第二章 7 矿物元素的营养原理

1、矿物质元素是动物营养中的一大类营养素。45种参与动物体组成。一、动物体中的矿物质元素一、动物体中的矿物质元素第一类：第一类：常量元素常量元素，即体内含量大于或等于0.01%的元素，主要有钙、磷、钾、钠、氯、镁、硫等七种。第二类：第二类：微量元素微量元素，即体内含量小于0.01%的元素。目前查明有20种：铁、锌、铜、锰、碘、硒、钴、钼、氟、铬等。 第一目第一目 矿物质营养概述矿物质营养概述常量元素%微量元素Mg/kgCa1.5Fe20 80P1.0Zn10 50K0.2Cu15Na0.16Mn0.20.5Cl0.11I0.30.6S0.15Co0.020.01Mg0.04Mo14Se1.7Cr0

2、.08家畜必需的矿物元素及其在体内的大致含量如下：家畜必需的矿物元素及其在体内的大致含量如下：（1）构成构成动物体组织的重要原料；（2）与蛋白质协同协同维持组织细胞的渗透压，保证体 液的正常移动和储留；（3）维持维持机体内酸碱平衡等不可缺少的物质；（4）矿物质是机体内许多酶的激活剂或组分酶的激活剂或组分。二、矿物质对动物营养的重要性二、矿物质对动物营养的重要性三、矿物元素在体内的动态平衡肌肉、骨骼肌肉、骨骼血液血液消化道消化道尿、尿、体表体表软组织器官软组织器官产品（奶蛋等）产品（奶蛋等）一、钙和磷（1 1）钙、磷含量和分布）钙、磷含量和分布 动物体内含量最多的矿物质元素，平均占体重的12%，

3、其中9899%的钙、80%的磷在骨和牙齿中，其余存在于软组织和体液中。骨中钙约占骨灰分的36%，磷约占17%。正常的 钙、磷比例为2：1。动物种类、年龄和营养状况不同，钙、磷比例有所改变。血液中的钙基本只存在于血浆中。多数动物正常含量是912mg/100ml，产蛋鸡一般高34倍。第二目第二目 常量元素常量元素（）钙、磷的生物学功能（）钙、磷的生物学功能 钙、磷代谢调节钙、磷代谢调节: :激素是主要调节因素。主要有甲状旁腺素、降钙素和活性维生素D3等三个激素。钙在动物体内最重要的生物学功能是参与支持物质的组成，支持保护.磷的生理功能磷的生理功能（1）参与体内能量代谢，是ATP、磷酸肌酸等最有效供

4、能、贮能 体系的有效成分；（2）在脂类吸收转运时的重要物质；（3）细胞膜结构的构成；（4）遗传物质DNA、RNA等的结构成分；（5）参与蛋白质合成过程。( () )钙、磷缺乏症钙、磷缺乏症草食动物最易出现磷缺乏。猪、禽最易出现钙缺乏。佝偻病：即幼龄生长动物钙、磷缺乏所表现的一种营养缺乏症。长骨末端肿大。动物行走步态僵硬或脚跛。骨软化症：骨软化症：即成年动物钙、磷缺乏所出现的一种营养缺乏症, 原因：* 骨基质蛋白合成障碍，减少矿物质元素沉积，使骨的绝对总量减少；*长期低钙摄入，使骨的代谢功能障碍，骨强度降低，可通过日粮中增加钙供给而消除。产乳热（分娩瘫痪）：产乳热（分娩瘫痪）：高产奶牛因缺乏钙导

5、致内分泌功能异常而产生的一种营养缺乏症。主要直接原因:是分娩前后血钙含量的急剧降低.多起源于钙吸收机能障碍,产后初乳使血钙大量流失,维生素D不足等。 () 钙、磷的需要和供给钙、磷的需要和供给 （1）维生素维生素D是保证钙、磷有效吸收的基础； （2）不同钙、磷来源，不同种类的动物利用情况不同。非反刍动物利用无机物和动物来源的钙、磷比植物来源更有效。反刍动物对各种来源的钙、磷（包括植酸磷）利用都有效。 （3）蛋鸡产蛋高峰和奶牛泌乳高峰时需要的钙、磷增多。但是供给钙、磷过多也会引起中毒，生长鸡和雏勿喂产蛋鸡日粮。二、镁（一）镁的含量和分布 动物体内约含0.05%的镁。主要存在于骨骼中。（二）镁的生

6、物学功能（二）镁的生物学功能 （1）参与骨骼和牙齿组成；（2）作为酶的活化因子或直接参与酶组成，如植酸酶、氧化酶、激酶等；（3）参与遗传物质DNA、RNA和蛋白质合成；（4）调节神经肌肉兴奋性。（三）镁的吸收代谢（三）镁的吸收代谢 不同种类动物对镁的吸收率不同。猪禽一般可达60%。奶牛只有530%，幼年比成年吸收更有效。粗饲料中镁的吸收率比精饲料更低。（四）镁缺乏和过量（四）镁缺乏和过量非反刍动物需低镁，约占日粮0.05%。反刍动物需镁是非反刍动物的4倍左右。 动物缺镁，生长受阻，过度兴奋，痉挛，厌食，肌肉抽搐，昏迷死亡。血液学检查表明，血镁降低，可能出现肾钙沉积，肝中氧化磷酸化强度下降，血压

7、、体温下降。 “草痉挛草痉挛” 产奶母牛在采食大量生长旺盛的青草后出现的症状。镁过量可使动物中毒，主要表现昏睡，运动失调，拉稀，采食量下降，生产力降低，甚至死亡。鸡日粮镁高于1%降低生长，产蛋率下降，蛋壳变薄。 （一）含量分布和功能 高等哺乳动物体内的钠、钾、氯含量按无脂干物质计算分别含0.15%、0.30%、0.10.15%。三种元素主要存在于体液和软组织中。体内钠、钾、氯的主要作用是作为电解质维持渗透压，调节酸碱平衡，控制水的代谢。 三、钠、钾、氯三、钠、钾、氯（二）缺乏和过量（二）缺乏和过量 各种饲料钠都缺乏。其次是氯。钾一般不缺。三个元素中任何一个缺乏均可能表现生长慢或失重，食欲差，饲

8、料利用率低，生产力下降。（三）电解质和营养（三）电解质和营养 体内正负离子平衡是保证动物发挥正常生产性能的重要因素。这些离子可能来自体内代谢产生，但主要来自日粮。因此，日粮离子平衡与动物生产性能密切相关。研究电解质营养已成为挖掘动物营养和饲养潜力的一个方面。 大量研究表明，日粮离子状况既影响能量、氨基酸、维生素及其他矿物质元素的代谢，也影响饲料营养价值、动物生长和抵抗应激环境的能力。 用主要一价离子（Na + + K+ Cl-）代替全部离子估计和平衡日粮酸碱度比较方便实用。 动物体内约含0.15%的硫。少量以硫酸盐的形式存在于血液中，大部分以有机硫形式存在于肌肉组织和骨骼中。 硫的吸收比较有效

9、。无机形式的硫主要在回肠以易化扩散的形式吸收。有机硫主要按含硫氨基酸吸收机制转运吸收，主要吸收部位在小肠。 四、硫四、硫 反刍动物消化道中微生物能将一切外来硫转变成有机硫。非反刍动物基本上只能消化吸收无机硫酸盐和有机含 硫物质。 动物缺硫表现消瘦，角、蹄、爪、毛、羽生长缓慢， 反刍动物利用纤维素的能力降低，采食量下降。第三目第三目 微量元素微量元素一、铁一、铁（一）含量、分布和营养生理功能（一）含量、分布和营养生理功能 各种动物体内含铁约3070ppm，平均40ppm。随动物种类、年龄、性别、健康状况、营养等的不同，变化大。体内铁6070%分布于血红蛋白中，220%分布于肌红蛋白中，0.10.

10、4%分布在细胞色素中，约1%存在于转运载体化合物和酶系统中。肝、脾、骨髓是主要贮铁器官。 参与载体组成，转运和贮存营养素。参与体内物质代谢：二价或三价铁离子是激活碳水化合物代谢的各种酶的活化因子。直接参与细胞色素氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等组成成分。生理防卫机能:预防机体感染疾病的作用。（二）铁的吸收和代谢（二）铁的吸收和代谢 * 消化道吸收能力较差，吸收率只有530%，在缺铁的情况下可达4060%。 * 十二指肠是铁的主要吸收部位，各种动物的胃也能吸收相当数量的铁。 * 吸收进入体内的铁约60%在骨髓中合成血红蛋白。肌红蛋白在肌肉中合成。由于红细胞寿命较短，铁代谢速度较快。 （三）缺乏和

11、过量（三）缺乏和过量 由于贫血产生不同临床表现：生长慢，昏睡，可视黏膜变白，呼吸频率增加，抗病力减弱，严重时死亡率高。 *猪、禽缺铁表现为低色素小红细胞性贫血。 *小牛可能产生正常色素小红细胞性贫血正常色素小红细胞性贫血。 *哺乳期小猪贫血比较严重。出生后24周内，血红素降到34g/100ml以下。补铁。用高铜促进生长，提高饲料效率，可能损害铁吸收造成低色素小红细胞性贫血。二、锌二、锌（一）含量、分布和营养生理功能（一）含量、分布和营养生理功能 多数哺乳动物和禽类体内含锌10100ppm范围内，平均30ppm。体内锌的分布，骨骼肌中大约占体内总锌的5060%，骨骼中大约占30%。 主要生理功能

12、：主要生理功能：(1)参与体内酶的组成。已知体内200种以上的酶含锌。(2)参与维持上皮细被毛的正常形态、生长和健康。(3)维持激素的正常功能。锌与胰岛素或胰岛素原结合形成可溶性聚合物有利于胰岛素发挥生理生化作用。(4)维持生物膜的正常结构和功能，防止生物膜遭受氧化损坏和结构变化。（二）吸收（二）吸收 非反刍动物锌吸收主要在小肠，反刍动物真胃、小肠都可吸收，吸收机制与铁相似。（三）缺乏和过量（三）缺乏和过量 动物缺锌，生长减慢，采食量下降，食欲差，皮肤和被毛损害，雄性生殖器官发育不良，母畜繁殖性能降低，骨骼异常等。 皮肤不完全角质化皮肤不完全角质化 * 多种动物缺锌的典型表现。皮肤变厚角化。猪

13、缺锌，在四肢下部，眼、嘴周围和阴囊最易出现此症。白猪比黑猪易出现。 * 生长鸡缺锌表现严重皮炎，脚爪特别明显，骨可能发育异常。血液学检查表明，内脏器官和肌肉中锌浓度低于正常值。（一）含量、分布和营养生理功能（一）含量、分布和营养生理功能 体内平均含铜23ppm。一半在肌肉组织中。体贮的铜主要在肝。主要生理功能:(1)作为金属酶组成部分，直接参与体内代谢；(2)维持铁正常代谢，有利血红蛋白和血红细胞成熟；(3)参与骨的形成。 三、铜三、铜（二）吸收（二）吸收 消化道各段都能吸收铜，但主要部位是小肠。（三）缺乏和过量（三）缺乏和过量 自然条件下缺铜与地区有关。草食动物缺铜常见。猪、禽基本上不缺铜。

14、各种动物长时间缺铜可出现贫血。血铜水平下降。 缺铜引起骨折或骨畸形，牛、羊少见，猪、禽可见。 幼龄生长动物或胎儿缺铜可表现出成骨细胞形成减 慢或停止。* 羔羊表现共济失调。 猪、禽、牛缺铜 心血管弹性蛋白的弹性下降，甚至 引起血管破裂而 死亡。* 绵羊缺铜，毛弯曲度消失。* 牛缺铜可引起腹泻。* 牛、羊均可因缺铜而降低繁殖性能。 绵羊耐受25ppm，牛100ppm，猪250ppm，鸡300ppm，马800ppm。（一）含量、分布和营养作用（一）含量、分布和营养作用 动物体内含锰低，约0.20.3ppm。骨、肝、肾、胰腺含量较高，约13ppm。骨中锰占总体锰量的25%，主要沉积在骨的无机物中。

15、四、锰四、锰 主要生理作用是在碳水化合物、脂类、蛋白质和 胆固醇代谢中作为酶活化因子或组成部分。* 锰是维持大脑正常代谢功能必不可缺少的。（二）吸收代谢二）吸收代谢 *主要在十二指肠。*锰的吸收率大约在510%。*影响锰吸收的因素很多:日粮锰浓度低、吸收部位存在低分子配位体、动物妊娠期以及患球虫病的鸡等可使锰吸收率提高。日粮中高铁、钙和磷能降低锰的吸收。锰的来源对吸收影响较大。 大豆饼、棉籽饼中的锰，鸡可吸收70%，菜籽饼中的锰只能吸收50%左右。* 进入吸收细胞内的锰，以游离形式与蛋白结合，成复合物转运到肝中再进行代谢。（三）缺乏和过量（三）缺乏和过量 动物缺锰，生长慢，采食量下降，饲料利用

16、率低，骨异常是典型的表现。禽类缺锰产生滑腱症（或叫骨短粗症）滑腱症（或叫骨短粗症）和软骨营养障碍。出现软骨营养障碍的禽，下颌骨缩短呈鹦鹉嘴。鸡胚的腿、翅缩短变粗。死亡率高。猪缺锰产生骨异常的表现是脚跛、后踝关节肿大和腿弯曲缩短。绵羊和小牛表现站立和行走困难，关节疼痛，不能保持平衡。 锰过量: 动物生长受阻、贫血和胃肠道损害，有时出现神经症状。禽的耐受力最强，可高达2000ppm，牛、羊耐受1000ppm，猪对锰敏感，只能耐受400ppm。 * 参与谷胱苷肽过氧化物酶（GSH-PX）组成，对体内氢或脂过氧化物有较强的还原作用，保护细胞膜结构的完整和正常功能。 * 肝中此酶活性最高，骨骼肌中最低。

17、硒对胰腺组成功能有重要影响。硒有保证肠道脂酶活性、促进乳糜微粒正常形成、从而促进脂类及其脂溶性物质消化吸收的作用。硒最重要的营养生理作用硒最重要的营养生理作用（一）含量、分布和营养生理作用（一）含量、分布和营养生理作用体内含硒约0.050.2ppm。肌肉中含硒最多，肾、肝中硒浓度最高，体内硒一般与蛋白质结合存在。（二）吸收代谢（二）吸收代谢 五、硒五、硒硒的吸收部位是十二指肠，少量在小肠其他部位吸收。一些重金属影响硒的代谢，砷促进硒经胆汁排泄，防止硒中毒。镉、银等既使硒经肺排泄减少，又不增加胆汁排泄量，使硒滞留体内。* 猪、鼠缺硒表现肝坏死，315周龄动物易发生，死亡率高。* 缺硒动物组织中硒

18、浓度下降。实际生产情况下可单独出现肝坏死，也可与肌肉营养不良、桑椹心、或白肌病同时出现。 *鸡缺硒主要表现渗出性素质渗出性素质和胰腺纤维变性。胰腺纤维变性。1周龄小鸡最容易出现。 *牛、羊缺硒主要表现肌肉营养不良和白肌病。羔羊（36周）和小牛容易发生，其他动物也可出现。（三）缺乏和过量（三）缺乏和过量 实际生产中缺硒具有明显地区性。一般是缺硒土壤地质环境引起人畜缺硒。我国从东北到西南的狭长地带内均发现不同程度缺硒。其中黑龙江的克县和四川凉山缺硒比较严重。 硒的毒性：硒的毒性：各种动物长期摄入510ppm硒可引起慢性中毒，其表现是消瘦、贫血、关节强直、脱蹄、脱毛和影响繁殖等。摄入5001000p

19、pm硒可出现急性或亚急性中毒，轻者盲目蹒跚，重者死亡。（一）含量、分布和生理作用（一）含量、分布和生理作用 体内平均含碘0.20.3ppm，分布于全身组织细胞，7080%存在于甲状腺内，参与甲状腺素组成，调节代谢和维持体内热平衡，对繁殖、生长、发育、红细胞生成和血液循环等起调控作用。胡萝卜素转变成维生素A离不开甲状腺素。 六、碘 甲状腺细胞肿大，生长受阻，繁殖力下降等等。 缺碘可导致甲状腺肿，但甲状腺肿不全是缺碘, 十字花科植物中的含硫化合物和其他来源的高 氯酸盐等都能造成类似缺碘一样的后果。 （三）缺乏和过量（三）缺乏和过量 碘过量碘过量:生长猪可耐受400ppm，禽300ppm，牛、羊50

20、ppm，马5ppm。超过耐受量可造成不良影响。猪血红蛋白水平下降，鸡产蛋下降，奶牛奶量降低。（二）（二） 吸收代谢吸收代谢 I- I2+酪氨酸残基碘化甲状腺球蛋白T3、T4血液中血液中甲状腺中甲状腺中水解水解吸收率不高，采食钴大约80%随粪排出。反刍动物对可溶性钴的吸收比非反刍动物更差。日粮正常钴水平条件下，瘤胃微生物仅能把3%左右的 钴转变成维生素B12，其中仅能吸收20%左右。 七、钴七、钴反刍动物缺钴反刍动物缺钴: :食欲差，生长减慢或失重，严重消瘦，异食癖，极度贫血致死。亚临床缺钴，一般表现生长不良，产奶量下降，幼畜出生体弱，成活率低等。 主要存在于骨和牙齿中，摄入的6080%以氟磷灰

21、石形式存在于骨和牙齿中。 氟的吸收比较有效，吸收率可达8090%。不同化学形式的氟吸收率差异甚大。 保护牙齿健康（因氟有杀菌作用），增加牙齿强度，预防成年动物产生骨质疏松症和增加骨强度。八、氟八、氟 一般不易出现缺氟。 氟中毒可能出现，但急性中毒不容易出现。骨有积蓄大量氟的能力，只有摄入过量氟超过沉积能力，才进入软组织引起生理代谢紊乱或功能异常。 氟中毒氟中毒表现为牙齿变色，齿形态变化，永久性可能脱落；种鸡蛋孵化率降低，软骨内骨生长减慢，骨膜增厚，钙化程度降低，氟中毒具有明显的地区性。体内分布较广，浓度甚低，集中分布不明显。随年龄增加，体内铬含量减少。 九、铬铬的营养生理作用：铬的营养生理作用：与尼克酸、甘氨酸、谷氨酸、胱氨酸形成有机螯合物（也叫葡萄糖耐受因子）具有类似胰岛素的生物活性。对调节碳水化合物、脂类、蛋白质代谢具有重要作用。 各种动物对铬的