1.牛必须的矿物质
动物或植物的体内含有很多种矿物质,但以动物之营养而言,这些矿物质并非都是必要的。现在动物必要的矿物质推测如表1所示。矿物质视其在动物体内分布量的多寡而大体区分为主要元素与微量元素。微量元素当中,表1Ⅱ栏所列出者,以及Ⅰ栏之Mo与Ni即使是牛必要者,但由於其要求量极微小,故在一般饲养条件下可以说是不会缺乏的。在此种情况下,实际上为牛必要的矿物质而应加以注意者,主要元素方面有Ca、P、Mg、Na、K、Cl、S等7种,微量元素方面有Co、Cu、Fe、I、Mn、Se、Zn等7种,合计14种矿物质。
表一 牛 必 须 之 矿 物 质<--mstheme-->
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主要元素 <--mstheme--> |
微 量 元 素<--mstheme--> |
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Ⅰ <--mstheme--> |
Ⅱ <--mstheme--> |
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钙(Ca)
磷(P)
镁(Mg)
钠(Na)
钾(K)
氯(Cl)
硫(S)<--mstheme--> |
钴(Co)
铜(Cu)
铁(Fe)
碘(I)
锰(Mn)
钼(Mo)
镍(Ni)
硒(Se)
锌(Zn)<--mstheme--> |
砷(As)
镉(Cd)
铬(Cr)
氟(F)
矽(Si)
(Sn)
钒(V)<--mstheme--> |
矿物质各具有其特殊的生理机能,而矿物质的一般性机能列举如下:
(1)形成难溶性的无机盐类,成为骨、齿的主要构成成分。
(2)形成可溶性无机盐类,存在於体液中,并与渗透压或pH的调节、神经或肌肉的刺激感受性,各种酵素活性的保持等有关连。
(3)与各种有机物结合,并形成酵素或辅酵素等,而与动物体的重要生理机能有关连。大部分的矿物质与这些机能的二种以上有关系。
2.矿物质的缺乏症
动物缺乏矿物质时,视矿物质的种类而分别呈现特有的缺乏症状。缺乏症状视动物的种类而有些许差异,牛方面各种矿物质的缺乏症状如表2所示。
由表2来看,矿物质的缺乏症状是多岐的。其中有的如钴,缺乏时以食欲的低落为主而呈现比较单纯的症状,而铜方面其缺乏症状则在很多方面显现出来,这是因为铜与很多酵素系有关连的绿故。缺乏症状有的容易由牛的外貌看出来,有的很难从外观判别出来。例如,铜缺乏时从早期起就看到毛色或毛质发现变化,故外观上容易判别,而钙缺乏引起的软骨症,除非是牛发生骨折,否则很难察觉出来。
表二 牛 之 矿 物 质 缺 乏 症 的 主 要 症 状<--mstheme-->
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钙:子牛-佝偻病,成牛-软骨症。
磷:成长阻碍、异嗜、繁殖障碍、骨异常。
镁:食欲减退、骨齿之欠损、神经过敏、痉挛。
钠:肌肉痉挛、异嗜、体重减轻、被毛粗刚。
钾:食欲减退、体重减轻、肌力低落、神经过敏、麻痹、抽搐。
氯:食欲减退、成长阻碍。
硫:食欲减退、体重减轻、唾液过多、流泪。
钴:食欲减退、体重减轻、贫血。
铜:食欲减退、成长阻碍、被毛粗刚、贫血、下痢、被毛褪色、步行困难、心
肌萎缩引起心脏麻痹、骨骼异常、繁殖障碍、贫血。
铁:贫血。
碘:甲状腺肿大、死产、生下无毛子牛。
锰:骨骼异常、成长阻碍、繁殖障碍。
硒:白肌症、心脏麻痹、步行困难、後产停滞、成长不良、下痢。
锌:皮肤之角化不全,口及鼻周边部的炎症、脱毛、飞节部肥大、食欲减退、
成长不良。<--mstheme--> |
牧草或饲料作物的矿物质含量,受到其生育土壤的影响很大。即土一草一牛之间具有密切的关系。土壤内某种矿物质不足时,采食此地带之草的牛即地域性的发生缺乏症,以日本为例,即有缺乏磷、钴、铜、硒的地带。
3.矿物质之中毒症
对牛而言矿物质固然是重要的营养素,但摄取量过多时还是会发生中毒。实际上牛在下述场合会发生中毒症。
(1)在自然条件下的发生:在自然状态下,有些地区的牧草或饮水中特定的矿物质含量浓度很高,家畜会引起中毒症。在世界各地,已知铁、铜、硒、铝等发生过此种中毒症,日本方面,牛亦有铁、钼的中毒例发生报告。
(2)给与含高浓度矿物质的饲料时:近年来尝试开发出各种新的饲料资源,但这些饲料有时含有异常多的矿物质。例如,以家畜之排泄物或活性污泥等做为饲料使用时就要特别留意。
(3)矿物质的补给方法错误时:矿物质的缺乏地带必须以各种方法对家畜补给矿物质,但补给方法不适当时就会引起中毒。尤其是铜方面家畜的要求量与中毒界限的差异很小,应当留意。
(4)由於工厂、矿场等环境污染的影响所引起时:由工厂或矿场所排出的粉尘或废水等各种环境污染为原因而引起矿物质中毒。日本方面亦曾在此种原因下牛发生过钼中毒的事例。
任何矿物质若摄取量过多时都会发生中毒症状,而牛比较常见的矿物质中毒症如表3所示。表3所列举者均是属於微量元素,被称为重金属者容易产生过量的弊害。
表三 牛 之 矿 物 质 的 中 毒 症
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元素 <--mstheme--> |
毒性的显现界限
(饲料乾物Kg中mg)<--mstheme--> |
外 观 症 状<--mstheme--> |
出 现 障 碍 的 组 织<--mstheme--> |
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铜
铁
钼
硒
镉
汞
铅 <--mstheme--> |
100
40~100
10
2
0.5
2
30 <--mstheme--> |
食欲减退、下痢、血尿、黄疸。
食欲减退、体重减轻、跛行。
元气丧失、食欲减退、体重减轻、下痢。
呼吸困难、下痢、体重减轻、失明、麻痹、毛或蹄的脱落。
体重减轻、食欲减退、贫血。
下痢、运动失调、失明、麻痹。
贫血、下痢、便 、兴奋、震颤、运动失调。 <--mstheme--> |
消化管、血液、肝脏、肾脏、肌肉、脑。
齿、骨、消化管。
骨、关节、睾丸。
心脏、肝脏、骨、关节、血液。
血液、肾脏、骨髓、肾上腺、心脏。
肾脏、消化管、中枢及末梢神经系。
肝脏、肾脏、血液、消化管、骨、中枢及未梢神经系。 <--mstheme--> |
过量的弊害,有的是该种矿物质本身的弊害所引起者,有的是矿物质间相互作用之下,某种矿物质多时会使其他矿物质的利用性低下,结果引起缺乏症。例如钙过剩时就会引起锌的缺乏,钼多时引起铜的缺乏。另外,硫、铁、锌多时亦成为铜缺乏的诱因。
4.与代谢相关下发生的低矿物质血症
通常饲料中的矿物质含量低时,动物体内的矿物质蓄积量就低下,且血液的矿物质浓度亦低下,但有时饲料中之矿物质含量并非特别低,而血液之矿物质浓度仍然低下并出现某些障碍。这方面,牛有下述之二例特别为人所熟知。
1.低钙血症
被称为乳热者或被称为起立不能症者有很多是属於此种类型。高泌乳牛方面常见到此种情形,於分娩後食欲低落,并呈现起立不能等症状。牛之血液中通常含有9~10mg/dl的钙,但此症状的牛则降低至5mg/dl程度。牛血液中的钙与骨骼中所贮存的钙量相比显得很少。血液中的钙在必要时可由骨骼来补给。而骨骼与血液之间钙的移动,是由上皮小体荷尔蒙与Calcitonin(降血钙素之二种荷尔蒙微妙控制的,通常可适当调节而使血液的钙浓度不断保持一定。因此,分娩後的乳牛所呈现的血液钙的低下,并非是钙缺乏引起者,应认为是在某种原因下调节机能不能委善发挥其机能的结果。目前大家认为其原因是分娩後开始泌乳时有多量的钙急激被排出体外,而在上皮小体荷尔蒙的作用下由骨骼而来的钙的补给却配合不上,从而一时性的造成血液中钙体浓度的低下。
2.低镁血症
在初春将牛放牧於草地时,经约一周左右突然发生痉挛,并倒下来,一般将此称为青草抽搐症(grass tetany)。牛之血清中的镁浓度通常为18~30mg/l程度,而发生青草抽搐症的牛则降至5mg/l以下。此时於静脉内注射镁虽然有效果,但此亦很难说是单纯的镁缺乏症。饲料中镁浓度低固然是发病原因之一,但更重要者,会阻碍镁吸收的各种因素推测亦与本症的发生有关连。例如,饲料中钾或容易分解之形态的氮多时,就会阻碍镁的吸收,并成为发病因素。另外,环境条件之急变所带来的紧迫亦可能是使血液之镁浓度低下的一个因素。似此,青草抽搐症的发生与很多因素有关连,相当复杂,目前尚未完全解明其病因。
5.抗病性与矿物质
与所谓矿物质的缺乏症不同,而最近颇受人重视的问题是矿物质缺乏时对感染病的抵抗力,即免疫力低落的情形。目前,关於这方面的研究大部分是使用小白鼠、大白鼠等实验动物,很少直接用牛进行研究,推测起来牛方面矿物质亦与抗病性有关系。现在已证实与抗病性有某些关系的矿物质有镁、磷、锌、铁、铜、硒等。这些矿物质何以对感染病的抵抗力有关系,目前尚不大清楚。但至少已知锌、铁、铜、硒缺乏时,免疫反应受到阻碍,而且白血球的机能低落。而且,锌、铜等为superoxide dismutase的成分,由於此种酵素与食细胞之细胞捕食作用有关系,故在与这些酵素活性的关连下可能与免疫性有关系。
6.其他与矿物质有关系的疾病
肥育牛方面时常发生尿路结石症。尿路结石症是在各种因素下发生,而且结石的成分亦不相同。惟浓厚饲料多给的场合常发生的尿路结石的成分,几乎没有例外的以镁及磷为主体。推测这是随着浓厚饲料的多给,尿中的磷浓度提高,此时镁结合而形成不溶性的化合物,此阻塞於肾脏或输尿管而发病。
7.结 论
如上所述,矿物质在各种情形下与牛的疾病有关连。尤其是我国的牛饲养管理形态一般是极为集约性的,饲料内容亦以浓厚饲料为主体,此与低质的粗饲料相组合,从营养上来看是相当偏差的。即使如此,在营养素方面大家对矿物质的重要性却不大关心。今後我国的畜产业,不论是乳牛或肉牛 ,均应改进饲养方法以使其生产能力发挥至最大限度,从而对矿物质亦应多加关心。