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1、第七章 矿物质营养,Major Nutrient Classes,Water Carbohydrates Lipids Proteins Minerals Vitamins,25,15,第一节 概述,第二节 常量元素,第三节 微量元素,内 容,第一节 概 述,一.动物体内矿物元素含量,五.矿物元素的需要与供应,四.矿物元素营养特点,三.矿物元素的基本功能,二.必需矿物元素,六.矿物元素的代谢,一、动物体内矿物元素的含量,动物体内矿物元素含量约有4%，其中5/6存在于骨骼和牙齿中，其余1/6分布于身体的各个部位。,二、必需矿物元素,动物体组织中含有的45种不同数量和浓度的化学元素，其中有26种被
2、证明是动物必需的，据含量分为二类：,常量矿物元素（=0.01%活重）：Ca、P、K、Na、Cl、Mg、S共7种。,微量矿物元素（0.01%活重）：Fe、Cu、Mn、Zn、I、Se、Co、Mo、Cr、F等共12种。,Nutritionally important essential minerals and their approximate concentrations in the animal,Major Trace,Element g/kg Element mg/kg,Calcium15 Iron 20-80Phosphorus10 Zinc 10-50Potassium 2 Coppe
3、r 1-5Sodium 1.6 Molybdenum 1-4Chlorine 1.1 Selenium 1-2,动物体内矿物质构成(%),1.在动物体内各个组织中均存在 2.每个动物体内存在的浓度大致相同,二、必需矿物元素,证明矿物元素的必需性是通过动物试验，用一种纯合日粮添加或取除某元素后，观察动物的反应。一般认为具备下列六个条件的被认为是必需元素：,3.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现,4.再添加这种元素后即可消除撤去后的发生的异常症状5.与体内一定的生物化学变化和缺乏症状相关6.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
4、现象不再发生,二、必需矿物元素,三、矿物元素的基本功能,1.构成体组织；5/6存在于骨骼和牙齿中，Ca、P是骨和牙齿的主要成分，Mg、F、Si也参与骨、牙的构成2.少部分Ca、P、Mg及大部分Na、K、Cl以电解质形式存在于体液和软组织中，维持渗透压、酸碱平衡、膜通透性，N肌肉兴奋性等3.某些微量元素参与酶和一些生物活性物质的构成,三大功能：,矿物元素具有两面性：营养作用与毒害作用，取决于剂量（1）缺乏到一定低限后，出现临床症状或亚临床症状（2）生理衡稳区，其低限为最低需要量，高限为最大耐受量（3）超过最大耐受量出现中毒症状,四、矿物元素的营养特点,2供应 常用植物饲料Ca不足，P过量，Na不
5、足，K过量，Cl不足，Mg过量 微量元素与地区性有关 动物性饲料通常能满足元素需要 矿物性饲料只能供给某一种或几种元素需要,五、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,1需要,六、矿物元素的代谢,矿物元素在体内以离子形式吸收，主要吸收部位是小肠和前段大肠，反刍动物瘤胃可吸收一部分。,矿物元素排出方式随动物种类和饲料组成而异，反刍动物通过粪排出Ca、P，而单胃动物通过尿排出Ca、P。,动物生产也是排泄矿物元素主要途径。,第二节 常量元素,四.硫,三.钠、钾、氯,二.镁,一.钙、磷,体内含量最多，占体重1-2%，99%的Ca和80%的P存在于骨和牙齿中，其余存在软组织和体液中。骨
6、中含水45%，蛋白质20%，脂肪10%，灰分25%，灰分中Ca占36%，P 18%，Mg0.5-1.0%，CaP=21。,一、Ca、P,1含量与分布,(1)吸收始于胃，主要部位在小肠，Ca的吸收需 要VD3和钙结合蛋白的参与，形成复合物后经扩散吸收，P以离子态形式吸收。吸收率变化大:Ca：反刍动物45%，奶牛90%，猪55%；P：反刍动物55%，猪30-40%,一、Ca、P,2.吸收与代谢,(2)代谢：Ca、P代谢处于动态平衡中，Ca的周转代谢量为吸收量的4-5倍，沉积量的8倍。排泄：粪和尿，粪排出量占80%，尿占20%。,一、Ca、P,Ca构成骨与牙齿，维持N-肌肉兴奋性，维持膜的完整性，调
7、节激素分泌。P构成骨与牙齿，参与核酸代谢与能量代谢，维持膜的完整性，参与蛋白质代谢。,一、Ca、P,3营养作用,（1）典型缺乏症：为骨骼病变，幼龄动物为佝偻病，成年动物为骨软病或骨质松疏症。P缺乏时，出现异嗜癖；Ca、P缺乏时，血检查可见血清Ca、P水平低，碱性磷酸酶活性升高，骨骼灰分及其中Ca、P浓度降低。,一、Ca、P,4缺乏症与过量,佝偻病猪,佝偻病牛,缺磷牛,产乳热 Milk fever,高产奶牛因缺钙引起内分泌功能异常而产生的营养缺乏症瘫痪低血钙浓度,Milk fever,Some features:Occurs in 8-9%U.S.dairy cowsMore common in
8、 older cows,Jersey breedUsually occurs soon after calvingAssociated(indirectly?)with increased incidence of mastitis,ketosis and other“production”diseases,Regulation of Ca and P balance,Regulated variable,Effectorsites,Endocrineorgans,+(-),-(+),+(-),or,-(+),Regulation of Ca and P balance,Plasma Ca,B
9、oneIntestineKidneys,ParathyroidThyroidKidneys,+(-),-(+),+(-),or,-(+),Milk fever,几种典型缺乏症的比较,一、Ca、P,PTH 甲状旁腺激素；CT 降钙素,1）反刍动物过量Ca抑制瘤胃微生物作用而导致消化率降低；2）单胃动物过量Ca降低脂肪消化率；3）过量Ca、P干扰其他元素的代谢。,一、Ca、P,（2）过量,植物饲料含Ca少，而P多，但P有一半左右为植酸磷，饲料总P利用率一般较低，猪20-60%，鸡30%，反刍动物可较好利用植酸P。植酸磷:植物植酸盐中的磷称为植酸磷,在谷物、豆类和油料作物中含量约为1%2%,约占总磷
10、的60%80%。Ca、P的补充料 骨粉（Ca31%，P14%），磷酸氢钙（Ca23.2%，P18.6%），磷酸钙、CaCO3，石粉等。,一、Ca、P,5来源,(1)Ca、P比例，1-21，生长育肥猪1-1.51，母猪1.31，种猪1.51，比例不当，易形成难溶性磷酸盐和碳酸盐。(2)植酸（肌醇六磷酸）谷物及副产物中植酸磷占总磷3/4，主要以植酸磷形式存在。,一、Ca、P,6影响Ca、P营养的因素,一、Ca、P,(4)脂肪 脂肪多或消化不良，形成钙皂，减少量脂肪可改善Ca吸收(5)VD，促进Ca吸收(6)肠道pH 胃酸缺乏，降低Ca、P吸收，添加乳糖提高Ca、P吸收(7)饲料种类 动物性饲料利用
11、率高，植物以豆科含Ca多，禾本科含P多，猪日粮至少30%磷应是无机磷,(3)草酸,二、Mg,体内含Mg0.05%，60-70%在骨中，Mg占骨灰分的0.5-1.0%，其余30-40%存在于软组织中2.吸收与代谢 反刍动物在瘤胃吸收，单胃动物在小肠吸收，扩散吸收。吸收率：猪禽60%，奶牛5-30%。代谢随年龄和器官而异，幼龄动物贮存和动用镁的能力较成年动物高，骨Mg可动员80%参与周转代谢。,1.含量与分布,构成骨与牙齿;参与酶系统的组成与作用；参与核酸和蛋白质代谢；调节N-肌肉兴奋剂；维持心肌正常功能和结构。,3营养作用,二、Mg,(1)反刍动物需Mg高于单胃动物，放牧时易出现缺乏症，叫“牧草
12、痉挛”，表现为生长受阻，过度兴奋，痉摩，肌肉抽搐，呼吸弱，心跳快，死亡。,二、Mg,4缺乏与过量,(2)过量Mg，出现昏睡，运动失调，拉稀，采食量和生产力下降。,牧草痉挛,低血镁症:最常发生在老年牛分娩后数天到数周。该病特征是血镁减少，神经过敏，缺乏食欲，大量分泌唾液，惊厥和抽搐。常发生兴奋，随后昏迷，死亡率很高。饲料缺镁为发病的先决条件。乳牛放牧时若采食大量生长旺盛的青草（缺镁），则易发生低血镁症，或称“牧草痉挛症”。饲料钠/钾比过高，饲料氮、钙及某些长链脂肪酸和有机酸过高均会降低镁的吸收率，从而导致或加剧发病。应激和产奶量过高也会加重病症。提高镁的供给量是预防此病的有效方法，在易发生低血镁
13、症的地区和在泌乳早期的高产母牛，饲料镁的含量应达0.25-0.30%。,二、Mg,常用饲料含Mg丰富，不易缺乏，糠麸、饼粕和青饲料含Mg丰富，块根和谷实含Mg多，缺Mg时，用硫酸镁、氯化镁、碳酸镁补饲。国外研究表明，补Mg有利于防止过敏反应和集约化饲养时咬尾巴的现象。,二、Mg,5Mg来源,三、Na、K、Cl,无脂体DM含Na0.15，0.30%，主要存在于细胞内，是细胞内主要阳离子，Na、Cl主要存在于体液中。,含量与分布,主要吸收部位是十二指肠，在胃、后段小肠和结肠能部分吸收，吸收形式为简单扩散。排泄途径，大部分随尿排出，其他途径包括粪、汗腺产品。Na、K、Cl周转代谢强，内源部分为采食部
14、分的数倍。,三、Na、K、Cl,2吸收与代谢,为体内主要电解质，其同维持体液酸碱平衡和渗透压平衡，与其他离子协同维持肌肉兴奋性，Na参与瘤胃酸的缓冲作用，K参与CH2O代谢，Cl参与胃酸形成。,三、Na、K、Cl,3营养作用,（1）缺乏 Na易缺乏，K不易缺乏。缺乏时的一般症状，缺NaCl出现异嗜癖，啄羽。长期缺乏出现神经肌肉（心肌）病变。,三、Na、K、Cl,4缺乏与过量,三、Na、K、Cl,过量一般有耐受力 食盐中毒：腹泻，口渴，产生类似脑膜炎的神经症状。K过量，干扰Mg吸收和代谢，出现低镁性痉挛。,三、Na、K、Cl,（2）过量,各种饲料Na、Cl少，以食盐补充，饲料饼粕含K高，玉米酒糟
15、、甜菜渣含K少。,三、Na、K、Cl,5来源,四、S,体内约含0.15的硫，大部分以有机硫形式存在，如组成S-AA，VB1、生物素、羽毛，毛中含S量高达4。,1含量与分布,无机S在回肠以扩散方式吸收，有机S以S-AA在小肠以主动吸收形式吸收。体内无机S不能转变成有机S，微生物可利用无机S。排泄途径是粪尿。,四、S,2吸收代谢,参与蛋白质、CH2O代谢（如：S-AA、V、胰岛素）,四、S,3营养作用,4缺乏与过量,不易缺乏，只在反刍动物大量利用NPN时可能不足，缺乏出现消瘦，毛蹄生长不良，纤维利用率下降，采食量下降，NPN利用率下降。日粮N:S大于10：1（奶牛12：1），可能出现缺乏。,（1）
16、缺乏,S过量很少发生，无机S添加剂用量时可能导致厌食，体重下降，便秘，腹泻等症状。,四、S,（2）过量,蛋白质饲料S高，鱼粉、肉粉、血粉含S达0.35-0.85%，饼粕0.25-0.40%，禾谷类及糠麸，块根块茎作物缺乏，不足时可用硫酸盐（硫酸钠）或硫化物补充。,四、S,5来源,五、电解质平衡,1981年提出,90年代开始在配合日粮中考虑 在营养学中,电解质指在代谢过程中稳定不变的阴阳离子,生理体液中的电解质参与维持渗透压、调节酸碱平衡和水的代谢，生理体液中的电解质平衡对动物正常生理活动十分重要，生理体液中的电解质平衡直接受饲粮电解质平衡影响，因此饲粮电解质平衡可影响动物的代谢过程、动物健康和
17、生产性能。,阳离子:带正电的电解质:钠、钾、钙、镁阴离子:带负电的电解质:氯、硫、磷,影响酸碱平衡的强电解质:K,Na,Cl K=Na=ClMg=S=PCaFe,Mn,Zn,Cu,Se,Mo,Co,I,日粮主要电解质,五、电解质平衡,饲粮中各离子的毫摩尔数与其化合价（电荷数）乘积（mEq)的总和日粮电解质平衡(DCAD,毫当量/Kg)=(%Na/0.0023)+(%K/0.00391)(%Cl/0.00355)例：一个含钠0.18%,钾0.65%,氯0.2%的肉仔鸡饲料其dEB值:(0.18/0.0023+0.65/0.00391)-0.2/0.00355=188.3(mEq/kg),日粮电解质平衡(dEB)的计算,一些常用饲料原料的电解质平衡值,大量研究和生产实践证实，日粮电解质平衡为250-350 mEq/kg时可以使猪鸡获得最佳的生产性能和饲料转化率.配制饲粮时，一方面注意满足矿物质的营养需要，另一方面要考虑dEB值,最佳电解质平衡,各种动物对必需矿物质元素的最低需要量,
