鎂元素在反芻動物生產中的應用研究進展

陳秋玲，許方，聶婉，伍曉紅，王琤*

（江西科技師范大學生命科學學院，江西南昌330013）

鎂元素在反芻動物生產中的應用研究進展

陳秋玲，許方，聶婉，伍曉紅，王琤韋華*

（江西科技師范大學生命科學學院，江西南昌330013）

鎂是動物的必需礦物質元素之一，幾乎參與動物機體內所有重要的生化活動。本文就鎂元素在反芻動物生產中的應用作一概述，以期對生產實踐具有一定的指導意義。

鎂；反芻動物；營養

近年來，大量研究發現，礦物質元素和反芻動物生理機能有密切關系（周振峰等，2009）。鎂是機體內重要的陽離子，在反芻動物生長發育、生理機能、瘤胃發酵、物質代謝、生產性能等方面發揮重要作用。

1　鎂在動物機體內的分布

鎂是骨骼和牙齒的重要組成成分，機體內所有組織都含有鎂，其主要作用是與鉀、鈉協同維持肌肉和神經興奮性（蔣桂梅等，2011）。畜禽機體鎂的來源主要是水和飼料中所含的鎂離子及其化合物。動物體內的鎂元素以離子形式存在，大約70%分布在骨骼中，29%貯存于軟組織細胞中，另外1%存在于細胞外液中，動物的蹄甲部位也含有少量的鎂。骨骼中的鎂不但具有結構功能，而且有重要的儲備作用，動物動用骨骼鎂的能力隨著生長而下降。隨著動物生長，日糧中鎂不能滿足動物生理需要會造成生理機能失調。因此，鎂對于成年動物非常重要。

2　鎂在反芻動物體內的營養作用

2.1參與體內物質代謝鎂離子是多種酶的激活劑（Sanchez等，2000），在活化氨基酸代謝中參與堿性磷酸酶、焦磷酸酶等的活動（馬學會，2003），參與幾乎所有與蛋白質合成和ATP有關的反應。動物體內的鎂也是機體內重要的電解質之一，是細胞內液中的主要陽離子，濃度僅次于K+。鎂能激活Na+-K+-ATP酶，促進K+內流，維持體內的酸堿平衡和電解質平衡，緩解動物應激（王淑彩等，2003）。Mg2+對神經、肌肉的興奮性有鎮靜作用，一定濃度的鎂能保證神經肌肉器官的正常機能（陳麗和韓太真，2003）。Martens等（2000）報道，鎂在核酸、核糖體顆粒的穩定性中也起重要作用，是維持動物體的相對穩定和正常生命活動的必要條件之一（高雪芹和潘繼紅，2003）。

2.2參與瘤胃中纖維素的降解鎂是瘤胃纖維素分解菌的必需元素，也是眾多微生物酶類的激活劑。鎂離子是動物機體主要陽離子之一，參與大多數酶反應，可提高瘤胃纖維素分解菌的活性，促進纖維物質的降解，從而減少氨基酸的損耗，提高氮的利用率（蔣桂梅等，2011）。李斌（2004）在體外培養試驗中發現，Mg2+對纖維素酶類呈現明顯的激活作用，可提高纖維素酶的活性，使瘤胃微生物對纖維素的降解增強。李延章等（2006）研究發現，當增加鎂至正常瘤胃液鎂含量的2倍（32.4 mg/L）時，瘤胃微生物對纖維的降解能力顯著增加，故認為正常瘤胃液中Mg2+的濃度低于瘤胃微生物對纖維素產生最強降解作用時的Mg2+需要量。因此，在反芻動物飼養過程中適當提高鎂含量可以促進瘤胃中纖維素的降解。

2.3參與體內營養吸收血清鎂是反映機體鎂營養狀況的有效指標之一。Haenni等（1998）認為，血清鎂可通過清除脂肪而顯著降低血漿脂肪含量，從而促進體內各營養物質的吸收與利用。日糧中添加鎂鹽可降低尿氮和糞氮含量，提高氮利用率，從而改善牛體內氮平衡和能量平衡（蔣桂梅等，2011；Davidson等，2003）。日糧中添加鎂鹽可改善胃腸道菌群，抑制有害菌的生長，促進有益菌的增殖，從而改善纖維物質的降解，使揮發性脂肪酸含量增高，最終使牛瘤胃液pH和氨態氮濃度降低（蔣桂梅等，2010）。也有研究發現，經三丁酸甘油酯處理的奶牛瘤胃灌注鎂鹽，能有效抵御由三丁酸甘油酯引起的高酮血癥和低血糖，灌注后酮體濃度降低，血漿葡萄糖濃度提高（Oba等，2003）。

3　鎂在反芻動物生產中的應用

3.1保證奶牛正常采食牛配合日糧中最常用的鎂源是氧化鎂（含鎂51%～59%），其不僅提供鎂，而且還可作為瘤胃堿化劑。氧化鎂中28%～49%的鎂能被反芻動物胃腸道吸收。瘤胃和網胃是成年牛鎂的主要吸收位點，小腸是犢牛鎂的主要吸收位點。Goff等（1996）試驗發現，飼喂低鎂日糧的老鼠早期生長受阻，并伴有低蛋白質血癥，這可能主要是由于延伸因子減少導致蛋白質的合成減少；同時也伴有線粒體代謝紊亂和能量代謝降低的跡象。王莉等（2005）研究發現，添加鎂能顯著增加反芻動物飼料的攝入量，而缺鎂則可導致飼料攝入量下降，甚至喪失食欲，并降低纖維素的消化率。但是，日糧中鎂過量也會減少飼料的攝入量，降低適口性，導致奶牛干物質采食量下降，而且氧化鎂有傾瀉性，由于滲透而引起腹瀉導致產奶量下降。徐廷生（2003）報道，飼喂犢牛含鎂量1.3%的飼糧會出現采食量下降、體重減輕，黏液性腹瀉等癥狀。因此，高鎂低鎂均不利于奶牛生長，適宜鎂濃度可促進奶牛生長發育。

3.2維持奶牛圍產期血鈣平衡奶牛圍產期指奶牛產前3周到產后2周這一段時間，這時奶牛進行生產和泌乳準備，奶牛體內分泌狀態發生顯著變化，容易導致奶牛代謝性疾病。在奶牛眾多的代謝疾病中，低血鈣癥是最為常見的疾病，造成圍產期奶牛低血鈣的一個常見因素是低血鎂，原因在于缺乏鎂可能會產生抑制作用，從而不能有效動員骨骼中的鈣參與到奶牛的生產代謝中（楊蕾，2009；Goff等，2004）。日糧中Ca2+的吸收和排泄受Mg2+的顯著影響，Mg2+直接參與維持機體Ca2+的動態平衡，奶牛泌乳開始后大量的Ca2+通過乳汁排出，造成Ca2+濃度在短時間內急劇降低，導致肌肉痙攣，嚴重時癱瘓或昏迷，亞急性低血鈣還會繼發酮病、代償性堿中毒、胎衣滯留、乳房炎和真胃移位等疾病（Roehe等，2003）。所以Mg2+對于促進Ca2+的吸收和排泄起著至關重要的作用，預防低血鈣必須保證日糧中鎂的含量。

3.3治療氟病地方性氟中毒或工業性氟污染造成動物體內過量氟蓄積，其對動物機體全身各系統均有不同程度的損害作用（Singh等，1994），導致動物各組織、器官損害甚至全身性疾病。長期處在高氟環境中的黃牛，紅細胞變形，出現數目不等的棘球狀、多角形或星芒狀突起，發生棘紅細胞增多癥。韓博等（1999）研究發現，添加硒銅鎂組的黃牛抗氟效果明顯，紅細胞恢復正常，原因可能是由于鎂與骨骼中的氟相結合從而抑制腸道中氟的吸收，并使溶解度降低，隨之促進體氟隨尿液排出體外。

3.4治療反芻動物青草抽搐癥反芻動物血鎂濃度下降時容易引發青草抽搐癥，臨床表現為興奮不安，強直性肌肉痙攣，驚厥，呼吸困難，運動不協調，泌乳量降低，眼睛遲鈍等（李建基，2012）。在青草抽搐癥的高發季節，單獨使用鎂鹽或配合鈣鹽進行治療可以達80%以上的治愈率，常用的鎂制劑有不同濃度（10%、20%、25%）的硫酸鎂液，以及含4%氯化鎂的25%葡萄糖液（王建華，2010）。慢性低血鎂癥通過肌肉注射或口服鎂鹽，急性低血鎂癥可靜脈注射硫酸鎂或氯化鎂達到治療效果（行慶華，2012）。有時也使用鈣鹽和鎂鹽結合的方法治療，一般先注射鈣劑，綿羊的用量為成年牛的1/10，一般在注射后6 h，血清鎂可恢復至注射前水平（蘇學彪，2013）。曲廣柱（2013）報道，皮下注射25%硫酸鎂注射液200 mL，或在飼料中加入氯化鎂50 g，連喂4～7d，青草抽搐治療效果可達97%以上。無論使用哪種方法，目的都是選擇一種適宜的補鎂途徑及時補充動物所需的鎂。

3.5鎂過量的危害反芻動物吸收的鎂通過糞便、尿液、泌乳等方式排出，其中尿液是鎂的主要排出途徑。一般認為日糧礦物質不平衡和高精料日糧是反芻動物結石癥的發病原因（Huang等，1999）。結石抑制因子Tamm-Horsfall蛋白的調節作用受尿中的鎂離子含量的影響，當尿鎂含量較低時，可以促進Tamm-Horsfall蛋白的作用從而降低結石的形成，增加日糧鎂的含量會提高其在血漿中的離子濃度導致尿路中排出鎂元素量的增加。鎂與磷、鉀、銨離子在尿液中同時出現時，形成不溶性的磷酸鉀鎂和磷酸銨鎂與磷酸鉀鎂晶體沉淀從而形成結石，引起公畜的排尿障礙，進一步導致尿道和膀胱破裂并最終導致死亡（劉小可等，2012）。王金勇等（2008）報道，對于以棉籽餅稻草為主要日糧的山羊來說，日糧中過量的鎂是尿石癥發生的重要因素。Bichler（2006）等和Laube （2004）也研究發現，高鎂是引起反芻動物尿結石的重要原因。

4　小結

鎂含量過高或過低，均可引起動物體內其他礦物質元素或其他營養物質的代謝紊亂，在不同程度上會給生產帶來損失。適量補充鎂可以提高反芻動物飼料消化率，提高繁殖性能，促進反芻動物生長發育，治療反芻動物的某些疾病，但動物對鎂的消化吸收受飼糧中鎂含量、飼糧的性質及腸道pH值等因素的影響。因此鎂元素在反芻動物中的應用有待進一步研究。

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DOI∶10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20162008

As one of the animals essential mineral element magnesium participates in almost all important biochemical activity within the animal body.In this paper，the application of magnesium in ruminant production was summaried，in order to have a certain guiding significance to the production practice.

magnesium；ruminant animals；nutrition

S816.71

A

1004-3314（2016）20-0032-03