| 盡管稀土在畜牧業中已經應用的較為廣泛，但國內外學者對于其具體的作用機制目前還不是十分清楚。但不少學者已經提出了自己的解釋與主張，這些解釋機制主要分為兩種，第一，由于稀土的代謝沉積作用，稀土在動物體內的沉積很少，因此可以認為稀土能夠在胃腸道內通過局部效應影響動物的生產性能，這種局部效應包括抗菌效應與抗炎效應從而提高營養物質的吸收與消化(Ou et al., 2000; Flachowski,2003);第二，稀土可以通過不同的方式影響生理學上的中間代謝過程，從而改善動物的生產性能(He and Rambeck,2000;He et al.,2001)。 1 稀土的代謝調控作用 (1) 稀土的代謝與沉積作用 稀土元素進入動物體的方式有經口攝入、呼吸道吸入和從皮膚注射等，從呼吸道進入的稀土元素主要沉積在呼吸道和肺部，再到肝、胃等部位;經消化道進入的稀土元素則先進入肝，再從肝到達其它組織和器官;由靜脈或腹腔注射進入的稀土元素直接進入各組織器官。不論以何種方式進入，進入動物體內的稀土元素絕大部分以氫氧化物或磷酸鹽的形式進入網狀內皮系統，再轉運到淋巴結、肝臟和骨骼。輕稀土主要沉積于肝臟，其次是骨骼;而重稀土主要沉積于骨骼。稀土元素通過尿液、膽汁、胃腸壁等進行排泄。大量研究表明稀土能夠進入細胞，這說明稀土可能會影響遺傳物質和蛋白酶的功能。動物體中稀土元素的代謝和沉積取決于其化學形式及進入動物體內的方式。稀土元素在高濃度磷酸鹽和碳酸鹽及不同生理場所有含的有機物含量較高時容易形成不可溶的磷酸鹽及碳酸鹽形式。稀土可以結合不可溶性的載體分子形成沉淀物，沉淀形式的稀土組成一個網狀內皮系統的靶細胞被吞噬細胞所吸收，如肝臟中的枯否細胞。而將稀土從血管注射動物機體后，稀土有可能形成可溶性的配基載體游離于血管注射的場所。因此稀土鹽的代謝方式與其進入動物機體的方式有很重要的關聯(K.Redling,2006)。 稀土元素中，離子半徑的減小會增強溶解度和螯合物的穩定性，同時可能會增加PH值產生不同的分布方式。大部分輕稀土主要沉積在肝臟，其次是骨骼，而酸性重稀土則主要沉積于骨骼中(Durbin et al.，1956;Evans，1990)。與成年動物不同的是，幼仔動物中骨骼更容易吸收稀土，而隨著時間變化，肝臟中的稀土會逐漸釋放出來進入骨骼(Mraz 和Eisele，1977;Evans，1990)。由于骨骼具有捕獲自由物質的能力，因此隨著時間變化，骨骼對稀土的吸收成為稀土沉積動物機體的主要方式。稀土螯合鹽進入動物機體可以導致稀土的完全吸收，增加排泄率，降低血液中滯留時間，改變稀土分布方式。高穩定性的稀土螯合鹽化合物快速通過動物機體，注射形式時在尿液中排泄，口服時則在糞便中排泄出來。而穩定性差的稀土螯合鹽化合物則會與生物配體產生交互作用而不被完全排泄。螯合劑降低肝臟對稀土的吸收，同時增強肌肉對稀土的吸收及稀土從肝臟向骨骼中的轉運(Arvela，1977;Haley，1979)。 (2) 稀土對激素水平的調節 He et al.(2003)對小鼠飼喂稀土時發現，稀土除了能增加日增重和提高飼料轉化率之外，也可以導致一些生化指標的改變。同時日糧中添加稀土后可以引起一些激素及酶活性的變化(He and Rambeck,2000;He et al.,2001),稀土可以通過調節激素水平、酶活性、蛋白及脂類代謝等多種方式影響中間代謝過程。由于稀土離子與鈣離子的性質十分相近(見表2)，稀土離子可以在一些特別的生理學過程中取代鈣離子，這種取代過程往往會導致一些酶的活性受到激活或抑制(Evans1990;Jakupec et al.,2005)，一些酶活性的增加對動物的生產性能帶來直接的影響。Squier(1990)在對肌質網ATPase研究中發現稀土元素鑭在酶循環的初始階段可以替代鈣激活酶。洪法水等(2001，2002)研究了稀土離子對豬胰α-淀粉酶活性影響，結果表明，低濃度稀土離子對酶活性有激活作用，高濃度則嚴重抑制酶活性。 盡管目前許多學者對稀土增加或降低動物甲狀腺激素和生長激素等激素的水平效應研究還并不完全清楚，但研究者大多認為稀土存在這樣一種調節效應(He et al.,2003; Borger ,2003; Förster et al.,2006)。動物日糧中添加稀土后，稀土可以引起血清中激素T3(He et al.,2001;Eisele,2003)及T4(He et al.,2001;Schuller et al.,2002)含量產生不同程度的下降。而Förster et al.(2006)在仔豬飼喂稀土后采集第一周及最后一周血樣檢測后發現，T3及T4含量均有所增加。Liu和Hansenstein(2005)研究發現對豬飼喂100mg/kg稀土氯化物后，生長激素顯著提高，同時日增重提高6.3%，料肉比減少10.29%。黃可欣等(2003)對大鼠服用低劑量硝酸稀土6個月后，試驗組生長激素水平明顯高于對照組。可以認為，稀土可以通過對甲狀腺激素及生長激素水平的調節提高動物的生產性能。 2 稀土的消化調控作用 不少學者認為，稀土可以起到類似抗生素的作用，有選擇性的在胃腸道影響細菌種類的發育，抑制一些不利細菌，從而促進動(Felamann,2003;Flacho-wski,2003;Rambeck and Wehr,2005)。稀土因此被認為可以維持腸道微生物區系，影響食物消化過程，從而阻止一些疾病的介入。稀土對腸道細菌生長的影響也與其添加劑量有關，Ruming et al.(2002)研究發現，一定劑量的鈰離子可以影響細菌的生長，當劑量濃度低于350μg/ml時，鈰元素促進大腸桿菌的生長，而當劑量濃度高于400μg/ml時，大腸桿菌的生長卻被抑制。稀土通過改變細菌膜的表面結構可以產生細菌絮凝作用(Sobek and Talbut,1968;Bentz et al.,1988)，稀土可以用這種方式促進細胞集合及膜融合(Cassone and Garaci,1974)。Ou et al.(2000)認為，稀土添加劑可以降低仔豬消化道PH值，從而抑制致病菌的生長。盡管稀土的抗菌效應得到了許多很好的解釋，但目前不少學者的研究并沒有表明稀土在家禽(Schuller et al.,2002)、仔豬(Kraatz et al.,2004)腸道及反芻動物(Knebei, 2004)瘤胃微生物區系中的抗菌效應具有明顯的作用。 有學者也認為，稀土可以提高營養物質的消化率和利用率，從而提高動物的生產性能。Prause et al.(2004，2005)研究發現，與對照組相比，動物飼喂150mg/kg的稀土可以顯著提高氮的吸收、能量平衡、碳水化合物吸收及營養素的消化率，而稀土添加量達到300mg/kg的高濃度時則沒有表現任何效果。稀土可能會影響小腸的滲透性(Prause et al.,2004)及促進動物胃中消化液的分泌(Ou et al., 2000)從而提高不同營養物質的消化率。Prause et al.(2004)同時認為，稀土可能增加消化道或營養代謝中某些酶的活性而提高動物對營養物質的吸收。稀土也被認為可以影響胃與小腸平滑肌中的腸蠕動(Evans，1990)或隊對磷酸化合物進行修飾(Fleckenstein et al.,2004)而影響動物生產性能。
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