劉培培(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院,河北 保定 071000)
銅在家禽營養(yǎng)中的應(yīng)用
劉培培
(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(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,與畜禽的生長性能、免疫功能等都有密切的聯(lián)系。因此,研究銅在家禽營養(yǎng)中的應(yīng)用已越來越重要。文章綜述了銅的生物學(xué)功能、需要量及日糧中添加銅對家禽的作用,并對銅的應(yīng)用前景進行了展望。
關(guān)鍵詞:銅;家禽;生物學(xué)作用;應(yīng)用
銅是人類歷史上最早使用的金屬之一,早在1 800年前,人們已在動植物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了其蹤跡。1847年,Harless指出銅在軟體動物體內(nèi)起著重要的作用。1878年,F(xiàn)redering首次命名血清銅藍蛋白[ 1 ]。1928年,Hart首次發(fā)現(xiàn)銅是生物必需的礦物質(zhì)元素。英國學(xué)者Barber在1955年報道,向飼糧中添加硫酸銅,仔豬的生長速度加快,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,并且通過酶的活性中心對動物的生長消化、繁殖機能、免疫功能以及造血機能產(chǎn)生影響,由此可知,銅是動物生長必需的微量元素之一。近年來,國內(nèi)外對銅在豬生產(chǎn)中的應(yīng)用已有不少報道,但在家禽方面還較少,因此需進一步研究。
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,這些酶有細胞色素氧化酶、氨基酸氧化酶、賴氨酸氧化酶、過氧化物歧化酶、銅藍蛋白等。銅對造血機能的影響主要是通過銅藍蛋白進行的,其有助于血紅蛋白的合成,是血漿銅鹽蛋白的主要成分[ 3 ]。銅通過影響鐵的吸收、釋放、轉(zhuǎn)運和利用參與造血過程,因為血漿銅藍蛋白催化Fe2+變成Fe3+,促進鐵與運鐵蛋白的結(jié)合,加速血紅蛋白以及卟啉的合成,促使幼稚紅細胞成熟并釋放。因此缺銅時紅細胞脆性增加、存活時間變短而形成貧血。酪氨酸酶是將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏厍绑w多巴的催化劑,銅不但可以促進酪氨酸酶的形成,增強其活性,而且多巴轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏氐倪^程中,也需銅的參與。銅缺乏時酪氨酸酶活力下降,酪氨酸轉(zhuǎn)化為黑色素的過程受阻,造成皮膚和毛色減退,毛質(zhì)下降。銅通過機體內(nèi)酶及其自身抗氧化特性調(diào)節(jié)機體的免疫機能。此外,還會影響動物免疫器官的發(fā)育。許多研究結(jié)果都表明,銅對維持機體免疫功能狀態(tài)必不可少[ 4-5 ]。
動物對銅的需要量可能隨著年齡、性別、種類變化而變化,且缺乏時癥狀表現(xiàn)也不相同。對于家禽而言,缺銅一般會導(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受阻等。Hawk等報道,銅缺乏會導(dǎo)致S0D酶活性降低,可引起機體組織損傷[ 6 ]。但對于家禽而言一般不缺銅,而銅中毒往往是因為銅污染或飼料中銅添加不勻或過量導(dǎo)致的。動物長期攝入過量的銅一般會蓄積在肝臟,且沒有明顯的臨床癥狀,但可能會出現(xiàn)嚴(yán)重的溶血,因此掌握銅的需要量至關(guān)重要。美國NRC1994年建議家禽銅的營養(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養(yǎng)需要量為5 mg·kg-1;美國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),禽對銅的最大耐受量為300 mg·kg-1,銅添加過量在生產(chǎn)中會造成很大的危害[ 8 ]。有報道顯示,在雞日糧中添加銅1 190 mg·kg-1時,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),通過非線性回歸分析估測得到1~21日齡黃羽肉雞銅需要量為13.38 mg·kg-1[ 9 ]。
3.1對生產(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,回歸分析表明,泰和烏骨雞取得最佳組織黑色素沉積時,玉米-豆粕型飼糧適宜銅添加水平為50~ 72 mg·kg-1,說明玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧中添加銅對9~12周齡泰和烏骨雞生產(chǎn)性能無顯著影響,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不同有機銅源(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,試驗期3周,結(jié)果表明,銅源和銅水平對試雞的日增重、采食量和料肉比無顯著影響(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%,說明不同銅源對肉仔雞的生產(chǎn)性能無顯著影響(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,其可能是因為銅促進蛋雞促黃體素、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,添加硫酸銅的試驗組蛋殼強度和蛋殼厚度都增大[14]。以上均與Bakalli等報道的添加高銅對雞的生產(chǎn)性能有促進作用的試驗結(jié)果相一致[15]。但崔學(xué)平研究發(fā)現(xiàn),添加高銅對各階段產(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對血清生化指標(biāo)的影響
滑靜等報道,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對免疫性能的影響
何海健等報道,添加銅能顯著提高胸腺指數(shù)、脾臟和法氏囊指數(shù),促進免疫器官生長發(fā)育,而且能提高淋巴細胞轉(zhuǎn)化率和新城疫抗體效價,增強細胞和體液免疫功能[18]。雞新城疫抗體效價的檢測是衡量動物體液免疫水平的重要指標(biāo)之一。張彩英、郭小權(quán)等在試驗中發(fā)現(xiàn),當(dāng)日糧中分別含銅6.5、15、30、60 mg·kg-1時,新城疫抗體效價都維持在較高水平,其中含銅量為15、30mg·kg-1時最高[19]。因此可見,適當(dāng)增加銅含量,可提高細胞免疫水平。
銅在消化道內(nèi)吸收率低,劑量高時更低,約為40%。銅的排泄是通過膽汁中的氨基酸,銅與其結(jié)合后經(jīng)糞便排出,這不但造成了資源浪費,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,交換陽離子能力降低,土壤呼吸受抑制,多種生物過程(如硝化)都會受阻,目前人們已越來越重視生態(tài)環(huán)境,高銅制劑帶來的環(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,促進動物生長,減輕環(huán)境污染,深入探索銅在動物體內(nèi)的代謝過程已變得越來越重要,同位素示蹤劑的應(yīng)用促進了銅代謝的研究。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,并參與生長發(fā)育,維持機體平衡。因此重視銅在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用對畜禽產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。在保證動物需要量的前提下,降低排泄物中銅的不利影響是今后亟待解決的問題。銅的營養(yǎng)需求評定指標(biāo)和方法也有待于進一步探討和研究。因此,如何合理、高效的在畜禽生產(chǎn)業(yè)中利用銅,并且開發(fā)新銅源將成為未來一項重要的課題。
[參考文獻]
[ 1 ]王夔.生命科學(xué)中的微量元素[M].北京:中國計量出版社, 1992.
[ 2 ] Barber R S, Braude R, Mitchell K G. Antibiotic and copper supple? ments for fattening pigs[J]. British Journal of Nutrition, 1955, 9 (4): 378-381.
[ 3 ]郭寶林,賈志海,張玉枝.畜禽銅營養(yǎng)研究進展[J].飼料工業(yè), 2005, 26(10): 48-52.
[ 4 ]李秀霞,許麗,孫協(xié)軍.賴氨酸銅對小鼠免疫功能和抗氧化酶活性的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2006, 25(5): 535-539.
[ 5 ]崔恒敏.銅對免疫功能影響的研究進展[J].動物科學(xué)與動物醫(yī)學(xué), 2004, 21(11): 37-39.
[ 6 ] Hawk S N, Lanoue L, Keen C L, et al. Copper-deficient rat embry?os are characterized by low superoxide dismutase activity and ele?vated superoxide anions[J]. Biology of Reproduction, 2003, 68 (3): 896-903.
[ 7 ]崔學(xué)平,陳代文,余冰.日糧添加高銅對產(chǎn)蛋雞生產(chǎn)性能和脂質(zhì)代謝的影響[J].中國畜牧雜志, 2007, 43(21): 30-33.
[ 8 ]程忠剛.高銅的應(yīng)用及應(yīng)注意的幾個問題[J].畜禽業(yè), 2000 (3): 50-53.
[ 9 ]李龍,蔣守群,鄭春田,等. 1~21日齡黃羽肉雞飼糧銅營養(yǎng)需要量的研究[J].動物營養(yǎng)學(xué)報, 2015(2): 578-587.
[10]許蘭嬌,萬根,黎觀紅,等.飼糧銅添加水平對9~12周齡泰和烏骨雞生產(chǎn)性能及組織黑色素含量的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報, 2014(4): 1 061-1 067 .
[11]張利環(huán),張瑜,李玲香,等.飼糧銅與維生素A及其互作對肉仔雞生長性能及十二指腸酶活性的影響[J].中國畜牧雜志, 2014 (23): 38-43.
[12]劉英麗.不同銅源對肉仔雞生產(chǎn)性能和生物利用率的影響[J].飼料廣角, 2015(3): 34-36.
[13]郭秀玲,陸紅梅.日糧銅水平對蛋雞生產(chǎn)性能的影響[J].中國動物保健, 2012, 14(4): 66-68.
[14]何欣,王曉霞,楊佐君.硫酸銅對產(chǎn)蛋雞抗氧化能力的影響[J].中國畜牧雜志, 2003, 39(1): 17-18.
[15] Bakalli R I, Pesti G M, Ragland W L, et al. Dietary copper in ex?cess of nutritional requirement reduces plasma and breast muscle cholesterol of chickens[J]. Poultry Science, 1995, 74(2): 360-365.
[16]滑靜,王曉霞,何欣,等.兩種銅鹽與添加水平對蛋雞血液某些生理生化指標(biāo)的影響[J].黑龍江畜牧獸醫(yī), 2003(5): 26-27.
[17]張彩英,曹華斌,李浩棠,等.蛋白質(zhì)螯合銅對育成蛋雞肝臟及血液某些生化指標(biāo)的影響[J].飼料工業(yè), 2010, 31(2): 1-3.
[18]何海健,占秀安.氨基酸螯合銅對育成蛋雞免疫功能的影響[J].中國糧油學(xué)報, 2009, 24(7): 101-106.
[19]張彩英,郭小權(quán),曹華斌,等.日糧銅水平對育成蛋雞生長性能和新城疫抗體效價的影響[J].江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2010, 32(2): 206-209.
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
作者簡介:劉培培(1990-),女,河南駐馬店人,碩士研究生,研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。
收稿日期:2015-07-25
中圖分類號:S816.71;S831.4
文獻標(biāo)志碼:A
文章編號:1001-0084(2015)09-0041-03