第七章礦物質(zhì)與動(dòng)物營養(yǎng)

1、第七章礦物元素與動(dòng)物營養(yǎng)本章要點(diǎn)本章要點(diǎn) 礦物元素的主要生理功能生理功能、典型缺乏癥。第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 常量元素常量元素第三節(jié)第三節(jié) 微量元素微量元素第一節(jié) 概 述一、動(dòng)物的必需礦物元素（一）動(dòng)物必需元素的概念 在動(dòng)物體內(nèi)具有確切生理功能和代謝作 用，缺乏會(huì)導(dǎo)致缺乏癥和相應(yīng)的生化變 化，補(bǔ)給相應(yīng)的元素缺乏癥即可消失。 （二）動(dòng)物必需元素種類(22種) CaCa、P P、K K、NaNa、CICI、MgMg、S S；FeFe、ZnZn、CuCu、MnMn、I I、SeSe、CoCo 、MoMo、CrCr 、F F、NiNi、SiSi等等（三）常量元素和微量元素1.常量元素常量元

2、素: 體內(nèi)含量體內(nèi)含量0.01%,Ca、P、K、Na、CI、Mg、S; 其中其中CaCa、P P、NaNa、CICI動(dòng)物常感缺乏，一般反芻動(dòng)動(dòng)物常感缺乏，一般反芻動(dòng)物還需補(bǔ)物還需補(bǔ)S S，牛春季大量采食幼嫩青草需補(bǔ)，牛春季大量采食幼嫩青草需補(bǔ)MgMg。2.微量元素微量元素:體內(nèi)含量體內(nèi)含量0.01%, Fe、Zn、Cu、Mn、I、Se、Co、Mo、Cr 、F、Ni、Si、Sn、V、As等。等。前前6 6種單胃動(dòng)物常感缺乏，反芻動(dòng)物常種單胃動(dòng)物常感缺乏，反芻動(dòng)物常需補(bǔ)需補(bǔ)CoCo。鍶鍶(Sr)(Sr)、LiLi、BaBa、BrBr、B B等為動(dòng)物所必等為動(dòng)物所必需，有爭(zhēng)議。需，有爭(zhēng)議。表7-1

3、動(dòng)物體內(nèi)某些必需礦物元素含量常量元素常量元素 體內(nèi)濃度體內(nèi)濃度(%) 微量元素微量元素 體內(nèi)濃度體內(nèi)濃度(mg/kg) 鈣 1.50 鐵 20 -80 磷 1.00 鋅 10 -50 鉀 0.20 銅 1 - 5.0 鈉 0.16 錳 0.2 - 0.5 氯 0.11 碘 0.3 - 0.6 硫 0.15 鈷 0.02- 0.1 鎂 0.04 鉬 1.0 - 4.0 硒 1.7 鉻 0.08不同動(dòng)物體內(nèi)礦物元素含量不同動(dòng)物體內(nèi)礦物元素含量常量元素（%）微量元素（mg/kg）CaPNaKCIS MgFeZnCuMnI SeCo豬1.110.710.160.250.150.049025250.20

4、雞1.500.800.120.110.060.150.0340351.30.40.25牛1.200.700.140.100.170.150.0550205.00.30.430.04綿羊2.001.100.130.170.110.100.0678265.30.40.200.01人1.801.000.150.350.150.250.0574281.70.30.400.30二、礦物元素的一般功能( (一一) )構(gòu)成動(dòng)物體組織的重要組成成分構(gòu)成動(dòng)物體組織的重要組成成分 如 Ca、P、Mg是骨骼牙齒主要成分；( (二二) )調(diào)節(jié)、催化體內(nèi)生化反應(yīng)和激活劑調(diào)節(jié)、催化體內(nèi)生化反應(yīng)和激活劑 如 H、E和某些V

5、it的成分；( (三三) )維持體液的滲透壓和酸堿平衡維持體液的滲透壓和酸堿平衡 如 NaHCO3/H2CO3( (四四) )維持神經(jīng)、肌肉的興奮性維持神經(jīng)、肌肉的興奮性 Na+、K+使興奮性提高，Ca+、Mg+降低興奮性；( (五五) )畜禽產(chǎn)品的組成成分畜禽產(chǎn)品的組成成分礦物元素在體內(nèi)的動(dòng)態(tài)平衡肌肉、骨骼肌肉、骨骼血液血液消化道消化道尿、尿、體表體表軟組織器官軟組織器官產(chǎn)品（奶蛋等）產(chǎn)品（奶蛋等）三、礦物元素利用率（一）凈利用率凈利用率礦物元素在體內(nèi)收支平衡為基礎(chǔ)，測(cè)定兩組礦物質(zhì)沉積量： （B B2 2-B-B1 1）/ /（I I2 2-I-I1 1）100%100%（二）相對(duì)利用率相對(duì)

6、利用率以動(dòng)物效應(yīng)為標(biāo)識(shí)，用待測(cè)元素的效應(yīng)與所選含同樣元素的標(biāo)準(zhǔn)物效應(yīng)比較。（三）凈吸收率凈吸收率（I-C1+C0）/I 100%，區(qū)分內(nèi)外源，采用同位素進(jìn)行。第二節(jié) 常量元素一、鈣與磷一、鈣與磷二、鎂二、鎂三、鉀、鈉和氯三、鉀、鈉和氯四、硫四、硫一、鈣與磷（一）（一）鈣、磷在動(dòng)物體內(nèi)的分布鈣、磷在動(dòng)物體內(nèi)的分布 含量最高，Ca+P為活重的1-2%，體內(nèi)礦物元素總量的3/4。 Ca的99%、P的75%-85%存于骨骼牙齒。軟骨組織中也豐富，其余Ca主要存于細(xì)胞外液。P除骨骼、牙齒外，分布各組織器官的細(xì)胞和血液。 骨骼牙齒中Ca、P存在形式:1.非晶型化合物 Ca3(PO4)2、CaCO3、 Mg

7、3(PO4)22.結(jié)晶羥基磷灰石 Ca10(PO4 )6 (OH)2 不同動(dòng)物Ca的代謝（g）動(dòng)物年齡體重?cái)z入吸收內(nèi)源糞Ca內(nèi)源尿Ca總糞Ca存積Ca分解Ca（kg）豬15周35114.71.450.117.813.310.2綿羊6月302.651.30.850.052.22.42.03牛5周505.85.30.50.011.1215.010.3牛14周38026.69.66.46微量23.46(二)鈣Ca、P主要生理功能1.1.骨骼、牙齒的主要成分骨骼、牙齒的主要成分：骨組織中灰分25%；骨骼灰分中鈣36%，磷18%。骨骼是動(dòng)物體鈣、磷貯備庫，并調(diào)節(jié)血液中鈣、磷水平。2. Ca2. Ca的其

8、他功能的其他功能: : 激活多種酶：激活多種酶：凝血； 維持正常的神經(jīng)與肌肉興奮性維持正常的神經(jīng)與肌肉興奮性，血鈣下降,神經(jīng)、肌肉 興奮性增強(qiáng)，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生抽搐； 體液調(diào)節(jié)，改變生物膜通透性體液調(diào)節(jié)，改變生物膜通透性； 促進(jìn)胰島素、兒茶酚胺、腎上腺皮質(zhì)固醇、甚至唾液分泌促進(jìn)胰島素、兒茶酚胺、腎上腺皮質(zhì)固醇、甚至唾液分泌； 產(chǎn)蛋、泌乳產(chǎn)蛋、泌乳。3.P3.P的其他作用：的其他作用： 參與體內(nèi)能量代謝參與體內(nèi)能量代謝; ; 促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收; ; 保證生物膜的完整保證生物膜的完整; ; 構(gòu)成構(gòu)成DNADNA、RNARNA和一些酶的成分。和一些酶的成分。(三)影響Ca、P吸收利用的

9、因素1.1.消化道酸性環(huán)境利于消化道酸性環(huán)境利于CaCa、P P吸收：吸收： 無機(jī)Ca、P主要在小腸前端以離子吸收，有機(jī)P主要在小腸后端吸收。若消化道pH過高，溶解的Ca、P也會(huì)結(jié)合成不溶性磷酸三鈣。胃酸分泌不足，Ca、P吸收減少。2.2.飼料中飼料中CaCa、P P比例：比例： Ca、P供給充足，比例不當(dāng)會(huì)嚴(yán)重影響吸收利用； 生長動(dòng)物鈣、磷比1-1.511-1.51為宜，產(chǎn)蛋雞4-614-61。3.VitD3.VitD促進(jìn)對(duì)鈣、磷的吸收與利用促進(jìn)對(duì)鈣、磷的吸收與利用，并起著調(diào)節(jié)鈣、磷比例平衡的作用。 4.鈣、磷來源不同，其利用率不同： (1)植物中磷1/3-2/3是植酸磷（六磷酸環(huán)已酯），利

10、用率:豬20-60%，雞30%甚至更低。 有效磷含量總磷含量植酸磷含量有效磷含量總磷含量植酸磷含量 或 有效磷含量總磷含量有效磷含量總磷含量30%30% 可利用P%=無機(jī)P+植物來源P30%30% 植酸磷與Ca、Mg、Cu、Mn、Fe、Zn等離子生成穩(wěn)定絡(luò)合物，影響消化吸收。n瘤胃微生物可分泌植酸酶，可利用植酸磷。馬、兔植酸磷利用率高于豬、禽。 (2)植物中草酸、FA等與Ca結(jié)合成草酸鈣、鈣皂等不溶物，降低鈣利用率。 (3)動(dòng)物性飼料Ca、P利用率較高。 豬、禽對(duì)無機(jī)磷利用率較高，70%以上。 在配制日糧時(shí)，動(dòng)物性飼料中的P和無機(jī)P視為有效磷，其總磷的含量即為有效磷的量。例：例：一種大麥含總磷

11、0.33%，植酸磷0.16%。一種肉骨粉含總磷4.7%。此大麥和肉骨粉的有效磷含量各為多少? 大麥有效磷含量：0.33%-0.16%=0.17% 肉骨粉有效磷含量：4.7%5.過多的Fe、Pb、Mn、Al等與磷酸根形成不溶性鹽，影響磷吸收；過多的Fe、Zn等降低Ca的吸收、利用。6.人蛋白質(zhì)攝入量明顯影響尿鈣排出，攝入增加，尿鈣排出隨之增加。7.日糧Ca、P，Ca吸收利用率。8.不同生理階段利用率不同。 如妊娠和泌乳期、產(chǎn)蛋期等Ca、P利用率高；年齡，Ca、P利用率。(四)鈣、磷缺乏和過多1.1.鈣、磷缺乏癥鈣、磷缺乏癥 輕者，異嗜癖;嚴(yán)重者，骨骼病變。(1)1)佝僂?。贺E?。?幼齡動(dòng)物骨骼

12、發(fā)育不良，鈣化不全，骨骼軟弱無力，由于體重的壓力，骨骺變粗，關(guān)節(jié)腫大，骨骼彎曲變形，表現(xiàn)為肋骨與肋軟骨結(jié)合部位有念珠狀突起，四肢畸形，呈“O”或“X”形，弓背；雞龍骨“S”形。佝僂病佝僂病(2)(2)骨質(zhì)疏松癥：骨質(zhì)疏松癥：成年動(dòng)物。骨中礦物元素含量正常，只是絕對(duì)總量減少。一是骨基質(zhì)蛋白質(zhì)合成障礙，減少礦物沉積，骨絕對(duì)總量減少；一是長期低鈣攝入，代謝功能減弱，骨總灰分減少強(qiáng)度降低。(3)骨軟化癥：骨軟化癥： 成年動(dòng)物。Ca、P、VD3缺乏或不平衡，高產(chǎn)動(dòng)物（奶蛋等）過多動(dòng)用骨中礦物引起。(4)母畜產(chǎn)后癱瘓：高產(chǎn)奶牛因缺Ca引起內(nèi)分泌異常。分娩后產(chǎn)奶對(duì)Ca需要突然增加，甲狀旁腺素、降鈣素分泌不能

13、適應(yīng)這種突然變化引起癱瘓。(5)雞產(chǎn)薄殼蛋、軟殼蛋，破損率增加2.鈣、磷過多(1)Ca過多，會(huì)阻礙P、Zn、Mn、Fe、I等吸收；(2)Ca與FA結(jié)合成鈣皂排出，降低脂肪的吸收率； (3)P過多, Ca、Mg等吸收利用率下降。(五)鈣、磷的來源和供給n谷物及其副產(chǎn)品谷物及其副產(chǎn)品(如糠麩)及油餅類油餅類富含P，缺鈣,但其中1/32/3為植酸磷。n幼嫩莖葉含CaCa較高，豆科牧草Ca較其他牧草豐富，隨成熟，Ca，其中P也較豐富。藁稈、塊根莖含低。n動(dòng)物常感不足，以礦物質(zhì)飼料補(bǔ)充。二、鎂（一）體內(nèi)的分布（一）體內(nèi)的分布 占骨灰分0.50.7%。占體重0.040.05%。存于所有組織。其中70%骨中

14、，其余在細(xì)胞的內(nèi)和外液，其濃度細(xì)胞內(nèi)大于外。蛋殼中含少量。(二)生理功能和缺乏癥1.1.生理功能：生理功能： (1)1)骨骼牙齒結(jié)構(gòu)物質(zhì)骨骼牙齒結(jié)構(gòu)物質(zhì)：磷酸鹽、碳酸鹽 (2)2)許多酶的必需輔助因子許多酶的必需輔助因子，起著活化酶的作用，起著活化酶的作用 (如焦磷酸酶、磷酸轉(zhuǎn)移酶、膽堿脂酶、ATP酶、 肽酶等)，參與多種代謝參與多種代謝(如糖、蛋白質(zhì)、脂肪、能 量代謝、高能鍵斷裂等)。 (3)(3)維持神經(jīng)、肌肉興奮性維持神經(jīng)、肌肉興奮性: :抑制神經(jīng)肌肉興奮性 （4 4）DNADNA、RNARNA、蛋白質(zhì)合成、蛋白質(zhì)合成 2.缺乏癥：不足，血Mg，神經(jīng)、肌肉興奮性。嚴(yán)重者發(fā)生痙攣、抽搐等癥

15、狀。牛缺鎂痙攣癥為缺鎂典型癥狀。(三)鎂的來源與供給 飼料含有豐富的飼料含有豐富的MgMg 牛在春季大量采食幼嫩青草可以引起缺鎂痙攣癥(草痙攣草痙攣) )。應(yīng)注意補(bǔ)鎂應(yīng)注意補(bǔ)鎂。 過多：過多：降低采食量，引起腹瀉等。三、鉀、鈉和氯維持細(xì)胞內(nèi)、外液滲透壓和酸堿平衡，控制水代謝起重要作用，各自又有特殊的作用。( (一一) )鉀鉀 1.1.分布分布 鉀約占活體重0.2%，主要K+ 存于胞內(nèi)。2.2.生理功能與缺乏：生理功能與缺乏：(1)(1)維持胞內(nèi)滲透壓，保持細(xì)胞容積，維持酸堿維持胞內(nèi)滲透壓，保持細(xì)胞容積，維持酸堿 平衡：平衡：維持胞內(nèi)滲透壓和酸堿平衡主要陽離子。(2)(2)通過細(xì)胞對(duì)通過細(xì)胞對(duì)G

16、lcGlc的吸收影響的吸收影響CHOCHO代謝代謝；(3)(3)維持神經(jīng)、肌肉的興奮性和心血管的正常功能維持神經(jīng)、肌肉的興奮性和心血管的正常功能。 K，神經(jīng)、肌肉興奮性。 此外，K+對(duì)細(xì)胞分裂過程具有特殊作用。 缺鉀缺鉀，神經(jīng)、肌肉的興奮性降低，全身肌肉軟 弱，步態(tài)不穩(wěn)，心電圖異常。2.來源與供給:n飼料含豐富的鉀，日糧一般不會(huì)缺乏。飼料含豐富的鉀，日糧一般不會(huì)缺乏。n下痢動(dòng)物，因鉀的損失，引起體內(nèi)滲透下痢動(dòng)物，因鉀的損失，引起體內(nèi)滲透壓和酸堿平衡的失調(diào)。壓和酸堿平衡的失調(diào)。(二)鈉和氯1.1.分布與生理功能：分布與生理功能：(1)Na(1)Na 占體重0.15%-0.25%,大部分在細(xì)胞外液

17、。 維持體液滲透壓和酸堿平衡、調(diào)節(jié)體液容量維持體液滲透壓和酸堿平衡、調(diào)節(jié)體液容量： 參與水代謝、體溫調(diào)節(jié)； 維持正常神經(jīng)肌肉興奮性和神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞維持正常神經(jīng)肌肉興奮性和神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞： 不足則神經(jīng)、肌肉的興奮性降低； 鈉由唾液入瘤胃，鈉由唾液入瘤胃，防止瘤胃過酸防止瘤胃過酸： 以碳酸氫鈉的形式。（2）氯主要分布主要分布細(xì)胞外液。血中以NaCl存在，在胃 液中以HCl存在。主要生理功能主要生理功能：維持細(xì)胞外液滲透壓；胃酸的形成，保證胃蛋白酶所必需的pH，有 助于營養(yǎng)物質(zhì)的溶解與消化。殺菌作用。2.2.來源與供給來源與供給：n飼料鈉氯量常不能滿足需要。食鹽食鹽是主要來源，還有調(diào)味增進(jìn)采食量的作

18、用。n缺乏癥：缺乏癥：長期攝取不足，動(dòng)物活力下降、食欲減退、精神不振；生長緩慢、發(fā)育停止；成年動(dòng)物體重下降；奶牛被毛逆立、體重和泌乳量下降。3.3.食鹽量過多食鹽量過多: :中毒 四、硫( (一一) )分布與生理功能分布與生理功能 1.1.分布：分布： 體內(nèi)含0.15%，分布全身細(xì)胞。大部分以有機(jī)物存 于毛、蹄、角、爪、羽毛的角蛋白。幾乎所有體 蛋白都含硫AA(Met、Cys等)，許多H也有含硫AA。 硫胺素、生物素、含硫粘多糖、硫酸軟骨素、硫 酸粘液素及谷胱甘肽等重要活性物質(zhì)都含硫。2.生理功能：n合成各種含合成各種含S S蛋白質(zhì)、激素；蛋白質(zhì)、激素；n硫胺素參與硫胺素參與CHOCHO的代謝

19、；的代謝；n粘多糖參與膠原和結(jié)締組織代謝等。粘多糖參與膠原和結(jié)締組織代謝等。(二)來源與供給： 飼料中硫往往不能滿足需要:1.1.單胃動(dòng)物補(bǔ)含硫單胃動(dòng)物補(bǔ)含硫AAAA滿足需要：滿足需要：含硫AA和含硫Vit滿足需要時(shí)，不會(huì)表現(xiàn)缺硫。2.2.反芻動(dòng)物不易缺乏：反芻動(dòng)物不易缺乏： 反芻動(dòng)物使用NPN，易出現(xiàn)硫不足，可補(bǔ)無機(jī)硫，滿足消化道微生物合成含硫有機(jī)物需要。 缺硫影響微生物對(duì)CF消化和瘤胃VFA比例，日糧N:S比10-14:1為宜。高產(chǎn)奶牛日糧S應(yīng)為DM的0.23%-0.26%。 3.3.高產(chǎn)毛反芻動(dòng)物補(bǔ)高產(chǎn)毛反芻動(dòng)物補(bǔ)S S，單胃動(dòng)物補(bǔ)含硫，單胃動(dòng)物補(bǔ)含硫AAAA 含硫AA不足單胃動(dòng)物日糧中

20、補(bǔ)無機(jī)S，可改善生長發(fā)育和生產(chǎn)性能。 第三節(jié) 微量元素一、鐵一、鐵二、鋅二、鋅 三、銅三、銅四、錳四、錳五、硒五、硒六、碘六、碘七、鈷七、鈷一、鐵含量與分布含量與分布30-70mg/kg60-70%于Hb、2-20%肌紅蛋白貯存器官貯存器官肝、脾、骨髓生理功能生理功能參與載體組成、轉(zhuǎn)運(yùn)和貯存營養(yǎng)素：參與物質(zhì)代謝：CHO代謝酶類生理防衛(wèi)機(jī)能：轉(zhuǎn)鐵蛋白、乳鐵蛋白轉(zhuǎn)鐵蛋白、乳鐵蛋白鐵的吸收和代謝吸收吸收:十二指腸、胃代謝代謝: Hb排泄排泄: 糞缺乏缺乏: 貧血二、鋅含量與分布含量與分布10-100mg/kg骨骼肌50-60%、骨骼30%生理功能生理功能參與體內(nèi)酶組成參與體內(nèi)酶組成：200200多種

21、多種維持上皮細(xì)胞和被毛的正常形態(tài)、維持上皮細(xì)胞和被毛的正常形態(tài)、 生長和健康生長和健康：胱氨酸、粘多糖胱氨酸、粘多糖維持激素的正常作用：胰島素胰島素維持生物膜的結(jié)構(gòu)和機(jī)能：吸收代謝吸收代謝吸收吸收非反芻 小腸、反芻 真胃小腸代謝代謝肝排泄排泄膽汁、胰液其他消化液缺乏缺乏 皮膚不完全角質(zhì)化三、銅含量與分布含量與分布2-3mg/kg肌肉肝生理功能生理功能金屬酶組成部分：細(xì)胞色素氧化酶細(xì)胞色素氧化酶維持鐵的正常代謝：Hb、紅細(xì)胞成熟參與骨的形成：骨細(xì)胞、膠原、彈性蛋白CuCu的吸收代謝的吸收代謝吸收吸收消化道各段（主要小腸）消化道各段（主要小腸） 銅藍(lán)蛋白銅藍(lán)蛋白代謝代謝肝肝肝細(xì)胞的Cu形成含Cu巰基His三甲基內(nèi)鹽再到酶缺乏缺乏貧血低色素小紅細(xì)胞性貧血、正常色素或正常紅細(xì)胞性貧血、低色素和大紅細(xì)胞性貧血；骨折、骨畸形四、錳 含量分布含量分布0.2-0.3mg/kg骨、肝、腎、胰吸收吸收十二指腸代謝代謝 經(jīng)肝通過膽汁和胰腺分泌排出缺乏缺乏 滑腱癥禽類，脛骨和跖骨之間的關(guān)節(jié)腫大畸形脛骨扭向彎曲，長骨增