水生动物营养基础-矿物质的营养

钙和磷一、钙和磷的分布钙、磷是体内含量最多的矿物元素，平均占体重的1%〜2%。98%〜99%的钙、80%的磷存在于骨和牙齿中，其余存在于软组织和体液中。二、钙磷的代谢1.钙的吸收随饲料采食的钙进入肠吸收部位后，在具有类激素活性的维生素D3剌激下，与蛋白质形成钙结合蛋白质，经过异化扩散吸收进入细胞膜内，少量以螯合形式或游离形式吸收。二、钙磷的代谢2.磷的吸收磷吸收以离子态为主，也可能存在异化扩散。磷的吸收受其结构、浓度和动物不同生理状态的影响较大。不同饲料原料中的磷利用率（%）(引自李爱杰《水产动物营养与饲料学》)原料美洲河鲇①鲤鱼②虹鳟②磷酸二氢钙949494磷酸氢钙654671磷酸三钙

1364磷酸二氢钠和磷酸二氢钾混合物

9498磷酸二氢钠、磷酸二氢钾和磷酸二氧钙混合物

9598酪蛋白

9790白鱼粉

2660红鱼粉

3370鱼粉40

啤酒酵母

9391米糠

2519小麦胚芽

5758小麦28

玉米25

大豆（无豆荚〉54

植酸钙镁盐

819二、钙磷的代谢3.参与血中钙、磷水平调节的激素钙、磷代谢的调节主要靠激素调节。有甲状旁腺素、降钙素和活性维生素D3(1，25-(OH)2-D3)等三种激素，这些激素对钙的吸收、进入骨中沉积、肾的重吸收和排泄等代谢过程都有调节作用。钙代谢示意图二、钙和磷的营养生理功能1.作为动物体结构组成物质参与骨骼和牙齿的组成，起支持保护作用；二、钙和磷的营养生理功能2.通过钙控制神经传递物质释放，调节神经兴奋性；3.通过神经体液调节，改变细胞膜通透性，使Ca2+进人细胞内触发肌肉收缩；4.激活多种酶的活性；二、钙和磷的营养生理功能5.促进胰岛素、儿茶酚氨、肾上腺皮质固醇，甚至唾液等的分泌；6.钙还具有自身营养调节功能，在外源钙供给不足时，沉积钙（特别是骨骼中）可大量分解供代谢循环需要；7.参与体内能量代谢，磷是ATP和磷酸肌酸的组成成分，这两种物质是重要的供能、贮能物质，也是底物磷酸化的重要参加者；二、钙和磷的营养生理功能8.促进营养物质的吸收，磷以磷脂的方式促进脂类物质和脂溶性维生素的吸收；9.保证生物膜的完整；磷脂是细胞膜不可缺少的成分；10.磷作为重要生命遗传物质DNA、RNA和一些酶的结构成分，参与许多生命活动过程.如蛋白质合成和动物产品生产。三、钙、磷的营养需要（一）钙的营养需要（二）磷的营养需要（三）影响钙、磷适宜需要和供给量的因素（一）钙的营养需要1.钙的来源鱼、虾主要是从水中摄入钙。鱼类通过鳃、鳍及口腔上皮吸收水中钙离子，海水鱼通过吞饮海水摄入钙。大多数鱼虾，从水中吸收的钙基本可以满足需求。2.水产动物对钙的需要量鲤、鳗0.34%Ogino，1976叉尾鮰0.4%Robinson，1986罗非鱼0.7%Robinson，1987（一）钙的营养需要3.钙的缺乏症钙在虾体内的主要贮藏部位是在外皮上（虾壳中），一般很难出现缺乏症。在某些特殊情况下，鱼类可能会发生钙缺乏症，如河鲶生长在无钙水中表现出钙缺乏症，其特征是生长缓慢，骨骼灰分中含钙量下降，饲料效率低，死亡率增加。（二）磷的营养需要1.磷的来源

磷主要来源于饲料，植物性饲料中的磷多是植酸磷。2.磷的需要量动物需要量(%)资料来源虹鳟0.7Ogino，1978鲑鱼0.6Watanabe，1980鲤鱼0.7Ogino，1976斑点叉尾鮰0.42Wilson，1982鳗鱼0.3Nose，1979http://www.yrfppdq.tk/（二）磷的营养需要3.磷的缺乏症（1）鱼：大多数鱼类缺磷的表现是生长不良、骨骼异常和骨灰分含量下降以及鱼体脂质积聚等。鲤鱼缺磷除出现头和脊柱变形外，还表现出其他症状，包括肝脏中某些糖原异生酶活性增强、体脂增高、水分减少、血磷水平下降等；鲶鱼还可能出现血细胞比容水平降低；真鲷缺磷出现脊柱弯曲和增生、血清碱性磷酸酶活性增强、肝糖原减少、肌肉与肝以及脊柱中脂肪积累增加。（二）磷的营养需要2.磷的缺乏症（2）对虾：缺磷易产生软壳病，生长缓慢及死亡率高。（三）影响钙、磷适宜需要和供给量的因素1.钙含量和钙、磷比例：水产动物养殖过程中，钙含量对磷的利用几乎没有影响。一般钙：磷=1：1。（三）影响钙、磷适宜需要和供给量的因素饲料因素：维生素D的影响最大，但这种调节作用不如陆生的畜禽明显。动物性饲料含钙、磷较髙，如鱼粉、肉骨粉等，是因为鱼体和动物副产品中的骨组织提供大量的钙、磷，而且大部分钙、磷以无机盐形式存在，其余部分与蛋白质、脂质和碳水化合物结合成磷酸盐复合物。谷物籽实和植物性饲料中的钙、磷含量不髙，且磷主要是动物不能利用的植酸磷，在生产实践中要加以注意。表不同的矿物源磷的利用率水产动物对磷酸盐、磷酸氢盐中的磷利用率低。消化道微碱性,离解度越低的磷酸盐其利用率越低斑点叉尾鮰鲤鱼虹鳟磷酸二氢钙949494磷酸氢钙654671磷酸钙/1364磷酸二氢钾/9498磷酸二氢钠909498镁一、含量与分布动物体约含0.05%的镁；多分布于骨、软组织中。二、镁的来源镁的丰富来源为鱼粉、虾粉等动物性饲料，但鱼粉中镁的保留率仅为54%。三、生理功能第一，参与骨骼和牙齿组成；第二，作为酶的活化因子或直接参与酶组成，如磷酸酶、氧化酶、激酶、肽酶和精氨酸酶等；第三,参与DNA、RNA和蛋白质合成；第四，调节神经肌肉兴奋性，保证神经肌肉的正常功能。四、镁的营养需要海水中通常含有高量的镁，海水鱼可以从海水中摄取镁，一般很少缺乏镁，饲料中无需补充镁。淡水鱼也可以从水中摄取镁满足部分需要，但饲料中含镁过低时会出现缺乏症。虹鳟、鲤鱼、斑点叉尾鮰、鳗鲡的镁的需要量为0.04%〜0.06%，罗非鱼为0.06%〜0.08%。表水产动物对镁需要量动物需要量斑点叉尾鮰0.04虹鳟0.05鲤鱼0.05罗非鱼0.06五、缺乏症鱼类镁缺乏会厌食，生长不良，呆滞和组织中镁含量减少。鲤鱼镁缺乏症表现为惊厥，白内障，泳动状态异常，骨骼钙增加。鲈鱼缺镁引起的脊柱变形缺镁引起的脊柱变形缺镁引起的脊柱变形六、影响需要量的因素无机镁：利用率一般在70%以上；动物饲料中镁，利用率不高（50-60%）；高蛋白对镁吸收有一定的抑制作用。钠、钾、氯一、分布主要分布于体液和软组织中。钠：主要分布于细胞外,大量存于体液中,少量存于骨中；钾：主要分布于肌肉和神经细胞内；氯：主要分布于细胞内外。二、Na、K、Cl的主要来源水中摄取饵料中获得：如：鱼粉。三、生理功能作为电解质维持渗透压，调节酸碱平衡，控制水的代谢；钠对传导神经冲动和营养物质吸收起重要作用；细胞内钾也与很多代谢有关；钠、钾、氯可为酶提供有利于发挥作用的环境或作为酶的活化因子。四、营养需要一般常规饲料原料中大量存在钠、钾、氯，不需另外补充。大鳞大麻哈鱼最佳生长需要0.8%的钾，有时需要补给，缺乏时出现厌食、惊厥、痉挛和死亡。海水中含有大量钾，真鲷饲料中没有必要补充钾。虾饲料中推荐的需要量为钠0.6%，钾0.9%，植物性饲料配方中添加0.2%的氯化钠作为调味剂。http://www.yrfppdq.tk/4、表

水产动物对Na、K、Cl的需要量Na（%）K（%）Cl（%）斑点叉尾鮰RRR虹鳟0.6E0.70.9E鲑鱼NT0.8NT鲤鱼NTNTNT罗非鱼NTNTNT注：R-需要E-估计NT-没有检测水产动物对Na、K、Cl的过量不是很敏感,水产动物可以从鳃中排出。表水产动物对Na、K、Cl的需要量Na（%）K（%）Cl（%）斑点叉尾鮰RRR虹鳟0.6E0.70.9E鲑鱼NT0.8NT鲤鱼NTNTNT罗非鱼NTNTNT注：R-需要E-估计NT-没有检测注意：水产动物对Na、K、Cl的过量不是很敏感,水产动物可以从鳃中排出。五、缺乏症钠、钾、氯等离子不易缺乏，因为鱼易从水环境中获得这些离子。鲑鱼钾缺乏易引起：食欲不振运动失调，兴奋死亡矿物质缺乏症一、缺乏症症状矿物质是水生动物生长所必需的一类营养素，一旦缺乏，则导致代谢紊乱，产生缺乏症。1.磷缺乏鲤鱼：生长不良，骨骼异常，鱼体脂肪蓄积，鱼体水分含量低，鱼体骨骼的灰分含量低虹鳟：生长不良，骨骼异常，骨骼灰分量降低鳗鱼：生长不良，食欲减退鲇鱼：生长不良，饲料效率降低，骨骼灰分含量降低鲫鱼：生长不良，饲料效率低，血清磷与脂、肝脏水分与糖、脊椎骨灰分钙、磷含量降低，血糖和体脂增加2.镁缺乏鲤鱼：生长不良，死亡率高，游泳异常（痉挛），骨骼钙量增加虹鳟：生长不良，游泳异常（运动缓慢、挛），脊椎弯曲，骨骼钙增加，肾结石,

死亡率高；鳗鱼：生长不良，食欲减退；罗非鱼：生长不良，痉挛，脊椎弯曲3.铁的缺乏大多数鱼表现为：低血色素性、小球性贫血4.锰的缺乏鲤鱼：生长不良，短躯鳗鱼和虹鳟：生长不良，骨骼异常，头部、脊椎骨变形，白内障5.锌的缺乏多数鱼表现为：生长不良，皮肤、鳍发炎与糜烂，死亡率高6.铜的缺乏生长不良，鱼体铜含量减少7.碘的缺乏鲑鱼生长不良，甲状腺碘减少。二、缺乏症产生的原因1.饲料和水中可溶性矿物盐均不足

水生动物可从饲料和水中获得无机盐，一方含量高时，则可节约另一方中的含量，如果双方的含量均不足，或双方含量均足但有效性（溶解性）差，则可导致矿物质缺乏症。二、缺乏症产生的原因2.饲料中其他矿物质含量的影响

矿物质之间存在着复杂的关系，某一种矿物质含量过多，往往会影响到另一种或几种矿物质的吸收。二、缺乏症产生的原因3.饲料中其他营养素的影响

矿物质与其他营养素之间存在着密切的关系，其他营养素含量的增加或减少，则往往减弱水生动物对矿物质的吸收。矿物质概述一、概念、分类1.概念矿物质又称矿物盐、无机盐和灰分，是生物体的中药组成成分，是指在生物体内，除形成有机物的碳、氢、氧和氮之外的元素，是饲料完全氧化燃烧称为灰烬时的残余成分。矿物质在体内的含量较少，但它却是维持生命所必需的。一、概念、分类2.分类矿物质在鱼体内的含量一般为3%-5%。根据矿物质在鱼体内含量的多少分为两大类：含量在0.01%以上者为常量矿物元素含量在0.01%以下者为常量矿物元素一、概念、分类2.分类常量矿物元素：Ca、P、Na、K、Cl、Mg、S等；微量矿物元素：Fe、Cu、Co、Mn、Zn、Se、I、Cr、Mo、F等

表水产动物体组成矿物元素含量矿物元素虹鳟鲤鱼猪常量元素（g/kg)Ca5.26.111.1P4.85.07.1Mg0.330.250.4K3.22.12.5Na1.30.851.6微量元素（mg/kg)Fe122090Cu1.21.125Mn1.80.7/Zn256325水产动物矿物质的来源

水摄取排出

血液交换

体组织

摄取排出

日粮

粪尿二、矿物质的生理功能矿物元素的生理功用在水生动物和陆地动物之间的重大区别在于渗透压的调节，即水生动物体液需经常维持和周围水环境之间的渗透压平衡，其他生理功用水生动物和陆生动物是基本相同的。二、矿物质的生理功能1.骨骼、牙齿、甲壳及其他体组织的构成成分，如钙、磷、镁和氟等2.构成组织中某些特殊功能的有机化合物，如铁是血红蛋白的成分，碘是甲状腺素的成分，钴是维生素B12的成分等。二、矿物质的生理功能3.酶的辅基成分或酶的激活剂，如锌是碳酸酐酶的辅基、铜是血浆铜蓝蛋白氧化酶、酚氧化酶的辅基等，硒参与血浆谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX)的构成和活性调节，锌与血清碱性磷酸酶、钼与血浆黄嘌呤氧化酶的活性有关。

二、矿物质的生理功能：4.维持体液的渗透压和酸碱平衡，无机盐是体液的电解质，保持细胞定形，供给消化液中的酸和碱，如钠、钾和氯等元素。5.维持神经和肌肉的正常敏感性，如钙、镁和钠、钾等元素。水生动物对矿物质的利用特点一、矿物质的来源与排泄1.来源水生动物可以同时从饲料和周围水环境中吸收矿物质，以满足自身的生理需要。水生动物很容易从水环境中吸收矿物质。据报道，海水鱼每天从海水（高渗液）中摄取的水量是鱼体重的50%，通过摄入海水可基本满足对矿物质的需要；而淡水鱼生活在低渗环境中，主要从鳃和体表吸收矿物质，但吸收的矿物质主要用于补偿由尿中损失的盐分，因此，需要由饲料中提供矿物质。一、矿物质的来源与排泄2.排泄水生动物有控制体内矿物质浓度的能力，但随种类不同而异。某些鱼类和甲壳类能排出高比例的摄入过量的矿物元素，因此能以相对正常的浓度控制铜、锌、铁等在体内的含量，但小鱼和新孵出的鱼苗对这些金属的调控和排出的能力比汞、铬、铅差。鳃、消化道是调控和排出过剩矿物质的场所。二、水生动物对矿物质的吸收1.饲料的溶解度影响水生动物对矿物质的吸收无论是饲料中还是水环境中的矿物质，欲使之被水生动物吸收利用，首要条件必须是溶解的，呈离子态的固态物质不能被吸收。溶解度越大，吸收利用率则越高。矿物盐的溶解性不仅指水溶性，而且也包括酸溶性，所以，柠檬酸、胃酸都可促进钙的吸收，但是草酸、磷酸等可与钙结合形成不溶性盐，因而也就妨碍了钙的吸收。二、水生动物对矿物质的吸收2.影响矿物质吸收的因素（1）对于溶解的离子态的矿物盐的吸收，也会受到自身结构、饲料中其他营养素含量的影响。如Fe2+比Fe3+易被吸收；蛋白质、氨基酸和乳糖可促进钙的吸收；过量脂肪则妨碍钙的吸收，而促进磷的吸收；镁可抑钙和磷的吸收；钙与磷也可互为抑制；维生素D对钙的吸收有明显的促进作用。二、水生动物对矿物质的吸收2.影响矿物质吸收的因素（2）矿物质自身的含量也会影响到吸收率，水环境中矿物盐浓度也会影响对饲料中矿物盐的吸收率。部分矿物质在吸收作用上是相互关联的，如钙和磷在饲料中的含量要保持一定比例，鱼类需求钙:磷为1:1—1.5,甲壳类需求为1:17〜1.75；饲料中铜、钼含量过高时会加重鱼类磷的排出量，而锌含量过高时，则会降低磷的吸收。三、鱼虾对矿物质需要的评价方法在研究鱼虾类矿物元素的营养中，主要是采用试验动物的增重率、存活率、饵料系数、蛋白质效率等为指标，来评价鱼虾对某种矿物质需要与否及其需要量。由于鱼虾类的特殊性、水环境的影响及对吃剩的饵料难以准确地测定，很难得出可靠的饵料系数和蛋白质效率，因此对矿物元素的生物有效性的认识尚不深入。四、影响饲料中矿物质适宜含量的因素1.水生动物的规格及环境因素水生动物在小规格或在最适环境中时，代谢旺盛，生长潜力大，此时对矿物质的需求量大，反之则小。2.饲料中脂肪的含量硒具有抗脂肪氧化的作用，故当饲料中脂肪含量高时，硒的含量也应适当升高。四、影响饲料中矿物质适宜含量的因素3.其他矿物质对于那些具有颉颃作用的矿物质，当一种矿物质的含量高时，另一种或几种矿物质的含量也应升髙，以削弱其颉颃怍用，提高吸收量。4.其他营养素当饲料中对矿物质吸收有阻碍作用的其他营养素含量高时，相应矿物质的含量则应适当提高，反之则应当降低。当饲料中对矿物质的吸收有促进作用的其他营养素含量高时，相应矿物质含量可适当降低，反之，则应提高。四、影响饲料中矿物质适宜含量的因素5.水中含量若水环境中可溶解性矿物质含量高时，饲料中矿物质含量可适当降低,反之，则应适当提高。6.消化道中酸碱度酸性环境可以提高矿物质的溶解性，促进吸收，但若酸与矿物质形成沉淀，则会抑制其吸收，此时应适当增加饲料中矿物质含量。锰、硒、碘主要内容锰硒碘一、锰1.生理功能在碳水化合物、脂类、蛋白质和胆固醇代谢中作为酶活化因子或组成部分；维持大脑正常代谢功能必不可少的物质。一、锰2.营养需要鱼的骨骼中含锰量最高，在肝脏、肌肉、肾、生殖腺和皮肤中含量也较多。鱼既能从水中亦能更有效地从饲料中吸收锰。鲤鱼、虹鳟对锰的需求量为13mg/kg，斑点叉尾鮰的需要量为24mg/kg。表1几种水产动物对锰需要量需要量（mg/kg)斑点叉尾鮰

2.4虹鳟

13鲑鱼

R鲤鱼

13罗非鱼

R一、锰3.缺乏症虹鳟、鲤鱼和罗非鱼缺乏锰会出现生长减缓和骨骼变形（尾柄短缩)。虹鳟对锰摄入不足时，心肌和肝脏中的铜-锌超氧化物歧化酶和锰超氧化物歧化酶活性下降，并抑制脊椎中锰和钙含量。二、硒1.分布肌肉中总硒含量最多，肾、肝中硒浓度最高，体内硒一般与蛋白质结合存在。二、硒2.营养生理功能（1）参与谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-px)组成，对体内氢或脂过氧化物有较强的还原作用，保护细胞膜结构完整和功能正常。肝中此酶活性最高，骨骼肌中最低。（2）硒对胰腺组成和功能有重要影响。硒有保证肠道脂肪酶活性、促进乳糜微粒正常形成，从而促进脂类及其脂溶性物质消化吸收的作用。二、硒2.营养生理功能（3）硒和维生素E在机体抗氧化体系中有协同作用维生素E能较好地保护磷脂膜不被氧化，而硒通过谷胱甘肽过氧化物酶的作用可清除细胞内过氧化物。二、硒3.需要量鱼对硒的需要量受水体含硒量、饲料中不饱和脂肪酸和维生素E的含量及硒的化学形式的影响。虹蹲对硒的需要量为0.15〜0.38mg/kg，斑点叉尾鮰为0.25mg/kg。表2几种水产动物对硒需要量需要量(mg/kg)斑点叉尾鮰0.25虹鳟0.3鲑鱼R鲤鱼NT罗非鱼NT三、碘1.营养生理功能碘作为必需微量元素最主要功能是参与甲状腺组成，调节代谢和维持体内热平衡，对繁殖、生长、发育、红细胞生成和血液循环等起调控作用。体内一些特殊蛋白质的代谢和胡萝卜素转变成维生素A都离不开甲状腺素。三、碘2.需要量鱼类可从水中或饲料中吸收碘。目前，关于碘的需要量尚未明确，NRC(1993)推荐斑点叉尾鮰、虹鳟的碘需要量为l.lmg/kg,太平洋鲑为0.6-l.lmg/kg。表3几种水产动物对碘的需要量需要量(mg/kg)斑点叉尾鮰1.1E虹鳟1.1鲑鱼0.6-1.1鲤鱼NT罗非鱼NT三、碘的缺乏症鱼类缺碘的主要症状是甲状腺增生，饲料中硫葡萄糖甙可导致甲状腺激素缺乏。图：碘缺乏引起虹鳟甲状腺肿大铁主要内容铁的营养生理功能铁的过多或缺乏一、含量与分布动物体内含铁约30-70mg/kg，平均40mg/kg。储存：肝、脾和骨髓二、铁的营养生理功能1.参与载体组成，转运和贮存营养素血红蛋白是体内运载氧和二氧化碳最主要的载体，肌红蛋白质是肌肉在缺氧条件下作功的供氧源，转铁蛋白是铁在血中循环的转运载体，铁蛋白质、血铁黄素和转铁蛋白质等是体内的主要贮铁库；二、铁的营养生理功能2.参与体内物质代谢二价或三价铁离子是激活碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢的各种酶不可缺少的活化因子，铁直接参与细胞色素氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、黄嘌呤氧化酶等的组成来催化各种生化反应，铁也是体内很多重要氧化还原反应过程中的电子传递体；三、水产动物对铁需要量实际生产中，主要添加硫酸亚铁幼鱼对铁的缺乏更敏感表1几种水产动物对铁的需要量水产动物种类需要量(mg/kg)斑点叉尾鮰30虹鳟60鲤鱼150罗非鱼NT二、铁的营养生理功能3.生理防卫机能转铁蛋白除运载铁以外，还有预防机体感染疾病的作用，乳铁蛋白在肠道能把游离铁离子结合成复合物，防止大肠杆菌利用，有利于乳酸杆菌利用。四、铁的过多或缺乏1.缺铁多数鱼缺铁会出现低血色素、小红细胞性贫血。贫血鱼鳃呈浅红色，肝呈白至黄白色。二、铁的过多或缺乏2.过多饲料中铁过多可导致铁中毒，表现为生长停滞、厌食、腹泻和死亡增加及肝细胞损伤。虹鳟饲料中铁含量达到1380mg/kg，即出现上述中毒症状。铜一、含量、分布1.含量：体内2-3mg/kg2.贮存：肌肉组织、肝二、铜的营养生理功能1.作为金属酶组成部分直接参与体内代谢金属酶：包括细胞色素氧化酶、尿酸氧化酶、氨基酸氧化酶、酪氨酸酶、赖氨酰氧化酶、苄胺氧化酶、二胺氧化酶、过氧化物歧化酶和铜蓝蛋白等；二、铜的营养生理功能2.维持铁的正常代谢，有利于血红蛋白合成和红细胞成熟；3.参与骨形成，铜是骨细胞、胶原和弹性蛋白形成都不可缺少的元素。4.铜是虾体中运输氧的血蓝蛋白的成分。节肢动物（虾、蟹）以及软体动物（乌贼、章鱼）等血液中的铜蓝蛋白是运输氧的蛋白。三、铜的需要量对饲料中铜的需要量虹鳟和鲤鱼：3mg/kg斑点叉尾舾：5mg/kg大西洋鲑：5mg/kg。表水产动物对铜需要量需要量（mg/kg)斑点叉尾鮰

5虹鳟

3鲑鱼

NT鲤鱼

3罗非鱼

R注意：水产动物一般很少缺铜；淡水鱼饲料中铜的补充一般添加硫酸铜