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畜牧人

標題: 鈣、磷和維生素D在生豬養殖中的營養作用 [打印本頁]

作者: 中聯蒙脫石 時間: 2011-5-18 09:45
標題: 鈣、磷和維生素D在生豬養殖中的營養作用
文章來源：中國飼料行業信息網

　　在生豬養殖企業中，谷物一直被作為豬日糧中主要的能量來源。盡管谷物性日糧(基本上由谷物和豆餅，并添加一些礦物元素和維生素組成)可以滿足生豬生長與育肥的營養要求，但還是存在一些問題。例如，谷物實際上是缺鈣而總磷又相對高，總磷中一大部分對豬無生物學利用價值，因為谷物和豆餅中的磷元素是以植酸磷的形式存在。植酸磷是一種或幾種二價礦物陽離子組成的天然螯合物。為了解決這些問題，本文對不同階段的豬對鈣、磷營養的需求進行了論述，并且對這2種礦物質元素之間的復雜相互作用進行了較為深入的論述。經研究表明，能否滿足不同階段豬對鈣、磷的營養需要主要受以下3個因素的影響：1是日糧中必須含有足夠可利用的鈣和磷;2是日糧中可利用鈣和磷的比例要適當;3是日糧中需要含有適量的維生素D。
　　1 鈣和磷的生理功能及體內分布
　　在豬的體內鈣、磷約占全部礦物質的1/3，其較高的含量是決定鈣、磷重要生理功能的物質基礎。約99%的鈣元素和90%的磷元素存在于豬的骨骼中，由這些鈣與磷構成的骨無機基質[羥基磷灰石Ca3(PO4)2?2H2O，Ca3(PO4)2，CaCO3]，骨有機基質(膠原蛋白、非膠原蛋白，如蛋白聚糖和骨連接蛋白)、骨基質細胞以及骨組織間液一起組成豬體的所有骨骼，以實現支持體重并與肌肉一起完成運動的功能。體液中分布的鈣雖然量小，但在維持機體正常生理機能中起的作用非常重要。細胞外液的鈣可降低神經、肌肉的興奮性，降低毛細血管的通透性，維持正常骨肉收縮，維持神經沖動的正常傳導，參與正常的血液凝固。骨骼以外的磷參與構成活細胞的結構物質，參與有機化合物(糖、脂肪、蛋白)的合成和降解代謝，以高能磷酸化合物(ATP，ADP)的形式參與能量釋放、儲存和利用，磷還以HPO4-的形式參與體液的酸、堿平衡的調節。
　　豬體內鈣、磷含量及分布受年齡、體重、生理狀況等多種因素的影響。但鈣、磷作為體內必需的生物無機元素，一般情況下在體內組織、器官中的含量是相對恒定的。下表是鈣、磷在不同器官、組織以及不同體重豬體內的分布與含量。(見表1、2)
　　2 鈣、磷、維生素D的吸收和代謝
　　2.1 鈣的吸收和代謝
　　鈣以鈣離子形式于十二指腸和空腸部位吸收。鈣的吸收方向是從小腸黏膜側進入后再由漿膜側方向排出，主要有3個途徑：1)主動穿越細胞，包括鈣離子通過絨毛膜擴散進入細胞，于胞漿內運動，及從細胞內向細胞外排出;2)鈣離子細胞間轉移，這一途徑只有當小腸內鈣離子濃度足夠高時起作用;3)通過細胞的胞飲、胞吐形式的鈣離子運轉。鈣離子進入小腸細胞時，靠電化學梯度而不再需要能量。細胞內鈣離子以鈣結合蛋白、游離鈣離子和鈣離子小泡囔3種形式轉移。鈣離子從細胞內向細胞外滲出時，鈣離子結合蛋白中的鈣通過鈣泵排出;游離鈣以鈉-鉀實現鈣離子交換;以胞飲方式進入細胞的鈣泡囔以胞吐方式釋放出鈣。鈣的細胞間轉移取決于細胞膜間的連接程度，有些氨基酸如賴氨酸能使構成細胞間鈣離子轉移。
　　鈣的吸收過程中，維生素D3對鈣的吸收是必要的，因活性維生素D3(1，25-(OH)2-VD3)參與小腸黏膜細胞中轉運鈣的結合蛋白的合成。維生素D3也能促進細胞間鈣離子的流動。日糧中的高磷、高鎂、高鋅、高草酸、高植酸均干擾鈣的吸收;檸檬酸、乳糖和蔗糖可以改善鈣的吸收;日糧中脂肪過多或脂肪消化不良，可形成不溶解的鈣皂，而降低鈣的吸收。
　　鈣代謝過程中，鈣的體內平衡調節受諸多因素包括日糧鈣、磷水平、維生素D、甲狀旁腺素(PTH)和降鈣素等的控制。鈣的進食量通過PTH和維生素D代謝物的調節，影響鈣的吸收和骨骼的重吸收。低鈣日糧導致鈣吸收增強，原因是低日糧趨向血漿鈣，因而增加PTH的釋放。PTH促進腎臟25-羥鈣化醇向1，25-二羥鈣化醇轉化，結果導致鈣吸收增強。血液中鈣的循環水平的調控，取決于PTH和降鈣素的分泌，2種激素控制骨骼鈣的沉積和重吸收。進食低鈣日糧，血漿低鈣，刺激PTH的分泌，從而增進骨鈣、磷的釋放，以適應機體內鈣的需要，而磷被排出;進食高鈣日糧會抑制骨鈣的動用。因此，骨骼中的鈣磷處于動態平衡，它經常表現為骨骼鈣磷的沉積和重吸收。豬體內鈣的排泄主要從糞中排出，包括未被消化吸收的鈣和內源糞鈣，豬尿鈣排出量少，但仍能反映鈣存留和利用的情況。豬代謝糞鈣為體重0.0322g，內源尿鈣為糞鈣的1%。
　　2.2 磷的吸收和代謝
　　磷元素以磷酸根離子的形式被吸收，吸收部位主要是十二指腸遠端處的小腸上皮。磷的吸收受吸收部位PH值和鈉濃度影響，當小腸液相對pH值一定而鈉濃度增高時，磷的吸收增加。磷酸鹽吸收時，在小腸部位的溶解是必要的，當一些金屬離子與磷酸根形成的鹽難溶，則會降低磷的吸收。相比之下，無機磷吸收率高，而有機磷(植酸磷)不易被豬利用，但日糧中添加植酸酶可增加對磷的吸收。骨骼中的磷代謝處于動態，為適應機體生理過程對磷的需要，而導致骨骼磷被動用。體內過多的磷由尿排出。糞中的磷主要包括未消化吸收的磷，一小部分來自消化液包括膽汁在內。內源糞磷損耗為每千克體重0.02g。
　　豬的不同體重階段對鈣、磷的需要量不同，并隨體重的增加有逐漸下降的趨勢，如表3所示：
　　2.3 維生素D的吸收和代謝
　　維生素D以2種2種主要的形式存在：麥角鈣化醇，來自于植物被稱做維生素D2和膽鈣化醇，來自于動物體被稱做維生素D3。維生素D前體存在于植物(麥角固醇)和動物(7-脫氫膽鈣化醇)飼料中，但它們必須在紫外線的輻射作用下分別轉化為維生素D2和維生素D3。盡管維生素D2和維生素D3已長期被認為對豬具有相同生物學活性，但維生素D3比維生素D2的活性更強一些。
　　商品化維生素D3是一種噴霧干燥的產品或包被的小顆粒，1個國際單位(IU)相當于0.025μg膽鈣化醇，在室溫下具有較強的穩定性。在全價飼料分別貯存4或6個月時，維生素D活性將損失10%和30%。
　　日糧中供給的維生素D大部分在小腸未端被吸收。被吸收的維生素D通過淋巴毛細血管系統送入肝臟，再轉化為25-OH-D3流回血液中。25-OH-D3的合成幾乎全部發生在肝臟組織，羧化反應是由一種微粒體完成的，并伴隨輔酶Ⅱ(NADPH)的脫氫，氧分子被插入。血清中的25-OH-D3是一種反應動物體內維生素D水平的較好指標。這種形式的維生素D3被劃分為類固醇類激素，因為它是由單一組織產生(腎臟)，而且把組織(小腸和骨骼)中25-OH-D3轉變為1，25-(OH)2-D3。這種1，25-(OH)2-D3比25-OH-D3的活性要強。甲狀旁腺素調節1，25-(OH)2-D3的羧化過程和轉運至骨骼的速度，從而調節骨骼中鈣、磷的沉積。

2.4 豬用飼料中鈣、磷的來源
　　豬所用飼料中的鈣分無機鈣和有機鈣2種。礦物質為無機鈣，包括鈣的磷酸鹽[CaHPO4，CaHPO4?2H2O，Ca(H2PO4)2，Ca3(PO4)2]和碳酸鈣(CaCO3)，豬飼料糧中常用的鈣源礦物質飼料還有石灰石粉(CaCO3)、石膏粉(CaSO4?2H2O)、白云石粉(CaMg(CO3)2)等。骨粉中鈣以羥基磷灰石[(3Ca3(PO4)2?2H2O)形式存在，與化學磷酸3鈣[Ca3(PO4)2]相似。蛋殼、貝殼粉是碳酸鈣(CaCO3)形式。苜蓿粉中鈣含量約占0.68%。
　　作為豬飼料中磷的來源包括：磷酸二氫鈣[Ca(H2PO4)2?H2O]、磷酸氫鈣(CaHPO4?2H2O)、磷酸3鈣[Ca3(PO4)2]等。植物飼料中植酸磷濃縮于籽實原料的外皮，由于豬消化道中缺乏用于水解植酸磷的植酸酶，因而不能有效利用。一些飼料原料中鈣、磷相對生物學利用率見下表：(見表4)
　　3 豬對鈣、磷的需要量
　　飼養試驗確定豬的鈣、磷需要量，受豬的體重階段、生理狀況、檢測指標等因素的影響。飼養試驗的飼糧，是在合成或半合成飼糧基礎上，補充無機礦物質鈣、磷，設置成含鈣、磷不同的多組合處理。檢測指標包括日增重、飼料報酬率、日耗料、屠宰率、胴體長、背膘厚、血漿鈣、磷、骨骼強度等，下表列出了不同生長階段豬對鈣、磷的需求。(見表5、6)
　　在豬用飼料中確定鈣、磷的比例十分重要，20kg以下的仔豬鈣磷比為1.7：1;20～55kg的豬為2.0：1;55～90
　　kg的豬為2.4：1。建議以谷實、豆餅為主飼料的鈣磷比在1.0～1.5：1是比較合理的。當豬被飼喂不同水平的鈣和磷時，其體增重、骨骼強度等都與所飼喂的鈣磷比有關，鈣水平的變化更為明顯。(見表7)
　　4 豬對植酸磷的利用
　　由于豬體內缺乏分解植酸的內源性酶系統，故以這種形式存在的磷對豬一般沒有營養價值。只有植酸酶才能把磷從植酸與磷復合物中釋放出來而被豬利用。因此，在某種意義上講，各種植物來源的磷，生物利用率的高低，部分地取決于該種飼料中所含植酸酶活性的大小。例如玉米和高粱中磷的生物學利用率均為12%，因為它們的植酸酶活性低，而大麥和小麥的植酸酶活性高，磷的生物學利用率平均達30%～50%。麩皮等小麥副產品，經過某些發酵過程，激活了植酸酶活性，所以磷的生物學利用率可達到35%～70%。
　　植酸酶是降解植物性飼料中植酸及其鹽類的一種脂酶，它可將植酸磷分解成為正磷酸和其他磷酸肌醇的中間代謝產物，從而提高其利用率。理論上，每個植酸分子可釋放出6個磷離子，即每克植酸可完全水解產生281.6
　　mg磷。植酸酶通常存在于某些谷物種子(如小麥)中，但其在干燥狀態下沒有活性，只有當種子吸水開始發芽時，植酸酶被激活，并水解以植酸形式貯存于種子中的磷化合物，釋放出無機磷供作物生長所需。動物胃腸中的植酶來源于攝取的植物物質、腸內微生物群落和腸黏膜的內源產物。但迅速生長的仔豬僅靠這些來分解植物原料中磷元素的可用性幾乎是微不足道的。下面列出植酸酶與飼料原料中磷的利用率：(見表8、9)
　　5 鈣、磷和維生素D在實際生產中的應用
　　母豬一般在妊娠期貯備鈣以滿足泌乳所需，如果妊娠期礦物質貯備不足，泌乳期生理所需會動用機體骨骼中的鈣和磷以滿足泌乳所需，這會導致臨產母豬綜合癥，常發生在泌乳后期或斷奶期。從生產來看，鈣、磷的營養需要可浮動30%而不影響動物生產性能，且可保證生豬的正常發育。
　　目前我國大部分飼料企業在考慮豬的鈣、磷需要量時，往往是偏低的，雖然鈣源很便宜，但用量不妥，同樣會影響豬的生產性能。而磷源比較昂貴多數日糧中添加不足，在計算總磷時，主要考慮了谷物飼料中的磷含量，沒有注意到有效磷，導致磷的不足而限制了豬的增重速度。維生素D對不同階段的生長豬需要量是不同的，而目前的飼料中也普遍添加不足，從而對鈣的吸收利用率下降。鈣、磷和維生素D對機體軟、硬組織的生長和維持是重要的營養素。它們不應單一考慮，因為它們之間存在很強的相互作用，認識到這一相互關系對更好地了解豬營養需求是很必要的。

作者: 蕭瑟秋風 時間: 2012-9-7 14:02
學習了....

作者: 蕭瑟秋風 時間: 2012-9-7 14:06
可惜的是沒有圖表啊》。。。

作者: 中聯蒙脫石 時間: 2012-9-7 16:04

蕭瑟秋風發表于 2012-9-7 14:06
可惜的是沒有圖表啊》。。。

不好意思，在文章編輯的過程中不小心把表格丟失啦！

作者: 蕭瑟秋風 時間: 2012-9-7 22:14

中聯蒙脫石發表于 2012-9-7 16:04
不好意思，在文章編輯的過程中不小心把表格丟失啦！

能上傳嗎？

作者: 中聯蒙脫石 時間: 2012-9-8 11:36

蕭瑟秋風發表于 2012-9-7 22:14
能上傳嗎？

我在找找！

作者: 蕭瑟秋風 時間: 2012-9-9 16:56

中聯蒙脫石發表于 2012-9-8 11:36
我在找找！

好的，謝謝啦

作者: 中聯蒙脫石 時間: 2012-9-10 14:39
本帖最后由中聯蒙脫石于 2012-9-10 15:01 編輯

表1 豬體內的鈣、磷分布1

	鈣	磷2	單位
初生仔豬	1.0	5.8	g/kg去脂肪重
成年豬	12.0	7.0	g/kg去脂肪重
豬全血	6.0	20.0	mg/100ml去脂肪重
豬血清	10.0~12.0	4.0~6.0	mg/100ml去脂肪重
豬皮組織	0.18	0.29	g/kg去脂肪重
豬肌肉組織	46	1150	mg/kg去脂肪重
胸腺淋巴液	10.5	49	g/100ml去脂肪重
豬管狀骨骼	27.1	12.5	g/100g去脂肪重
骨骼鈣磷比
20kg體重	2.02	1
50kg體重	2.03	1
60kg體重	2.06	1
豬乳	2.40	1.40	g/kg
仔豬肝臟	3.18	-	mg/100ml新鮮組織
仔豬心臟	5.23	-	mg/100ml新鮮組織
仔豬腎臟	7.02	1470	mg/100ml新鮮組織

1.摘自Georgievskii(1982)與Miller等（1962）。
2.所示磷含量為無機磷含量。

作者: 中聯蒙脫石 時間: 2012-9-10 15:02

表2 豬不同體重階段的體內鈣、磷含量

體重	鈣含量（g） Peo ARC Rymarz 許振英				磷含量（g） Peo ARC Rymarz 許振英
20kg	175.8	192.8	168.1	180	116	104	106	110
40kg	320.6	432.8	349.0	370	260	179	212	235
50kg	393.0	528.8	381.0	440	317	227	263	290
60kg	465.4	608.8	535.0	540	360	269	318	340
80kg	610.2	720.8	724.6	885	435	358	425	430
100kg	755.0	768.8	916.7	820	466	448	531	500

表3 豬體重與鈣、磷利用率

體重	Annenkov (1982) 磷利用率（%）	Georgievskii (1982) 鈣利用率（%）	體重	ARC (1981) 磷利用率（%）鈣利用率（%）
50~10kg	70	80	5kg	80	85
10~20kg	50	60	25kg	75	60
20~35kg	50	50	45kg	70	50
35~60kg	40	50	90kg	65	45
60~100kg	40	45

表4 幾種飼料鈣、磷的相對生物學利用率

磷Coffey(1993) 飼料相對生物學利用率（%）		鈣 Ross(1984) 飼料相對生物學利用率（%）
脫脂奶粉	91	石灰石粉	95
乳清粉	103	（含Ca:38.4%）
魚粉	84	牡蠣殼粉	98
肉骨粉	69	（含Ca:37.9%）
羽毛粉	30	石膏粉	99
去殼大豆餅粉	27	（含Ca:22.2%）
一般大豆餅粉	27	大理石粉	95~100
（去殼）玉米面筋粉	15	（含Ca:38.9%）
顆粒玉米面筋粉	76	白云石粉	51
玉米面粉	57	（含Ca:38.4%）
次粉	34	CaCO3	100
小麥麩	33
蒸干去殼燕麥粒	13
Ca(H2PO4)2	100

①生長豬體重11.6~26.2kg，試驗期35天。以Ca(H2PO4)2作參照，趾骨、掌骨、股骨折斷力為指標。

②生長豬體重15.0~37.0kg，試驗期42天。以CaCO3為參照，趾骨、掌骨、股骨折斷力為指標。

表5 飼養試驗確定豬鈣、磷需要量

資料來源	豬體重階段	檢測指標	鈣需要量	磷需要量
Chapman等（1962）	11~45kg	最高增重、飼料轉化效率	0.7%	0.5%
		最高股骨強度	0.8%	0.6%
Miller等（1962）	仔豬	正常血清堿性磷酸酶	0.8%
		理想骨骼發育	1.0%
Miller等（1964）	仔豬	正常生長、飼料轉化效率		0.4%
		正常血清鈣、磷、堿性酸酶		0.5%
		最大骨骼強度		0.6%
Zimmerman等（1963）	仔豬	最高增重、飼料轉化效率	0.8%	0.6%
		最高掌骨灰分（%）	1.0%	0.7%
Cromwell等（1970）	18~96kg	理想增重、飼料轉化效率	0.60%~0.75%	50%~0.65%
		骨灰分、骨骼強度
Coalson等（1972）	仔豬	理想骨發育和增重	0.95%	0.73%
Stockland等（1973）	27~91kg	正常增重、飼料轉化效率	0.3%	0.45%
Newman等（1976）	14~46kg	最高增重	0.6%	0.8%
	46~101kg	最高增重		0.8%
Schiefelbein等（1979）	仔豬	骨重、骨灰分最大	0.8%	0.8%
Hines等（1979）	29~118kg	最大日增重	0.93%	0.75%
Cromwell等（1979）	28~45kg	最大骨骼灰、強度	0.65%	0.73%
	45~100kg	最大日增重		0.53%
		最大骨骼灰分、強度		0.63%
Mahan(1982)	7~10kg	血清磷、增重最高	0.8%	0.68%
Weeden等(1991)	58~160kg	增重、骨骼強度最大		0.8%
Weeden等(1993)		正常生長		0.4%

表6 幾個國家豬鈣、磷營養標準（許振英1990，中國標準，日本標準）

	美	英	法	蘇*	日	中	美	英	法	蘇	日	中
	5~10kg						10~20kg
鈣%	0.80	1.10	1.3	0.90	0.80	0.83	0.70	1.10	1.05	0.90	0.65	0.64
磷%	0.65	0.70	0.90	0.70	0.60	0.63	0.60	0.70	0.75	0.70	0.50	0.54
	20~50kg						50~110kg
鈣%	0.60	0.88	0.95	0.70	0.65	0.65	0.50	0.73	0.95	0.50	0.50	0.50
磷%	0.50	0.70	0.60	0.50	0.50	0.50	0.40	0.61	0.50	0.40	0.40	0.40

*蘇為原蘇聯

表7 鈣、磷比例對豬某些性狀的影響

磷（%）	0.35	鈣水平（%） 0.65	0.90
		平均日增重（g）		平均磷水平a
0.30	690	663	534	631
0.50	754	754	708	735
0.70	690	745	772	740
平均鈣水平b	713	722	672
		骨骼重量（g）c		平均磷水平d
0.30	11.5	12.8	11.3	11.8
0.50	13.4	14.1	15.4	14.3
0.70	12.1	14.2	14.9	13.7
平均鈣水平e	12.3	13.7	13.8
		骨骼強度（kg）f		平均磷水平g
0.30	201	237	209	216
0.50	193	307	368	289
0.70	152	283	349	261
平均鈣水平h	182	276	309

a磷水平的線性和二次效應（p＜0.05）；

b鈣水平的線性效應（p＜0.05），鈣、磷的互作效應（p＜0.05）

c為脂肪的第四根跖骨干重；

d磷水平的線性和二交效應（p＜0.05＝；

e鈣水平的線性效應（p＜0.05＝；

f第四根去脂肪跖骨的折斷強度；

g磷水平的二次效應（p＜0.05＝；

h鈣水平的線性效應（p＜0.05）。

表8 植酸磷的生物學利用率與植酸酶含量的關系

飼料種類	總磷中植酸磷含量(%)	植酸酶活性排列順序	磷利用率（%）
玉米	66	6	12
高梁	68	5	12
燕麥	56	4	23
大麥	56	3	31
小麥	67	1	51

注：假定一磷酸鹽的利用率為100%

表9 豬飼料中磷的相對生物學利用

來源	生物學利用率（%）2	總磷（%）	可利用磷（%）
谷物類飼料
玉米，風干	12	0.25	0.03
玉米，高水分	59	0.30	0.18
顆粒料中玉米	12	0.30	0.04
高梁	12	0.25	0.03
燕麥	23	0.35	0.08
大麥	31	0.35	0.11
小麥	51	0.39	0.20
谷類加工副產品
小麥麩	35	1.21	0.42
小麥加工副產品	34	0.90	0.31
米糠	18	1.50	0.27
餅粕類飼料
豆粕，48%	22	0.65	0.14
豆粕，44%	38	0.59	0.22
棉籽餅	0	1.12	0
葵花仔餅	22	1.00	0.22
花生餅	12	0.65	0.08

1.引自Cromwell(1985)和Harrod(1981)

2.以磷酸氫鈉的利用率為標準。

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