(一)铁 铁是构成血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素和多种氧化酶的重要成分,作为氧的载体,保证体组织内氧的正常输送;参与体内复杂的氧化还原过程。现代研究证明,三羧循环中有1/2以上的酶含铁或者铁存在时才能发挥其生化作用,完成生理功能;缺铁或铁的利用不良,将导致氧的运输、贮存、二氧化碳的运输及氧化还原等代谢过程紊乱,影响生长发育甚至发生贫血等各种疾病。最近研究证明,铁与能量代谢密切相关;铁的“营养免疫”学说认为,高等动物体液和组织内的运铁蛋白、乳铁蛋白有抗菌作用。
机体可再利用由红素中释放出的铁,因此,成年健康动物需铁量很少。动物在胃肿胀、寄生虫、长期腹泻以及饲料中锌过量等异常状态时会发生铁的不足。幼龄动物的生长发育需较多的铁,母乳中的铁一般不能满足其需要。犊牛和羔羊仅喂单一的母乳可发生缺铁性贫血;哺乳仔猪易发生缺铁性贫血。仔猪出生时贮铁量低,约29 ̄47mg/kg体重,在生后一周内不会增加存量不会增加,20 日龄后完全依赖哺乳,而母乳的含铁量约为1 ̄2mg/kg,不能满足仔猪的需要(7 ̄1-mg/日)。 盆血仔猪表现为食欲不振,皮肤和粘膜苍白,生长发育不良,体重减轻,常出现大肠肝菌感染并发症,引起仔猪腹泻、水肿病。已证明盆血仔猪对大肠杆菌的内毒抵抗力降低。因此,对哺乳幼畜,特别是初生仔猪应补铁防止缺铁性贫血。
猪、鸡日粮使用未脱毒棉籽饼时,铁对棉籽饼所含的毒素━━游离棉酚具有一定的脱毒作用。饲料中按游离棉酚与Fe++1:1的比例添加硫酸亚铁,可提高生长速度、降低毒性,并有助于防止棉酚在肝脏中的积畜。这是由于铁离子与游离棉酚结合生成沉淀物,不能被肠道吸收所致。
植物饲料中的铁多以植酸结合为复盐存在,其利用率低。同时若在饲料中添加了高量的铜,则动物对铁的需要量显著增加,此外高量的钴、锌、镉和锰也影响铁的吸收,所以补铁对畜禽来说通常是必要的。
动物食入过量的铁人也会引起中毒,每公斤体重400mg铁可使猪死亡, 绵羊每公斤体重2.5g氯化铁(FeCl3)能引起急性中毒。
作为铁的补充物可利用溶于水和稀酸的铁盐,如硫酸亚铁、氯化亚铁柠檬酸铁、酒石酸铁以及葡萄糖酸铁、氨基酸铁等,这些铁的利用率都很好。
(二)铜 铜参与血红蛋白及许多氧化还原酶的合成和激活,铜成铁的利用有关,造血时,红细胞的形成必须在铜蓝蛋白的参与下才能进行,所以缺铜也引起贫血。铜、铁、钴被称为造血元素。缺铜还引起骨质中的胶原纤维合成受阻,骨骼发育受影响,骨质疏松,长骨易碎。此外,铜还与动物血管的正常发育和正常功能、被毛生长和品质、中枢神经系统、繁殖机能有关,畜禽铜的缺乏症表现为:贫血(血清含铜量下降)、生长发育停滞、神经紊乱、共济运动失调1四肢软弱无为;牛缺铜还会引起腹泻。
动物正常生理活动所需铜量很低,如猪、禽所需量每公斤日粮中仅5--8mg。大多数饲料含有足够的铜。我国饲料调查表明, 除玉明平均含铜量为每公斤1.6mg(87%干物质基础),其他均能满足动物需要。每公斤饼粕类为19 ̄40mg,动物性饲料、草粉、叶粉类、豆类15mg/kg(豌豆6.4mg/kg),谷哦及副产品为5--14mg/kg。但由于饲料中的许多因素以及动物的生理状况, 影响动物对铜的需要星和铜的吸收利用。因此,在许多情况下需补充铜,尤为玉米为主的生长家畜日粮和放牧家畜补充中常需补充铜。植酸盐、抗坏血酸、过量的钙、磷、铁、锌、镉、硫、钼均影响铜的吸收,尤其是钼、硫、铜三者的拮抗作用在反刍动物最为明显,在瘤胃微生物作用下,日粮中的硫、钼形成硫化物和硫代钼酸盐,在消化道,前者易与铜形成硫化铜,后者则与铜生成极难溶的复合物硫酸钼铜,降低铜的吸收和机体利用。因此,在钼、硫含量高时,即使铜不缺乏,也会出现缺铜症。另一方,钼、硫含量很低时,即使铜含量不太高,也会发生铜中毒。
铜还有剌激生长和类似抗生素的药理作用,尤其对生长猪。目前世界广泛使用每公斤日粮100 ̄200mg铜作为剌激猪生长有的效剂量。
饲料中铜过多,引起的中毒多为慢性的蓄积性中毒。当肝脏中蓄积到临界水平时,大量铜转入血液,使红细胞溶解,发生血红蛋白尿和黄疸,并使组织坏死,甚至导致死亡。母鸡体内不易蓄积铜,猪对铜也有较高的耐受性。一般认为,每公斤日粮中铜安全含量的上限:鸡为300mg,猪为250mg。猪的中毒剂量为500mg/kg日粮,但与日粮中其服元素含量有关。如果铁、锌不足,长期使用250mg/kg的含铜饲料,也有发生中毒的可能,故在使用高剂量铜时,必须增加日粮中铁、锌的添加量。据研究,每公斤日粮含130mg的锌、150mg的铁即可抵消250mg铜中毒的危险。饲喂高铜日粮中超过20mg左右就可能对之有不良影响。
铜的补充物多为硫酸铜、氧化铜、碳酸铜等。
(三)锌 锌是许多金属酶类和激素(如胰岛素)的组成成分,已知有80多种酶的活性与锌有关。锌通过酶和激素参与蛋白质、碳水化全物和脂类代谢,参与脱氧核糖核酸和核糖核酸的合成,还与毛的生长,皮肤的健康,创伤的愈合,繁殖机能,骨骼发育,味觉和食欲等有关,有些研究发现锌参与肝脏及视网膜内维生素A还原酶的组成,对维持血浆维生素A的水平有一定作用,还参与维持机体的正常免疫机能。动物缺锌表现为食欲下降,生长减慢,产奶、产蛋下降,饲料利用率低,严重者生长发育停止,被毛粗乱、脱落,皮肤角化不全,皮肤燥裂,创伤不易愈合,腹泻、呕吐甚至死亡。种畜缺锌繁殖力下降,产生死胎,胎儿畸形,种禽则表现为孵化率低、死胚增加等。
动物对锌表现的需求受许多因素的影响。饲料中的植酸盐,钙、铁、铜、镉的含量及比例以及蛋白质的类型与水平对锌的需要都有影响。日粮中钙水平过高,会阻碍锌的吸收利用;高铜日粮需增加锌的浓度;日粮中维生素A不足,锌的吸收、利用下降;饲料干喂较湿喂易发生缺锌的皮肤角化不全症,高压处理饲料可提高锌的利用率。此外,出汗,寄生虫伴随而来的失血会损失大量锌,在创伤疾病恢复期需适当增中日粮锌或其他形式补锌。植物性饲料含锌量都很低,加之利用率低饲粮中通常需补充锌。各种动物和人对高锌的耐受性较高,据报道,鸡、猪的安全量上限为每公斤日粮1 000mg, 牛、羊在500mg时无不良影响。但高水平日粮锌降低日粮铁、铜的吸收, 使动物产生贫血。
(四)锰 锰是精氨酸酶、脯氨酸肽酶、丙酮酸羧化酶、核糖核酸多聚酶、含锰超氧化物歧化酶(Mn─SOD)等的组成成分,并能激活许多酶,包括某些激酶、水解酶、脱羧酶和转移酶类等,通过这些酶,锰参与蛋白质、脱氧核糖核酸和核糖核酸、脂类、碳水化合物的代谢,对动物的生长、发育、繁殖、骨骼的正常生长和结构,造血、神经等都有重要的影响。缺锰主要表现为生长受阻、骨骼畸形、生殖机能紊乱、新生动物运动失调以及脂类、碳水化合物代谢缺陷。犊牛缺锰时,软骨组织增生、腕关节肿大;繁殖母牛发情延迟,受胎率低,流产,产弱子,儿畸形,生长缓慢等。家禽易发生缺锰“溜腱症”,种蛋孵化率下降,鸡胚软骨营养障碍。猪缺锰时生长受阻,跛行,飞关节肿大,腿弯而短,繁殖母猪发情周期紊乱,乳房发育不良,影响泌乳,胎儿存活率降低、新生仔弱、运动失调。我国饲料中糠麸类含有较丰富的锰,每公斤含123 ̄211mg(87%干物质基础),甘薯叶粉、桉树叶粉也含有丰富的锰(〉100mg/kg)。日粮及许多生理因素影响动物对的利用。许多研究表明,日粮中纤维素、植酸、单宁阻碍的吸收;钙、磷水平过高加重锰的缺乏症,锰与铁在体内也有拮抗作用;大豆蛋白会降低锰的作用;有些研究表明鸡感染球虫时,锰的吸收增加,但机制不明;某些抗生素(如维吉尼霉素)和有机配位体(如EDTA、蛋氨酸)可促进锰的吸收;动物对锰的利用随年龄的增长有降低趋势。过量的锰虽能产生毒性反应,但锰对哺乳动物和鸟类来说,通过是毒性最小的元素之一。高剂量的锰对钙、磷、铁、钴的利用有拮抗作用。
(五)碘 碘是甲状腺素的重要组成成分。动物体内大部分碘存在于甲状腺中,用以合成甲状腺素,调节代谢。其作用包括促进蛋白质合成,活化100多种酶,调节能量的转换,加速生长发育,维持中枢神经系统结构,保证正常的精神状态、身体形态及新陈代谢等。动物缺碘可导致一系列生化紊乱及生理功能异常,主要导致基础代谢率及活力下降。表现为:甲状腺肿大,缺碘幼畜生长迟缓,骨架短小成侏儒;母畜则引起胚胎早期死亡,胚胎被吸收,流产,产“无毛猪”,全身粘液性水肿,皮变厚,颈粗,弱仔,成活率低。奶牛产奶需较多的碘,易引起缺碘,造成代谢紊乱,影响泌乳。缺碘奶牛还表现为不排卵,出现软骨病。动物对碘有较高的耐受性,安全限较宽,不易产生中毒。据报道,肥育后期的猪每公斤日粮含量为400 ̄800mg时,出现中毒现象,表现为生长缓慢,采食量、血红蛋白及肝脏含铁量下降。铁和碘有相互影响的作用,增加铁可减少碘过多的不良影响。牛、羊对碘的耐受力较猪低,奶牛和绵羊对碘的最大耐力为50mg/kg日粮,母鸡饲喂含碘量为312mg/kg的日粮,产蛋量显著下降,含碘达500mg/kg时,可使产蛋停止。饲料含碘受土壤影响,沿海一带含碘量较高,海洋植物含碘特别丰富。我国内陆地区的土壤含碘量低,故内陆地区生产的饲料常缺碘。
动物对碘的需要很低,故内陆地区生产的饲料常缺碘。 注是的碘在堆贮过程中易被破坏。应用含稳定碘0.007%的碘化食盐0.5%的日粮即可满足猪对碘的需要。
(六)钴 钴是维生素B12的组成成分,其作用主要是通过维生素B12 参与机体造血。据报道,钴还与蛋白质、脂肪代谢有关。单胃动物必须以维生素B12 的形式提供;反刍动物的瘤胃微生物能利用钴合成维生素B12,为动物所利用, 故在反刍动物的饲料中添加钴,可满足其对维生素B12的需要,但据测定, 瘤胃微生物合成的维生素B12利用率低,因此提供钴的量远大于维生素B12的实际需要量。猪有添加钴促进生长和提高饲料利用率的报道,也有关于猪消化道末端微生物能利用钴合成部分维生素B12的报道,但吸收情况不清楚。当饲料中含有适量的维生素B12是否需要在饲料中添加钴也不清楚。然而,当维生素B12不足时,添加钴是有益的。人有推荐饲料中经常配入0.1mg/kg的钴,肯定能满足猪的需要。反刍动物缺钴时,食欲不振,生长不良,贫血,似营养不良症等。反刍动物饲粮钴低于0.08mg/kg时,可出现缺钴症。给反刍动物补充钴,注射钴效果甚微,必须经口投给。
钴对动物是低毒元素,一般动物不易中毒。据报道,猪日粮中含钴400mg/kg可使幼龄仔猪中毒;奶牛和肉牛最大安全量为每公斤日粮10 ̄20mg,而羊则为50mg,鸡较敏感,为4mg。增加饲料中铁、锰、锌浓度可减轻中毒症状,补加酪蛋白或蛋氨酸可消除钴中毒。动物性饲料中含有丰富的钴,含量约0.8 ̄1.6mg/kg,正常牧草含钴量为0.1--0.25mg/kg,谷物籽实饲料含钴量低,每公斤仅0.06--0.09mg。
(七)硒 多年来一直认为硒是一种毒性元素,至1957年,才认识到它是动物的必需元素。在动物日粮中含0.1mg/kg对动物有利,而5 ̄8mg/kg则有害。硒是谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分,此酶可分解细胞内过氧化物,防止对细胞膜脂的氧化破坏反应,保护生物膜免遭损害。硒能加强维生素E的抗氧化作用,二者在这一生理功能上有协同作用。在饲料中补加维生素E可以减轻缺硒症状,或推迟死亡时间,但不能从根本上消除病因。缺硒时,动物体内细胞抗过氧化物毒性能力降低,细胞被过氧化物破坏,出现水肿、出血,渗出性素质,肝细胞坏死,脾脏纤维性萎缩,肌肉不正常,心肌变性。表现为白肌病,生理机能紊乱,生长受阻,猪和兔还表现为肝坏死,雏鸡为渗出性素质病。
植物中的硒与土壤含硒含量有直接关系。“六五”期间,我国已完成饲料牧草中硒含理分布图。黑龙江、陕西等省有大面积缺硒地带,这些地区的克山病、白肌病、大关节病均与缺硒有关。陕西省紫阳县、湖北省恩施县的部分地区为高硒地区,常见有猪硒中毒病。严重的甚至死亡。
硒是有毒元素,鸡饲料中硒含量超过5mg/kg,会使蛋的孵化率降低,胚胎异常;奶牛饲料中含硒5mg/kg,肉牛8.5mg/kg,猪5 ̄8mg/kg,羊10 ̄20mg/kg均可引起中毒。砷制剂可减轻猪的硒中毒。禾谷类籽实饲料含硒量较低,且变化范围大。一般豆科牧草和禾本科草含硒较丰富。我国鱼粉含硒丰富。硒的添加物一般为亚硒酸钠。
(八)钼 钼是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶和植物亚硝酸还原酶的组成成分。参与细胞内电子转运链和瘤胃微生物代谢。饲喂缺钼饲料,种蛋品质下降,所孵雏鸡生长缓慢,动物对钼的需要量甚微,生产情况下动物不易发生缺钼。适量的钼能促进反刍动物生长,提高泌乳牛的早期泌乳量。钼和铜动物体内存在着明显的拮抗,但在特定的情况下二者又有协同作用。据报道,饲料中铜、钼比例为最佳时(6--10:1),即使钼的浓度较高,也不会引起
离的钼中毒或铜缺乏。饲料中铜含量低时,较小量的钼就能引起中毒。正常水平的无机硫酸盐能降低体内钼的存留量。
钼中毒常见于高钼的碱土地区。长期采食过量钼的反刍动物易产生“腹泻症”,牛、羊、兔有中毒的报道,猪和鸡在自然条件下还未见有钼中毒。家畜对钼的耐受性有很大差异,德国巴斯夫(BASF )公司提出, 配合饲料中钼的最大安全量为牛6mg/kg日粮、羊10mg/kg日粮、猪720mg/kg日粮,禽100mg/kg日粮(美国NRC, 1980)。 关于畜对钼的需要,近年来已有人进行了研究,但确切的需要量还不清楚。1984年,德国巴斯夫公司的建议量为: 牛、羊0.5 ̄1mg/kg,猪、禽1mg/kg以下。
(九)氟 长期以来,人们是以有毒元素对氟进行研究的,直到70年代初才确定为动物所必需的元素。氟是哺乳动物骨骼和牙齿的结构成分。微量的氟是牙齿、骨骼生长、保健所必需的。自然条件下,动物不易缺氟。当喂给含氟量不足日粮时,动物体增重降低,牙发生色素沉着。成年动物缺氟,产生骨质疏松症和龋齿。目前关于氟的营养作用研究较多的还是鼠,对家畜的研究较少。由于有些地区土壤含有较多的氟或环境的污染,易出现氟中毒,尤其是牛氟中毒时有报道。其症状为:食欲严重减退,产奶量下降,生长减慢,四肢僵直,骨骼增大, 严重时引起死亡。长期食含氟过多的饲料,氟会积累在机体组织中, 使骨骼变厚变软,强度降低,牙珐琅质出现斑点,严重的形成锐状齿,影响采食。日粮中的铝盐和过量的钙可缓解氟中毒。某些动物对氟的耐受量见表1-2。表2镍、硅、铬、钒、锡、砷在70年代初已被证实为动物所必需的元素,但在自然条件下一般不易缺乏,无需补充。动物对各种矿物元素的需要见附录Ⅲ、表1-3;最大耐受量和中毒水平。
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