劉培培(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北 保定 071000)
銅在家禽營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用
劉培培
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,河北保定071000)
摘要:作為家禽的必需微量元素之一,銅在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。銅是金屬酶的組成部分,參與酶的合成與代謝。其還具有廣泛的生物學(xué)作用,與畜禽的生長(zhǎng)性能、免疫功能等都有密切的聯(lián)系。因此,研究銅在家禽營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用已越來(lái)越重要。文章綜述了銅的生物學(xué)功能、需要量及日糧中添加銅對(duì)家禽的作用,并對(duì)銅的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。
關(guān)鍵詞:銅;家禽;生物學(xué)作用;應(yīng)用
銅是人類(lèi)歷史上最早使用的金屬之一,早在1 800年前,人們已在動(dòng)植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了其蹤跡。1847年,Harless指出銅在軟體動(dòng)物體內(nèi)起著重要的作用。1878年,F(xiàn)redering首次命名血清銅藍(lán)蛋白[ 1 ]。1928年,Hart首次發(fā)現(xiàn)銅是生物必需的礦物質(zhì)元素。英國(guó)學(xué)者Barber在1955年報(bào)道,向飼糧中添加硫酸銅,仔豬的生長(zhǎng)速度加快,飼料利用率提高[ 2 ]。銅以酶輔助因子的形式參與體內(nèi)30多種酶的合成和活化,并且通過(guò)酶的活性中心對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)消化、繁殖機(jī)能、免疫功能以及造血機(jī)能產(chǎn)生影響,由此可知,銅是動(dòng)物生長(zhǎng)必需的微量元素之一。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)銅在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用已有不少報(bào)道,但在家禽方面還較少,因此需進(jìn)一步研究。
銅在體內(nèi)發(fā)揮作用主要與10余種氧化酶的活性有關(guān),以這些酶的形式發(fā)揮許多作用,這些酶有細(xì)胞色素氧化酶、氨基酸氧化酶、賴(lài)氨酸氧化酶、過(guò)氧化物歧化酶、銅藍(lán)蛋白等。銅對(duì)造血機(jī)能的影響主要是通過(guò)銅藍(lán)蛋白進(jìn)行的,其有助于血紅蛋白的合成,是血漿銅鹽蛋白的主要成分[ 3 ]。銅通過(guò)影響鐵的吸收、釋放、轉(zhuǎn)運(yùn)和利用參與造血過(guò)程,因?yàn)檠獫{銅藍(lán)蛋白催化Fe2+變成Fe3+,促進(jìn)鐵與運(yùn)鐵蛋白的結(jié)合,加速血紅蛋白以及卟啉的合成,促使幼稚紅細(xì)胞成熟并釋放。因此缺銅時(shí)紅細(xì)胞脆性增加、存活時(shí)間變短而形成貧血。酪氨酸酶是將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏厍绑w多巴的催化劑,銅不但可以促進(jìn)酪氨酸酶的形成,增強(qiáng)其活性,而且多巴轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏氐倪^(guò)程中,也需銅的參與。銅缺乏時(shí)酪氨酸酶活力下降,酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素的過(guò)程受阻,造成皮膚和毛色減退,毛質(zhì)下降。銅通過(guò)機(jī)體內(nèi)酶及其自身抗氧化特性調(diào)節(jié)機(jī)體的免疫機(jī)能。此外,還會(huì)影響動(dòng)物免疫器官的發(fā)育。許多研究結(jié)果都表明,銅對(duì)維持機(jī)體免疫功能狀態(tài)必不可少[ 4-5 ]。
動(dòng)物對(duì)銅的需要量可能隨著年齡、性別、種類(lèi)變化而變化,且缺乏時(shí)癥狀表現(xiàn)也不相同。對(duì)于家禽而言,缺銅一般會(huì)導(dǎo)致貧血、高膽固醇及血紅蛋白水平降低,使羽毛色素沉積減少,以至于毛發(fā)失去光澤。還有免疫力低下和生長(zhǎng)受阻等。Hawk等報(bào)道,銅缺乏會(huì)導(dǎo)致S0D酶活性降低,可引起機(jī)體組織損傷[ 6 ]。但對(duì)于家禽而言一般不缺銅,而銅中毒往往是因?yàn)殂~污染或飼料中銅添加不勻或過(guò)量導(dǎo)致的。動(dòng)物長(zhǎng)期攝入過(guò)量的銅一般會(huì)蓄積在肝臟,且沒(méi)有明顯的臨床癥狀,但可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的溶血,因此掌握銅的需要量至關(guān)重要。美國(guó)NRC1994年建議家禽銅的營(yíng)養(yǎng)需要量為8 mg·kg-1;1976年,有澳大利亞研究者建議家禽銅的營(yíng)養(yǎng)需要量為5 mg·kg-1;美國(guó)Feedstuffs的推薦標(biāo)準(zhǔn)是11 mg·kg-1。崔學(xué)平等研究指出,日糧中添加銅100、250、300 mg·kg-1,可提高蛋雞采食量、產(chǎn)蛋率及全期蛋重[ 7 ]。程忠剛發(fā)現(xiàn),禽對(duì)銅的最大耐受量為300 mg·kg-1,銅添加過(guò)量在生產(chǎn)中會(huì)造成很大的危害[ 8 ]。有報(bào)道顯示,在雞日糧中添加銅1 190 mg·kg-1時(shí),肝臟體積腫大,并出現(xiàn)較多的壞死區(qū)。李龍等研究表明,為獲得較好生長(zhǎng)性能和免疫器官發(fā)育、抗氧化性能,1~21日齡快大型黃羽肉雞飼糧銅適宜添加水平為8 mg·kg-1,加上基礎(chǔ)飼糧銅含量2.80 mg·kg-1,則該階段黃羽肉雞銅需要量為10.80 mg·kg-1;以血清銅鋅超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)活性為依據(jù),通過(guò)非線性回歸分析估測(cè)得到1~21日齡黃羽肉雞銅需要量為13.38 mg·kg-1[ 9 ]。
3.1對(duì)生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)的影響
許蘭嬌等研究結(jié)果表明,飼糧銅添加水平對(duì)9~12周齡泰和烏骨雞平均日增重、平均日采食量和料重比均無(wú)顯著影響(P>0.05),但適量添加可顯著或極顯著影響其血清、肝臟、腎臟、皮膚及肌肉的黑色素含量、酪氨酸酶活性(P<0.05或P<0.01),并呈現(xiàn)出隨飼糧銅添加水平提高而先升后降的趨勢(shì),回歸分析表明,泰和烏骨雞取得最佳組織黑色素沉積時(shí),玉米-豆粕型飼糧適宜銅添加水平為50~ 72 mg·kg-1,說(shuō)明玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧中添加銅對(duì)9~12周齡泰和烏骨雞生產(chǎn)性能無(wú)顯著影響,但添加適宜水平的銅可提高組織黑色素含量[10]。張利環(huán)等研究結(jié)果表明,飼糧銅的添加水平對(duì)后期十二指腸黏膜銅鋅超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)活性、前期和后期十二指腸過(guò)氧化氫酶(CAT)活性影響極顯著(P<0.01),Cu 150 mg·kg-1組CuZn-SOD活性最高,Cu 225 mg·kg-1組CAT活性最高;飼糧銅水平也極顯著影響了前期和后期十二指腸脂肪酶和淀粉酶活性(P<0.01),前期和后期均以Cu 225 mg·kg-1組脂肪酶活性最高,Cu 150 mg·kg-1組淀粉酶活性最高[11]。劉英麗采用玉米-豆粕型日糧研究肉仔雞對(duì)不同有機(jī)銅源(硫酸銅、乙酸銅和酵母銅)的生物利用率,在基礎(chǔ)日糧(Cu 40.61 mg·kg-1)中,硫酸銅、乙酸銅和酵母銅的添加水平依次為0、10、50、100 mg·kg-1,試驗(yàn)期3周,結(jié)果表明,銅源和銅水平對(duì)試雞的日增重、采食量和料肉比無(wú)顯著影響(P>0.05);以CuSO4為參比標(biāo)準(zhǔn),銅采食量為自變量,肝銅和脛骨銅為因變量建立多元線性回歸模型,用斜率比法求得乙酸銅和酵母銅的生物利用率分別為80.45%和196.02%、117.61%和168.35%,說(shuō)明不同銅源對(duì)肉仔雞的生產(chǎn)性能無(wú)顯著影響(P> 0.05),而酵母銅的生物利用率顯著高于硫酸銅和乙酸銅(P<0.05)[12]。
郭秀玲等試驗(yàn)表明,所有添加銅組生產(chǎn)性能均得到改善,產(chǎn)蛋率均增加,而且添加銅4 mg·kg-1組產(chǎn)蛋率比對(duì)照組最大提高2.27%,而8 mg·kg-1添加組料蛋比最低,平均蛋重最大,其可能是因?yàn)殂~促進(jìn)蛋雞促黃體素、雌激素和孕激素的分泌,從而使產(chǎn)蛋量增加[13]。何欣等研究表明,添加硫酸銅的試驗(yàn)組蛋殼強(qiáng)度和蛋殼厚度都增大[14]。以上均與Bakalli等報(bào)道的添加高銅對(duì)雞的生產(chǎn)性能有促進(jìn)作用的試驗(yàn)結(jié)果相一致[15]。但崔學(xué)平研究發(fā)現(xiàn),添加高銅對(duì)各階段產(chǎn)蛋雞的采食量、產(chǎn)蛋率、蛋重?zé)o顯著影響(P>0.05)[ 7 ]。
3.2對(duì)血清生化指標(biāo)的影響
滑靜等報(bào)道,日糧中添加銅可使產(chǎn)蛋雞血紅蛋白、血漿總蛋白以及血清總抗氧化能力和谷胱苷肽轉(zhuǎn)移酶活力等顯著升高,甘油三酯和總膽固醇含量下降[16]。張彩英等發(fā)現(xiàn),在日糧中添加銅15、30 mg·kg-1可顯著提高育成蛋雞血清的抗氧化功能[17]。
3.3對(duì)免疫性能的影響
何海健等報(bào)道,添加銅能顯著提高胸腺指數(shù)、脾臟和法氏囊指數(shù),促進(jìn)免疫器官生長(zhǎng)發(fā)育,而且能提高淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和新城疫抗體效價(jià),增強(qiáng)細(xì)胞和體液免疫功能[18]。雞新城疫抗體效價(jià)的檢測(cè)是衡量動(dòng)物體液免疫水平的重要指標(biāo)之一。張彩英、郭小權(quán)等在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),當(dāng)日糧中分別含銅6.5、15、30、60 mg·kg-1時(shí),新城疫抗體效價(jià)都維持在較高水平,其中含銅量為15、30mg·kg-1時(shí)最高[19]。因此可見(jiàn),適當(dāng)增加銅含量,可提高細(xì)胞免疫水平。
銅在消化道內(nèi)吸收率低,劑量高時(shí)更低,約為40%。銅的排泄是通過(guò)膽汁中的氨基酸,銅與其結(jié)合后經(jīng)糞便排出,這不但造成了資源浪費(fèi),還污染了環(huán)境。土壤中銅濃度升高,腐殖質(zhì)中活性成分增加,交換陽(yáng)離子能力降低,土壤呼吸受抑制,多種生物過(guò)程(如硝化)都會(huì)受阻,目前人們已越來(lái)越重視生態(tài)環(huán)境,高銅制劑帶來(lái)的環(huán)境污染也促使人們尋找新的銅源。因此為更好地利用各種銅源,促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),減輕環(huán)境污染,深入探索銅在動(dòng)物體內(nèi)的代謝過(guò)程已變得越來(lái)越重要,同位素示蹤劑的應(yīng)用促進(jìn)了銅代謝的研究。銅是一種生物功能較多的微量元素,幾乎存在于各器官和組織中,并參與生長(zhǎng)發(fā)育,維持機(jī)體平衡。因此重視銅在動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用對(duì)畜禽產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在保證動(dòng)物需要量的前提下,降低排泄物中銅的不利影響是今后亟待解決的問(wèn)題。銅的營(yíng)養(yǎng)需求評(píng)定指標(biāo)和方法也有待于進(jìn)一步探討和研究。因此,如何合理、高效的在畜禽生產(chǎn)業(yè)中利用銅,并且開(kāi)發(fā)新銅源將成為未來(lái)一項(xiàng)重要的課題。
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The Application of Copper in Poultry Nutrition
LIU Peipei
(College of Animal Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, Hebei China)
Abstract:Copper, as one of the poultry must trace elements, plays an important role in animals. Copper is a com?ponent part of metal enzyme and participates in enzyme synthesis and metabolism.It also has extensive biological ef?fect, which has a close relationship with the growth performance and immune function of livestock and poultry. So the research in the application of copper in poultry nutrition has been more and more important. This paper reviewed the biological function and requirement of copper, the effect of copper added in poultry dietary, and looked ahead the ap?plicationprospect of copper.
Key words:copper; poultry; biological function; application
作者簡(jiǎn)介:劉培培(1990-),女,河南駐馬店人,碩士研究生,研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。
收稿日期:2015-07-25
中圖分類(lèi)號(hào):S816.71;S831.4
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1001-0084(2015)09-0041-03