鈷在動物營養(yǎng)應(yīng)用中的研究進展

楊 濤，周 志，李 昂

（1.哈藥集團制藥總廠，哈爾濱 150086；2.大慶石油管理局農(nóng)場，黑龍江 大慶 164157；3.上海申徳機械有限公司，上海 201613）

鈷作為動物體內(nèi)一種必需的微量元素，雖然動物對其需要量并不大，但鈷對動物的造血機能、免疫機能、生長發(fā)育及繁殖，特別是對反芻動物瘤胃微生物合成VB12等起著重要的作用。鈷缺乏會引起動物生產(chǎn)性能下降，帶來經(jīng)濟損失，因此，隨著科學(xué)研究的深入，鈷的重要營養(yǎng)作用也逐漸被發(fā)現(xiàn)并受到人們的重視。本文就鈷的理化性質(zhì)及其代謝狀況、生物學(xué)功能、缺乏與過量進行綜述。

1 鈷的理化性質(zhì)及其代謝狀況

1.1 理化性質(zhì)

鈷是順磁性銀白色金屬，其主要物理、化學(xué)參數(shù)與鐵、鎳接近，屬鐵族元素。鈷在水及空氣中穩(wěn)定，易溶于硝酸，逐漸溶于稀鹽酸和硫酸。容易被氨水和氫氧化鈉侵蝕。

1.2 在動物體內(nèi)的吸收與代謝

鈷是動物營養(yǎng)學(xué)中一個比較特殊的必需微量元素，動物體內(nèi)鈷的營養(yǎng)代謝作用實質(zhì)上是維生素B12的代謝作用。鈷一部分以維生素B12的形式，另一部分以鈷蛋白復(fù)合物和無機鹽的形式進入體內(nèi)。鈷的吸收與食物中鈷的含量及存在形式有密切關(guān)系，當(dāng)機體缺乏鈷和維生素B12時，對鈷的吸收能力增強；可溶性的二價鈷鹽還以離子（Co2+）的形式被吸收。鈷的吸收部位主要是小腸，此外還有胃、呼吸道等。有研究表明，飼料中的鈷20%～95%可以在小腸（主要是回腸）被吸收，機體缺鐵時對鈷的吸收更多。鈷還可以粉塵形式經(jīng)呼吸道進入機體。一般情況下，鈷在體內(nèi)的貯存量很少，反芻動物、馬屬動物和兔子可將攝入的鈷合成維生素B12，其他動物將吸收的大部分鈷排泄。鈷主要通過尿液排泄，少量經(jīng)膽汁進入腸中隨糞便排出體外，也有少量隨腸道、毛發(fā)、乳汁和汗腺等途徑排出。

2 鈷的生物學(xué)功能

2.1 在動物造血機能中的作用

可以加速血漿及肝臟中儲存的鐵的動員，使之進入骨髓參與造血，從而促進機體的造血機能。李慶云等在鈷對北京鴨血液生理生化指標(biāo)影響的研究中發(fā)現(xiàn)，隨著日糧中鈷含量的增加，血漿維生素B12、鈷和肝臟鈷含量均呈二次曲線關(guān)系（P＜0.01），而血漿鐵含量線性降低（P＜0.01），日糧中添加不同水平鈷對Hb、肝臟鐵含量無顯著性影響（P＞0.05），但肝臟鐵含量隨鈷添加量的增加有降低的趨勢[1]。王潤蓮等研究表明，在日糧中添加不同水平的鈷可促進肉用綿羊瘤胃VB12的合成，其合成量隨飼喂時間的延長而增加，6周后趨于穩(wěn)定，當(dāng)基礎(chǔ)日糧鈷含量較低時，添加鈷0.25 mg·kg-1可促進骨髓對鐵的利用，從而有效改善機體的造血機能[2]。

2.2 在動物免疫機能中的作用

鈷能夠增強反芻動物的機體免疫力，缺鈷可使其免疫力降低。李慶云等對北京鴨的研究表明，日糧中添加鈷1.0和2.0 mg·kg-1可提高血漿總蛋白含量及球蛋白含量，血漿白蛋白含量也有提高的趨勢，與對照組相比，添加鈷均顯著提高RBCC3b R花環(huán)率（P＜0.05），對脾臟指數(shù)、法氏囊指數(shù)、RBC-IC花環(huán)率無顯著性影響（P＞0.05），但隨鈷添加量的增加，脾臟指數(shù)、RBC-IC花環(huán)率有提高的趨勢，說明鈷可以提高體液免疫能力，降低死亡率[1]。Paterson等觀察缺鈷和補鈷對牛免疫力的影響，證實了缺鈷導(dǎo)致牛免疫力降低[3]。Fisher報道，鈷可以提高綿羊血漿總蛋白、白蛋白、球蛋白含量，提高機體免疫機能，降低死亡率[4]。劉漢中等研究表明，日糧添加不同水平的鈷對斷奶新西蘭肉兔胸腺指數(shù)有極顯著影響（P＜0.01），對脾指數(shù)、IgA、IgG和IgM無顯著影響（P＞0.05），日糧添加不同水平的鈷對血清球蛋白、總蛋白含量和白球比有顯著影響（P＜0.05），對血清白蛋白和尿素氮含量無顯著影響（P＞0.05）[5]。

2.3 在反芻動物瘤胃發(fā)酵中的作用

瘤胃發(fā)酵的正常進行以及瘤胃內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定都依賴于瘤胃微生物的正常活動對粗纖維等的分解和代謝，因此，保證瘤胃微生物的正?；顒邮橇鑫噶己冒l(fā)酵的基礎(chǔ)。Singh等研究證實，日糧中一定含量的鈷對于維持瘤胃細菌和原蟲的正常數(shù)量和種類是必需的，對瘤胃發(fā)酵有一定的積極作用，但過量的鈷會阻礙細菌和原蟲的生長。由于瘤胃微生物可利用鈷合成VB12，而VB12可作為甲基丙二酰輔酶A變位酶的輔酶，催化甲基丙二酰輔酶A轉(zhuǎn)變?yōu)殓牾］o酶A，并經(jīng)糖異生過程使丙酸最終轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?，因此，添加鈷可促進瘤胃丙酸代謝，利于反芻動物瘤胃發(fā)酵，從而促進動物對飼料的消化[6]。王潤蓮等在對肉用綿羊的研究中發(fā)現(xiàn)，添加鈷0.05 mg·kg-1可顯著增加瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)生，并使其中丙酸比例增加，異丁酸和異戊酸比例降低，有利于瘤胃發(fā)酵[2]。

2.4 在動物繁殖中的作用

缺乏一些微量元素如Se會引起動物流產(chǎn)，精子頭尾分離等對動物繁殖不利的影響，鈷也如此。Fisher研究報道，缺鈷母綿羊的產(chǎn)羔率下降、死胎率增多、羔羊成活率下降。母羊飼喂氯化鈷0.5 mg·d-1，可以刺激產(chǎn)乳[4]。蔡令波給經(jīng)產(chǎn)母牛的基礎(chǔ)日糧中補充氯化鈷，窩產(chǎn)仔數(shù)、產(chǎn)乳均有顯著增加（P＜0.05），但對初產(chǎn)母牛沒有影響[7]。葉玉輝等研究表明，給奶牛補鈷能使奶牛的產(chǎn)奶量得到恢復(fù)和穩(wěn)定，而鈷缺乏可導(dǎo)致不育、流產(chǎn)和出生體弱犢牛，少量鈷鹽可以增加家畜的繁殖能力，使用鈷的礦物鹽除能排除繁殖障礙，還能提高血紅素和血液中其他成分的含量，提高維生素A、維生素E在組織中的含量，提高生產(chǎn)性能和受胎率[8]。

2.5 對動物生長發(fā)育中的作用

許多研究發(fā)現(xiàn)，在動物飼料中添加氯化鈷或其他鈷鹽，都能改善生長發(fā)育狀況。當(dāng)豬日糧缺鈷時，補充鈷鹽可提高日增重和飼料利用率。屈健研究表明，在綿羊飼料中添加氯化鈷0.5～1.0 mg·kg-1，不僅能改善個體的生長發(fā)育，而且還能提高羊毛產(chǎn)量[9]。劉漢中等對肉兔的研究表明，不同水平鈷對斷奶～2月齡生長肉兔的日增重和料重比有顯著影響（P＜0.05），隨著鈷添加水平的提高，日增質(zhì)量和料肉比呈先上升后下降的變化，日采食量變化不大，以添加鈷0.5 mg·kg-1表現(xiàn)出最佳的生產(chǎn)性能，且日糧添加不同水平的鈷對肌肉剪切力有顯著影響（P＜0.05），對全凈膛屠宰率、半凈膛屠宰率、失水率和滴水損失無顯著影響（P＞0.05）[5]。穆秀梅等在4月齡斷奶波爾山羊羔羊基礎(chǔ)日糧中添加鈷0.4 mg，結(jié)果表明，試驗組的體重比對照組的體重提高了8.72%，差異極顯著（P＜0.01）；試驗組和對照組的日增重分別為106和63.75 g，差異極顯著（P＜0.01），添加鈷有利于斷奶羔羊的生長發(fā)育，增加羔羊的日增重[10]。楊文平等在晉中綿羊日糧中添加不同水平鋅、鐵和鈷，結(jié)果表明，試驗組比對照組明顯提高了綿羊的增重、肝臟和血漿中鋅、鐵和鈷的含量（P＜0.01）；隨著日糧中鋅、鐵和鈷水平的增加，晉中綿羊日增重和肝臟、血漿中鋅、鐵和鈷含量增加；日糧中添加鋅54 mg·d-1·只-1、鐵675 mg·d-1·只-1和鈷0 675 mg·d-1·只-1時飼喂效果好[11]。莫芳等在3月齡小尾寒羊羔羊精飼料基礎(chǔ)添加鈷0.4 mg·kg-1，結(jié)果表明，能極顯著增加日增重（P＜0.01）[12]。

3 鈷的缺乏與過量

3.1 缺乏

鈷缺乏癥是由飼料和飼草鈷含量不足或缺乏以及瘤胃內(nèi)微生物利用攝入的鈷合成維生素B12受到阻礙所致的慢性代謝性疾病。臨床以食欲減退、生長緩慢、貧血、消瘦和脂肪肝為特征。反芻動物缺鈷表現(xiàn)為食欲差、生長慢或失重、嚴(yán)重消瘦、異食癖和極度貧血、死亡。亞臨床缺鈷一般表現(xiàn)為生長不良、產(chǎn)奶量下降、初生幼畜體弱和成活率低等。豬、禽無明顯的鈷缺乏癥，但其生殖力和生產(chǎn)性能會下降。反芻動物補充鈷的方法除飼料添加外，還可通過在牧場施用含鈷化肥；也可以舔鹽塊形式給舍飼或放牧的綿羊或牛補充鈷；口服或灌服鈷鹽溶液，如果劑量足夠，也完全可以防止或治療動物缺鈷，但不適合經(jīng)常使用，而使用鈷彈或鈷丸可克服工作量大的缺點。

3.2 過量

鈷中毒表現(xiàn)為采食量下降、失重、貧血，其癥狀與鈷缺乏癥相似。對反芻動物而言，很難精確地估計出鈷的最低需要量，因為其受到牧草中鈷含量的季節(jié)性變化、采食牧草的土壤污染等不定因素的影響。喬健等研究表明，高鈷負(fù)荷可誘發(fā)肉仔雞紅細胞增生，進而使血液黏度升高，最終導(dǎo)致右心肥大-腹水綜合征[13-15]。

4 小結(jié)

鈷作為維生素B12的特定結(jié)構(gòu)的組成成分，盡管很少在日糧中直接添加，多是以復(fù)合維生素的形式來滿足動物對鈷的需要，但鈷的重要作用也不容忽視。隨著營養(yǎng)學(xué)研究的發(fā)展，鈷在動物生產(chǎn)中的重要作用也會更加突出。因此，應(yīng)加強對鈷在非反芻動物消化與代謝以及免疫中的作用機制的研究，并確定鈷在動物生產(chǎn)中的最佳添加劑量。

[1]李慶云,袁建敏,閆磊,等.不同鈷水平對北京鴨生產(chǎn)性能和血液生理生化指標(biāo)的影響 [J].中國畜牧雜志,2008,44（21）:33-37.

[2]王潤蓮,張微,張玉枝,等.不同鈷水平對肉用綿羊瘤胃VB12合成、瘤胃發(fā)酵及造血機能的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2007（5）:534-538.

[3]Paterson J E,MacPherson A.A comparison of serumvitamin B12and serum methylmalonic acid as diagnostic measures of cobalt status in cattle[J].Vet Rec,1990,126（14）:329-332.

[4]Fisher G E.Effect of cobalt deficiency in the pregnant ewe on re?productive performance and lamb viability[J].Res Vet Sci,1991,50（3）:319-327.

[5]劉漢中,麻名文,延寧,等.鈷對肉兔生長性能、免疫及生化指標(biāo)的研究[J].飼料研究,2010（3）:53-56.

[6]Singh K K,Chhabra A.Effect of dietary cobalt on ruminal vitamin B12synthesis and rumen metabolites[J].J Nucl and Agr Biol,1995,24:112-116.

[7]蔡令波.礦物質(zhì)對動物生殖的作用[J].飼料博覽,2001（12）:14-16.

[8]葉玉輝,蔡玉龍,蔡為平,等.奶牛鈷缺乏癥病因及治療效果研究 [J].畜牧與獸醫(yī),1989（1）:3-5.

[9]屈健.反芻家畜營養(yǎng)中重要的微量元素——鈷[J].飼料研究,1996（3）:18-19.

[10]穆秀梅,毛楊毅,羅慧娣,等.飼料中添加鈷、維生素B12對羔羊增重的影響[J].飼料工業(yè),2002,9（2）:11.

[11]楊文平,岳文斌,董玉珍,等.添加不同水平鋅、鐵和鈷對綿羊增重及體內(nèi)代謝的影響[J].飼料研究,2000（3）:11-12.

[12]莫芳,侯生珍.飼料中添加鈷、維生素B12對羔羊生長的影響[J].草食家畜,2006（2）:45-46.

[13]喬健,趙立紅,李連海,等.高鈷負(fù)荷對肉仔雞血液粘度的影響及其與肉雞腹水綜合征發(fā)生發(fā)展的關(guān)系[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,1998,3（l1）:110-112.

[14]景炅婕,原慧,馬淑潔,等.鈷的動物營養(yǎng)學(xué)功能[J].畜牧與飼料科學(xué),2012,33（8）:52-53.

[15]馮定遠.配合飼料學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.