麦饭石及其营养功能

　　摘要：麦饭石是由花岗岩风化形成的一种对生物无毒无害，具有一定生物活性的矿物保健药石，作为一种重要的饲料添加剂在我国畜牧业，尤其在水产养殖业中已经广泛使用。它具有提高饲料利用率，促进有机体的新陈代谢，保肝、抗缺氧、抗疲劳，提高机体免疫能力，改良水质和底质等重要作用。

　　关键词：麦饭石 矿物保健药石 添加剂 畜牧业

　　麦饭石产生于中生代末新生代初，距今约5000万-7000万年左右，是由花岗岩风化形成的一种具有一定生物活性的矿物保健药石，属非金属矿，以半风化的黑云母石英二长斑岩为主，具有多孔性，呈斑状或似斑状结构。古代将其用于皮肤生疮，臃肿等外科疑难症的治疗。近年来麦饭石传到国外，深受赞誉。日本称之为“细胞洗涤剂”，南朝鲜称其为“矿泉药石”。

　　目前，对麦饭石研究较为深入的国家和地区主要有日本、美国、南朝鲜等。研究的课题主要是对麦饭石作用及其机理的探究，如何提取麦饭石的有效成分（即sapro技术）研究和探讨应用领域的开拓，在这些方面研究较多的是日本，他们用麦饭石作矿泉水以供饮用和洗浴，饲养植物。用麦饭石粉作水产保鲜剂，冰箱除臭剂， 水质净化剂等。但由于资源缺乏，目前他们希望进口中国的麦饭石。美国主要研究用麦饭石水制作运动员饮料。

　　自1985年日本早川正太郎将其应用于生长猪饲料而意外地获得增重效果以来，麦饭石在动物养殖业中引起了学者们的广泛关注。它具有提高饲料利用率，促进有机体的新陈代谢，保肝、抗缺氧、抗疲劳，提高机体免疫能力，改良水质和底质等重要作用。

　　1. 麦饭石的化学成分

　　表1 麦饭石的化学生成分分析

　　在我国，内蒙、辽宁、吉林、黑龙江、天津、江西、河南、陕西、甘肃等地均有大量的麦饭石资源，不同产地的麦饭石化学组成及含量也有所差别，但主要成分都是二氧化硅和三氧化二铝，两者共占70%以上，其中二氧化硅占60%以上，麦饭石中还含有生物体生长发育所必须的几十种常量元素，微量元素和被称为动物促生长剂的稀土元素。麦饭石的化学成分见表1。麦饭石中所含的矿物质和化学成分，无论是常规化学法分析或用现代化测试手段分析都证明所含稀土元素以及放射性全部成分对人体有益而无害。做内服药，其所含成分都完全符合医药卫生标准。

　　2.麦饭石的营养功能

　　2.1 麦饭石的特殊吸附能力，能增强动物机体的抗病力，并提高饲料利用率

　　麦饭石独特的多孔性海绵状结构使其具有很强的物理吸附作用，能够吸附对动物健康有害的氨、硫化氢、有机氯、氰化物、杂醇油等物质。当麦饭石遇水后，钠、钾、钙、镁、铁等活性离子，会离开原来的盐类，使带有负电荷的铝硅酸根和-SiO-2的硅酸基与水中的重金属离子、有机物质及细菌结合。这种化学吸附特点，使麦饭石与活性炭一样具有一定的收敛作用，可减少病原菌、毒素及有害金属对畜禽消化吸收的干扰，使肠道正常菌系、酸碱环境及各种酶的活性更加稳定，增强机体抗病力，有利于饲料养分的消化吸收，提高饲料利用率。麦饭石属于粘土矿物，添加于饲料中后还可增加食物在消化道内的粘滞性，延长饲料通过消化道的时间，使养分能更充分地吸收利用。

　　2.2 麦饭石中的常量元素、微量元素及稀土元素可促进有机体的新陈代谢

　　麦饭石中含有常量、微量和稀土元素，对促进动物新陈代谢、生长发育和提高生产能力有着重要的作用。如钙、磷、镁、铁、铜、锌、锰、碘、硒、钴等都是动物生命活动所必需的元素。近年来研究发现了铬、硅、钒、锡、砷、钨也是动物有机体必需的微量元素，铬主要参与葡萄糖，蛋白质，脂肪的代谢；硅参与骨骼早期的钙化过程，与粘多糖的合成有关，能促进骨骼的生长和结构致密；钒对动物的造血过程有积极的作用，能促进钙盐沉积，提高齿骨羟磷灰石的硬度；锡能促进蛋白质和核酸的合成，有机锡化合物具有抗菌、防霉、杀虫、防治肿瘤的作用；砷具有刺激机体造血、增强抗病力、调节新陈代谢、促进生长的作用；钨也具有促生长作用。

　　近年来，稀土元素日益受到人们的重视。稀土是一种生理激活剂，能刺激动物体的新陈代谢，激活动物体内的生长因子，是动物体内许多酶的激活剂或抑制剂，它可以稳定一些酶类使其平裹期增加，还可提高一些酶类活性，促进动物生长。Wedler等研究表明稀土元素提高动物增重的原因可能是它们促进动物体内酶的活性（如La、Na等复合物，使腺苷酸化的谷氨酸酶的生化合成活性提高10%—20%），促进摄入体内的营养成分的吸收和利用。

　　另外，稀土与其他元素之间有着密切的联系，可以提高一些必需元素在动物体内的存留量，而且在一定范围内有代替必需元素的作用，稀土可能是生物活性金属的调节剂，郭伯生（1999）指出稀土可能通过稀土离子对钙、镁、铁等金属离子的置换与竞争，从而影响了一些生物酶、生物大分子的生理功能。稀土还可能是生物体中有害自由基的清除剂，纪云晶等证实了硝酸稀土溶液可抑制温石棉羟基自由基的产生和提高动物体内超氧化物歧化酶（SOD）的浓度。瞿明仁实验证明麦饭石本身还可以降低棉籽饼的毒性。原因是麦饭石中某些离子如铁离子和棉酚结合，使其失去了毒性。田茂春等（2000）；张爱民等（1997）；欧秀琼等（2000）；刘官钰（2001）研究均表明，稀土饲料添加剂对仔猪具有明显的促进生长，提高饲料报酬的作用，对生长猪还能改善肉质。

　　2.3 麦饭石具有保肝、抗缺氧、抗疲劳的作用

　　实验表明，麦饭石能使小白鼠肝脏中的DNA和RNA的含量明显增加，蛋白质是生命之源，蛋白质的合成离不开DNA和RNA，麦饭石还可使肉鸡肝脏中粗面内质网数、糖原颗粒明显高于对照组。粗面内质网是蛋白质合成的场所，因而，DNA、RNA和粗面内质网数的增多，表明蛋白质合成能力的增强。肝脏中糖原颗粒明显的增加，表明肝脏合成和储存糖原能力增强，肝糖原的增多为肝脏的各种活动提供了能量。同时，在饲喂麦饭石的雏鸡肝细胞中，线粒体数量明显多于对照组，线粒体中含有催化三羧酸循环，脂肪氧化，氨基酸分解、脱氢等的全部酶系和辅酶。线粒体增多说明肝脏对糖、脂肪、蛋白质的氧化功能增强，肝脏代谢、解毒能力旺盛。麦饭石还能增加血清中的抗体，增强机体免疫力。饲喂麦饭石的小白鼠抗疲劳，抗缺氧的能力均高于对照组。这都与麦饭石能改善肝脏代谢功能有密切的关系。

　　2.4 麦饭石可提高机体的免疫能力

　　通过对猪血清醋酸纤维膜蛋白电泳实验结果表明，饲喂麦饭石组猪的血清中γ-球蛋白的含量高于对照组2.2%，血液中淋巴细胞含量高于对照组7.2%。对免疫功能差的小鼠饲喂麦饭石，结果表明麦饭石能使小白鼠的T淋巴细胞数目明显回升，而对B淋巴细胞数目无影响，说明麦饭石能改善机体免疫系统的功能，提高抗病能力。麦饭石中的几十种微量元素和常量元素，通过鸡的饲料吸附，溶出转化于蛋中，人食其蛋后，蛋中的有益微量元素充实人体，给人增加营养和抗病力。一些老年人长期食用饲喂麦饭石的鸡蛋后，感觉有些常见病如哮喘，感冒，慢性支气管严等病症减轻，饭量也有所增加。饲养实践表明，鸡饲喂麦饭石饲料后，蛋黄比普通蛋黄更黄，人食用此蛋，能预防或治疗一些常见病，增强体质和营养。

　　2.5 麦饭石具有改良水质和底质的作用

　　麦饭石为铝硅酸盐非金属矿，具有以硅氧基为基础的四面体晶格结构，表面具有大量的活性基团-SIO- 可以捕获阳离子，其内有大量的蜂窝状孔洞，内比表面积大，对于极性较高的分子如二氧化碳、NH+4等具有较强的吸附能力。由于麦饭石组成成分中也含有二氧化碳，故添加麦饭石的同时也将二氧化碳带入水中。麦饭石的孔洞吸足水分后，二氧化碳在水中呈游离状态，为藻类生长繁殖提供了丰富的碳素营养，从而提高了浮游植物的光合作用强度。

　　微量元素是浮游植物光合作用、生长发育所必须的营养物质，是其他任何元素所不可替代的，他们不仅是机体内多种酶，核酸、叶绿素、激素、维生素、功能蛋白质的组分，参与浮游植物体内的物质形成，而且对动、植物的生长发育具有促进作用。水体缺乏微量元素，初级生产会受到限制。麦饭石中含有59种对人体及动植物有益的化学元素（山东省地矿局中心实验室，1993）和12种氨基酸（吕宪禹，1988），又具有良好的溶出性。水体中添加麦饭石后，具有生物活性的钙、磷、钾等常量元素，铜、锰、锌、钼等微量元素，15种稀土元素和12种氨基酸，溶出在水体中，弥补了水体中营养的不足。满足了藻类，尤其是优质藻硅藻的营养需求，促进了浮游植物的生长繁殖，提高了水体光合作用的强度。

　　以铁、镁、氟等矿物质而论，当水中不存在时它则溶出，相反，水中存在过多时它则吸附。 这种作用与pH有关，除了过于酸性和过于碱性的水以外，往净水中投入麦饭石，在多数情况（碱性）时采用投入方式，在少数情况（酸性）时采用循环方式可使水接近中性。而且，使水在麦饭石层循环几次后，即使是水量较大，也能调节pH。 麦饭石中矿物质的溶出情况见表2

　　3.结语

　　由于麦饭石具有提高饲料利用率，促进有机体的新陈代谢，保肝、抗缺氧、抗疲劳，提高机体免疫能力，改良水质和底质等重要作用，因此已经作为一种重要的饲料添加剂在我国畜牧业，尤其在水产养殖业中已经广泛使用。但由于它是天然矿物，所含的多种矿物质元素与动物需要并不能完全一致，因此它不可能完全代替矿物质添加剂。刘久生（2000）报道，单独添加麦饭石还可能干扰动物体内钙、磷代谢，使动物骨骼发生异常，蛋壳变薄，腿骨病增加2%—5%，蛋壳破损率增加10%—49%。但如能根据麦饭石原矿的检测结果，科学地与一些矿物质元素进行搭配一起添加，同时注意麦饭石的量与元素平衡，则既可克服这些缺陷，又可提高蛋白质和能量的消化率，更好地促进动物的生长。

　　表2 麦饭石中矿物质的溶出情况