见“微”知著|微量元素——锰


微量

元素

 

 

WEI LIANG YUAN SU

 

(图源水印)

 

 

01

 

 

锰在体内的分布&生理功能

 

 

锰分布于动物体内所有组织中,以骨骼、肝脏、肾脏以及脑垂体中的浓度最高。

锰在动物体内的含量仅为2~3mg/kg,但却发挥着重要的生理功能:锰具有促进骨骼生长的作用,是正常骨骼形成所必需的微量元素;锰是许多酶的组成成分、激活剂,为骨骼发育,脑功能、生殖功能所必需,参与碳水化合物、脂肪、蛋白质代谢,动物缺锰会发生生长受阻、骨骼畸形、繁殖性能紊乱等症状。

 

 

 

02

 

 

锰在机体内的吸收

 

 

锰在消化道各段都能被吸收,其中以十二指肠吸收为主。目前市面上有无机锰(如硫酸锰)、氨基酸络合锰(如蛋氨酸锰)、小肽螯合锰等。不同形态的锰其吸收机制有所不同。

20世纪90年代,许多试验证明,蛋白质在消化道最终产物的大部分是小肽而不是游离氨基酸,这些小肽可被动物体直接吸收进入肠黏膜细胞

Ⅰ 小肽可直接转运进入小肠细胞

Ⅱ 小肽在小肠细胞中分解成氨基酸

 

因此以小肽为主要配体的小肽微量元素螯合物可以整体的形式被转运。且有研究报道,小肽与游离氨基酸在动物体内具有相互独立的吸收机制。与氨基酸运输体系相比,肽吸收具有吸收快、能耗低、效率高、载体不易饱和等优点(Rerat)。

另外,研究认为无机微量元素需要与胃肠道内有机体结合以及在转运载体的转运下才能被机体吸收利用,容易受到胃肠道内容物、其他微量元素的干扰。

因此,以小肽作为配体的小肽螯合锰,主要通过小肽的吸收通道被机体吸收利用,会比氨基酸锰、无机锰等在吸收利用效率上更有优势,更有利于微量元素生物学效价的提高,而且能避免金属离子在肠道吸收时的竞争颉颃,低量高效。

 

 

 

03

 

 

影响机体内锰吸收利用的因素

 

 

1

饲粮组成

 

饲料中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。一般来说,随着植酸水平的增加,肉仔鸡对锰吸收显著下降,饲粮中植酸水平为0.8%时,足以使全鸡及胫骨中锰含量极显著地下降。

此外,日粮中高钙高磷时,可导致在肠道形成磷酸钙沉淀,沉淀吸附溶解的锰离子并一起排出消化道,从而加剧锰的缺乏。也有研究表明过量的钙和磷都会降低锰在骨中的贮存,且磷的影响比钙大。

2

其他微量元素

在无机盐的状态下,锰与铁、钴在家禽机体吸收力学过程中,共同竞争其相同的结合部位,具有拮抗作用,此时往往是一种金属对另一种金属的吸收起抑制作用。

一般认为,锰与锌具有协同作用,有试验表明,锌可促进锰在鸡体内的沉积。锰与镁之间存在一定程度的互相替代性。当丙酮酸盐羧化酶中的锰被镁部分取代时,该酶的催化性质几乎不受影响。

3

锰的形式

根据无机微量元素、氨基酸微量元素以及小肽螯合微量元素的吸收机制,有机态的锰会比无机态的锰更稳定,更易被动物吸收利用

而小肽螯合锰可依靠小肽独特的吸收体系促进锰的吸收,具有拮抗小、抗干扰能力强、稳定性好、不易解离、高效吸收利用等优点。

 

 

 

04

 

 

锰在畜禽中的应用

 

 

1

锰在家禽中的应用

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家畜的影响更为严重。在实际饲养过程中,锰水平偏低,基础日粮中锰远远不能满足鸡体需要,所以必需另外添加锰源性物质到饲粮中。

锰是促进肉鸡性腺发育和内分泌功能的重要因素之一,其可以穿过血脑屏障在下丘脑中沉积。缺锰和高锰都会对肉鸡生殖性能不利。研究表明,在种公鸡日粮中添加锰对公鸡精液量有显著影响,过量的锰具有抑制公鸡精液的产生,但对精子和精液的pH没有明显影响(李丹)。

Hossain等试验结果表明当鸡日粮中锰水平高于NRC规定的需要量(20mg/kg)时,产蛋率和蛋重会增加,含量为50mg/kg时,产蛋率达到高峰,含量为75mg/kg时,蛋重达到高峰。

当日粮含量低于10mg/kg时家禽将出现滑腱症和生殖机能紊乱。公鸡缺锰会引起胆固醇合成减少,公鸡的睾丸曲细精管发生变性,睾酮含量显著下降,精子数量明显减少,严重的会导致引起雄性不育。高曹盛研究表明,母鸡缺锰生殖性能受损,血清中促卵泡素显著下降,产蛋率、产蛋量显著下降,破软蛋率极显著升高;刘汉林等研究发现,蛋鸡锰营养具有很强的继代效应,母代缺锰可以明显导致子代滑腱症。

(鸡缺锰,滑腱症)

补锰时切忌过量添加,锰过多可干扰铁、钴的吸收合理利用,从而继发铁、钴缺乏,同时要防治锰中毒

2

锰在猪中的应用

猪对锰的需要量较低,风干日粮中含约0.002%的锰可满足机体的需要,而大多数植物性饲料中含锰量可达到此水平,因此锰在猪生产中的应用研究相对少一些。Fehse 和 Close 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。

(猪缺锰)

后备母猪缺锰会表现为脂肪沉积增加、骨骼畸形(前腿变短、变粗;前腿弓形;跗部膨大)。达到配种年龄的母猪若是缺乏锰元素,会出现不发情或不规律发情、所生仔猪体重小等症状。

3

锰在反刍动物中的应用

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。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。

 

 

 

 

 

 

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