龍門水產服務專欄－礦物質與水產動物
魚蝦等水產動物就如同陸生的高等脊椎動物，於生長過程中需利用到一些無機元素──礦物質。這些礦物質的取得，除了由食物中攝取外，水產動物尚可由生存的水域環境中，直接由鰓或皮膚組織等吸收某些礦物質離子，以供生長發育的使用。
*必需元素
自然界中的各種元素多半可在生物體內發現，其中有些是維持生命所必需的元素，稱之為必需元素(essential element)。為維持體內正常生理功能所不可欠缺，若缺乏或不足時，將會使生理功能受阻，甚致影響到生命的進行。
生物體中以碳、氫、氮、氧的含量最多，於無機元素則以鈣、磷、鉀、鈉、氯、鎂、硫等的含量最多，其他一些含量較少的必需元素稱為微量元素(trace element)，有鈷、鉻、銅、氟、鐵、碘、錳、鉬、鎳、硒、矽、釩、鋅、砷等。
這些必需元素的主要功能有：
1.構成骨骼組織：
鈣、磷是魚類骨骼、鱗片及蝦殼的主要成分。
2.維持膠質系統(Colloidal system)的正常功能：
鈉、鉀、氯、磷及碳酸鹽根參與體內各種膠原蛋白的代謝，以維持正常的滲透壓、組織黏性及擴散作用。
3.維持酸－鹼平衡
體內酸－鹼的平衡需靠碳酸鹽根、鈉、鉀、磷、氯等離子來調節。
4.形成荷爾蒙及酵素等的重要成分：
某些荷爾蒙的形成需要特殊的元素來參與，如甲狀腺素的形成需利用到碘元素。酵素及其觸鋛作用的活化也需要各種微量元素的參與，鐵、錳、銅、鈷、鋅、鉬、硒等，可與某些特殊蛋白質結合，以形成一些特殊的酵素，而在酵素代謝反應的進行中，有些亦要特殊的元素，如鈣、鎂、錳等來做為活化因子，以活化整個反應的進行。
*離子的代謝與滲透壓調節
魚類為一種恆滲透壓動物，有大區域的體表及鰓組織和外界環境接觸，因生存水域鹽分的不同，其滲透壓的變化也不同。淡水魚其體液對外界環境而言為高張溶液，海水魚則為低張溶液，為維持體內滲透壓的恆定，需有不同的滲透壓調節作用，以維持水與鹽分的平衡。參與滲透壓調節的主要器官為鰓及腎臟，由鈉、鉀、氯、鈣、鎂、磷及碳酸根等離子及三甲基胺氧化物(trimethylamine oxide)、尿素等代謝產物的變化來調節。
淡水魚的體液為高張溶液，可不斷吸入水分，而鹽類離子則會由體表組織不斷擴散出去或由糞便尿液中排出，故需隨時排出水分，且不時由食物或環境中補充鹽類離子。淡水魚的腦下腺激素無抗利尿作用，水的排出不受限制，其腎臟絲球體的過濾作用高，腎小管及膀胱的離子再吸收作用強，可產生多量的稀釋尿液；鰓組織則具特殊的主動吸收作用，可不斷由環境中吸入氯、溴、鈉等離子，以維持血中離子濃度較環境為高。
海水魚中圓口類，如黏盲鰻(Hag fish)的血液鹽分組成與海水相似，具等張性，不需滲透壓調節來維持滲透壓。硬骨魚類的血液，其滲透壓則低於海水體內的水分排出，需不斷的飲水以補充所失去的水份，但所飲入的海水含鹽量亦高，需不斷的排鹽，以防止血液的鹽度升高。海水硬骨魚類具有保水的趨向，除靠血中所含的三甲基胺氧化物及尿素等來調節滲透壓外，飲入的海水於腸道中會主動吸收單價的離子(鈉、鉀、氯等)及水到血液中，腸道內則積存大部分的雙價離子(鈣、鎂、硫酸鹽等)，使腸道的滲透壓和血液相近，以保持體內的水分。腎臟的細尿管對水分有明顯的再吸收功能，且具分泌部分雙價離子的功能，可使尿液的濃度和血液相近，減少水分的排出。隨飲水進入體內的多餘單價離子，則可由鰓部的泌鹽細胞排出體外。
*水產動物礦物質的攝取
水產動物體內礦物質濃度，因食物、環境、種別、成熟度及生理狀態而不同。自然界中，各種元素可隨著食物鏈而傳送，因所攝食的食物不同，水產動物體內所含元素濃度也不同，如攝食浮游生物的水產動物，因浮游生物的銅、鋅等元素含量高，其體內銅、鋅的含量就較攝食其他餌料的水產動物高。
水產物除由飲食中獲得這些必需元素外，尚可由鰓及皮膚組織直接由外界吸收某些礦物質離子，如鈣、鎂、鈉、鉀、銅、鐵、鋅等，甚致卵及魚胚胎也有直接吸收水中一些礦物質元素的能力。但在人工養殖水產動物時，於有限的空間裡養殖大量的魚蝦，並餵飼人工飼料，這時無論是食物中的礦物質或水域環境裡的礦物質，就和自然環境不同，不能再依賴全由自然界所提供，為求在最短的時間內獲得最大的經濟效益，飼料配方的設計，除考慮營養的需求外，也要注意到礦物質的補充，若沒有礦物質的捕充，將導致食慾減退、生長遲緩、貧血、骨骼變形、死亡率增高等現象發生。
*影響礦物質吸收利用的因素
水產動物礦物質的確實需求量極難測定，但有許多因素為影響到礦物質的吸收及利用，在飼料製造時要考慮這些因素對礦物質效果的影響。
1.飼料原料：
水產飼料最常使用的魚粉，所含的礦物質應足夠平常生長發育所需，但若能再添加磷酸鹽則可增加魚類的發育，防止骨骼變形。礦物質含量高的飼料，尤其是鈣質，必需補充其他的微量元素，否則亦會影響礦物質的效果。
植物性飼料原料中常含有菲汀酸鹽(phytate)，會與鋅結合而影響吸收，而在動物性飼料原料就沒有這種問題，鋅的吸收較好。
2.礦物質原料：
礦物質原料的化學形式與顆粒大小，會影響到於腸道的溶解度與吸收效果。
3.其他營養成分的影響：
鐵元素的吸收不只受到離子價的影響，飼料中維生素C可幫助鐵元素的吸收，而單寧酸則會干擾鐵元素的吸收。
4.加工過程：
不論於製造礦物質預拌劑或飼料製造時，各種礦物質的混合加工，要考慮到其相互的作用與變化，以免影響到各種成分的吸收利用效果。
5.動物種別與大小：
因動物種別的不同與年齡大小，對礦物質的需求與利用皆有不同的變化。如鐵在魚類是製造血紅素所不可欠缺，於飼料製造時一定要添加，但蝦類對鐵元素就不需特別需求。
*礦物質缺乏時的病理症狀
水產動物礦物質缺乏症的研究較陸生動物困難，其病理變化大致和陸生動物類似，主要有發育受阻、骨骼變形、貧血等，曾觀察到的缺乏症病變有：
(1)鈣－磷：
於天然水域中，溶解磷的含量較低，需由食物中補充，否則易造成鈣、磷的不平衡，磷元素不足時常會引起脊柱前彎症(lordosis)及骨骼發育受阻、生長慢等現象。
(2)鐵：
如同其他陸生動物，鐵元素的不足會使血中血紅素值降低，血溶積減少，未成熟紅血球增多，形成低血紅素性小血球貧血(hypochromic microcytic anemia)。
(3)鋅：
鋅與維生素A的代謝有關，虹鱒於缺乏鋅時會造成白內障，若能於飼料中添加硫酸鋅則可預防白內障的發生，若只是加強鈣、磷、鈉、鉀等的補充，而沒有補充鋅，則白內障的情形會更惡化。
(4)碘：
魚類缺乏碘時，會如同其他陸生動物，發生甲狀腺腫(goiter)，尤其若自然的水文環境缺乏碘元素時，常會有地方性甲狀腺腫的流行。只要於飼料中添加2％的碘鹽，即可預防甲狀腺腫的發生。
(5)鎂：
河鯰於缺鎂鹽時，常發生食慾喪失，行動遲緩，肌肉弛鬆，及高死亡率等現象。
飼料營養雜誌(113~116)－龍門實業公司．九一年一期
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