06 猪对常量无机元素的需要.pdf

53 第六章 猪对常量无机元素的需要 动物体内含有 29种元素（图1），其中6种元素的含量总和超过 97%，它们是H、C、N、O、P、S。P和 S与Na、Mg、Cl、K 和Ca一起构成了所谓的常量矿物质元素，因为它们在动物体内的含量均超过了0.01%，而其余的 18种元素则为微量矿物质元素。在微量矿物质元素中，有五种是比较常见的，它们是 Mn、Fe、Co、Cu和 Zn，其余十一种不太常见，又可称为痕量矿物质元素，即 B、F、Al、Si、V、Cr、Ni、Ga、As、Se、Mo、Sn和 I。 IA01H1.008IIAIIIAIVAVAVIAVIIA2He4.0033Li6.9414Be9.0125B10.816C12.017N14.018O16.009F19.0010Ne20.1811Na22.9912Mg24.31IIIBIVBVBVIBVIIBIBIIB13Al26.9814Si28.0915P30.9716S32.0717Cl35.4518Ar39.9519K39.1020Ca40.0821Sc44.9622Ti47.8723V50.9424Cr52.0025Mn54.9426Fe55.8527Co58.9328Ni58.6929Cu63.5530Zn65.3931Ga69.7232Ge72.6133As74.9234Se78.9635Br79.9036Kr83.8037Rb85.4738Sr87.6239Y88.9140Zr91.2241Nb92.9142Mo95.9443Tc9844Ru101.145Rh102.946Pd106.447Ag107.948Cd112.449In114.850Sn118.751Sb121.852Te127.653I126.954Xe131.355Cs132.956Ba137.357*La138.972Hf178.573Ta180.974W183.875Re186.276Os190.277Ir192.278Pt195.179Au197.080Hg200.681Tl204.482Pb207.283Bi209.084Po(209)85At(210)86Rn(222)87Fr(223)88Ra(226)89*Ac(227)104Rf(261)105Db(262)106Sg(263)107Bh(264)108Hs(265)109Mt(268)110(269)111(272)112(277)113114(285)115116(289)117118(293)58*Ce140.159Pr140.960Nd144.261Pm(145)62Sm150.463Eu152.064Gd157.365Tb158.966Dy162.567Ho164.968Er167.369Tm168.970Yb173.071Lu175.090*Th232.091Pa23192U238.093Np(237)94Pu(244)95Am(243)96Cm(247)97Bk(247)98Cf(251)99Es(252)100Fm(257)101Md(258)102No(259)103Lr(262)- - - - - VIIIB- - - - - The important elements found in living cells are shown in colour. The brown elements (CHNOPS) are the six abundant elements. The five essential ions are purple. The trace elements are shown in dark blue (more common) and light blue (less common). Fig. 1 Periodic table of the elements 可见，猪除了对有机物的需求外，尚需要一些无机元素，包括：钙、氯、铜、碘、铁、镁、锰、磷、钾、硒、钠、硫、锌和钴。目前认为铬也是一种必需矿物质元素（NRC, 1997），但需要量尚未确定。猪可能还需要其他微量元素，如砷、硼、溴、氟、钼、镍、硅、锡和钒；已证明，这些元素对一种或几种动物有生理作用（Underwood, 1977; Nielsen, 1984）。但这些元素的需要水平极低，在饲料中的必需性尚未得到证明。 猪与无机元素的关系，可从消化代谢、生理生化、病理、需要量诸多角度探讨，本文限于需要量。 需要可理解为要不要， 需要量则是肯定必需的前提下的需要数量，首先从研究的方法谈起。 20 世纪 60 年代以前，测量常量无机元素需要量多采用经验法（Empirical），即常规的饲养试验。通常在不计饲粮本身含有量的基础上，补加不等梯度的供试元素，按单项或综合反应指标（如日增重、利用饲料效率、发病率、死亡率、组织变化等），判定最低或最佳补加量，即定为需要量，实际上是最低或最佳补加量。 猪的营养与饲料学讲义沈阳农业大学畜牧兽医学院动物生产教研室 54 在经验法之后开拓了析因法（factorial），可概括为下列公式： 利用率（生物学效价）生产量沉积量不可避免损耗量无机元素需要量+= 实为平衡试验的修正。分子为绝对需要量，除以利用率求得需要供给量，理应是饲料原含量与补加量之和。所谓“析因”即剖分构成需要量的分量，不可避免损耗即平衡试验中粪内代谢来源组分与尿内内源组分之和，实质上统属于内源分量（Endogenous）。沉积量乃分期屠宰或平衡试验分析量之差。体外产品如乳、蛋、毛的含量（生产量）也可直接测得。于是，用析因法测定无机元素的需要量的关键是利用率或生物效价 （Bioavailability） 。 常量元素的真实利用率可用下式表示 （%） ： %100+=食入量不可避免损耗量尿量）（粪食入量元素的真实利用率 1 钙 1.1 生长猪 NRC(1998)将生长肥育猪划分为 5个体重级，即：15 kg，510 kg，1020 kg，2050 kg，5080 kg和 80110 kg，按经验法与析因法分述测定结果。 1.1.1 经验法 1.1.1.1 初生到20 kg活重 ARC (1981)总结 1964 年 8次试验结果，钙应占风干饲粮的 0.72%。19641976年间 10次试验均值为 1.03%。在林映才等（2002）的6梯度试验中，日粮钙水平为0.28%1.10%，以生长性能（日增重、采食量和饲料效率）、股骨发育（脱脂干股骨中灰分、钙和磷的百分含量）和血清生化指标（血清无机磷和钙浓度、血清碱性磷酸酶活性）三项作为评定指标，认定日粮钙水平 0.90%对体重 49 kg的SEW 仔猪最为适宜。 1.1.1.2 2090 kg活重 ARC 在 1964 年以前规定为 2050 kg 猪 0.72%，5090 kg 猪 0.54%。根据19641976年间 23次试验 2050 kg仍保持 0.72%，5090 kg体重级，根据 16次试验结果上调为 0.63%， NRC (1988)规定，15 kg猪 0.9%，510 kg猪0.8%， 1020 kg猪 0.7%。生长肥育猪 2050 kg阶段为 0.6%，50110 kg阶段为 0.5%。表 1列举经验法一例（Coalson, 1972）。从日增重和骨骼钙磷成分，均以钙 0.95%与磷0.73%表现最佳，再高反而不利。 表 1 钙磷水平与仔猪表现 钙磷水平 坐骨 钙, % 磷, % 始重, kg 末重, kg ADG, kg 钙, % 磷, % 0.27 0.14 2.5 15.3 0.30 11.2 3.9 0.57 0.44 3.0 18.9 0.38 11.8 7.7 0.95 0.73 3.2 20.7 0.42 13.2 11.2 1.25 1.05 3.0 19.8 0.40 13.2 8.8 1.1.2 析因法 第六章 猪对常量无机元素的需要 55 如前列公式要求，须掌握不可避免损耗、沉积、产品钙与利用率四个参数。 1.1.2.1 不可避免损耗 ARC (1981)总结前人工作，粪代谢钙为每 kg体重 0.0322克，尿内源钙为粪钙的 1%，均可略而不计。 1.1.2.2 沉积钙量 不同体重猪含钙量与体重呈一定比例。Peo (1977)总结含钙量与体重呈正比： 0 .31)(24. 7)(+=kgBWgCa ARC (1981)总结为二次多项方程： 22.11108. 0)(80.16)(2=BWkgBWgCa Rymarz (1982)测定为： 054. 1)(149. 7)(kgBWgCa= 由此可计算出不同体重的含钙量（表 2）。 表 2 不同体重的含钙量 含钙量, g 体重级, kg Peo ARC Rymarz 参考量 20 175.8 192.8 168.1 180 40 320.6 432.8 349.0 370 50 393.0 528.8 381.0 440 60 465.4 608.8 535.0 540 80 610.2 720.8 724.6 885 100 755.0 768.8 916.7 820 然后可计算出不同体重阶段的平均每天钙沉积量，体重2060 kg阶段为 6.0g，体重 60100 kg阶段为 4.7 g。 1.1.2.3 利用率（生物效价） ARC (1981)总结多次试验，Annenkov (1982)整理前人结果，按体重级示于表3。 表 3 不同体重级钙利用率 ARC Annenkov BW, kg 利用率, % BW, kg 利用率, % 5 85 510 80 25 60 1020 60 45 50 2035 50 90 45 3560 50 60100 45 表3 所示两者接近， 大致 520 kg猪在 80%85%之间， 2050 kg猪在 50%60%之间，50100 kg猪为45%50%。 根据以上参数推算体重2050 kg和 50100 kg阶段猪的钙需要量（表4）。推算需要量（需要总供给量）与标准规定量基本符合，（10.4:11.4，15.3:15.8）。也与ARC (1981)规定的日需钙量（25 kg猪 9.5 g，45 kg猪13.9 g，90 kg猪 17.6 g）大体猪的营养与饲料学讲义沈阳农业大学畜牧兽医学院动物生产教研室 56 吻合。 表 4 按 NRC采食量与日增重推算的钙需要量 2050 kg 50100 kg 规定日需钙, g 11.4 15.8 其增长钙, g 260(180440) 380(440820) 增长天数 43 61 日沉积钙, g 6.0 6.2 不可避免的钙损失, g 0.6441.61 1.613.22 利用率, % 55 45 推算需要量, g/d 10.4 15.3 目前常见的美、英、法、苏四国猪营养需要量规定中按占风干饲粮钙的百分比以法国为最高，它是推荐供给量。英国亦较高，因为按定额饲养，采食能量较低，钙的规定量相对较高，按头/日计算，美、英基本相同。苏联与美国相近。我国规定，按百分比与美国相似，按绝对量，则因日增重低当然也少。 1.2 妊娠与哺乳母猪 资料来源不多，且都来自经验法。美国从 1973 年到1988年妊娠母猪的钙需要量未变，哺乳母猪从 0.5%提高到0.75%。ARC (1981)根据 1967年以后 5次试验，妊娠和哺乳母猪钙的规定需要量，从 0.54%升到 0.82%，其一是满足妊娠后期胎儿猛长，其二是为泌乳打下基础。 2 磷 首先介绍需要量，然后探讨干扰因素。 2.1 需要量 2.1.1 经验法 表 5 不同磷水平与生长猪表现 掌骨 磷, % 钙, % ADG, g 眼肌面积, cm2 灰分, % 磷, % 钙, % 0.38 0.65 680 27.4 48.6 13.4 6.6 0.38 0.75 687 25.9 49.8 12.8 6.3 0.50 0.65 777 30.9 53.3 15.7 7.4 0.50 0.75 800 27.3 51.6 16.8 7.7 0.63 0.65 740 29.6 53.0 15.8 7.3 0.63 0.75 776 28.1 51.5 16.6 7.4 0.75 0.65 788 30.1 52.0 17.4 7.6 0.75 0.75 767 32.1 52.6 17.2 7.7 ARC (1981)总结初生到 20 kg猪试验结果， 磷的需要量为风干饲粮的0.82%， 24次 2050 kg猪试验结果为0.62%，13次 50100 kg猪结果为 0.57%。NRC (1988)规定，15 kg猪为 0.7%，510 kg猪为0.65%，1020 kg猪为 0.60%，2050 kg猪为0.50%，50110 kg猪为 0.40%，都低于 ARC。在林映才等（2002）的 6梯度试验中，以生产性能、股骨发育和血清生化指标为衡量需要量的标志，认定日粮中 AP 含量第六章 猪对常量无机元素的需要 57 0.55%对体重 49 kg 的 SEW 仔猪最为适宜。饲养试验式的经验法可举 Cromwell (1970)一例（表 5）。 可见，饲粮含磷低于0.50%，不利于增重、眼肌面积和骨骼钙磷含量。 2.1.2 析因法 2.1.2.1 生长肥育猪 ARC (1981)根据 Mudd et al. (1989)资料，认为磷与体重的关系为： 9 .640467. 0)(98. 9)(2=BWkgBWgP Annenkov (1982)报道为： 1 .21)(48. 4)(+=kgBWgP Rymarz (1982)整理为： 003. 1)(214. 5)(kgBWgP= 从而算出不同体重猪的含磷量（表 6）。 表 6 不同体重猪的含磷量 BW, kg ARC Annenkov RymaxZ 参考数 20 116 104 106 110 40 260 179 212 235 50 317 227 263 290 60 360 269 318 340 80 435 358 425 430 100 466 448 531 500 ARC (1981)概括不可避免粪磷损耗为 0.02 g/kg BW，Georgievskii (1982)报道为0.017 g。尿损耗很少，仍可略而不计。利用率示于表 7。 表 7 不同体重磷利用率 ARC GeorgieVskii BW, kg 利用率, % BW, kg 利用率, % 5 80 510 70 25 75 1020 50 45 70 2035 50 90 65 3560 40 60100 40 根据以上参数， 按析因法推算 2050 kg和 50100 kg生长猪的磷需要量 （表8） 。 表 8 推算的磷需要量 2050 kg 50100 kg 规定日需磷, g 9.5 12.4 磷增长量, g 180 210 增长天数 43 61 日沉积, g 4.2 3.4 利用率, % 70 65 推算需要量, g/d 6.0 5.3 猪的营养与饲料学讲义沈阳农业大学畜牧兽医学院动物生产教研室 58 注： 表中规定日需磷乃按NRC采食量与日增重推算； ARC规定需磷量： 2050 kg 猪6.7 g/d，5090 kg 猪 8.0 g/d。 可见，推算值远低于NRC 与 ARC 规定量。 2.1.2.2 母猪 有关母猪磷需要量的研究不多。析因法不适用于妊娠母猪，对泌乳母猪也有困难。ARC 总结 1964 年前三次试验，确定 0.45%均值同样适于妊娠与哺乳母猪。其后三次试验结果，认为 0.73%更妥。NRC 在 19731979 年与 1988 年规定妊娠母猪为 0.50%，0.60%与 0.60%，哺乳母猪为 0.50%，0.50%与 0.60%，低于英国。大致妊娠母猪与哺乳母猪可同样对待，在 0.5%0.6%之间。 2.2 干扰需要量的因素 干扰磷利用的因素很多，这里仅提出植酸磷，磷化合物溶解度和钙磷比三项。 2.2.1 植酸磷含量 植酸磷可占籽实总磷的 50%80%，糠麸的 80%。据Pierce (1977)测定，植酸磷的消化率仅 16.4%18.2%。表 9例举常用猪饲料中植酸磷占总磷的百分比，以及总磷的效价（NRC，1988）。 表 9 猪常用饲料中植酸磷与效价（1535 kg 猪） 饲料原料 占总磷, % 总磷效价, % 玉米 6585 15 大米糠 7686 25 麦麸 7086 35 豆饼 4758 32 蒸骨粉 0 82 15 kg仔猪对总磷的利用率为 78%，50110 kg猪为 33%，当然也基于植酸磷多少不同。 2.2.2 溶解度 溶解度是磷利用的前提。陆续升温可使正磷酸钙转为偏磷酸钙或焦磷酸钙，效价为零。磷与一价 Na+，K+或NH4+化合物的溶解度高、磷的效价亦高，一钙渐低，二钙更低，三钙尤低。 2.2.3 钙磷比 饲养中的钙磷比，指二者重量而言，以磷的重量或占饲料的百分比为 1，虽经多年反复试验，迄无定论。ARC (1981)认为 20 kg前幼猪为 1.7:1.0，2055 kg猪为2.0:1.0，5590 kg猪为2.4:1.0。NRC (1988)建议以谷实、豆饼为主饲粮的钙磷比，应在 1.0:1.0与1.5:1.0之间。美、英、法、苏规定大都在 1.21.4:1.0之间。 我国猪饲料成分表列有饲料 110 种，其中常用的谷实类含钙在 0.02%（玉米）0.1%之间，远远不敷需要。糠麸饼类均在 0.3%0.4%左右，仍嫌不够。谷实含磷约 0.3%，糠麸约 0.5%，饼类 0.5%0.8%，但有效磷不多。饲粮配合实践中不考虑饲料原含钙磷量，补加效价高的无机或有机钙磷添加物，可能有些超过，但还是可行的。 第六章 猪对常量无机元素的需要 59 3 镁 猪体内镁的含量不多（初生猪钙 16.7 g、镁0.42 g，不到体重的 0.1%），常用饲料含镁均在 0.1%以上（0.20.4%）。根据饲养试验总结，NRC (1988)规定需要量为 0.03%0.04%，ARC (1981)为 0.04%。目前美法两国规定，不分猪大小均为风干饲粮的0.04%； 苏联为0.05%， 英国为20 kg猪0.031， 50 kg猪0.023%， 90 kg猪0.022%。常用饲料可满足需要，不必额外补加。 人们也曾用析因方式测定猪对镁的需要量。Annenkov (1982)报道镁与体重的关系为：)(257. 0)(kgBWgMg=。ARC (1981)根据有限资料，列出不同体重猪每增重1 kg的镁含量为：5 kg猪 0.46 mg，25 kg猪 0.40 mg，45 kg猪0.39 mg，90 kg猪 0.29 mg。依此推算，不同体重猪总含镁量如表 10。 表 10 不同体重猪总含镁量 BW, kg 镁, g (Annenkov) BW, kg 镁, g (ARC) 20 5.14 25 10.00 40 10.28 45 17.55 60 15.42 90 34.20 80 20.56 100 25.70 镁的不可避免损耗， 据 Bartley et al. (1981)报道为每 1 kg体重0.4 mg。另据有限资料，猪对镁的利用率为80%。但由于参数不够可靠，目前还不具备按析因法估测镁的需要量。 4 钠与氯 饲养实践中往往钠与氯相提并论， 由食盐补给。 谷实含钠在 0.02%0.04%之间，饼类在 0.035%0.07%之间，满足不了需要。动物性饲料都高。旧的饲养标准一向规定占饲粮的 1%。Meyer et al. (1950)测定猪对钠的需要为饲粮的 0.06%0.09%。按Na+Cl-折合食盐 0.15%。1976 年 Hagsten et al. 的系列试验证明，补加食盐 0.2%即已足够。NRC (1979)规定钠氯分列，各种猪均为钠 0.1%，氯0.13%，合计 0.23%。Alcantara et al. (1980)认为，无论按增重速度、钠的沉积率与红血球压容积，均以钠0.067%表现最佳。 Honeyfield et al. (1985)按钠 0.03%， 0.09%， 0.18%与氯0.08%， 0.17%与 0.32%构成33个饲粮组合，发现对生长起主导作用的是钠，0.03%远远不够，以 0.09%为适当。氯水平间反应差别不大。基于此，NRC (1988)保持钠 0.10%不变，氯则下调到0.08%，并非Na+与Cl+的 4:6比。 Annenkov (1982)报道，猪体钠与氯的含量为： 72. 6)(89. 0)(09. 8)(77. 0)(+=+=kgBWgClkgBWgNa ARC (1981)总结钠与体重的0.83次方呈线性关系为： 83. 0)()(kgBWgNa= 由而推算出不同体重猪钠、氯的含量（表11）。 猪的营养与饲料学讲义沈阳农业大学畜牧兽医学院动物生产教研室 60 表 11 不同体重猪总含钠和氯量 Annenkov ARC Body weight, kg Sodium, g Chloride,g Sodium,g 20 23.5 24.5 28.5 40 38.9 42.3 50.6 50 46.6 51.2 60.9 60 54.3 60.1 70.9 80 69.7 77.9 90.0 100 85.1 95.7 108.3 钠的不可避免损耗，ARC (1981)估计为 1.11 mg/kg BW，Hagsten et al. (1979)测定为 1.0 mg/kg BW。钠的利用率（吸收或沉积）随其采食量而下降。猪为了保持体内钠的稳恒而经尿排除过量。只有在低水平情况下（0.03%0.06%）吸收率达94%93%。目前所有参数都不齐备，用析因法估测钠的需要量尚为时过早。 饲粮配合中把食盐从 1%降到 0.2%，也大大缓和土壤盐溃化威胁。 5 钾 谷类饲料含钾为 0.3%0.5%，饼类为 0.60.8%，根据饲养试验，14 kg仔猪的钾需要为饲粮的0.39% （Manners et al., 1964） ； 510 kg猪为0.26%0.33%(Mefer, 1950; Jensen et al., 1961; Cnmbs et al., 1985)；2035 kg猪不多于 0.15% (Hughes et al., 1942; Mraz et al., 1958)。以玉米、豆饼为主的饲粮内钾的效价为 90%97%（Combs et al., 1985）。饲料含有量已满足需要，不必额外补给。 附表列示美、英，法、苏标准规定的需要量、常用饲料含有量和中毒剂量。 附表 1 四国标准规定的无机元素需要量 Phosphorus, % BW, kg Countries Calsium, % TP AP Magnesium, % Sodium, % Common salt, % Chloride, % Kalium, % Amer 0.90 0.70 0.55 0.04 0.10 0.08 0.30 Brit 1.10 0.70 0.25 Fran 15 SSSR Amer 0.80 0.65 0.40 0.04 0.10 0.08 0.28 Brit 1.10 0.70 0.25 Fran 1.30 0.90 0.04 0.40 510 SSSR 0.90 0.70 0.05 0.05 Amer 0.70 0.60 0.32 0.04 0.10 0.08 0.26 Brit 1.10 0.70 0.25 Fran 1.05 0.75 0.04 0.40 10 20 SSSR 0.90 0.70 0.05 0.50 第六章 猪对常量无机元素的需要 61 续附表1 Amer 0.60 0.50 0.23 0.04 0.10 0.08 0.23 Brit 0.880.73 0.700.61 0.030.023 0.320.31 0.25 Fran 0.950.85 0.60 0.04 0.40 20 50 SSSR 0.700.50 0.500.40 0.05 0.50 Amer 0.50 0.40 0.15 0.04 0.10 0.08 0.17 Brit 0.730.70 0.610.59 0.0230.022 0.310.30 0.25 Fran 0.950.85 0.50 0.04 0.40 50 100 SSSR 0.50 0.40 0.05 0.50 Amer 0.75 0.60 0.35 0.04 0.15 0.12 0.20 Brit 0.765 0.65 0.016 0.30 Fran 0.801.20 0.600.70 0.40 妊娠母猪 SSSR 0.75 0.50 0.50 0.50 Amer 0.75 0.60 0.35 0.04 0.20 0.16 0.20 Brit 0.765 0.65 0.016 0.30 Fran 0.801.20 0.600.70 0.40 哺乳母猪 SSSR 0.75 0.50 0.50 0.50 猪的营养与饲料学讲义沈阳农业大学畜牧兽医学院动物生产教研室 62 附表 2 猪常用饲料无机元素含量 Phosphorus, % Feed ingredients Countries Calsium,% TP AP Magnesium, % Sodium, % Chloride, % Kalium, % Brit. 0.63 0.27 0.11 0.02 Amer. 0.03 0.28 0.11 0.01 0.05 0.33 Corn China 0.04 0.21 0.07 Brit. 0.05 0.40 0.13 0.02 Amer. 0.05 0.30 0.13 0.03 0.11 0.46 大麦 China 0.12 029 0.10 Brit. 0.05 0.35 0.19 0。04 Amer. 0.053 0.13 0.04 0.08 0.31 高梁 China 0.09 0.23 0.09 Brit. 0.16 1.36 0.50 0.04 Amer. 0.13 1.16 0.57 0.05 0.05 1.22 麦麸 China 0.13 0.85 0.28 Brit. 0.35 0.68 0.30 0.04 Amer. 0.30 0.65 0.29 0.04 0.04 2.11 Soaybean meal China 0.32 0，50 0.17 Brit. 7.90 4.40 0.36 0.45 Amer. 5.19 2.88 0.15 0.41 0.55 0.70 Fish meal China 4.59 2.15 2.15 Brit. 2.10 0.33 0.27 0.31 Amer. 1.40 0.23 0.29 0.10 0.47 2.33 苜蓿草粉 China 1.10 0.22 0.22 致毒量 5.0 2.0 主要参考文献（略）