0.156 mg/kg之間，最大值是最小值的4.5倍，按肌肉中錳含量高低排序是牧場(chǎng)1＞牧場(chǎng)3＞牧場(chǎng)5＞牧場(chǎng)7，牧場(chǎng)7肉牛肌肉中錳含量最低，與其它牧場(chǎng)相比差異極顯著(P＜0.01)。各牧場(chǎng)肉牛血液中錳含量在0.023～0.067 mg/l之間，由高至低的順序與肌肉相同。肝臟和腎臟中錳含量分別在2.146～3.638、0.444～1.141 mg/kg之間，高于肌肉和血液錳含量，肝臟和腎臟中錳含量由高至低的順序是牧場(chǎng)1＞牧場(chǎng)5＞牧場(chǎng)3＞牧場(chǎng)7。

2.3 糞尿及組織錳含量與飼料、飲水中錳含量相關(guān)性分析

飼料、飲水中錳含量與糞尿及組織錳含量相關(guān)性分析見表4。糞尿及組織錳含量與飲水中錳含量呈正相關(guān)，其中肝臟、肌肉及糞便中錳含量與飲水中錳含量的相關(guān)系數(shù)達(dá)到極顯著水平（P＜0.01）。肌肉、肝臟、腎臟中錳含量與飼料中錳含量的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），糞便中錳含量與飼料中錳含量的相關(guān)性達(dá)到顯著水平（P＜0.05），說明肉牛肌肉、肝臟和腎臟中錳含量更易受飼料錳含量的影響，而尿液和血液中錳含量與飼料中錳含量不存在顯著的相關(guān)性。

表3 肌肉、肝臟、腎臟和血液中錳元素含量

肉牛日需水量常以干物質(zhì)采食量估計(jì)，如果飲水量按干物質(zhì)采食量的4倍計(jì)算，從表4可以看出，飼料+飲水中錳含量對(duì)糞尿及組織的影響趨勢(shì)與飼料是一致的，說明飼料和飲水對(duì)機(jī)體組織錳含量的影響是可以疊加的。

3 討論

表4 糞、尿及組織錳含量與飼料、飲水中錳含量相關(guān)性分析

3.1 不同地區(qū)飲用水及飼料中錳含量

不同地區(qū)肉牛飲用水中錳元素含量從未檢出到2.17 mg/l的最大值，與GB/T 5749—2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)（中小型集中式供水和分散式供水部分水質(zhì)指標(biāo)及限值中錳的含量為0.3 mg/l）相比，地區(qū)一與地區(qū)二各牧場(chǎng)飲水中錳含量高出標(biāo)準(zhǔn)，地區(qū)三和地區(qū)四低于標(biāo)準(zhǔn)。

我國(guó)肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中礦物元素錳的推薦量為20～40 mg/kg，最大耐受量為1 000 mg/kg。本試驗(yàn)所測(cè)各地區(qū)肉牛常用飼料中，部分飼料原料中錳含量低于標(biāo)準(zhǔn)，部分飼料原料高出標(biāo)準(zhǔn)，但通過混合得到的全混合日糧(TMR)錳含量在44.6～87.9 mg/kg之間，均達(dá)到并超過肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的推薦量，如果與推薦量的上限40 mg/kg相比，日糧中錳含量超出11.5%～119.8%，說明雖然部分飼料原料中微量元素錳含量不足，但通過精料補(bǔ)充料的添加，可以得到充分的補(bǔ)充，以滿足肉牛對(duì)微量元素錳的需要。盡管礦物元素錳的成本并不高，但其為非再生資源，因此，根據(jù)本研究精料補(bǔ)充料和TMR的測(cè)定結(jié)果，建議適當(dāng)降低精料混合料中微量元素錳的添加量。

3.2 不同地區(qū)肉牛糞尿、血液及組織中錳含量

本試驗(yàn)測(cè)得各牧場(chǎng)肉牛尿液中錳含量在0.006～0.114 mg/l之間，糞便中錳含量在0.138～0.325 g/kg之間，糞便中錳含量是尿液的幾千至上萬(wàn)倍。郭修全等報(bào)道，哺乳動(dòng)物和家禽對(duì)錳的吸收率很低，前者為1%～4%，后者為1%～3%，大部分錳通過膽汁從糞中排出，因此糞便中含有大量的錳，這與本試驗(yàn)各地區(qū)肉牛糞便中含有大量錳的測(cè)定結(jié)果相一致。

從各地區(qū)肉牛組織錳含量來(lái)看，各組織錳含量由高至低的順序是：肝臟＞腎臟＞肌肉＞血液?？梢婂i主要分布在肉牛的肝臟和腎臟中，肌肉和血液中含量相對(duì)較少，這與王夕國(guó)等所報(bào)道的動(dòng)物體內(nèi)骨、肝、腎、胰腺錳含量較高，肌肉中錳含量較少是一致的。

3.3 肉牛組織、糞尿錳含量與飼料、飲水中錳含量的相關(guān)性

不同地區(qū)肉牛組織及血液中錳含量差距較大，但無(wú)論是肝腎，還是肌肉或血液的錳含量，牧場(chǎng)1最高，牧場(chǎng)7最低，這與各地區(qū)飼料及飲水中錳含量的趨勢(shì)是一致的。

本試驗(yàn)飲水中錳含量0～2.17 mg/l，TMR錳含量44.6～87.9 mg/kg。由于飲水中錳含量遠(yuǎn)低于飼料，飼料對(duì)機(jī)體組織錳含量的影響無(wú)疑要大于飲水。本試驗(yàn)肉牛肌肉中錳含量與飼料中錳含量呈極顯著的正相關(guān)（P＜0.01），這與羅緒剛等飼糧錳水平對(duì)肉仔雞肌肉錳含量有影響的研究結(jié)果相一致。張麗娜等試驗(yàn)結(jié)果顯示，在飼糧中補(bǔ)錳越多，小鼠對(duì)錳的吸收量增多，錳在肌肉組織中的殘留量也會(huì)增多。郭榮富等試驗(yàn)報(bào)道，隨著飼糧錳水平的增加，肝臟錳的沉積量增加。袁纓等試驗(yàn)表明，日糧錳水平和肝臟、腎臟中錳沉積呈顯著正相關(guān)。本試驗(yàn)肉牛肝腎中錳含量與飼料中錳含量呈顯著正相關(guān)的研究結(jié)果，與上述報(bào)道相一致。有資料顯示，血漿、血清錳含量與日糧錳水平呈弱相關(guān)，相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值不足0.2，本試驗(yàn)研究結(jié)果也基本與此相一致。關(guān)于糞尿錳含量與飼料中錳含量的相關(guān)性，本試驗(yàn)測(cè)得肉牛糞便中錳含量與飼料中錳含量呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與飲水中錳含量呈極顯著正相關(guān)(P＜0.01)。表明飼料中錳含量高，糞便中排出也多。因前人的研究重點(diǎn)主要放在飼料中錳含量對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能和組織錳的沉積上，關(guān)于飼料中錳含量對(duì)糞尿中錳含量的影響研究報(bào)道還很少。

4 結(jié)論

①各地區(qū)日糧中錳含量均達(dá)到并超過我國(guó)肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的推薦量，為了節(jié)省非再生資源，建議適當(dāng)減少精料混合料中微量元素錳的添加量。

②肉牛組織中錳含量由高至低的順序?yàn)楦闻K＞腎臟＞肌肉＞血液。

③肉牛組織中錳含量與飼料錳含量呈正相關(guān)，按相關(guān)度大小排序是：肌肉、肝臟、腎臟、血液。表明機(jī)體組織錳含量不同程度地受飼料錳含量的影響。