畜牧人
標(biāo)題: 鈣、磷和維生素D在生豬養(yǎng)殖中的營(yíng)養(yǎng)作用 [打印本頁]
作者: 中聯(lián)蒙脫石 時(shí)間: 2011-5-18 09:45
標(biāo)題: 鈣、磷和維生素D在生豬養(yǎng)殖中的營(yíng)養(yǎng)作用
文章來源:中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)
在生豬養(yǎng)殖企業(yè)中,谷物一直被作為豬日糧中主要的能量來源。盡管谷物性日糧(基本上由谷物和豆餅,并添加一些礦物元素和維生素組成)可以滿足生豬生長(zhǎng)與育肥的營(yíng)養(yǎng)要求,但還是存在一些問題。例如,谷物實(shí)際上是缺鈣而總磷又相對(duì)高,總磷中一大部分對(duì)豬無生物學(xué)利用價(jià)值,因?yàn)楣任锖投癸炛械牧自厥且灾菜崃椎男问酱嬖?。植酸磷是一種或幾種二價(jià)礦物陽離子組成的天然螯合物。為了解決這些問題,本文對(duì)不同階段的豬對(duì)鈣、磷營(yíng)養(yǎng)的需求進(jìn)行了論述,并且對(duì)這2種礦物質(zhì)元素之間的復(fù)雜相互作用進(jìn)行了較為深入的論述。經(jīng)研究表明,能否滿足不同階段豬對(duì)鈣、磷的營(yíng)養(yǎng)需要主要受以下3個(gè)因素的影響:1是日糧中必須含有足夠可利用的鈣和磷;2是日糧中可利用鈣和磷的比例要適當(dāng);3是日糧中需要含有適量的維生素D。
1 鈣和磷的生理功能及體內(nèi)分布
在豬的體內(nèi)鈣、磷約占全部礦物質(zhì)的1/3,其較高的含量是決定鈣、磷重要生理功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。約99%的鈣元素和90%的磷元素存在于豬的骨骼中,由這些鈣與磷構(gòu)成的骨無機(jī)基質(zhì)[羥基磷灰石Ca3(PO4)2?2H2O,Ca3(PO4)2,CaCO3],骨有機(jī)基質(zhì)(膠原蛋白、非膠原蛋白,如蛋白聚糖和骨連接蛋白)、骨基質(zhì)細(xì)胞以及骨組織間液一起組成豬體的所有骨骼,以實(shí)現(xiàn)支持體重并與肌肉一起完成運(yùn)動(dòng)的功能。體液中分布的鈣雖然量小,但在維持機(jī)體正常生理機(jī)能中起的作用非常重要。細(xì)胞外液的鈣可降低神經(jīng)、肌肉的興奮性,降低毛細(xì)血管的通透性,維持正常骨肉收縮,維持神經(jīng)沖動(dòng)的正常傳導(dǎo),參與正常的血液凝固。骨骼以外的磷參與構(gòu)成活細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì),參與有機(jī)化合物(糖、脂肪、蛋白)的合成和降解代謝,以高能磷酸化合物(ATP,ADP)的形式參與能量釋放、儲(chǔ)存和利用,磷還以HPO4-的形式參與體液的酸、堿平衡的調(diào)節(jié)。
豬體內(nèi)鈣、磷含量及分布受年齡、體重、生理狀況等多種因素的影響。但鈣、磷作為體內(nèi)必需的生物無機(jī)元素,一般情況下在體內(nèi)組織、器官中的含量是相對(duì)恒定的。下表是鈣、磷在不同器官、組織以及不同體重豬體內(nèi)的分布與含量。(見表1、2)
2 鈣、磷、維生素D的吸收和代謝
2.1 鈣的吸收和代謝
鈣以鈣離子形式于十二指腸和空腸部位吸收。鈣的吸收方向是從小腸黏膜側(cè)進(jìn)入后再由漿膜側(cè)方向排出,主要有3個(gè)途徑:1)主動(dòng)穿越細(xì)胞,包括鈣離子通過絨毛膜擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞,于胞漿內(nèi)運(yùn)動(dòng),及從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外排出;2)鈣離子細(xì)胞間轉(zhuǎn)移,這一途徑只有當(dāng)小腸內(nèi)鈣離子濃度足夠高時(shí)起作用;3)通過細(xì)胞的胞飲、胞吐形式的鈣離子運(yùn)轉(zhuǎn)。鈣離子進(jìn)入小腸細(xì)胞時(shí),靠電化學(xué)梯度而不再需要能量。細(xì)胞內(nèi)鈣離子以鈣結(jié)合蛋白、游離鈣離子和鈣離子小泡囔3種形式轉(zhuǎn)移。鈣離子從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外滲出時(shí),鈣離子結(jié)合蛋白中的鈣通過鈣泵排出;游離鈣以鈉-鉀實(shí)現(xiàn)鈣離子交換;以胞飲方式進(jìn)入細(xì)胞的鈣泡囔以胞吐方式釋放出鈣。鈣的細(xì)胞間轉(zhuǎn)移取決于細(xì)胞膜間的連接程度,有些氨基酸如賴氨酸能使構(gòu)成細(xì)胞間鈣離子轉(zhuǎn)移。
鈣的吸收過程中,維生素D3對(duì)鈣的吸收是必要的,因活性維生素D3(1,25-(OH)2-VD3)參與小腸黏膜細(xì)胞中轉(zhuǎn)運(yùn)鈣的結(jié)合蛋白的合成。維生素D3也能促進(jìn)細(xì)胞間鈣離子的流動(dòng)。日糧中的高磷、高鎂、高鋅、高草酸、高植酸均干擾鈣的吸收;檸檬酸、乳糖和蔗糖可以改善鈣的吸收;日糧中脂肪過多或脂肪消化不良,可形成不溶解的鈣皂,而降低鈣的吸收。
鈣代謝過程中,鈣的體內(nèi)平衡調(diào)節(jié)受諸多因素包括日糧鈣、磷水平、維生素D、甲狀旁腺素(PTH)和降鈣素等的控制。鈣的進(jìn)食量通過PTH和維生素D代謝物的調(diào)節(jié),影響鈣的吸收和骨骼的重吸收。低鈣日糧導(dǎo)致鈣吸收增強(qiáng),原因是低日糧趨向血漿鈣,因而增加PTH的釋放。PTH促進(jìn)腎臟25-羥鈣化醇向1,25-二羥鈣化醇轉(zhuǎn)化,結(jié)果導(dǎo)致鈣吸收增強(qiáng)。血液中鈣的循環(huán)水平的調(diào)控,取決于PTH和降鈣素的分泌,2種激素控制骨骼鈣的沉積和重吸收。進(jìn)食低鈣日糧,血漿低鈣,刺激PTH的分泌,從而增進(jìn)骨鈣、磷的釋放,以適應(yīng)機(jī)體內(nèi)鈣的需要,而磷被排出;進(jìn)食高鈣日糧會(huì)抑制骨鈣的動(dòng)用。因此,骨骼中的鈣磷處于動(dòng)態(tài)平衡,它經(jīng)常表現(xiàn)為骨骼鈣磷的沉積和重吸收。豬體內(nèi)鈣的排泄主要從糞中排出,包括未被消化吸收的鈣和內(nèi)源糞鈣,豬尿鈣排出量少,但仍能反映鈣存留和利用的情況。豬代謝糞鈣為體重0.0322g,內(nèi)源尿鈣為糞鈣的1%。
2.2 磷的吸收和代謝
磷元素以磷酸根離子的形式被吸收,吸收部位主要是十二指腸遠(yuǎn)端處的小腸上皮。磷的吸收受吸收部位PH值和鈉濃度影響,當(dāng)小腸液相對(duì)pH值一定而鈉濃度增高時(shí),磷的吸收增加。磷酸鹽吸收時(shí),在小腸部位的溶解是必要的,當(dāng)一些金屬離子與磷酸根形成的鹽難溶,則會(huì)降低磷的吸收。相比之下,無機(jī)磷吸收率高,而有機(jī)磷(植酸磷)不易被豬利用,但日糧中添加植酸酶可增加對(duì)磷的吸收。骨骼中的磷代謝處于動(dòng)態(tài),為適應(yīng)機(jī)體生理過程對(duì)磷的需要,而導(dǎo)致骨骼磷被動(dòng)用。體內(nèi)過多的磷由尿排出。糞中的磷主要包括未消化吸收的磷,一小部分來自消化液包括膽汁在內(nèi)。內(nèi)源糞磷損耗為每千克體重0.02g。
豬的不同體重階段對(duì)鈣、磷的需要量不同,并隨體重的增加有逐漸下降的趨勢(shì),如表3所示:
2.3 維生素D的吸收和代謝
維生素D以2種2種主要的形式存在:麥角鈣化醇,來自于植物被稱做維生素D2和膽鈣化醇,來自于動(dòng)物體被稱做維生素D3。維生素D前體存在于植物(麥角固醇)和動(dòng)物(7-脫氫膽鈣化醇)飼料中,但它們必須在紫外線的輻射作用下分別轉(zhuǎn)化為維生素D2和維生素D3。盡管維生素D2和維生素D3已長(zhǎng)期被認(rèn)為對(duì)豬具有相同生物學(xué)活性,但維生素D3比維生素D2的活性更強(qiáng)一些。
商品化維生素D3是一種噴霧干燥的產(chǎn)品或包被的小顆粒,1個(gè)國(guó)際單位(IU)相當(dāng)于0.025μg膽鈣化醇,在室溫下具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。在全價(jià)飼料分別貯存4或6個(gè)月時(shí),維生素D活性將損失10%和30%。
日糧中供給的維生素D大部分在小腸未端被吸收。被吸收的維生素D通過淋巴毛細(xì)血管系統(tǒng)送入肝臟,再轉(zhuǎn)化為25-OH-D3流回血液中。25-OH-D3的合成幾乎全部發(fā)生在肝臟組織,羧化反應(yīng)是由一種微粒體完成的,并伴隨輔酶Ⅱ(NADPH)的脫氫,氧分子被插入。血清中的25-OH-D3是一種反應(yīng)動(dòng)物體內(nèi)維生素D水平的較好指標(biāo)。這種形式的維生素D3被劃分為類固醇類激素,因?yàn)樗怯蓡我唤M織產(chǎn)生(腎臟),而且把組織(小腸和骨骼)中25-OH-D3轉(zhuǎn)變?yōu)?,25-(OH)2-D3。這種1,25-(OH)2-D3比25-OH-D3的活性要強(qiáng)。甲狀旁腺素調(diào)節(jié)1,25-(OH)2-D3的羧化過程和轉(zhuǎn)運(yùn)至骨骼的速度,從而調(diào)節(jié)骨骼中鈣、磷的沉積。
2.4 豬用飼料中鈣、磷的來源
豬所用飼料中的鈣分無機(jī)鈣和有機(jī)鈣2種。礦物質(zhì)為無機(jī)鈣,包括鈣的磷酸鹽[CaHPO4,CaHPO4?2H2O,Ca(H2PO4)2,Ca3(PO4)2]和碳酸鈣(CaCO3),豬飼料糧中常用的鈣源礦物質(zhì)飼料還有石灰石粉(CaCO3)、石膏粉(CaSO4?2H2O)、白云石粉(CaMg(CO3)2)等。骨粉中鈣以羥基磷灰石[(3Ca3(PO4)2?2H2O)形式存在,與化學(xué)磷酸3鈣[Ca3(PO4)2]相似。蛋殼、貝殼粉是碳酸鈣(CaCO3)形式。苜蓿粉中鈣含量約占0.68%。
作為豬飼料中磷的來源包括:磷酸二氫鈣[Ca(H2PO4)2?H2O]、磷酸氫鈣(CaHPO4?2H2O)、磷酸3鈣[Ca3(PO4)2]等。植物飼料中植酸磷濃縮于籽實(shí)原料的外皮,由于豬消化道中缺乏用于水解植酸磷的植酸酶,因而不能有效利用。一些飼料原料中鈣、磷相對(duì)生物學(xué)利用率見下表:(見表4)
3 豬對(duì)鈣、磷的需要量
飼養(yǎng)試驗(yàn)確定豬的鈣、磷需要量,受豬的體重階段、生理狀況、檢測(cè)指標(biāo)等因素的影響。飼養(yǎng)試驗(yàn)的飼糧,是在合成或半合成飼糧基礎(chǔ)上,補(bǔ)充無機(jī)礦物質(zhì)鈣、磷,設(shè)置成含鈣、磷不同的多組合處理。檢測(cè)指標(biāo)包括日增重、飼料報(bào)酬率、日耗料、屠宰率、胴體長(zhǎng)、背膘厚、血漿鈣、磷、骨骼強(qiáng)度等,下表列出了不同生長(zhǎng)階段豬對(duì)鈣、磷的需求。(見表5、6)
在豬用飼料中確定鈣、磷的比例十分重要,20kg以下的仔豬鈣磷比為1.7:1;20~55kg的豬為2.0:1;55~90
kg的豬為2.4:1。建議以谷實(shí)、豆餅為主飼料的鈣磷比在1.0~1.5:1是比較合理的。當(dāng)豬被飼喂不同水平的鈣和磷時(shí),其體增重、骨骼強(qiáng)度等都與所飼喂的鈣磷比有關(guān),鈣水平的變化更為明顯。(見表7)
4 豬對(duì)植酸磷的利用
由于豬體內(nèi)缺乏分解植酸的內(nèi)源性酶系統(tǒng),故以這種形式存在的磷對(duì)豬一般沒有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。只有植酸酶才能把磷從植酸與磷復(fù)合物中釋放出來而被豬利用。因此,在某種意義上講,各種植物來源的磷,生物利用率的高低,部分地取決于該種飼料中所含植酸酶活性的大小。例如玉米和高粱中磷的生物學(xué)利用率均為12%,因?yàn)樗鼈兊闹菜崦富钚缘?,而大麥和小麥的植酸酶活性高,磷的生物學(xué)利用率平均達(dá)30%~50%。麩皮等小麥副產(chǎn)品,經(jīng)過某些發(fā)酵過程,激活了植酸酶活性,所以磷的生物學(xué)利用率可達(dá)到35%~70%。
植酸酶是降解植物性飼料中植酸及其鹽類的一種脂酶,它可將植酸磷分解成為正磷酸和其他磷酸肌醇的中間代謝產(chǎn)物,從而提高其利用率。理論上,每個(gè)植酸分子可釋放出6個(gè)磷離子,即每克植酸可完全水解產(chǎn)生281.6
mg磷。植酸酶通常存在于某些谷物種子(如小麥)中,但其在干燥狀態(tài)下沒有活性,只有當(dāng)種子吸水開始發(fā)芽時(shí),植酸酶被激活,并水解以植酸形式貯存于種子中的磷化合物,釋放出無機(jī)磷供作物生長(zhǎng)所需。動(dòng)物胃腸中的植酶來源于攝取的植物物質(zhì)、腸內(nèi)微生物群落和腸黏膜的內(nèi)源產(chǎn)物。但迅速生長(zhǎng)的仔豬僅靠這些來分解植物原料中磷元素的可用性幾乎是微不足道的。下面列出植酸酶與飼料原料中磷的利用率:(見表8、9)
5 鈣、磷和維生素D在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用
母豬一般在妊娠期貯備鈣以滿足泌乳所需,如果妊娠期礦物質(zhì)貯備不足,泌乳期生理所需會(huì)動(dòng)用機(jī)體骨骼中的鈣和磷以滿足泌乳所需,這會(huì)導(dǎo)致臨產(chǎn)母豬綜合癥,常發(fā)生在泌乳后期或斷奶期。從生產(chǎn)來看,鈣、磷的營(yíng)養(yǎng)需要可浮動(dòng)30%而不影響動(dòng)物生產(chǎn)性能,且可保證生豬的正常發(fā)育。
目前我國(guó)大部分飼料企業(yè)在考慮豬的鈣、磷需要量時(shí),往往是偏低的,雖然鈣源很便宜,但用量不妥,同樣會(huì)影響豬的生產(chǎn)性能。而磷源比較昂貴多數(shù)日糧中添加不足,在計(jì)算總磷時(shí),主要考慮了谷物飼料中的磷含量,沒有注意到有效磷,導(dǎo)致磷的不足而限制了豬的增重速度。維生素D對(duì)不同階段的生長(zhǎng)豬需要量是不同的,而目前的飼料中也普遍添加不足,從而對(duì)鈣的吸收利用率下降。鈣、磷和維生素D對(duì)機(jī)體軟、硬組織的生長(zhǎng)和維持是重要的營(yíng)養(yǎng)素。它們不應(yīng)單一考慮,因?yàn)樗鼈冎g存在很強(qiáng)的相互作用,認(rèn)識(shí)到這一相互關(guān)系對(duì)更好地了解豬營(yíng)養(yǎng)需求是很必要的。
作者: 蕭瑟秋風(fēng) 時(shí)間: 2012-9-7 14:02
學(xué)習(xí)了....
作者: 蕭瑟秋風(fēng) 時(shí)間: 2012-9-7 14:06
可惜的是沒有圖表啊》。。。
作者: 中聯(lián)蒙脫石 時(shí)間: 2012-9-7 16:04
蕭瑟秋風(fēng) 發(fā)表于 2012-9-7 14:06
可惜的是沒有圖表啊》。。。
不好意思,在文章編輯的過程中不小心把表格丟失啦!
作者: 蕭瑟秋風(fēng) 時(shí)間: 2012-9-7 22:14
中聯(lián)蒙脫石 發(fā)表于 2012-9-7 16:04
不好意思,在文章編輯的過程中不小心把表格丟失啦!
能上傳嗎?
作者: 中聯(lián)蒙脫石 時(shí)間: 2012-9-8 11:36
蕭瑟秋風(fēng) 發(fā)表于 2012-9-7 22:14
能上傳嗎?
我在找找!
作者: 蕭瑟秋風(fēng) 時(shí)間: 2012-9-9 16:56
中聯(lián)蒙脫石 發(fā)表于 2012-9-8 11:36
我在找找!
好的,謝謝啦
作者: 中聯(lián)蒙脫石 時(shí)間: 2012-9-10 14:39
本帖最后由 中聯(lián)蒙脫石 于 2012-9-10 15:01 編輯
表1 豬體內(nèi)的鈣、磷分布1
| 鈣 | 磷2 | 單位 |
初生仔豬 | 1.0 | 5.8 | g/kg去脂肪重 |
成年豬 | 12.0 | 7.0 | g/kg去脂肪重 |
豬全血 | 6.0 | 20.0 | mg/100ml去脂肪重 |
豬血清 | 10.0~12.0 | 4.0~6.0 | mg/100ml去脂肪重 |
豬皮組織 | 0.18 | 0.29 | g/kg去脂肪重 |
豬肌肉組織 | 46 | 1150 | mg/kg去脂肪重 |
胸腺淋巴液 | 10.5 | 49 | g/100ml去脂肪重 |
豬管狀骨骼 | 27.1 | 12.5 | g/100g去脂肪重 |
骨骼鈣磷比 | | | |
20kg體重 | 2.02 | 1 | |
50kg體重 | 2.03 | 1 | |
60kg體重 | 2.06 | 1 | |
豬乳 | 2.40 | 1.40 | g/kg |
仔豬肝臟 | 3.18 | - | mg/100ml新鮮組織 |
仔豬心臟 | 5.23 | - | mg/100ml新鮮組織 |
仔豬腎臟 | 7.02 | 1470 | mg/100ml新鮮組織 |
1.摘自Georgievskii(1982)與Miller等(1962)。
2.所示磷含量為無機(jī)磷含量。
作者: 中聯(lián)蒙脫石 時(shí)間: 2012-9-10 15:02
表2 豬不同體重階段的體內(nèi)鈣、磷含量
表3 豬體重與鈣、磷利用率
| | Georgievskii (1982) 鈣利用率(%) | | |
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表4 幾種飼料鈣、磷的相對(duì)生物學(xué)利用率
磷Coffey(1993) 飼料 相對(duì)生物學(xué)利用率 (%) | 鈣 Ross(1984) 飼料 相對(duì)生物學(xué)利用率 (%) |
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①生長(zhǎng)豬體重11.6~26.2kg,試驗(yàn)期35天。以Ca(H2PO4)2作參照,趾骨、掌骨、股骨折斷力為指標(biāo)。
②生長(zhǎng)豬體重15.0~37.0kg,試驗(yàn)期42天。以CaCO3為參照,趾骨、掌骨、股骨折斷力為指標(biāo)。
表5 飼養(yǎng)試驗(yàn)確定豬鈣、磷需要量
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| | 正常生長(zhǎng)、飼料轉(zhuǎn)化效率 | | |
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表6 幾個(gè)國(guó)家豬鈣、磷營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(許振英1990,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn),日本標(biāo)準(zhǔn))
*蘇為原蘇聯(lián)
表7 鈣、磷比例對(duì)豬某些性狀的影響
a磷水平的線性和二次效應(yīng)(p<0.05);
b鈣水平的線性效應(yīng)(p<0.05),鈣、磷的互作效應(yīng)(p<0.05)
c為脂肪的第四根跖骨干重;
d磷水平的線性和二交效應(yīng)(p<0.05=;
e鈣水平的線性效應(yīng)(p<0.05=;
f第四根去脂肪跖骨的折斷強(qiáng)度;
g磷水平的二次效應(yīng)(p<0.05=;
h鈣水平的線性效應(yīng)(p<0.05)。
表8 植酸磷的生物學(xué)利用率與植酸酶含量的關(guān)系
注:假定一磷酸鹽的利用率為100%
表9 豬飼料中磷的相對(duì)生物學(xué)利用
1.引自Cromwell(1985)和Harrod(1981)
2.以磷酸氫鈉的利用率為標(biāo)準(zhǔn)。
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