第五节 矿物质与动物营养 矿物质是一类无机营养物质，存在于动物体的各组织中，广泛参与体内各种代谢过程，除C、H、O、N四种元素主要以有机化合物形式存在外，其余各种元素无论含量多少，统称为矿物质或矿物质元素。 矿物质在机体生命活动中起着重要的作用，尽管食物中有满足机体需要的能量，并且蛋白质和其他有机物质都很丰富，但缺乏矿物质则动物终将死亡。 一、矿物质营养概述 （一）、必需矿物质元素 动物所需要的，在体内具有确切生理功能和代谢作用，日粮供给不足或缺乏时可引起生理功能和结构异常，并导致缺乏症的发生，补给相应的元素，缺乏症即可消失的元素都叫必需矿物质元素。 常量元素：Ca、P 、K 、Na、Cl、Mg、S 微量元素：Fe、Cu、Co、Zn、Mn、Se、I、Mo、F、Cr、Cd、Si、Ni、As、Ab、Li、B、Br等 (二) 、矿物质元素在动物体内的含量与动态平衡 （三）、矿物质的营养生理功能 （四）、矿物质的需要与供给 二、主要矿物质元素简介 （一）、Ca 1、功能 （1）、是动物体的结构物质，99%的Ca构成骨骼和牙齿，其余存在于血浆和软骨组织中。 （2）、维持N肌肉的正常功能，血Ca低时，N肌肉的兴奋性增高，引起抽搐。 （3）、参与凝血过程。 （4）、是多种酶的激活剂或抑制剂。 2、缺乏症 （1）幼龄动物患佝偻病 由于日粮缺乏Ca，软骨骨细胞不断增生，软骨细胞间质不断骨化，结果出现骨端粗大，关节肿大，腿骨弯曲，脊柱呈弓状，肋骨与软骨结合部位有捻珠样突起。 （2）成年动物患软骨症或骨质疏松症 由于日粮缺Ca，或Ca、P比例不当，动物过多地调用了骨骼中Ca的贮备，而使骨骼组织呈海绵状，容易骨折，多发生在骨盆骨、股骨和腰荐骨椎骨。马上下腭骨显著肿大、头增大，产蛋鸡蛋壳变薄、粗糙、易破损，产蛋量和孵化率下降。 （3）Ca痉挛 由于神经冲动的正常传导，肌肉、心肌的正常收缩都需要Ca，所以当血Ca过低时，动物出现痉挛、抽搐，肌肉、心肌激烈收缩，痉挛症（又称奶牛产后麻痹综合症）是Ca痉挛的典型例子，此病多发生在高产奶牛, 发病时表现异常兴奋、肌肉痉挛、麻痹。 3、来源与供应 植物性饲料中含Ca量低，一般不能满足动物的营养需要；动物性饲料和矿物性饲料中Ca含量较高，是Ca的主要来源。 （二）、P 1、功能 （1）、80%的P存在于骨骼和牙齿中，其余大部分构成软组织成分，小部分存在于体液中。 （2）、以PO43-形式参与许多物质代谢过程，如参与氧化磷酸化过程，形成高能化合物，在高能磷酸键中贮存能量，供机体生命活动利用。 （3）、是RNA、DNA及CoI的成分。 （4）、是细胞膜和血液中缓冲物质的成分 2、缺乏症 动物饲养实践中，P不足是一种比较常见的现象，由于P与Ca共同构成骨骼，故当缺P时同样也会引起幼龄动物患佝偻症，成年动物患软骨症，缺P动物表现为食欲不良，增重减缓，全身虚弱，幼动物异嗜癖比缺Ca时更严重，常啃食毛、骨、泥土及破布等。母畜发情异常，屡配不孕。 3、来源与供应 禾本科耔实和糠麸中含P量较高，但其中60%的P是以植酸P的形式存在。单胃动物对植物性P的消化能力很低，如果添加植酸酶，可提高植物性P的利用效率。 动物性饲料和矿物性饲料中P的利用效率高。 （三）、Mg 功能： （1）、70%的Mg以磷酸盐与碳酸盐的形式存在于骨骼和牙齿中，25%左右的Mg与蛋白质结合成络合物存在于软组织的细胞中。 （2）、Mg与某些酶的活性有关，是焦磷酸酶、胆碱酯酶，三磷酸腺苷酶和肽酶等多种酶的激活剂，在糖和蛋白质代谢中起重要作用 （3）、一定浓度的Mg能保证N肌肉器官的正常机能，浓度低时，N、肌肉兴奋性提高，浓度高时则抑制。 2、缺乏症 实际饲养中，Mg缺乏症主要发生在反刍动物，如乳牛、肉牛和绵羊均有发生。 反刍动物缺Mg症可分为两种类型：一种类型是长期饲喂缺Mg的日粮，以致贮存在体内的Mg消耗殆尽而发生的缺Mg症，主要症状为痉挛，为了与缺Ca引起的痉挛症相区别，常将其称为Mg痉挛症。这种类型的缺Mg症主要发生于土壤中，缺Mg地区的犊牛和羔羊。另一种类型是早春放牧的反刍动物，由于采食含Mg量低、吸收率又低的青牧草而发生的缺Mg症，由于是采食青牧草引起，故又称草痉挛。草痉挛常发生于春季，由舍饲过渡到放牧期间，表现为N过敏、肌肉痉挛、呼吸弱、抽搐、甚至死亡。 此外，幼龄犊牛在食用低Mg人工乳时，也会引起低血Mg，其临床症状与青草痉挛相似，严重时可造成死亡，一般出生后50-70日龄的犊牛比较多见。 3、来源与供应 Mg普遍存在于各种饲料中，尤其是糠麸、饼粕和青饲料中含Mg丰富。谷物类、块根 茎类饲料中也含有较多的Mg。 对缺Mg地区的反刍动物，可采用氧化镁、硫酸镁或碳酸镁进行补饲。 （四）、Na与Cl 功能： （1）、Na、Cl分布于细胞外液中，是维持细胞外液渗透压平衡与酸碱平衡的主要离子。 （2）、Na和其他离子一起参与维持正常N肌肉的兴奋性，对心肌活动起调节作用。 （3）、以重碳酸盐形式存在的Na可为反刍动物创造适宜环境。 （4）、Cl与H离子结合成HCl，可激活胃蛋白质酶，并保持胃液呈酸性，具有杀菌作用。 2、缺乏症 由农副产品组成的日粮中，一般都缺乏这两种矿物质元素。如不为动物补饲食盐，将会发生Na和Cl的缺乏症，动物无明显症状，仅表现生长动物生长性能受阻，饲料转化效降低，成年动物生产性能下降，体重减轻，动物由于缺Na,为了满足这种需要，常常观察到有喝尿的现象。 重役马等动物缺少食盐时，由于大量出汗，可发生急性食盐缺乏症，导致神经错乱，肌肉运动失调。 3、来源与供应 除鱼粉、酱油渣等含盐的饲料外，一般饲料中均缺乏Na和Cl。食盐是动物Na和Cl的最好来源。动物的日粮中，一般都需另加食盐。 （五）、K 功能： （1）、和Na、Cl及重碳酸盐离子共同维持C内的渗透压和保持C容积 （2）、参与缓冲系统的形成，维持酸碱平衡 （3）、是维持神经和肌肉的兴奋性不可缺少的因素 （4）、通过影响葡萄糖吸收，来影响CH2O代谢 2、缺乏症 实验性动物长期缺K，表现生长停滞、肌肉软弱和异食癖，由于植物性饲料中含K丰富，通常K的缺乏是罕见的。 3、来源与补充 植物性饲料，尤其是幼嫩植物中含K丰富，动物一般不会缺K。 （六）、S 1、功能 通过体内的含S有机物起作用，如含S 氨基酸合成体蛋白，被毛及多种激素，硫胺素参与CH2O代谢。 无机S对于动物具有一定的营养意义，反刍动物瘤胃中的微生物能有效地利用无机的含S化合物，K2SO、Na2SO4、CaSO4，合成含S 氨基酸，雏鸡试验表明，适当增加日粮中无机S的含量，可减少雏鸡对含S 氨基酸的需要，有利于合成生命活动所必需的牛磺酸，从而促进雏鸡生长。 2、缺乏症 实验性动物缺S表现为食欲丧失，掉毛、多泪和流诞，并因体质虚弱而死亡。由于大多数日粮中都供给比其需要量多的S，因此在正常情况下，S的缺乏症是很少出现的。S缺乏通常是在动物缺乏蛋白质时发生的，如果反刍动物用尿素作为唯一N源而不补充S时，也有可能出现缺S现象，使动物体重下降，生产性能降低。 3、来源与补充 动物性蛋白质饲料中含S丰富，动物日粮中的S一般都能满足需要，不需要另外补饲，但在动物脱毛、换羽期间，可补饲硫酸纳、硫酸钙、硫酸镁等硫酸盐，以加快换羽、换毛的速度。 （七）、Fe 1、功能 动物体内的Fe 约有60-70%存在于血红蛋白、肌红蛋白中，有20%左右的Fe和蛋白质结合贮存于肝、脾和骨髓中，其余的Fe存在于细胞色素酶和多种氧化酶中，可见Fe是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素酶和多种氧化酶的成份，其主要功能是作为02的载体以保证体组织内02的正常输送并与细胞内生物氧化过程有密切关系。 2、缺乏症 缺Fe常见的症状是低色素小红细胞性贫血症，特点是红细胞比正常红细胞小，血红蛋白含量低。由于动物血液中的红C处于不断更新中，由血红蛋白释放出的Fe可以再利用于合成血红蛋白，且一般饲料也含有足够的Fe，因而动物在正常饲养条件下不致产生缺Fe性或营养性贫血。但初生动物、尤其是初生仔猪则例外，这是由于初生仔猪体内Fe贮备量少，仅40mg，仔猪生后早期生长率极快，3周龄时为初生重的5倍，每头每天约需Fe7mg，母猪奶的含Fe量低，每天仅能提供1mg左右的Fe，初生仔猪如不补充Fe常在5-7日龄时出现贫血。仔猪表现为皮肤和粘膜苍白，被毛粗糙，食欲不良，精神萎靡。由于血红蛋白量少载O2量少，所以呼吸困难。初生羔羊和犊牛不象仔猪易患缺Fe性贫血，只要在生后及时饲喂植物性饲料就可以预防缺Fe，如只吃母奶会出现缺Fe性贫血。 防止仔猪贫血的有效办法是在仔猪出生后2-3天肌肉注射葡聚糖Fe150-200mg，能够维持3周内正常血红蛋白水平，3周龄后，仔猪就能从采食的饲料中获得足够的Fe。应注意的是在分娩前给母猪补饲Fe盐并不能增加胎儿中Fe的贮备及增加猪奶中的含Fe量，因而不能防止仔猪贫血。据资料报道，给妊娠和哺乳母猪口服氨基酸螯合物——苏氨酸Fe，可以防止仔猪贫血，这是由于构成胎儿体蛋白的氨基酸很容易通过母猪的胎盘屏障而转移给胎儿。 3、来源和供应 各种天然植物饲料含Fe甚多，特别是幼嫩青绿饲料，动物性饲料除奶含Fe贫乏外，其余均很丰富。日粮中补充Fe的原料通常用FeSO4、FeCl2、柠檬酸Fe。 Fe的补饲量要注意控制不要过多，过多会产生中毒动物采食，干饲料中达1000mg/kg，会慢性中毒，引起腹泻，生长速度下降。 （八）、Cu 1、功能 Cu是多种酶如Fe氧化酶，氨基酸氧化酶，过氧化物、岐化酶和细胞色素氧化酶等的构成成分，故其生理功能极其多样化。骨骼的构成，红细胞的生长、被毛色素的沉着等，均有适量的Cu存在。 2、缺乏症 （1）贫血 日粮缺Cu时影响动物正常的造血功能，当血Cu低于0.2mg/ml时可引起贫血，缩短红细胞的寿命，影响Fe从网状内皮细胞和肝细胞中释放出来进入血液，降低Fe的吸收和利用。 （2）运动失调 羔羊由于母羊缺Cu引起运动失调，在低Cu水平草地上放牧，加上高Mn和S的进食量，可促使产生称为摇摆症或地方性初生动物运动失调的疾病。这是由于缺Cu使得磷脂合成不完善，因而引起了脑、N组织的结构缺陷和功能异常。 （3）骨代谢不正常 缺Cu使许多种动物，如猪、鸡、狗、马、兔骨骼异常的畸形，软骨细胞周围物质的骨化程度显著减退，这种损伤可能与骨胶元的结构改变有关，使这种骨胶原比正常骨骼中骨胶原更容易溶解。 （4）羊毛品质差 缺Cu动物的被毛或羊毛生长不良，脱毛，羊毛生长稀疏，失去正常的卷曲度，产生直毛又称硬毛。使黑色的羊毛与有色的牛毛褪色，这是由于缺Cu使参与色素形成的含Cu酪氨酸酶活性降低所致。产生直毛是由于含S 氨基酸代谢遭破坏，羊毛中角蛋白双疏基的合成受阻。 （5）家禽繁殖低 家禽缺Cu，主要表现为产蛋率明显下降，种蛋孵化过程中胚胎常发生死亡。 3、来源和供应 饲料中Cu分布广泛，尤其是豆科牧草、大豆饼粕、禾本科籽实及其副产品中含Cu较为丰富，动物一般不易缺Cu。在缺Cu地区的牧地可施用硫酸铜或直接给动物补饲硫酸铜。 （九）、Co 1、功能 Co的主要功能是作为维生素B12的构成成分而发挥其作用，其次，Co还可能是磷酸葡萄糖变位酶和精氨酸酶等的激活剂。 反刍动物瘤胃微生物能够利用Co合成维生B12，为其吸收利用，对于单胃动物猪、鸡大肠中的微生物也可利用Co合成维生素B12，但合成的数量非常少。一般情况下，猪、鸡所需的维生素B12需由日粮供给。 2、缺乏症 动物缺Co的症状实际是B12的缺乏症，表现为一般营养不良的症状，如食欲不振、生长停滞、消瘦、贫血等。 3、来源与供应 各种饲料均含微量的Co，一般都能满足动物的营养需要。在缺Co地区，可给动物补饲硫酸钴、碳酸钴、氯化钴。 （十）、Se 1、功能 （1）、是谷胱甘肽过氧化物酶的主要成分，具有抗氧化作用。 （2）、影响脂肪和脂溶性维生素的吸收。 （3）、促进蛋白质合成，与动物的生长和繁殖有关。 （4）、能促进免疫球蛋白的合成。 2、缺乏症 我国东北、西北、西南及华东等省区为缺Se地区，缺Se有以下表现： （1）、白肌病 缺Se可使动物出现营养性肌肉萎缩，羔羊和犊牛更为常见，尸体解剖发现横纹肌上有白色的条纹，故称白肌病，这是由于肌纤维退化所致，心肌损伤、心脏肿大、可突然死亡。 （2）、鸡的渗出性素质病 在病鸡的胸、腹部皮下有蓝、绿色的体液聚集皮下脂肪变黄，心包积水。这是由于缺Se影响谷胱甘肽过氧化酶的形成，组织脂类氧化产生过氧化物使毛细血管结构异常，血液成分渗出聚在皮下，并使皮下脂肪氧化变黄。 （3）、肝坏死 多发生于猪和兔，猪常因肝组织大量坏死而突然死亡。 （4）、生长迟缓 运动生长缓慢，不能达到正常体重。 （5）、繁殖力减退 缺Se可使青年公猪生成精子数量减少，活力降低，精子畸形率增加。 3、来源和补充 用亚硒酸钠维生素E制剂，作皮下或深度肌肉注射；或将亚硒酸钠稀释后，拌入饲粮中补饲；对家禽可将亚硒酸钠溶入水中饮水。 （十一）、Zn 1、功能 （1）是许多种酶的组成成分或激活剂，如碱性磷酸酶、碳酸酐酶、乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶及羧肽酶等 （2）Zn与RNA、DNA及蛋白质的生物合成有关 （3）是胰岛素的组成成分，参与碳水化合物的代谢 2、缺乏症 动物缺Zn时，开始表现为食欲减退和生长受阻，随之发生皮肤不全角化症，以2-3日龄的猪发病最多，初时猪的皮肤出现红斑，上覆皮屑，继之皮肤变干燥、粗厚，并逐渐形成污垢状、痂块，以头、颈、背、腹、臂和腿部最为明显，有的猪因痒而擦拭而致皮肤溃破。 家禽缺Zn，羽毛发育异常，末端磨损。绵羊日粮缺Zn，羊角和羊毛易脱落 Zn的缺少对动物的繁殖机能同样产生严重影响，公山羊长期采食低Zn饲粮，使睾丸发育不良，精子生长完全停止，家禽缺Zn孵化率降低，雏鸡畸形率多，成活率低。 动物缺Zn，外伤愈合缓慢。 3、来源与供应 Zn的来源广泛，幼嫩植物、酵母、鱼粉、麸皮、油饼类饲料及动物性饲料中均含Zn丰富。猪、鸡容易缺Zn，常用硫酸锌、碳酸锌、氧化锌补饲，若采用蛋氨酸螯合物补饲效果更好。 （十二）、Mn 1、功能 （1）、与形成骨骼基质中的硫酸软骨等，是骨的正常形成所必需。 （2）、催化胆固醇合成所不可缺少的因素，当缺Mn时胆固醇合成减少，胆固醇是性激素的前体，所以缺Mn会引起性激素缺乏，影响正常的繁殖功能。 （3）、许多酶的激活剂，参与蛋白质、碳水化合物和核酸代谢。 2、缺乏症 缺Mn使动物骨骼发育异常，在饲养实践中，常见家禽因缺Mn发生“滑腱症”，这是由于病鸡腿骨粗短、胫骨与跖骨接头处肿大，后跟腱从踝状突滑出，病鸡不能正常站立。 犊牛缺Mn使软骨组织增生而引起关节肿大。 缺Mn影响动物繁殖，反刍动物和母猪发情不明显，妊娠初期易流产，仔畜的初生体重低。母鸡产蛋减少，孵化率降低。 3、来源与供应 植物性饲料中含Mn较多，尤其是糠麸类、青绿饲料中含Mn丰富。生产中常用硫酸Mn、氧化Mn等补饲；补饲蛋氨酸Mn效果更好。 （十三）、碘 1、功能 I的最主要功能是构成甲状腺素，甲状腺素是调节机体新陈代谢的重要物质，对于动物体的健康、生长和繁殖均有重要影响。 2、缺乏症 （1）、I缺乏多见于幼龄动物，主要是生长迟缓和骨架短小而形成侏儒，初生犊牛或羔羊表现为甲状腺肿，初生仔猪的主要症状为皮厚无毛，全身肿大，成年动物则发生粘液性水肿，病畜皮肤、被毛及性腺发育不良。 （2）、缺I导致弱和死胎，雄性动物缺I妊娠动物缺I可使胎儿发育受阻，出现弱，精液品质下降，影响繁殖。 （3）、缺I可导致甲状腺肿，但甲状腺不全是因为缺I，十字花科植物豌豆和某些种类的三叶草含有致甲状腺肿的物质，动物大量采食后也会引起甲状腺肿。 3、来源与供应 一般情况下，远离海洋的内陆山区土壤中含碘量低，其饲料和饮水中含碘量低，成为缺碘地区。对缺碘动物可用加碘食盐补饲，也可补饲海洋植物。 （十四）应激状态，对主要微量元素需要量的影响 （十五）其他微量元素简介