有機鉻在畜牧生產中的應用效果

張楠楠，郝二英，檀曉萌

（河北農業(yè)大學動物科技學院，河北 保定 071000）

鉻是人和動物的必需微量元素。有研究證明，在動物飼糧中添加鉻可減輕應激反應，增強免疫力，改善內分泌，促進動物生長，提高繁殖性能，改善胴體品質。近年來，有機鉻作為一類重要的飼料添加劑，在飼料工業(yè)中有著廣泛的應用。有機鉻可顯著促進動物生長，大幅提高動物的瘦肉率和雞、鴨的產蛋率，在畜禽生產應用中具有重要的實踐意義。該產品無毒無害，生產工藝基本無三廢，符合環(huán)保要求，在畜牧業(yè)中越來越受到廣泛應用。但國內外權威機構并沒有對鉻在各種畜禽日糧中的添加量做出明文規(guī)定。因此，本文通過對有機鉻的生物學功能以及在畜牧生產中的應用效果作以綜述，旨在對鉻的添加量提供參考。

1 有機鉻與無機鉻的區(qū)別

鉻來源包括無機鉻和有機鉻兩種形式。無機鉻常見形式有：CrCl3·6H2O、Cr（SO4）3、Cr（NO3）3等。鉻鹽一般分為三價鉻鹽和六價鉻鹽，六價鉻毒性較大，三價鉻毒性較小，但目前飼料法規(guī)中，在畜禽飼料中添加無機鉻是不允許的。有機鉻主要為葡萄糖耐量因子（GTF）組成相類似的配合物，如煙酸鉻、酵母鉻、吡啶甲酸鉻、氨基酸螯合鉻和蛋白質鉻等。國際上作為飼料抗應激添加劑使用，在普通日糧的飼料中，鉻的形態(tài)大多數(shù)為有機鉻，但含量極低，我國及NRC建議動物生產中添加適量的鉻，但具體添加量沒有明確規(guī)定。無機鉻難以被吸收，其吸收率很低，有機鉻的吸收率相對較高可達10%～25%，但有機鉻的生物利用率只高于無機鉻1%～3%。

2 生物學功能

鉻的生物學功能主要在于其以Cr3+構成GTF，協(xié)助胰島素發(fā)揮作用，影響糖、脂類、蛋白質和核酸代謝。GTF是以煙酸-Cr3+-煙酸為軸心，含有谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸配位體的絡合物，且鉻是葡萄糖代謝過程中胰島素發(fā)揮作用所必需的一種元素，缺鉻和缺胰島素具有同樣的效果。鉻還可通過對胰島素作用效率的調節(jié)來影響動物的代謝，提高動物的免疫功能等。

2.1 鉻與糖代謝

鉻是維持動物葡萄糖水平的一種物質。動物體內維持血糖濃度平衡的系統(tǒng)中具有重要作用的兩種活性物質是胰島素和GTF。胰島素可以促進肝糖元的合成，從而使血糖濃度降低。GTF是胰島素的協(xié)同因子，可以協(xié)助和加強胰島素在體內的作用，而鉻是GTF的主要活性成分，所以鉻的典型生物學功能是作為胰島素的增強劑。鉻發(fā)揮其作用主要通過提高細胞表面胰島素受體的數(shù)量或激活胰島素和膜受體之間的二硫鍵而加強胰島素與受體位點間的結合，刺激外周組織對葡萄糖的利用。另外，動物從飼料中獲取的糖類，在機體內經生物氧化成葡萄糖，葡萄糖在體內進行酵解供能時需要葡萄糖磷酸變位酶的催化，而Cr3+和Mn2+的協(xié)同作用對此酶有起動和增強活性的作用，促進葡萄糖酵解供能。當動物采食富含有機鉻的飼糧后，鉻經機體吸收，便增強胰島素的功能，加快血液中葡萄糖的遷移率，即葡萄糖快速由肝臟轉移到其他組織并被利用。鉻雖然增強胰島素的活性，但并不能取代胰島素，當有機鉻存在時，引起相同生理反應所需胰島素的量下降。

2.2 鉻與脂類代謝

鉻對脂類代謝的作用主要是維持血液中膽固醇的平衡，影響動物肝臟中脂肪和膽固醇的合成及脂肪組織中脂肪合成酶與分解酶的活力，促進脂肪的重新分配。生產中補鉻主要就是通過調節(jié)各種脂蛋白含量和膽固醇的代謝而對機體的脂類代謝產生有益的調節(jié)和改善作用。而三價鉻主要影響脂肪和膽固醇在動物肝中的合成與清除，促進脂肪的重新分配，進而提高血液中高密度脂蛋白（HDL）的含量，抑制血清中膽固醇水平。Abraham等報道，給動物喂以高膽固醇日糧誘發(fā)出動脈粥樣硬化后，再在日糧中補以鉻，結果發(fā)現(xiàn)動脈斑塊明顯縮小，動脈膽固醇含量也顯著降低[1]。仝國輝等試驗結果表明，吡啶酸鉻能顯著降低高血脂大鼠的血清總膽固醇和甘油三脂（P＜0.05），每日補充160.0μg·kg-1體重的吡啶酸鉻（相當于20.0μg·kg-1體重的三價鉻）可升高大鼠高密度脂蛋白水平，并且吡啶酸鉻對高血脂大鼠的體重、體脂增加有抑制作用[2]。

2.3 鉻與蛋白質、核酸代謝

鉻對氨基酸作用主要是促進氨基酸進入細胞，從而提高蛋白質合成能力。鉻能與動物血液中焦磷酸鹽、核蛋白、甘氨酸、蛋氨酸、絲氨酸等結合，加快這些氨基酸進入細胞，促進細胞內蛋白質和核酸的合成，促使血液中的尿素氮被部分利用，作為氨基酸和蛋白質合成的氮源，增強了蛋白質的合成和沉積。鉻在核酸中含量較多，影響核蛋白、RNA和核酸的合成，保護RNA免受熱變性，有助于維持核酸結構完整性和穩(wěn)定性。受鉻影響的氨基酸有胱氨酸、絲氨酸和蛋氨酸，但目前對其作用機制尚不清楚。李麗立等報道，在肉鴨日糧中添加酵母鉻，干物質排泄量降低15.52%，蛋白質排泄減少9.72%，增加氮存留[3]。

3 在畜牧生產中的應用效果

3.1 家禽

鉻對肉仔雞具有促生長和改善胴體品質的作用。楊恒偉等在肉仔雞基礎日糧中添加有機鉻，研究對肉仔雞生產性能和屠體指標的影響時發(fā)現(xiàn)，在基礎日糧相同情況下，在肉仔雞生長后期，日糧中添加吡啶羧酸鉻0.50mg·kg-1可顯著提高肉仔雞日增重（P＜0.05），顯著降低料重比（P＜0.05），而添加檸檬酸鉻組差異均不顯著（P＞0.05）；且日糧中添加吡啶羧酸鉻0.50mg·kg-1和檸檬酸鉻0.50mg·kg-1都可顯著增加肉仔雞腿肌率（P＜0.05），但檸檬酸鉻效果更好[4]。由此可見，家禽日糧添加適量有機鉻可改善家禽生產性能，增加日增重，降低料重比。日糧中添加有機鉻也會影響家禽血液指標。胡忠澤等在肉雞日糧中添加煙酸鉻0.4mg·kg-1，發(fā)現(xiàn)其能顯著降低血清總膽固醇（P＜0.05）及甘油三酯含量（P＜0.05），并可顯著提高血清高密度脂蛋白膽固醇的質量濃度（P＜0.05）[5]。楊恒偉等研究日糧中添加有機鉻對肉仔雞血液生化指標和腹脂率的影響，發(fā)現(xiàn)肉仔雞生長前期日糧中添加檸檬酸鉻0.25mg·kg-1和生長后期日糧中添加檸檬酸鉻0.50mg·kg-1，均可顯著降低肉仔雞的血糖濃度（P＜0.05）；在肉仔雞生長前期，添加吡啶羧酸鉻0.50mg·kg-1可顯著提高總蛋白含量；添加吡啶羧酸鉻0.25mg·kg-1對高密度脂蛋白濃度影響較添加檸檬酸鉻0.50 mg·kg-1效果顯著（P＜0.05）；添加兩種鉻源及鉻水平對腹脂率影響均不顯著（P＞0.05），但前期有降低腹脂率的趨勢，后期又呈升高趨勢[6]。家禽日糧中適當添加有機鉻還可不同程度地提高屠宰率，增加凈肉率，降低脂類沉積，改善肉仔雞產肉性能。郭艷麗等發(fā)現(xiàn)，添加酵母鉻10.0mg·kg-1可顯著提高肉仔雞的胸肌率，有降低其腹脂率趨勢[7]。陳靜等 研究發(fā)現(xiàn)，吡啶羧酸鉻（CrPi）處理組肉仔雞胸 肌率、腿肌率均高于對照組，2.5mg·kg-1鉻組（以CrPi形式）腿肌率最高，1.0mg·kg-1鉻（以CrPi形式）組的胸肌率最高，而CrPi處理組腹脂率顯著低于對照組的腹脂率（P＜0.05），尤其以1.0mg·kg-1鉻（以CrPi形式）組腹脂率最低，比對照組低28.5%[8]。家禽因其自身皮膚不具備汗腺、羽毛豐厚、機體代謝旺盛等生理特點，在集約化的飼養(yǎng)管理條件下，熱應激對其影響尤為突出，超過臨界溫度會使蛋雞產蛋性能下降，雞死亡率上升，生產中在雞日糧中添加適量有機鉻可緩解這種現(xiàn)象。張敏紅等研究表明，飼糧中添加有機鉻（吡啶羧酸鉻）800μg·kg-1，使56日齡肉雞體重、日增重、飼料轉化率分別提高7.5%、11.9%、6.5%，這表明給飼養(yǎng)于高溫條件（30～35℃）下肉雞補銘可提高增重和飼料轉化率[9]。Sahin等研究了熱應激情況下，在蛋雞日糧中分別添加吡啶羧酸鉻0、0.2、0.4、0.8和1.2mg·kg-1對蛋雞生產性能影響，結果表明，隨著日糧鉻水平提高，采食量逐步提高[10]。

3.2 豬

在豬日糧中添加適量有機鉻可以提高生產性能，改善胴體品質，提高瘦肉率，提高pH，防止脂質氧化，改善肉色，減少PSE肉和DFD肉。胡培全等試驗表明，生長豬日糧中添加羧酸鉻200 g·kg-1能顯著提高日增重和飼料轉化率（P＜0.05）[11]。吳文婕等報道，將吡啶羧酸鉻、煙酸鉻、酵母鉻分別以0.2mg·kg-1的濃度添加到兩種不同能量水平的飼料中飼喂50～90 kg生長育肥豬，結果發(fā)現(xiàn)，對于生長肥育豬日增重，高能氮水平時，煙酸鉻效果最好；低能氮水平時，吡啶羧酸鉻效果最好；對于料重比，吡啶羧酸鉻的效果優(yōu)于其他兩種有機鉻；不同能量水平下3種有機鉻對于生長育肥豬45min pH、滴水損失、背膘厚的影響差異不顯著（P＞0.05），對24 h pH、嫩度、眼肌面積、肉色的影響差異顯著（P＜0.05）[12]。趙有紅等報道，在仔豬日糧中添加煙酸鉻100、150和200μg·kg-1，均對仔豬有促生長和提高飼料利用率的作用[13]。邱玉朗等研究有機鉻對豬生長性能、理化指標及肉質的影響，結果表明，飼喂吡啶甲酸鉻組育肥豬比飼喂CrCl3·6H2O組和對照組在試驗前期顯著提高平均日增重，降低料重比，提高豬的屠宰率、瘦肉率和眼肌面積，對失水率、滴水損失、肌肉嫩度和肌內脂肪等肉質風味指標也有一定的改善作用[14]。陳長秀等在基礎日糧中分別添加丙酸鉻50、100、200μg·kg-1，研究丙酸鉻對育肥豬生產性能和肉質影響，結果表明，與對照組相比，添加丙酸鉻100、200μg·kg-1組豬日增重顯著升高（P＜0.05），分別比對照組升高5.3%、6.1%；采食量差異不顯著（P＞0.05），料肉比顯著降低（P＜0.05），而兩個添加水平間日增重、采食量和料肉比的差異均不顯著（P＞0.05）；其中添加丙酸鉻200μg·kg-1組胴體重、眼肌面積、瘦肉率、后腿重顯著增加（P＜0.05）；板油重、第十肋背膘厚、平均背膘厚、脂肪率、肌肉滴水損失顯著降低（P＜0.05）；屠宰率、肉色、大理石紋評分、肌肉pH、水分、肌間脂肪、剪切力差異均不顯著（P＞0.05），說明丙酸鉻能夠提高育肥豬生產性能、提高瘦肉率而降低脂肪率、提高豬肉保水性能[15]。

3.3 反芻動物

反芻動物日糧中添加有機鉻能夠提高動物的生產性能，增強和改善動物的免疫力和應激狀態(tài)。禹愛兵等在泌乳期奶牛日糧中添加有機鉻，結果表明，吡啶羧酸鉻組和賴氨酸鉻組的泌乳量極顯著高于對照組（P＜0.01）；添加賴氨酸鉻組甘油三酯的濃度極顯著低于對照組（P＜0.01）；吡啶羧酸鉻組胰島素濃度極顯著低于對照組（P＜0.01）；兩個試驗組葡萄糖濃度都高于對照組，而且皮質醇濃度分別比對照組低7.21和4.92 nmol·L－1，血清中IgG的濃度分別比對照組高2.1和3.1 g·L－1[16]。有機鉻亦可以改善反芻動物的泌乳性能，詹凱等分別在奶牛日糧中添加無機鉻（CrCl3）和有機鉻（吡啶甲酸鉻）2、3、4mg·kg－1，結果發(fā)現(xiàn)，2mg·kg－1的兩種鉻源在16和36 d的泌乳量都是最高的，且隨著鉻水平的增加無機鉻組產奶量呈下降趨勢；無機鉻組奶中鉻含量均低于同水平的有機鉻組，而且有機鉻2mg·kg－1組乳中鉻含量均顯著高于3個無機鉻組（P＜0.05），表明有機鉻比無機鉻吸收率更 好[17]。楊桂英等研究表明，有機鉻對肥育綿羊的屠宰率、凈肉率無影響，但眼肌面積增加，肉骨比增加，添加吡啶羧酸鉻對肥育綿羊采食量無顯著影響，但日增重提高[18]。

4 缺乏或過量

日糧中鉻的含量和形式以及其他影響鉻的吸收及增加體內鉻排出的因素都會引起鉻的缺乏。缺鉻一般會引起動物生長遲緩，壽命縮短，糖類、脂肪和蛋白質代謝紊亂，畜產品品質下降。1980年NRC標準規(guī)定，家畜對日糧鉻最高耐受水平為3 000μg·kg-1（以氧化鉻提供）和1 000μg·kg-1（以氯化鉻提供）。在實際應用中，反芻動物有機鉻的選擇與添加必須根據(jù)不同階段需要決定，反芻動物飼糧的適宜添加量為0.2～0.8 g·kg-1。

過量鉻可增加肉、蛋、奶等產品中的鉻殘留，從而對人有潛在的危害；導致排泄量增加，提高了環(huán)境的負荷；根據(jù)邊緣遞減原則，簡單的增加微量元素所獲得的生產性能上的提高變得不經濟。

5 小結

鉻是畜禽生長的一種必需微量元素，是GTF的活性中心，協(xié)助胰島素在動物體內對糖、脂肪、蛋白質代謝及核酸合成等方面起重要作用。雖然，畜禽日糧中有機鉻需要量很少，但在畜牧生產中添加有機鉻具有重要意義，日糧中添加有機鉻可顯著提高動物的生產性能、增強免疫力、抗應激、提高繁殖性能及改善胴體品質等。不同物種、不同狀態(tài)、不同生理時期動物對鉻最適宜的添加量還有待進一步的研究。

[1]Abraham A S,Sonnenbluk M,ZiniM.The action of chromium on serum lipid sand on atherosclerosis in cholesterol feed rabbits[J].Atherosclersm,1982,42（2-3）:185-195.

[2]仝國輝,楊慶.吡啶酸鉻對高血脂大鼠體重及血脂的影響[J].中國預防醫(yī)學雜志,2004,17（3）:231-233.

[3]李麗立,鐘華宜,張彬.酵母鉻對肉鴨生產性能和生化指標的影響[J].飼料研究,2001（1）:30-32.

[4]楊恒偉,楊維仁,楊在賓,等.日糧中添加有機鉻對肉仔雞生產性能和屠體指標的影響[J].中國糧油學報,2010,25（6）:86-89.

[5]胡忠澤,江汪洋,金光明,等.煙酸鉻對肉雞生產性能、胴體品質及血液生化指標的影響[J].糧食與飼料工業(yè),2002（2）:31-34.

[6]楊恒偉,楊維仁,楊在賓,等.日糧中添加有機鉻對肉仔雞血液生化指標和腹脂率的影響[J].西北農林科技大學學報（自然科學版）,2010,38（3）:65-70.

[7]郭艷麗,羅緒剛,郝正里,等.鉻對肉仔雞生長性能、血清生化特性、免疫功能和胴體品質的影響[J].中國農業(yè)科學,1999,32（5）:79-86.

[8]陳靜,劉顯軍,邊連全,等.添加吡啶羧酸鉻對肉仔雞生產性能和胴體性能的影響[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2005（10）:39-40.

[9]張敏紅,王丹莉,杜榮,等.高溫下日糧鉻水平對肉雞生長性能和血液生化指標的影響[J].動物營養(yǎng)學報,2002,14（1）:51-54.

[10]Sahin K,Ozbey M,Onderci M.Chromium supplementation can Alle-viate negative effects of heat stress on egg production,egg quality and some serum metabolities of laying Janpanese quail[J].JNutr,2002,132（6）:1 265-1 268.

[11]胡培全,趙躍平.吡啶羧酸鉻對肥育豬的影響[J].中國飼料,2001（12）:11-12.

[12]吳文婕,邊連全,王昕陟.不同能量水平下三種有機鉻對生長肥育豬生長性能及胴體品質的影響[J].飼料工業(yè),2008,29（23）:30-32.

[13]趙有紅,盧光花,岳炳輝.不同劑量煙酸鉻對斷奶仔豬生長性能影響的比較[J].中國畜牧獸醫(yī),2007,34（11）:138-139.

[14]邱玉朗,萬伶俐,魏炳棟,等.有機鉻對豬生長性能、理化指標及肉質的影響[J].飼料研究,2012（3）:1-3.

[15]陳常秀.丙酸鉻對育肥豬生產性能和胴體品質影響[J].江西農業(yè)大學學報,2009,31（3）:522-525.

[16]禹愛兵,王加啟,趙國琦,等.鉻對泌乳期奶牛的生產性能和主要生理指標的影響[J].畜牧獸醫(yī)學報,2006,37（8）:774-778.

[17]詹凱,李呂木,夏倫志,等.三價鉻在荷斯坦牛乳中沉積量及對泌乳量影響的研究[J].中國奶牛,2004（3）:26-27.

[18]楊桂英.添加鉻對肥育綿羊生產性能及屠宰性能影響的研究[J].飼料與畜牧,2000（4）:17-19.