未來飼料中會使用鉻嗎？

        儘管美國飼料管理者不允許在飼料中添加鉻，但有證據表明鉻能改善家畜的性能。

        鉻是家畜正常生長和代謝所必需的。營養學家儘管承以鉻為家畜所必需，但在配合家畜飼料時大多不考慮鉻的濃度。許多營養學家未能考慮這一元素的原因可能在於對鉻的生理學作用缺乏了解，關於鉻的實際飼養數據很有限，以及食品動物未曾出現過鉻缺乏症(McDowell,1992；NRC,1988)；此外還因為美國不允許在家畜飼料中添加鉻。然而，營養學家在重新研究了這種微量元素在家畜體內的代謝後發現，添加鉻能夠增強能量代謝從而改善家畜的生產性能。

        鉻是葡萄糖耐量因子(glucose tolerance factor,GTF)不可缺少的組成成分。GTF結構的詳細情況還沒有被人們完全掌握，但研究人員認為，除三價鉻(Cr⁺³)之外，GTF的結構中還含有煙酸，穀氨酸，半胱氨酸和甘氨酸。GTF明顯能促進胰島素與細胞膜感受器的結合，進而提高組織對葡萄糖的吸收。

        在體內及體外試驗中，與鉻充足的對照組相比，缺鉻的家畜或組織對胰島素的反應(以血糖的下降情況來衡量)顯著變差(Anderson,1987)。

        鉻是一種營養物質，而不是一種治療藥物。所以，只有當動物缺鉻時才能表現出對鉻的反應。研究人員用人和動物模型所做試驗的結果表明，鉻的攝入量臨界不足時血清脂類含量會增高。大量採食低鉻日糧時，其血清膽固醇，主動脈脂類和主動脈血小板形成增加。在每升飲水中添加1~5微克的鉻就可降低血清擔固醇含量。在另一項研究中令大鼠採食缺鉻或鉻充足的日糧，在大鼠自然老死時解剖發現，大鼠採食鉻充足日糧老死時主動脈內自然形成主動脈血小板較少(Anderson,1987)。要預測添加鉻對葡萄糖代謝和血清脂類含量的影響，並非總是很容易的。而且葡萄糖含量和血清脂類含量除了受到鉻攝取量的影響以外還會受到其他因素的制約。然而，目前人畜對鉻的攝取量可能還沒有達到正常葡萄糖代謝所需的量。

        研究人員根據用豬和肉牛所作的少數幾個試驗，發現一些典型飼料中鉻含量不充足。在缺鉻日糧中添加鉻導致葡萄糖代謝發生變化就改善了豬和肉牛的健康和生產性能。

一、實用日糧

        鉻在肥育階段中的作用，對豬場來說有著重要意義。當在肥育豬飼料中添加仳啶羧酸鉻(Chromium Picolinate)時，胴體瘦肉率隨之增加。Page等(1992)報導，當在日糧中添加200ppb的仳啶羧酸鉻時，眼肌面積和瘦肉率顯著增高而第10肋處脂肪量和血清膽固醇含量則顯著減少(表1)。肉質測量指標沒有受到添加鉻的影響。產生這種效應的機制目前還不清楚。然而，對於脂肪量和膽固醇含量下降以及瘦肉率上升有一個可能解釋，即周圍組織對血糖的利用率提高了，從而減緩了蛋白質的分解代謝。

表1. 仳啶羧酸鉻對兩類對兩類豬胴體特性的影響

        生理應激因素能夠加劇鉻的臨界缺乏(Anderson,1987)。劇烈運動、感染和過熱或過冷，均可改變葡萄糖代謝。腎上腺釋放的糖皮質激素能夠加快組織中脂肪和蛋白質的降解，促進糖原導生作用。葡萄糖利用率的上升導致從組織中動員出來的鉻量增加。這些鉻最終隨尿排出體外(Anderson,1990；Change和Mowatt,1992)。Change和Mowatt(1992)發現，採食玉米青貯日糧的閹牛在經過運輸應激後，對添加的含鉻酵母有反應。在試驗期的前30天內，每日體重和飼料利用率均得到改善。但添加鉻並不影響隨後生長期內的發病率(為24~28％)或生產性能。

        添加鉻也會引起血清皮質醇濃度下降而使免疫球蛋白濃度上升。然而，鉻和氮源(尿素和大豆餅粉)之間存在有一種交互作用。當大豆餅粉和鉻一起飼餵時，免疫球蛋白的總濃度會上升。單餵尿素時，免疫球蛋白的總濃度則不會上升。研究人員認為，經受應激的家畜對鉻的需求量有所增加。鉻能降低家畜的血清皮質醇濃度，所以能增強家畜的抗應激能力。

二、各種鉻源

        具有生物學活性的GTF需要三價鉻。無機鉻源中包含三價鉻鹽和六價鉻酸鹽。無機六價鉻的毒性比三價鉻強，這是因為無機鉻不易被機體吸收(Anderson,1987)。在所有的無機鉻中，鉻的氧化物、三價鉻鹽和金屬鉻的毒性較低(NRC,1980)

        鉻的天然鉻合物的生物利用率高於鉻鹽，有些報告稱，鉻合物吸收率達到25％左右。據認為，仳啶羧酸鉻(美國農業部專利產品，用於人類營養)的化學性質和GTF分子的一部分相類似(Evans,1989)。酵母中也摻有鉻。實際上，葡萄糖耐量的必需因子最初就是在啤酒酵母鑑定到的(Anderson,1987)。

        鉻酵母是一種特殊的酵母，目前也用於人類營養，它是在其生長階段內餵以一種鉻源而獲得的。這些酵母能夠給家畜提供生物利用率高的高鉻營養性添加劑。例如，人由高鉻酵母中攝入100微克鉻後1~2小時後血清葡萄糖濃度就降得比從有機鉻鹽或啤酒酵母中攝入鉻時低70％以上(Vinso和Hsiao,1985)。仳啶羧鉻和鉻酵母都有在家畜中應用的前景。

三、鉻的代謝

        有人用放射標記的離子詳細研究了鉻的吸收和代謝。在大鼠，鉻吸收率最高的部位在小腸的中段。而且，六價鉻比三價鉻容易吸收。被吸收的陽性六價鉻離子穿過紅血球細胞膜，與血紅蛋白的球蛋白部分相結合。陽性鉻離子則不能穿過紅血球細胞膜，而是與血漿中的α-球蛋白相結合，之後被運輸到與轉鐵蛋白結合的組織處(Anderson,1987)。

        鉻以低濃度廣泛分布於國內各處。快速分裂的組織(如睪丸、胸腺和腎臟)中鉻的含量特別低(Scott等，1982)。除接觸空氣污染物的人肺組織外，其他組織和器官的鉻含量因年齡、妊娠和疾病而有所下降(Anderson,1987)。正常人血清的鉻含量通常為每升0.01~0.3微克。劇烈運動補充葡萄糖和補充鉻，都能增高血清鉻的濃度。

        人畜的每日鉻攝取量都還沒有正式確定下來。一些營養學家提出，人的每日鉻攝取量為200微克。然而，目前美國法律還不允許在家畜飼料中添加鉻。

        與其他礦物質的交互作用能夠影響鉻的生物利用率和體內最終的鉻狀態。血液蛋白質"轉鐵蛋白"可將鐵和鉻都運輸到組織中。鐵和鉻在轉鐵蛋白分子上分別占據不同的位置。當鐵過量時，鐵與鉻爭相佔據這些位置，機體滯留的鉻就會減少。草酸鹽能增加大鼠腸道內鉻的運輸量，而肌醇六磷酸鹽(植酸鹽)則正好相反。枸櫞酸鹽和EDTA對腸道中的鉻沒有什麼影響。鋅和鉻在腸道內的代謝途徑可能相同。Anderson(1987)報導，一種礦物質的存在就會抑制另一種礦物質的吸收。

        儘管鉻被認為是一種必需養分，但對於鉻需要量的了解還不很詳盡，而且還要廢止目前的有關法律才可將目前已用於人類營養的鉻源(如鉻酵母和仳啶羧酸鉻)用於畜禽飼料中。鉻和其他一些認為是必需養分但未詳細了解的微量元素，是畜禽營養知識上的空白點。也許可以由此入手，使家畜健康和生產性能得到改進。

飼料營養雜誌(p.66∼69)─劉明江、九四年第五期