第七章_矿物质的营养

1、第七章第七章矿物质营养矿物质营养 第一节第一节 矿物元素概述矿物元素概述 内内 容容第三节第三节 日粮酸碱平衡与有机微量元素日粮酸碱平衡与有机微量元素 第二节第二节 矿物质营养价值评定矿物质营养价值评定 一、矿物质元素的分类一、矿物质元素的分类1. 1. 按含量、功能分类（见下图）按含量、功能分类（见下图） 第一节第一节 矿物元素概述矿物元素概述 动物体内矿物元素含量约有动物体内矿物元素含量约有4%4%，其中，其中5/65/6存在于骨骼和牙齿中，其余存在于骨骼和牙齿中，其余1/61/6分布于分布于身体的各个部位。体内的矿物元素主要起身体的各个部位。体内的矿物元素主要起营养调节作用。营养调节作用

2、。 动物体组织中含有的动物体组织中含有的4545种不同数量和浓度的种不同数量和浓度的化学元素，其中有化学元素，其中有2626种被证明是动物必需的，据种被证明是动物必需的，据含量将矿物元素分为二类：含量将矿物元素分为二类：常量矿物元素常量矿物元素：CaCa、P P、K K、NaNa、ClCl、MgMg、S S共共7 7种。种。微量矿物元素微量矿物元素：FeFe、CuCu、 ZnZn、 MnMn、I I、SeSe、 CoCo、MoMo、CrCr、F F、SnSn、V V、SiSi、NiNi、AsAs，共，共1515种。种。关于必需矿物元素关于必需矿物元素 要证明矿物元素的必需性需通过动物试验，要证

3、明矿物元素的必需性需通过动物试验，用一种用一种纯合日粮纯合日粮添加或去除某元素后，观察添加或去除某元素后，观察动物的反应。动物的反应。一般认为必需元素应具备下列六个条件：一般认为必需元素应具备下列六个条件：关于必需矿物元素关于必需矿物元素作为必需元素的条件作为必需元素的条件 1.1.在动物体内各个组织中均存在；在动物体内各个组织中均存在； 2.2.每个动物体内存在的浓度大致相同；每个动物体内存在的浓度大致相同； 3.3.若从体内撤去该元素，各类动物均产生生理上或若从体内撤去该元素，各类动物均产生生理上或结构上的异常症状，而且这种症状可以多次重复再结构上的异常症状，而且这种症状可以多次重复再现；

4、现； 4 4. .再添加这种元素后即可消除撤去后的发生再添加这种元素后即可消除撤去后的发生的异常症状；的异常症状； 5 5. .与体内一定的生物化学变化和缺乏症状相与体内一定的生物化学变化和缺乏症状相关；关； 6 6. .有措施防止缺乏或治疗，防止缺乏或治疗有措施防止缺乏或治疗，防止缺乏或治疗后上述生物化学异常现象不再发生。后上述生物化学异常现象不再发生。作为必需元素的条件作为必需元素的条件合成日粮合成日粮-日粮原料（或养分）来自非天然日粮原料（或养分）来自非天然饲料的人工合成原料，用以测定特定营养素的饲料的人工合成原料，用以测定特定营养素的需要。需要。 可分为纯合日粮和半纯合日粮。可分为纯合

5、日粮和半纯合日粮。纯合日粮纯合日粮日粮所有的原料（或养分）都来日粮所有的原料（或养分）都来自非天然的人工合成原料。自非天然的人工合成原料。半纯合日粮半纯合日粮有一部分原料（或养分）来自有一部分原料（或养分）来自天然原料。天然原料。2.2.按在体内分布分类按在体内分布分类 亲骨元素：亲骨元素：CaCa、P P、F F、MgMg、PbPb等等在网状内皮组织分布的：在网状内皮组织分布的：FeFe、 CuCu、 MnMn、NiNi、 CoCo等等均匀分布均匀分布/ /无特异分布元素：无特异分布元素：电解质电解质元素元素 K K、NaNa、ClCl、S S 二、矿物元素的营养生理功能二、矿物元素的营养生

6、理功能 1.1.构成体组织；构成体组织；5/65/6存在于骨骼和牙齿中，存在于骨骼和牙齿中，CaCa、P P是是骨和牙齿的主要成分，骨和牙齿的主要成分，MgMg、F F、SiSi也参与骨、牙也参与骨、牙的构成；的构成；2.2.是调解酶活性的必要因子是调解酶活性的必要因子（作为酶的成分或激活作为酶的成分或激活剂）剂） ZnZn、MnMn、CuCu、Se Se 3.3. 调节细胞代谢调节细胞代谢 ： CaCa、K K、NaNa等与细胞兴奋性有等与细胞兴奋性有关关4.4. 调节激素分泌及其功能：调节激素分泌及其功能：碘矿物元素可直接作碘矿物元素可直接作为激素的组成部分为激素的组成部分 矿物元素可与激

7、素形成稳定的络合关系，完善矿物元素可与激素形成稳定的络合关系，完善分子构型，延长作用时间，在激素的靶器官上参与分子构型，延长作用时间，在激素的靶器官上参与酶系统的形成。酶系统的形成。二、矿物元素的营养生理功能二、矿物元素的营养生理功能 5.5. 调节酸碱平衡调节酸碱平衡6.6. 控制体内一定的渗透压控制体内一定的渗透压（淋巴，血液，体液（淋巴，血液，体液正常的渗透压）正常的渗透压）7. 7. 影响其它营养物质的溶解度影响其它营养物质的溶解度 血液中的食盐可以提高血液中的食盐可以提高Ca3(PO4)2Ca3(PO4)2的溶解度，的溶解度，体内一定浓度的盐有助于蛋白质的溶解，胃液中体内一定浓度的盐

8、有助于蛋白质的溶解，胃液中的的HClHCl可以溶解饲料中的矿物质可以溶解饲料中的矿物质 二、矿物元素的营养生理功能二、矿物元素的营养生理功能 矿物元素具有两面性：营养作用与毒害作用，矿物元素具有两面性：营养作用与毒害作用，取决于剂量。取决于剂量。（1 1）缺乏到一定低限后，出现临床症状或亚临）缺乏到一定低限后，出现临床症状或亚临床症状；床症状；（2 2）生理衡稳区，其低限为最低需要量，高限）生理衡稳区，其低限为最低需要量，高限为最大耐受量；为最大耐受量；（3 3）超过最大耐受量出现中毒症状。）超过最大耐受量出现中毒症状。三、矿物元素的营养特点三、矿物元素的营养特点剂量剂量反应曲线反应曲线四、动

9、物体内矿物元素变化规律四、动物体内矿物元素变化规律及其及其影响因素影响因素（一）规律：（一）规律： 1.1.用无脂空体重表示，各种动物体内各元素含量用无脂空体重表示，各种动物体内各元素含量相近相近 2.2.电解质元素从胚胎到发育成熟，不阶段含量稳电解质元素从胚胎到发育成熟，不阶段含量稳定。定。 3.3.不同组织元素含量因功能不同而异，主要集中不同组织元素含量因功能不同而异，主要集中在肝、血、肌肉、骨髓在肝、血、肌肉、骨髓（二）影响因素（二）影响因素1. 年龄年龄： 成年动物成年动物 CaCa、P P、K K、MgMg、ZnZn、MnMn 新生新生 NaNa、ClCl、MoMo、FeFe、CuC

10、u、I I 随年龄增长而下降随年龄增长而下降 CoCo变化不大变化不大 2.品种品种：不同品种不同品种K K、NaNa、CuCu不同不同 3.季节季节：主要影响放牧家畜主要影响放牧家畜 4.生理状态生理状态: 健康健康 疾病状态疾病状态 五、矿物元素缺乏症五、矿物元素缺乏症 元素元素生长停滞生长停滞食欲减退食欲减退皮毛劣质皮毛劣质骨质脆弱骨质脆弱下痢下痢繁殖障碍繁殖障碍死胎死胎 弱弱胎胎CaCa一一一一一一P P一一一一一一一一K K一一一一一一一一NaNa一一一一一一一一MgMg一一一一一一MnMn一一一一一一一一一一I I一一一一FeFe一一一一CuCu一一一一ZnZn一一一一一一SeSe

11、一一一一一一（一）（一） 矿物元素一般缺乏症矿物元素一般缺乏症 （二）（二） 特殊缺乏症：特殊缺乏症： Ca Ca、P P 佝偻病佝偻病( (幼畜幼畜) )； 成年：骨质疏松、骨软化；成年：骨质疏松、骨软化；奶牛：产褥热。奶牛：产褥热。 Mg Mg 放牧高产奶牛放牧高产奶牛“青草痉挛青草痉挛”。 Fe Fe 贫血。贫血。 Zn Zn 皮肤不完全角质化（皮猴、皮粗、皮炎）。皮肤不完全角质化（皮猴、皮粗、皮炎）。 Cu Cu 贫血、骨折、骨畸形。贫血、骨折、骨畸形。 MnMn 鸡：滑腱症、胫骨短粗鸡：滑腱症、胫骨短粗( (现代鸡培育新概念：现代鸡培育新概念：胫骨越长，生产性能越高胫骨越长，生产性能

12、越高) )、关节肿大。、关节肿大。Se Se 肝坏死、肌肉肝坏死、肌肉 不良（苍白）、桑甚心、不良（苍白）、桑甚心、白肌病。白肌病。I I 甲状腺肿大。甲状腺肿大。 （二）（二） 特殊缺乏症：特殊缺乏症： 六、矿物元素间的相互关系六、矿物元素间的相互关系矿物元素本身不稳定，易与其它善与法生相互矿物元素本身不稳定，易与其它善与法生相互作用。作用。1 1、从消化道水平上促进吸收。、从消化道水平上促进吸收。2 2、从体内细胞代谢水平也相互促进。、从体内细胞代谢水平也相互促进。Ca P Ca P 间间 Na ClNa Cl 间间 Zn Mo Zn Mo 间间 Cu Fe Cu Fe 间间 （一）、协同

13、作用：（一）、协同作用：（二）拮抗作用（二）拮抗作用 化学结构类似化学结构类似 有双向和单向拮抗有双向和单向拮抗 1. 1. 单向：单向：一种元素对另一种元素的抑制作用一种元素对另一种元素的抑制作用 2. 2. 双向：双向：两种元素相互间有抑制作用两种元素相互间有抑制作用 高高CaCa引起引起Zn MnZn Mn 缺乏缺乏 P Mg ZnP Mg Zn与与Cu Cu 之间相互拮抗之间相互拮抗 K K对对Zn KZn K对对MnMn Ca Ca对对 Fe CoFe Co对对 Fe Fe 有有拮抗作用拮抗作用 3. 3. 拮抗关系对动物来说在一定程度上是有保护作用的，但拮抗关系对动物来说在一定程度

14、上是有保护作用的，但就营养而言，造成了养分的损失与浪费就营养而言，造成了养分的损失与浪费七、矿物元素的需要与供应七、矿物元素的需要与供应与动物种类、生理阶段、生产水平有关。与动物种类、生理阶段、生产水平有关。1 1需要需要矿物元素中毒症状及其互作矿物元素中毒症状及其互作 元素元素过量引起缺乏的元素过量引起缺乏的元素中毒症中毒症CaCaZnZn皮肤不完全角质化皮肤不完全角质化CuCuFeFe、SeSe黄疸，水肿黄疸，水肿FeFeSeSe、P P佝偻病，肌肉营养不良佝偻病，肌肉营养不良NaNaK K高血压高血压ZnZnCuCu关骨炎，胃炎关骨炎，胃炎AsAsSeSe红斑，共济失调红斑，共济失调Cr

15、CrFeFe、ZnZn贫血，皮炎贫血，皮炎CoCoFeFe贫血贫血F FCa,PCa,P牙釉发育不全，骨肥厚牙釉发育不全，骨肥厚PbPbFeFe共济失调，贫血共济失调，贫血HgHgSeSe共济失调，多尿症共济失调，多尿症AlAlP P佝偻病佝偻病元素元素牛牛绵羊绵羊猪猪家禽家禽Fe4060/100340/50050120/30004080/1000Cu515/10056/1501015/25038/300Mn40100/10003040/10003050/4004060/1000Zn50100/4005060/3005080/10005060/1000Co0.10.2/300.10.2/500

16、.1/500.1/50Mo0.51.0/60.51.0/101/20 肥育）猪的基因型与肥育）猪的基因型与Ca P Ca P 需需要量无关要量无关 6.6.谷物饲料（尤其是麦麸）中植酸酶含量较谷物饲料（尤其是麦麸）中植酸酶含量较高，活性也较高，可以分解其他饲料中得植酸磷高，活性也较高，可以分解其他饲料中得植酸磷 所以有人提倡在猪食日粮中加大麸皮用量。所以有人提倡在猪食日粮中加大麸皮用量。二、猪饲料二、猪饲料 Ca Ca 、P P 利用利用 7.7.添加植酸酶可以提高植酸添加植酸酶可以提高植酸P P的利用率的利用率称称环保型饲料环保型饲料 生长肥育猪日粮中适量添加麸皮可以代替生长肥育猪日粮中适量

17、添加麸皮可以代替部分微生物植酸酶或部分微生物植酸酶或CaHPOCaHPO4 4( (无机无机P)P)二、猪饲料二、猪饲料 Ca Ca 、P P 利用利用1.Ca1.Ca、P P 主要与蛋壳质量有关（传染性疾病也与主要与蛋壳质量有关（传染性疾病也与此有关）此有关） 一只鸡每年由鸡蛋排出的一只鸡每年由鸡蛋排出的CaCa大约为大约为680g(680g(每每一枚蛋含钙一枚蛋含钙2.2g)2.2g)，约是其体内存贮，约是其体内存贮CaCa的的3030倍倍 2. 2. 鸡每天需要鸡每天需要Ca3.5gCa3.5g，有效，有效P 400mgP 400mg； 我国蛋鸡，种鸡总我国蛋鸡，种鸡总P P需要为需要为

18、0.6%0.6%，Ca 3-4%Ca 3-4%，Ca:P=5Ca:P=56:16:1三、蛋鸡饲料三、蛋鸡饲料CaCa、 P P利用利用 3.3.据研究据研究0.3% AP 4.0% Ca0.3% AP 4.0% Ca可使蛋鸡获得最大产可使蛋鸡获得最大产蛋量和最佳蛋壳质量蛋量和最佳蛋壳质量 4.4.高温季节高温季节 Ca P Ca P 浓度要比适温浓度要比适温 冬季提高冬季提高10%10% 5. 5.蛋鸡后备期（后备蛋鸡）重点是保证骨骼发蛋鸡后备期（后备蛋鸡）重点是保证骨骼发育，日粮育，日粮Ca 0.8% P 0.6% Ca 0.8% P 0.6% 产蛋鸡产蛋鸡 CaCa大幅上升大幅上升 Ca

19、3.5% P 0.6% Ca 3.5% P 0.6% 后备母鸡从低后备母鸡从低CaCa日粮向高日粮向高Ca Ca 日粮过渡的最佳时日粮过渡的最佳时间尚未确立，过早饲喂高间尚未确立，过早饲喂高CaCa日粮，容易形成尿道日粮，容易形成尿道结石，最早不能早于结石，最早不能早于14wks14wks。三、蛋鸡饲料三、蛋鸡饲料CaCa、 P P利用利用第三节第三节 饲粮酸碱平衡及有机微量元素饲粮酸碱平衡及有机微量元素一、饲粮酸碱平衡一、饲粮酸碱平衡二、有机微量元素二、有机微量元素 在纯水中形成导电溶液的物质。营养学中指在纯水中形成导电溶液的物质。营养学中指那些在代谢过程中稳定不变的阴阳离子。它们在那些在代

20、谢过程中稳定不变的阴阳离子。它们在生理体液中与渗透压，酸碱平衡密切相关。生理体液中与渗透压，酸碱平衡密切相关。 饲料中常见的阴阳离子如下：饲料中常见的阴阳离子如下： 1. 1. 电解质电解质 一、日粮电解质平衡一、日粮电解质平衡饲粮电解质平衡值（饲粮电解质平衡值（dietary electrolytes balancedietary electrolytes balance，DEBDEB），），主要指饲粮阴阳离子平衡，根据饲料中阴阳离子的摩尔数计主要指饲粮阴阳离子平衡，根据饲料中阴阳离子的摩尔数计算而得。算而得。表示为各离子表示为各离子mmolmmol与其化合价（电荷数）乘积的总和与其化合价（

21、电荷数）乘积的总和（mmol/Lmmol/L）(mmol(mmol/kg) /kg) DEB(mmolDEB(mmol/kg/kg饲粮饲粮)=(K)=(K+ +Na+Na+ +Ca+Ca2+2+Mg+Mg2+2+)-(Cl)-(Cl- -+S+S2-2-+P+P2-2-) ) 在实际情况下通常不考虑在实际情况下通常不考虑CaCa、P P、MgMg、S S等离子，可用简化式等离子，可用简化式计算：计算：DEB(mmol/kg饲粮饲粮)=K+Na+-Cl- 计算饲粮电解质平衡所需得原子量化合价和转化系数见表85。 日粮电解质平衡的日粮电解质平衡的表示方法表示方法 肉鸡饲料粮中含分别为钠、钾和氯肉鸡

22、饲料粮中含分别为钠、钾和氯 0.18%0.18%，0.65% 0.65% 和和0.20%0.20%，问其问其dEBdEB？(1)(1)将饲料中各元素得百分含量分别转化为将饲料中各元素得百分含量分别转化为1kg 1kg 饲料中的饲料中的mgmg 数数（106），除以原子量），除以原子量 mmol ，再乘以化合价，再乘以化合价（Na+mmol/kg）0.18% 106 23.01=78.3 （ K+ mmol/kg）=0.65% 106 39.11=166.4 (Cl- mmol/kg)=0.20% 106 35.51=56.4 该饲料该饲料dEB=78.3+166.4-56.4=188.3 (2

23、)将将104原子量原子量化合价化合价转化系数，直接用元素含量转化系数，直接用元素含量转化系数转化系数dEB 3. 3. 计算方法计算方法 电解质不平衡，动物体的内环境处于过酸或过碱电解质不平衡，动物体的内环境处于过酸或过碱的状态，代谢过程不处于最佳状态，养分主要用于的状态，代谢过程不处于最佳状态，养分主要用于调节而不是用于生产。调节而不是用于生产。 4.4.提出电解质平衡的原因提出电解质平衡的原因5. 5. 引起电解质不平衡的原因引起电解质不平衡的原因（1 1）大量使用）大量使用LysLysHClHCl（2 2）大量使用矿物质添加剂，较多）大量使用矿物质添加剂，较多（3 3）使用动物性饲料，食

24、盐含量较高）使用动物性饲料，食盐含量较高一、日粮电解质平衡一、日粮电解质平衡（1）影响营养物质的代谢）影响营养物质的代谢 如影响营养的消化吸收如影响营养的消化吸收（猪的（猪的dEBdEB，养分，养分dgdg 250-400mmol/kg 250-400mmol/kg养分消化养分消化率最高；影响率最高；影响AAAA代谢（代谢（lyslys与与ArgArg之间的互作关系）；之间的互作关系）；影响影响N N沉积效率沉积效率 6. DEB 6. DEB不平衡的影响：不平衡的影响：一、日粮电解质平衡一、日粮电解质平衡（2）影响动物健康）影响动物健康 A A 造成仔猪腹泻造成仔猪腹泻 B B 鸡的抗应激能

25、力鸡的抗应激能力肉鸡骨质肉鸡骨质CaCa化不良，化不良， 胫骨发育不良（胫骨短粗病）胫骨发育不良（胫骨短粗病） C C 奶牛易患产后瘫痪奶牛易患产后瘫痪/ /产褥热（产乳热）产褥热（产乳热）（3）影响动物生产性能）影响动物生产性能 饲料饲料dEB不平衡，机体不平衡，机体处于过酸或过碱状态，大部分养分用于调节而不处于过酸或过碱状态，大部分养分用于调节而不是生产。是生产。一、日粮电解质平衡一、日粮电解质平衡一般为了提高生产性能，提供使用阳离子型日粮，可一般为了提高生产性能，提供使用阳离子型日粮，可以使用离子添加剂调节日粮酸碱平衡值以使用离子添加剂调节日粮酸碱平衡值： 阳离子添加剂：阳离子添加剂：K

26、ClKCl、KHCOKHCO3 3、CaClCaCl2 2、 MgSOMgSO4 4、NaHCONaHCO3 3阴离子添加剂：阴离子添加剂：NHNH4 4ClCl、 (NH(NH4 4）2 2SOSO4 4一、日粮电解质平衡一、日粮电解质平衡 畜禽最适饲粮畜禽最适饲粮dEBdEB值值畜禽畜禽最适最适dEB(mmoldEB(mmol/kg)/kg)猪猪250250（230230300300）鸡鸡250250（250250300300）干乳牛干乳牛-100 -100 -150-150产奶牛产奶牛350-400350-400育肥牛育肥牛450-500450-500羔羊羔羊500500奶牛干奶期和分娩

27、后短期内，日粮保持酸性（阴奶牛干奶期和分娩后短期内，日粮保持酸性（阴离型）有利于预防产褥热，但生产后产奶量升高，离型）有利于预防产褥热，但生产后产奶量升高，代谢率增高，体内环境趋于酸性，日粮应从酸性变代谢率增高，体内环境趋于酸性，日粮应从酸性变成碱性，随着泌乳期的推进，产奶量成碱性，随着泌乳期的推进，产奶量，代谢率，代谢率，日粮碱性应相应降低。日粮碱性应相应降低。一、日粮电解质平衡一、日粮电解质平衡只有在其它元素不缺乏只有在其它元素不缺乏/ /不过量的情况下才能不过量的情况下才能体现电解质平衡对生长的促进作用，否则任何体现电解质平衡对生长的促进作用，否则任何一种元素的缺乏一种元素的缺乏/ /或

28、过量都会抵消电解质平衡有或过量都会抵消电解质平衡有益影响，只有益影响，只有dEBdEB尽量接近最佳值时，日粮才能尽量接近最佳值时，日粮才能发挥对动物的促生长作用。发挥对动物的促生长作用。 一、日粮电解质平衡一、日粮电解质平衡饲养标准中的电解质平衡值饲养标准中的电解质平衡值 畜种畜种dEB(mmol/kg)NRC(1994)蛋鸡蛋鸡0.150.150.1367肉鸡肉鸡0-3w0.30.20.21083-6w0.30.150.151006-8w0.30.120.1295NRC(1998)10-20kg0.260.150.1511520-50kg0.230.100.088050-80kg0.190.100.087080-120kg0.170.100.0865妊娠母猪妊娠母猪0.200.150.1283哺乳母猪哺乳母猪0.200.200.1693NRC(1988)泌乳牛泌乳牛1.000.180.25264干奶牛干奶牛0.650.100.20154生长奶牛生长奶牛0.650.100.20154K+ Na+ Cl- 具有良好的化学、生化稳定性、不易结块，具有良好的化学、生化稳定性、不易结块，不破坏饲料中其他活性成分不破坏饲料中其他活性成分 AAAA螯合物分子内电荷趋于中性，在体内螯合物分子内电荷趋于中性，在体内pHpH环环境下溶解性好，易释放金