影响牛羊铜吸收利用率的因素

     铜是动物体内的一种必需微量元素，在动物体内以不同的方式发挥着特殊的作用，细胞内的许多酶和蛋白都受细胞内铜离子水平的调控，如：金属硫蛋白、SOD等。除此之外，铜还是骨化作用、红白细胞生成、免疫机能和胆固醇代谢所必需的营养物质。铜具有极广泛的生物学作用，它与畜禽的造血、神经细胞、骨骼、结缔组织和被毛的生长发育都有密切的关系。随着营养学家对铜吸收代谢机制研究的深入，影响铜吸收利用因素的研究也取得了较大进展，为铜在生产上的实际应用提供了理论依据。人们给动物补充微量元素铜时，往往按照营养标准进行添加，忽视了其它方面对铜吸收利用率的影响。本文从以下几个方面论述了影响铜吸收利用率的因素，从而为生产实践提供依据和参考。

    1铜的吸收代谢机制

    1.1铜的吸收

    动物体对铜的摄取主要通过饲料和饮水。铜随饲料和饮水进入消化道后，在胃及小肠吸收，主要的吸收部位在十二指肠和小肠前端。奶牛对铜的吸收量相对于单胃动物非常低，这可能与瘤胃内环境的调控有一定的关系。铜主要以稳定的螯合物形式在小肠吸收，其吸收机制有两种，一种是可饱和的主动运输过程，二是不饱和的扩散过程。肝脏是贮铜的主要器官。

    1.2铜的排泄

    铜的排泄是通过胆汁分泌进行的，胆汁中的氨基酸与铜结合后经粪便排出。小部分的铜由肠壁排泄，微量由尿液排出。此外还有极小部分的铜是由汗腺排泄的。但铜的排出是否有其它离子被摄人细胞内尚不清楚，有待于进一步研究。

    2影响铜吸收利用率的因素

    2.1动物的品种及年龄

    不同品种的动物由于消化结构的差别，对铜的吸收利用不同。牛以胆汁形式从机体内排出铜的能力较强。Gooneratne等研究表明西门塔尔牛经胆汁排泄的铜比安格斯牛多。Ward研究表表明，夏洛来和西门塔尔比安格斯牛需铜多，需求的差异与胃肠道铜吸收的差异有关。Mulllis试验结果也证明了西门塔尔比安格斯牛对铜需要量高。

    不同年龄的动物对日粮中铜的吸收水平也不同，经证实，成年动物对日粮中铜的吸收率为5%-10%，幼龄动物可达15%-30%。动物的生理状态不同对铜的吸收利用也不同，雌性激素分泌增加可导致血中铜量的增加。生产实践中对动物补充微量元素铜时应考虑动物的品种、年龄、不同的生理阶段等。

    2.2饲料中的元素

    饲料中元素对铜吸收利用率的影响主要有以下几种元素：钼、硫、锌、铁和钙。

    2.2.1钼和硫

    饲料中钼和硫含量是影响动物铜吸收利用率的主要因素，铜、钼、硫存在相互作用。有研究表明，饲料中的硫在瘤胃中转化成硫化物，硫化物和铜在瘤胃中形成铜的沉淀从而阻止铜的吸收。日粮中的钼也会降低铜的利用率，瘤胃微生物还原硫酸盐或降解含硫氨基酸可形成硫化物，其在瘤胃固相食糜中和钼相互作用形成硫代钼酸盐，它和铜结合成高度不溶复合物，降低了铜的吸收。而钼对铜利用率的影响必须有硫的参与。只有铜、硫、钼三者比例适当时，才不会影响动物对铜的吸收和利用。

    2.2.2锌、铁、钙锌、铁、钙也可影响铜的吸收和利用

    锌导致小肠中金属硫蛋白的增加。金属硫蛋白附着于肠壁的细胞上，在胃肠表面与铜结合且隔离铜，最终随肠上皮细胞的脱落排入粪便中。锌离子主要与大分子配体相结合。铜与铁二者在体内的代谢有密切关系，反刍动物摄入过量的铁，高铁不影响瘤胃发育不健全的幼年反刍动物体内的铜水平。Dick报道，日粮中添加钙会影响铜吸收；但Huber等认为，日粮钙水平不会影响机体铜状况。总之，要考虑到元素之间的协同或拮。

    2.3不同形式的铜源

    目前市场上主要有以下几种形式：如第一代的无机盐类，第二代的有机酸类，第三代的氨基酸螯合物类，第四代是纳米微量元素添加剂。不同铜源的生物学利用率不同。

    2.3.1无机盐类

    无机形式的铜主要有硫酸铜、氧化铜、碳酸铜等形式。Chapman用同位素试验证实，牛从无机化合物中摄取铜的能力即生物利用率依次为碳酸铜>硝酸铜>硫酸铜>氯化铜>氧化铜末>氧化铜。Rabiansky等报道，赖氨酸铜的生物学效率比硫酸铜的高。不同的试验之所以会出现不同的结果，可能和试验动物、试验日粮以及试验动物所处的环境有关。由于无机铜价格便宜，且水溶性较好，市场上用量较大，但其生物学效价不同，其生物利用率没有统一的观点，人们在长期使用无机铜的过程中，发现无机铜被动物吸收的效果较低，慢慢趋于使用有机铜和氨基酸螯合铜。

    2.3.2有机酸类

    在畜禽饲料中应用的有机酸，主要有延胡索酸、柠檬酸等，其中应用前景最为广泛的是延胡索酸。延胡索酸能与矿物质元素发生螯合作用，从而促进机体对日粮中矿物质的吸收。

    2.3.3氨基酸螯合物类

    据Heinrich等的试验证明，氨基酸螯合铜在瘤胃内有较强的抗分解作用，具有过瘤胃的功能，这种功能在反刍动物营养中具有重要意义。虽然有机铜和氨基酸螯合铜效果较好，由于其价格较高，限制了其在生产实践中的应用。

    2.3.4纳米微量元素添加剂

    纳米铜的问世，使微量元素铜的补充上了一个新台阶，王艳华对纳米铜的研究表明：①纳米铜可促进肠道有益菌的增殖，使消化道内环境明显改善；②纳米铜使血清生长激素浓度提高，产生促生长效应；③高剂量纳米铜使饲料粗蛋白、粗脂肪和钙的表观消化率分别提高；④纳米铜使肝脏中SOD活性升高，提高了机体免疫力。

    2.4饲料来源对铜吸收利用的影响

    饲料来源不同，铜的生物利用率明显不同，植物性饲料如麸皮、去皮豆粕、棉子粕和破碎谷壳中铜的利用率分别为48%、38%、41%、44%。牛的日粮精料比例高，使得牛的瘤胃内容物pH值偏低，从而降低饲料中铜的吸收。当绵羊瘤胃和真胃的pH值分别为6.5和3.0时，铜的溶解性为18.8%和8.3%，而水中饲料铜的溶解性为57%。除了饲料来源对铜的吸收利用影响外，不同地区也有很大差异，各个地区应进行微量元素测试，搞清本地区的微量元素盈缺状况。

    2.5植酸对铜吸收利用的影响

    植酸对铜吸收利用率的影响目前主要有两种观点：①饲料中植酸盐能与饲料中的铜生成稳定的络合物，降低铜的吸收率。②有的研究者证明，植酸对铜的吸收利用有促进作用。植酸为何能提高饲料中铜的吸收利用率，目前尚无完整的解释，有待进一步研究。

    2.6蛋白质对铜吸收利用的影响

    国内外大量研究表明，饲料中蛋白质来源和水平与铜有显著的关系。饲料中蛋白质水平低时，可以降低铜的生物效价。目前认为蛋白质来源和水平影响铜吸收利用的部分原因在于饲料中氨基酸作为配位体和铜结合形成络合物，氨基酸的类型，空间构型和络合物稳定性决定了动物对它的吸收利用率。铜离子与一些蛋白质形成的复合物在调控中枢受体方面可能具有内在的作用。

    2.7添加方式

    铜的添加方式包括直接饲喂、注射、皮下埋植、瘤胃丸等。其中瘤胃丸是目前研究热点，不同添加方法铜的吸收利用率存在差异。将铜添加剂制成颗粒胶囊早在80年代就得到应用。苏格兰的Parkins将铜添加剂用双层高分子柱状物包裹，用于放牧育成牛可维持123d，用于羊可维持35d。Galllagher等氧化铜针状物可滞留于胃肠道中，将铜缓慢释放。浙江大学研制成功的纳米铜表明，60mg/kg纳米铜对仔猪的促生长效果等同于240mg/kg硫酸铜，在抗腹泻效果上显著优于高剂量硫酸铜。

    3小结

    综上所述，影响牛、羊铜吸收利用率的因素很多，归纳起来就是动物品种、年龄、微量元素、不同形式的铜源、添加方式、日粮、饲料中植酸、蛋白质及其中的互作物质。只有综合分析，从生产实践出发，才能提高动物的生产性能。目前，对动物品种及年龄、日粮因素研究得比较深入，但不同铜源尤其是无机来源和有机来源间的生物利用率测定结果差异很大，这可能与试验铜源的产品质量、生物效价及添加水平、试验动物的品种、机体状况、生产水平、营养水平及试验持续时间有关。本作者认为，在给动物添加铜，以上各种因素中，不同形式的铜源是一个主要因素，还要依据饲养标并结合本地实际情况，按照缺什么补什么、缺多少补多少的原则进行添加，建议使用氨基酸螯合铜和纳米铜，这样铜的吸收利用率高，又不给生态环境带来危害。中国牛业科学