某某公司微量元素锰在动物营养中的应用研究.PDF

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1、微量元素锰在动物营养中的应用研究李勇超，高凤仙-，李伟z，彭运兰z(1 湖南农业大学动物科技学院湖南长沙4 1 0 1 2 8；2 湖南野生动物救护繁殖中心，湖南长沙4 1 0 1 1 6)摘要：锰是动物生长发育和合成骨组织过程中所必需的微量元素。锰参与骨骼形成、机体代谢和某些酶的合成，直接影响动物的生长发育。本文主要综述了锰的分布与代谢、锰的生物学功能及锰在动物营养中的应用，分析了影响锰吸收利用率的主要因素，同时展望了锰元素的营养研究发展前景。关键词：锰；生物学功能；应用；进展中图分类号：S 8 1 6 7 2文献标识码：A文章编号：1 0 0 5 8 5 6 7(2 0 0 9)O 卜0

2、0 0 6 一0 3锰作为动物的必需微量元素是1 9 3 1 年K e m-m e r e r 等、0 r e n t 和M c c o l l 姗在大鼠和小鼠体上首先发现的。锰是动物生长、生殖以及一系列生命活动所不可缺少的必需微量元素之一，也是多种酶的组成成分和激活剂。锰在动物体内的含量虽然很少，仅为2 3m g k g，但却发挥着重要的生理功能。锰为骨骼发育及脑功能、生殖功能所必需，参与碳水化合物、脂肪、蛋白质代谢。本文重点对动物营养中锰的分布与代谢、锰的生物学特性及锰在动物生产中的应用等作一概述。1锰的分布锰是动物生长、生殖以及一系列生命活动所不可缺少的必需微量元素之一，在自然界分布广泛

3、，含量丰富，地壳中含量约为10 0 0m g k g。作为饲料主要原料的玉米含约5 6m g k g，豆粕或豆饼含锰约2 0 3 0m g k g，糠麸含量达1 0 0 2 0 0m g k g，它们均以有机锰的形态存在。锰分布于动物体内所有组织中，以骨骼、肝脏、肾脏、胰脏、脾脏、心脏及脑垂体中的含量最高，肌肉中含量则较少。动物骨骼中锰含量约占体内锰含量的2 5 左右。锰通常分布在细胞线粒体中。2 锰在动物体内的吸收利用与排泄锰的吸收和排泄取决于天然螯合物的生成与否，特别是与胆汁盐的结合情况有关。锰在消化道各段都能被吸收，其中以十二指肠吸收能力为最强。微量元素锰由肠腔表皮细胞摄入，然后通过黏膜

4、细胞转入体内。食入的锰在消化道内被溶解或分解。锰原子以游离形式与蛋白质结合成复合物转运到肝，而化学态锰与转铁蛋白结合进入循环，由肝外细胞摄取2，引。锰原子经肠壁和胆囊排入肠内，通过胆汁从体粪中排出，排入肠内的一部分锰收稿日期：2 0 0 8 0 8 2 7离子被重新吸收，再进入体内锰循环。锰原子在体内循环几次后排出体外。当胆汁排泄受阻或锰负荷过重时，锰原子还可以通过十二指肠、空肠作为辅助途径排泄出来 制。哺乳动物和家禽对锰的吸收率很低，前者为1 4，而后者仅1 3 s 洲。其原因在于植物性饲料中锰是以离子状态存在的，其中部分参与形成螯合物，从而很难吸收。3 锰的生物学功能3 1锰是酶的组成成分

5、或激活剂锰是机体内精氨酸酶、脯氨酸肽酶、R N A 聚合酶、超氧化物歧化酶、丙酮酸羧化酶的组成成分。锰离子具有激活多种酶的功能，如对醛缩酶、磷酸化酶、磷酸葡萄糖变位酶、异柠檬酸脱氢酶及胆碱脂酶均有激活作用。锰是通过动物体内酶的作用而参与碳水化合物、脂肪、蛋白质等重要物质的新陈代谢的，并且可以增强维生素B、C、E 的合成，锰在胆碱代谢过程中有抗脂肪肝的作用&删。在丙酮酸羧化酶中，每个酶分子含有4 个原子锰。丙酮酸羧化酶是肝糖异生的关键酶，催化丙酮酸生成草酰乙酸。但锰可被镁代替，所以锰的缺乏并不显著影响此酶的活性【9 。但谷草转氨酶、谷丙转氨酶、乳酸脱氢酶、肌酸磷酸激酶活性与饲粮中的锰有关 1 0

6、】。3 2 锰对动物骨骼发育的影响锰是与畜禽骨骼生长密切相关的微量元素之一，锰元素对骨骼的生长发育具有重要作用。6 0 多年前w i l g u s 就研究证实，缺锰会导致雏鸡“滑腱症”的发生。锰元素影响骨骼的生长发育，主要是由于锰参与构成骨骼基质硫酸软骨素的形成。硫酸软骨素是有机质粘多糖的组成成分。锰是多糖聚合酶和半乳糖转移酶的特异激活因子。所以在粘多糖的合成中，锰是多糖聚合酶和半乳糖转移酶所必需的。由万方数据微量元素锰在动物营养中的应用研究一李勇超，等专题综述-7 u D P 一半乳糖与木糖形成半乳糖一半乳糖一木糖。这个三糖和丝氨酸连接，然后和氨基己糖聚合形成粘多糖 1 1】。缺锰可引起多

7、糖聚合酶和、#乳糖转移酶这两种酶活性降低，硫酸软骨素的合成显著减少，从而影响骨骼的正常形成。从病畜形态学上的观察发现，缺锰影响骨的发育主要在于骨骶病变，这也是缺锰与其他物质(胆碱、生物素)缺乏影响骨生长发育的不同之处。雏鸡缺锰时，发生“滑腱症”或称“骨短粗症”。典型病状是站立时呈“0”形或“X”形，变短变粗“羽。鸡缺锰还特异性地影响胸肌生长发育，表现为胸肌纤维直径较小【1 3】。家畜缺锰时的主要症状表现为前肢弓形，腿粗短而弯曲，附关节肿大，跛行。3 3 锰元素与生殖锰是促进动物性腺发育和内分泌功能的重要因素之一。锰是二羧酸酶催化胆固醇合成不可缺少的因素，所以缺锰时胆固醇生物合成减少，胆固醇为性

8、激素前体，因此缺锰会引起激素缺乏。缺锰时雄性动物睾丸的曲精细管发生退行性变化，睾丸萎缩、精液质量不良或数量减少、性欲减退或失去配种能力；雌性动物的性周期紊乱、不发情或弱发情、卵巢萎缩、排卵停滞、受胎率降低或不妊娠、胎儿吸收、死胎 1 划。4 影响锰吸收利用因素锰主要在肠道吸收，以十二指肠吸收量最多，由于食物中的锰一般溶解度低，吸收率也低。影响锰吸收利用的因素很多，主要包括；4 1饲料中的粗纤维、植酸、单宁饲料中粗纤维、植酸、单宁等阻碍锰的吸收利用。锰的吸收利用也受到蛋白质水平与来源的影响。植酸可与锰结合形成难溶单盐或螯合物，使可溶性的锰减少，使动物对锰的吸收降低。大豆蛋白会降低锰的利用率。当日

9、粮中含6 的粗纤维时，对锰的吸收利用的影响甚少。粗纤维与锰的利用率呈明显的负相关。其原因可能是粗纤维加快了微生物活动。使含锰的胆盐复合物迅速降解，锰最终随胆汁排出体外，而不能被机体有效吸收利用。植酸影响锰的吸收利用 1 目。李杰(1 9 9 2)试验指出，饲粮中植酸水平为O 8 9 6 时，足以使全鸡及胫骨中锰含量极显著地下降。H a l p i n等“6 分析了饲粮的化学成分，认为麦麸和玉米一豆饼混合物中的N D F(中性洗涤纤维)，米糠中的N D F、灰分和植酸，是降低锰有效性的原因。4 2 其它微量元素饲粮中的许多微量元素都会影响锰的吸收利用，迄今研究较多的是铁和钴对锰利用的影响。H a

10、 l p i n 等试验(基础饲粮为玉米一豆饼型)表明含钴为lO O O 取k g 的饲粮增加了鸡组织锰的贮存，认为钴通过竞争性结合到可螯合锰的饲粮因子(如纤维和植酸)上面，从而促进了锰的摄入 删。但是S o u t h e r r 等引用H a l p i n 的结果指出，钴对锰吸收的促进作用即使在无植酸和纤维的酪蛋白一葡萄糖饲粮中也同样表现出来。这表明，钴对锰吸收的促进作用并不能完全归为玉米一豆饼饲粮中的锰结合特性。锰与铁之间存在着拮抗作用，高铁对锰的抑制作用。常量元素钙和磷过量对锰的吸收也有抑制作用【删。B a n d e 皿e r 等研究究发现，C a。(P 0 4)：可以通过吸附锰而

11、使可溶性锰减少，从而降低锰的吸收。张日俊等 1 踟认为，日粮中过量钙会降低心脏M n S o D 活性，对锰的吸收利用有抑制作用，锰与锌、铁、硒、镁的存在拮抗相关，高铁、高锌降低锰的吸收利用。有研究认为锌、铁与锰竞争在小肠上的吸收部位，锌、铁过量均会使锰的吸收量下降。锰通过增加硒的排泄量，使血和心肌的硒含量和谷胱甘肽过氧化物酶(G s H P X)活性显著降低，从而导致硒缺乏症的发生，另外镁有部分代替锰的作用。缺铁时，锰的吸收增加。5 锰在动物生产中的应用、5，1在家禽生产中的应用家禽对锰的需要量一般比哺乳动物高，缺锰对家禽的影响比对家畜的影响更为严重，这也正是锰在家禽生产中倍受人们关注的原因

12、。早期研究结果表明，饲粮中0 0 0 5 的锰足以满足鸡生理的需要。我国肉用仔鸡饲养标准饲粮锰水平推荐量为O 一4 周龄5 0m g k g，5 周龄以上为5 5m g k g。N R C 推荐量为6 0m g k g 川。在实际饲养过程中，锰水平偏低。鸡锰的来源主要是靠外源性摄取，雏鸡对锰元素营养的吸取早在出壳后第3 天就由内源阶段(卵黄囊提供)进入外源阶段。玉米一豆粕型基础日粮其含锰量在家禽饲养中往往不具有太多的实际意义。一是因为玉米一豆粕为主的家禽常规基础日粮锰浓度偏低(多在1 0 2 0m g k g 之间)：二是饲料原料中的锰有效含量低，或者是生物利用率低，最终使家禽总锰的存留量偏低

13、，尤其是植物性饲料的锰以离子态或螯合态存在，在鸡消化道溶解度偏低从而使饲粮中锰的吸收只占食入量的2 5。由于基础日粮中锰远远不能满足鸡体需要，就必须另外添加锰源性物质到饲粮中。罗绪刚等嘲的试验结果指出，肉仔鸡增重最快时，饲粮锰水平在9 0 9 6m g k g 之间，并建议0 4周龄肉仔鸡饲粮中锰含量以1 2 0m g k g 为宜。李德万方数据8 专题综述微量元素锰在动物营养中的应用研究一李勇超，等发认为高锰(3 2 0m g k g)日粮较1 6 0m g k g 水平的日粮对肉仔鸡生长有促进作用，但会提高腿病的发病率。马元山等胁 研究表明，鸡采食低锰饲粮后出现典型缺锰症，缺锰鸡血清、心、

14、肝、胰、胸肌中锰含量和含锰酶M n S O D 活性都低，影响胸肌生长发育。在基础日粮中加锰6 0m g k g 为鸡生长发育的最传值。组织中M n S O D 活性几乎全部显著(P O 0 5)或极显著(P 0 0 5)，而鲜肝M n S o D 酶活性受饲粮锰水平影响(P 0 0 1)。蛋鸭最适锰含量为7 9 8m g k g【2 4】。5 2 在猪生产中的应用猪饲料中含锰量标准为5 0m g k g。猪对锰的需要量也较低，风干日粮中含约0 0 0 2 的锰可以满足机体的需要，而大多数植物性饲料中含锰量都超过这一水平。因此锰在猪生产中的应用没有得到人们过多的关注 衢。F e h s e 和

15、C 1 0 s e 在高产母猪的标准饲料中添加含锰的复合有机微量元素，结果发现母猪的生产性能比对照组有了提高，窝均产仔数提高了0 4 头，活仔数提高了0 3 头，断奶头数提高了0 5 头。同时母猪的生产年限延长，淘汰率下降汹】。5 3 在反刍动物生产中的应用锰是瘤胃微生物不可缺少的微量元素。对于多种酶来说，锰均可作为镁的选择性辅助因子，因此，锰是某些瘤胃微生物所必需的微量元素。锰在植物性饲料中部分以自由离子形式存在，部分与螯合剂结合存在。动物对植物饲料中锰的吸收率是影响瘤胃微生物对蛋氨酸的代谢速度。反刍家畜体内锰含量较低，对锰的需求量也不高，一般饲料日粮基本上能满足。6 结束语锰主要是参与机体

16、脂肪、蛋白质等多种代谢、以促进动物生长、增强动物的繁殖性能。锰的毒性小，对动物的副作用也较小，其应用前景极为乐观。然而，目前锰在饲料中的应用并不多，主要是被用在肉鸡中，有关锰在动物体内的作用机理还有待于进一步探讨。因此，应进一步在分子水平上深入研究阐明锰在动物体内的营养代谢机理，更准确、更科学地评价动物的锰营养状况及满足其锰营养需要，促进动物健康和畜禽生长。参考文献：1 胡真虎，吴晋强肉用仔鸡锰营养研究进展 J 中国饲料，2 0 0 3，(3)：2 5 2 7 2 高延玲，康相涛，王广聚鸡对微量元素锰的营养需研究进展 J 铡料工业，2 0 0 3，2 4(1 2)：3 4 3 6 3 虞泽娉微

17、量元素锰与肉仔鸡生产U 饲料博览。1 9 9 9，l l(4)：1 2 一1 3 4 刘雨田，郭小权，晏向华微量元素锰的营养学进展 J 兽药与添加剂。2 0 0 0。5(1)：2 7 2 9 5 陈寒清，吴晋强锰在蛋鸡上应用的营养研究进展 J 饲料工业，2 0 0 3，2 4(1)：3 8 4 1 6 刘宗平现代动物营养代谢病学 加北京：化学工业出版扎2 0 0 3 7 郭修泉，罗绪刚，刘彬鸡锰营养需要量研究进展 J 中国饲料，2 0 0 0，(9)：1 7 1 8 8 王艳华，许梓荣，锰的生物学作用及螯合锰在畜牧生产上的研究应用 J 饲料博览，2 0 0 2，(1)：1 5 一1 6 9 王

18、淑梅，王安饲粮中锰水平对育成期蛋鸭血液牛化指标和血清帅S o D 活性的影响 J 饲料工业，2 0 0 6，2 7(1 4)：3 8 4 1 1 0 h 友泉，罗绪刚，李英文，等动物锰营养中含锰超氧化物歧化酶研究进展 J 动物营养学报，2 0 0 2，1 4(1)：卜7 1 1 并明义，孙建义，许梓荣锰的牛物学功能及有机态锰的应用研究 J 中国饲料，2 0 0 3，(1 8)：2 6 2 8 1 2 邹强，王守宪，刘忠翘鸡锰营养缺乏症的诊治 J 吉林畜牧兽医，2 0 0 3，(1 0)：2 1 3 周明，丁昌春，张字锰对鸡组织生化参数与生长性能的影响 J 中国饲料，2 0 0 2，(1 8)：

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20、dr i c eb r a n J P o u h S e i，1 9 8 6，(6 5)：9 9 5 一1 0 0 3 1 7 B a n d e m e rSLD a v i d s o nJA，S c h a i h i ePJ，e ta 1 A v a i l 一a b i l i t yO fM a n g a n e s ei nn a t u r a la n dp r e c i p i t a t e dM a n g a n e s ec a r b o n a t e J P o u hS c i，1 9 4 0，(1 9)：1 1 6 一1 1 7 1 8 张日俊。朱玉

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