饲料配合讲座(24)
10.肌 醇(Inositol)
肌醇为禽畜动物之脂肪及碳水化合物之代谢所必需,在含充分生物素之饲料而发生脂肪肝,则胆硷及肌醇具有防止之效果,但谷类之玉米含量不少,致禽畜饲料可不另添加。
鱼类饲料较少使用玉米,致较易缺乏,一般均需另添加100mg/kg,鱼类缺乏肌醇,则易扩张,空腹时间增加,皮肤病变,生长受阻。
11.维生素C(Ascorbic acid)
维生素C为抗坏血因子,可溶於水,且具有酸性和强还原性,在酸中,对热稳定,但在咸性溶液中易分解,且暴露於日光下,易被破坏。
抗坏血酸和其氧化物之脱氢抗坏血酸(dehydroascorbic acid),在活细胞之各种不同的氧化-还原机构中担任重要的角色。一般禽畜含有L-古罗糖内酯氧化鶤(L-gulonolactone oxidase),能由葡萄糖,经葡萄糖羟基(glucuronic acid)和古罗糖酸内酯(gulonic acid lactone)而合成维生素C,致不缺维生素C。
维生素C在鱼类之作用主要是使胶原纤维及软骨成熟试验证明,鱼类饲料缺乏维生素C,则伤口愈合慢,鳃及躯干软骨发育异常及脊椎骨变形,且生长缓慢。
维生素C在打粒过程或贮存中,会损失,致市贩维生素C,一般均以Ethyle-cellulose包覆(coating)者为多。
(三)维生素之稳定性
1.各种维生素对不同条件之安定性:
各种维生素在不同条件之安定性如表2-14所示。
表2-14 不 同 条 件 下 维 生 素 之 安 定 性 | |||||
维 生 素 种 类 | 热 | 氧 气 | 光 线 | 辐射线 | |
水溶性 | 维生素C (Ascorbic acid) 维生素B1 (Thiamin) 维生素B2 (Riboflavin) 菸硷酸(Nicotinic acid) 泛 酸(Pantothenic acid) 维生素B6 (pyridonine) 生物素(Biotin) 叶酸(Folic acid) 维生素B12 (Cyanocobalamin) 胆 硷(Choline) |
0 ++ 0 0 + 0 + + 0 0 |
++ 0或+ 0 0 0 0或+ 0 + + + |
+ 0或+ ++ 0 0 + 0 + + 0 |
++ ++ 0 0或+ 0 + 0 0 ++ 0 |
脂溶性 | 维生素C β-胡萝卜素 维生素D 维生素E(α-Tocopherols) 维生素K |
0或+ 0或+ 0 0 0 |
+ + 0或+ ++ 0 |
+ + 0 0或+ + |
++ + 0 ++ +或++ |
注:0:安定; +普通显感;
++:非常不安定 此外;维生素亦受下列因素之影响: 即A:氧化作用。B:湿度。C:温度。D:pH值。E:重金属等。 |
2.比较各种因素对各种维生素之安定性:
各种维生素在不同条件之顺序:
(1)稳定者:
A、热:
(a)胆硷(choline)。(b)叶酸(folic acid)。(c)维生素B2。(d)维生素D。
B、氧 化:
(a)叶酸(folic acid)。(b)泛酸(pantothenic acid)。(c)胆硷(choline)。
C、矿物质:
(a)泛酸(pantothenic acid)
D、光:
(a)泛酸(pantothenic acid)
(b)维生素D。
(2)不稳定者:
A、热:
(a)维生素B1。(b)泛酸(pantothenic acid)。(c)维生素A。(d)维生素K。(e)维生素E。
B、氧 化:
(a)维生素B1。(b)维生素A。(c)维生素E。
C、矿物质:
(a)维生素B1。(b)维生素A。(c)维生素D。
D、光:
(a)泛酸(pantothenic acid)。(b)维生素B2。(c)维生素K。
(3)在完全配合饲料中之稳定性:
(A):维生素B12。
(B):胆 硷。
(C):菸硷酸。
(D):维生素B2。
(E):泛 酸。
(F):维生素D。
(G):维生素E。
3.维生素在加工过程或贮存中之损失情况:
(1)维生素B1:打粒、挤压时,损失0~10%。三个月贮存损失80~90%。
(2)维生素B2:挤压损失26%、贮存中损失不大。
(3)维生素B6:pyridine hydrochloride相当安定。
(4)泛 酸:造粒及挤压损失约10%。
(5)菸硷酸:加工过程中损失约20%。
(6)叶 酸:加工过程中损失14%,三个月贮存损失约43%。
(7)生物素:加工损失约15%。
(8)维生素B12:加工後不损失。
(9)胆 硷:加工後不损失。
(10)肌 醇:
(11)维生素C:安定性差。
4.维生素在配合饲料中之超加量:
为达到配合饲料之维生素能足够禽畜所需,一般配合饲料均需超量(需要量以上)添加,以避免维生素因加工及贮存过程中之损失,各种维生素之最低超量添加量如下:
(1)维生素A:20%。
(2)维生素D3:20%。
(3)维生素E:10%。
(4)维生素K3:20%。
(5)维生素B1:10%。
(6)维生素B2:10%。
(7)菸硷酸:10%。
(8)泛 酸:30%。
(9)维生素B6:10%。
(10)维生素B12:20%。
(11)叶 酸:10%。
(12)胆 硷:10%。
(13)生物素:10%。
(14)维生素C:20%。
四、矿物质(Mineral)
设计饲料配方时,亦需对矿物质之生理作用、缺乏症、过多症及矿物质添加剂等有所了解,表2-15仅列举各种矿物质之一般性状,至於各种生理作用再补述於後:
表2-15 主 要 矿 物 质 之 性 质 | ||||
名称 | 生 物 学 的 性 质 | 缺 乏 症 | 来 源 | 其 他 |
钙 | 骨及齿之主要成分、亦为血液凝固所需 | 佝偻病、软骨症、不妊症流产。仔猪之发育不良。 | 鱼粉、脱脂粉乳、苜蓿粉 | 植物中的Ca |
磷 | 存在於骨及齿。卵磷脂核蛋白质及辅酵素的构成成分 | Ca:P之比由1:1至2:1为宜,如不平衡,则患佝偻病、软骨症 | 油粕类、麸皮糠、鱼粉、脱脂粉乳 | 有机磷比无机磷利率差 |
镁 | 主要含於骨中 | 兴奋-痉挛-死 骨之石灰沈着不良 |
谷实类、油粕类、米糠类 | 与Ca代谢有关之pH值、渗透压之维持 |
钠 | 体液中含有 | 养分之利用率低下、妨碍生长及繁殖,产蛋鸡产卵率低下、体重减轻 | 食盐 | 促进心脏之兴奋及筋肉之弛缓 |
氮 | 主存於血浆、其他细胞外液亦有 | 食盐 | ||
钾 | 血液、细胞之成分 | 成长、繁殖低下 | 草类 | 植物中均有 ,一般不缺 |
硫 | 存在於蛋白质中 | 油粕类、鱼粕 | 游离或无机态均可利用,过剩给予则无害 | |
锰 | 骨之形成及血红素之合成有关 | 对鸡之发育、产卵、卵壳、孵化率等均有影响 牛猪:繁殖力低下 |
糠、豆类 胚芽 |
Ca及P给予过多,则妨碍Mn之吸收 |
铁 | 营养性贫血 仔猪及产卵鸡易引起 |
豆类、谷类 肉类、鱼粕 |
给予过多则磷之吸收不良 | |
铜 | 血红素合成所必要,体内酵素之构成成分 | 贫血、成长不振、不妊 | 鱼浆 | |
锌 | 结晶Inoluline及碳酸anhydralase构成成份 | 成长受阻、毛的发生不良,不全角化症 | 骨粉、酵母
|
|
碘 | Thyroxine的成分 | 甲状腺肿、代谢发育低下 | 海产物 | |
钴 | 抗恶性贫血性维生素B12之构成成分 | 食欲减退、异嗜、反刍停止 | 鱼粕、鱼粉 | |
硒 | 过量中毒症。蹄脱落、跛、食欲减退。 | 可防止维生素E不足之筋肉白化症及渗出性炎症之发生。最大容许量(饲料)猪8.5ppm | ||
钼 | 黄嘌呤氧化鶤的成分 | 过剩中毒症:下痢、泌乳量减少 | 特定地区之钼过多土壤最大容许量需要量极微,乳牛(饲料中)0.002% | |
氟 | 过量症状:齿、骨软化 连续的过剩:饲料摄取量成长及摄取量的减少 |
最大容许量(饲料中)乳牛 、猪0.1%鸡0.035~0.053% | ||
铬 | ||||
砷 | 有机态砷,雏或仔猪之成长促进 | 摄取过量,则发生中毒 | 致死量、每头经口投与亚砷酸。牛15~30g马、羊、山羊10~15,鸡0.1~0.15g |
必需的无机矿物质(Essential mineral elements)应具备以下条件:
A禽畜之健康组织中含有一定量,不因种别之不同而变动。
B饲料中缺乏该元素,则出现构造上(structural),生理上之异常徵状。
C给予该元素,则可预防该症状之发生。
D缺乏时产生异常,尤其是特异的生化学变化,如充分补充,则生化学变化恢复。
必需的矿物质可分为主要元素(macroelements)及微量元素(microelements)二类,各种动物体重之96%,由氧、氮、氢及碳元素所构成,表2-16之主要元素占3.45%,而微量元素仅占0.5%。
表2-16 必 需 矿 物 质 的 种 类 | |
主 要 元 素 | 微 量 元 素 |
钙 、 钠 磷 、 硫 镁 、 钾 氯 |
锰、 铜 、 锌、 锡 钴、 硒 、 氟、 钒 铁、碘、砷、硅素 钼 、 铬 、 镍 |
(一)主要元素(Macroelements)
1.钙与磷:
动物体所含之矿物质中以钙与磷为最多,占70%,全钙量之99%存於肾中,另有1%存在於其他组织中,钙与磷之结合方式如何,并不十分明白,但一般均认为系以Ca10(PO4)6(OH)2之形态者存在。在骨中所含之钙与磷之浓度,恒维持在10mg/dl,但产蛋鸡则需维持在20mg/dl之浓度。
骨为钙磷之贮存场所,但如喂饲低钙饲料,则副甲状腺受到刺激,而产生荷尔蒙,促使骨骼释放钙以供需要。钙由肠道吸收後,为便利输送,需先与蛋白质给合或蛋白质钙(calcium binding protein, CaB.P),此蛋白质之合成需由维生素D来促进。一个鸡蛋含有钙2.0~2.2g,而产蛋鸡对钙之吸收率为50%,致其饲料中,含钙需要量3.5~4.0%,才足够所需。配合饲料中补充钙质,一般以碳酸钙或贝壳粉为经济,又饲料中,如添加多量之油脂,则游离脂肪酸易与钙结合成不溶性石皂,沉着於消化道下端,则钙之利用性降低,此外,饲料中添加羟四环素亦易与钙结合,而导致钙之利用性降低之结果,应予注意。
血中之硷性磷酸鶤(phosphatase)具有调节血中有机磷浓度之功用,使过剩之磷沉着於骨中。植物性磷,大部分与植酸结合,禽畜无法利用,植物性原料之磷仅有1/3可被动物利用,磷在饲料中不足,则需添加无机磷以补充之。
钙与磷除了构成骨骼之成分外,亦具有重大之生理作用,如钙为肌肉收缩,血液凝固所需之离子,而磷为体液之缓冲作用,磷脂质、核蛋白之构成成分,又亦与ATP之构成及热能之代谢有关。
2.镁:
体内2/3之镁以磷酸盐之形态存在於骨骼中,镁为与ATP有关酵素或促进与磷酸结合化合物之酵素等之致活剂。饲料中之镁含量过剩,则其钙之利用率低下,因在一般饲料原料中均含有镁,致不需再添加。土壤缺乏镁而有牛发生「草抽搐)(grase stagger)之缺乏症。
乳牛精料中如多给,则瘤胃之pH值低,抑制醋酸之合成,而促进丙酸之合成,致乳脂率低下,如给予氧化镁,则其缓冲作用,可防止瘤胃pH值低下及乳脂率低下。
3.钠、氯、钾:
钠、氯、钾均存在於动物之柔软组织和体液中,对体液之酸硷平衡与渗透压之调节有关。
钠为存在於细胞膜外组织液的主要无机阳离子,而钾为细胞内主要之隔离子。钠对於神经冲动的传导上十分重要,同时亦与糖和胺基酸之吸收有关,动物体内之钠大部分来自食盐(氯化钠),饲料中缺乏钠会导致渗透压下降,而造成身体脱水,钠的缺乏症为动物之生长差及降低蛋白质和能量之利用。植物中之钾含量相当高,致很少发生缺乏症,饲料中含高量钾,一般会迅速被排出体外,又高钾摄取量会干扰镁的吸收和代谢,而导致发生低镁抽搐症(hypomagnes-aemic tetang)。氯为胃液(gastric juice)的重要成分,以盐酸和氯盐的形式存在,若饲料中缺氯,因血中形成过量的重碳酸盐,会导致动物血液的过硷症,氯经由尿排出体外,亦可与钾和钠结合藉着流汗排出体外。
4.硫:
硫大多来自含硫胺基酸,如甲硫胺酸、胱胺酸等,硫在有机化合物之存在很广,如辅鶤-A、鶲胺、生物素及胰岛素等均含有硫。近年来,反刍动物对於硫之代谢很重视,甲硫胺酸盐、胱胺酸等,有机硫化合物在瘤胃被还原,由硫酸盐被还原为硫化物。
反刍动物能利用无机硫,其饲料中含为0.1~0.2%。单胃动物亦可利用无机硫,因鸡的饲料中添加无机硫,有略节省甲硫胺酸之效果,猪亦有此效果,但猪一般不另添加含硫胺酸(非第一限制胺基酸),致猪添加无机硫无义意。
(二)微量元素(Microde ments)
1.锰(Manganes)
通常配合饲料均添加锰,锰与禽畜之成长、繁殖、骨骼之成长有关,因锰在动物体内系一种酵素致活剂与磷酸转化鶤(phosphate transferases)和去羧鶤的致活有关,特别是TCA环(Tricarboxylic acid cyde)的磷酸转化鶤与去羧鶤的致活关系密切。
鸡的脱腱症(perosis)及腿骨的畸型,添加锰,则可防止,种鸡缺乏锰,则其孵化率下降、蛋壳变薄,猪缺锰,则发生跛行、生长不佳。反刍兽缺锰,较易引起繁殖障碍,如母牛之发情周期不明显或不规则,公牛引起精子形成异常。
米糠及麦类均含有定量的锰,而玉米、酵母及动物性饲料含锰则不多。
2.铁(Iron)
体内存在之铁2/3在血液中,与细胞呼吸有关,铁为血红素、肌红素或红胞色素(cytochromes),黄素蛋白(flavoproteins)等构成之成分。
体内血红素每日有一定量之分解,但铁质可回收,再利用。体内如含铁量充分,则由肠管吸收铁之作用被抑制,反之则铁之吸收率高。一般以可溶性的二价铁被肠管吸收良好,但饲料原料中所含之铁均为三价铁为多,三价铁在酸性溶液中与有机酸结合成有机铁,则较易被吸收,因此胃酸或饲料中含有有机酸,是非常重要的。被吸收之铁与蛋白质结合成转移铁蛋白(Transferrine),存在於血清中。铁蛋白(ferritin)是一种褐色含三价铁蛋白质,其含铁量达20%,存在於脾脏、肝脏、胃脏和骨髓中,是铁贮存之一种方式。
家畜中除仔猪外,铁之缺乏问题很少,仔猪如缺乏铁,则发生贫血,仔猪贫血则成长率低下,且对病原性大肠菌之感受性强。据NRC之报告,出生仔猪体内含铁为47mg,但每日需7mg,才可维持生长,而母乳中含铁量,每公升为1mg,因此如不另予补充,则将发生贫血症,致生後三日即打铁剂100mg,或於人工乳配合饲料中添加第一硫酸铁或胡延酸铁之有机酸铁。至於给予母猪多量之铁,以由母乳移行给仔猪之效果无,又饲料添加剂中之氧化铁之铁剂,亦无效果。
3.铜(copper)
铜一般存於肝脏中,亦存於神经组织、血液中。铜与铁均为与贫血有关之元素,动物若缺铜,则造成动物对铁质的吸收能力降低,使铁自组织中移出,以供血红素之合成。铜亦为血液中,其他蛋白质的成分,如血红铜蛋白(Erythrocuprein),存於红血球中,与氧的代谢有关,铜在某些酵素系统中,亦具有重要功用,如细胞色氧化鶤(cytochrome oxidase)亦含有铜,而此种氧化鶤与氧化磷氧化的径路有关,又铜亦为正常毛发、皮、毛色泽所必需之元素。
动物或缺乏铜,则血管壁之胺氧化鶤(Amine-oxidase)之活性降低,致妨碍与血管壁弹性有关之印求林(Induline)之生成,导致动物血管壁缺乏弹性,又此酵素与鸡卵之卵壳膜之形成有关。致如缺铜则软壳蛋及无壳蛋之发生增加铜在配合饲料中均有添加,铜亦有抗菌作用,仔猪饲料添加150ppm Cu有促进成长之作用。
铜之利用性受其他元素之影响很大,尤其是铜,钼与硫相互间之关系已很清楚,如钼与无机硫含多量,则铜之利用性低,此外多量之铁与锌亦会妨碍铜之利用性,又铜如过量则铁与锌之利用率低。
4.锌(Zinc)
锌为家禽之成长、羽毛之发育、骨骼之发育所需之元素,猪之鱼化不全症可以锌治疗之,猪缺乏锌,则生长异常,食欲减退,饲料换肉率差等。
锌为金属酵素之构成因子,而碳酸鶰酸(carbonate dehydratase)胰羧基 鶤(pancreatic carboxy peptidase)和麸酸去氢鶤(glutamic dehydrogenase)和嘧啶核鶺酸去氢鶤(pyridine nucleotide dehydrogenase)等均含有锌之元素。
5.碘(Iodine)
碘为甲状腺激素合成所需之元素,碘主由小肠吸收,与血浆蛋白质结合在组织中运输。
碘元素存在於甲状腺内,为单碘酪胺酸(mono-iodotyrosine)与二碘酪胺酸(di-iodotyrosine)的成分,是酪胺酸(tyrosine)转变为甲状腺素和三碘甲状腺素的中间产物,三碘甲状腺素和甲状腺素均存於甲状腺中,为甲状腺球蛋白(thyroglobulin)之成分,如体内需要此二种激素,则由甲状腺球蛋白释出於微血管中供给。
甲状腺激素具有调节身体发育之重要功能与氧化反应之触媒与调节物质代谢速率有关,动物如缺碘,则甲状腺肿大,产乳、产蛋、产毛、繁殖及生长均受影响。
6.钴(Cobalt)
钴为维生素B12之构成因子,(约含4%)与红血球之生成有关,Net-hyl Malonyl CoA mutase,Ribonucleotide reductase,methyl tetrahyd oxidase,nomocysteine methyl transphostase等酵素均含有钴其中homocysteine methyl transphatase与下列反应有关。
5-methyleTHF+homocysteine 鶿 methionine+THF(叶酸)此反应即甲基烷分离出与Homocysteine再合成。而甲硫胺酸methyl trans phatase之活性,因B12之缺乏而降低,致甲硫胺酸不足,导致胆硷缺乏,形成脂肪肝。钴缺乏症乃由於牛 、放牧於缺钴之土壤所致。反刍动物摄取无机钴,瘤胃中之微生物即可合成维生素B12,而加以利用。非反刍动物则非以维生素B12之型态供应不可。
7.钼(Molybdenum)
钼为核酸成分中盐基嘌呤(purine)分解酵素-黄嘌呤氧化鶤(xanthine oxidase)之构成因子,此外,钼亦为硫酸盐基氧化鶤(aldehyde oxidase)及亚硫酸盐基氧化鶤(sulphite oxidase)之组成分。
一般情况下,钼无缺乏现象发生,但牛放牧於含钼过多之土壤,则有钼过多症(Molybdenosis)发生,即下痢及体重减轻等症状,此外,钼、硫过多,则铜之利用率降低。
8.硒(Selenium)
硒为必需之微量元素,与维生素E关系密切,牛羊之白肌病(Myopathia)及鸡之渗出性素质(Exudative diathesis),可以硒或维生素E来预防,硒亦为麸胺基硫过氧化鶤(gluthion peroxidase)的构成成分,该鶤可促使麸胺基硫去除过氧化氢
2GSH+H2O2 鶿 GSSG+H2O (麸胺基硫)
此鶤与脂肪酸之过氧化物等有机之过氧化物有所作用。以前均认为饲料中不需另添加硒,但自从仔牛发生白肌症及牛、火鸡、绵羊等肌肉变性症状发生後,均在饲料中添加硒0.1ppm。
9.铬(Chromium)
铬广乏分布於动物各脏器中,但含量很微少。铬之摄取需严密限制,否则会阻碍成长及缩短寿命,铬与葡萄糖、脂肪之代谢以及蛋白质之合成有关,三价铬与Induline可共同提高葡萄糖之作用,目前饲料中均不需另添加铬。
10.新的微量元素:
近20年中,除了上述9种外,陆续被发现的必需微量元素有镍(nickel)、锡(tin)、矽(silicon)、钒(vanadium)、氟(fluorine)、砷(arsenic)等6种。这6种中,除了矽之生理作用已明白外,其他犹不知,致是否为"必需"之微量元素有待探讨。
矽为鸡之生成与骨骼发育所需之元素,因矽为生物体之交叉绸状连接物质(cross-linking agent)与矽酸(silicic acid)之乙醚衍生物的结构相同(R1-O-Si-O-R2),此种键之结构,有助於结缔组织的强性,此外,矽亦对生长及动脉壁,皮肤之黏多糖类之维持作用有关。所有的谷类及草类均含有矽,致禽畜不易有矽之缺乏症,但饲料中含过量,则会抑制肠道对有机物之吸收。
禽畜体内各部均有氟元素存在,其中以骨骼和牙齿等含量最多,氟在代谢上作用至今未详,镍与核酸的代谢有关,但未详,镍不具毒性,不易为消化道吸收,致不引起中毒。
钒是一种毒性很高之元素,据报告,小鸡缺乏钒之症状,为繁殖与生长受阻,脂质代谢受扰乱,饲料中含钒3ppm,则可显着促进生长,但30ppm则生长率降低。
已知是哺乳动物必需微量元素,有助於生长,但锡不易被消化道吸收,且毒性亦低。砷有助於被毛光泽及促进生长,广布於体液与组织中,但以皮肤、指甲及毛发为多。
上述6种元素,目前均未添加於饲料中,为了避免像硒缺乏症之发生後才予重视添加之损失,实需对这6种元素深入探讨其需要量。
饲料营养杂志(83~93)-郑长义.八八年五期
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