矿物元素的营养课件

矿物质的营养动物体含有45种矿物质。20世纪50年代发现有13种50~60年代发现3种70年代后发现10种左右随科学的发展，发现越来越多的矿物元素对动物体有新的营养作用。第一节概述一、动物体内的矿物元素（一）必需的矿物元素体内存在的矿物元素，有一些是动物生理过程和体内代谢必不可少的，这一部分就是营养学上常说的必需矿物元素。1、必须矿物元素的营养生理功能：参与体组织的结构组成，如钙、磷、镁；有的作为酶的组成成分（锌、锰、铜、硒）和激活剂（镁、氯）参与体内的物质代谢；作为激素的组成参与体内的代谢调节有的元素以离子的形式维持体内电解质平衡和酸碱平衡，如Na+,K+,Cl-2、矿物元素必需性的判定通过饲喂不含待判定元素的纯和饲粮，根据动物是否出现缺乏症和在缺乏饲粮中补充该元素，缺乏症是否减轻或消失来确定。目前必需可矿物元素有：钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫、铁、铜、锰、锌、碘硒、钼、钴、铬、、硅、硼等19种。铝、镉、砷、铅、锂、镍、钒、锡、溴可能是必需元素3、必需与有毒有害之间的界限有些矿物元素在含量低时是必需矿物元素，含量高时可能是有毒有害元素。硒在20世纪七十年代以前，硒被归为有毒有害元素，含量超过5~6mg/kg会导致动物中毒。砷、铅一般为有毒有害元素。中毒剂量差异很大。（二）必需矿物元素的分类常量矿物元素：指在动物体内含量高于0.01%的元素，主要包括钙、磷、钠、钾、氯、镁、硫等7种元素。微量矿物元素：一般指在动物体内含量低于0.01%的元素，目前查明必需的微量元素有铁、锌、铜、锰、碘、硒、钴、钼、佛、铬、硼等12种。铝、钒、镍、锡、砷、铅、锂、溴等8种为可能的必需微量元素。（三）矿物元素在体内的含量和分布第一，按无脂空体重基础表示，每个元素在各种动物体内和含量比较，每种元素在各种动物体内的含量比较近似，常量元素近似的程度更大；第二，体内电解质类元素含量从胚胎期到发育成熟，不同阶段都比较稳定；第三，不同组织器官中元素含量，依功能不同而含量不同。骨中钙磷含量丰富，红细胞中铁含量丰富。表8-1不同动物体内矿物质的元素含量

常量元素（%）微量元素（mg/kg)

钙磷钠铁锌铜猪1.170.710.16902525鸡1.500.800.1240351.3牛1.200.700.1450205.0绵羊2.01.100.1378265.3人1.81.00.1574281.7（四）矿物元素的代谢动力学矿物元素的存在形式：与蛋白质及氨基酸结合形式；游离态动态平衡，不断地进行吸收和排出、沉积和分解，即矿物质的周转代谢。血液，从组织器官中分解、排泄都必需经过血液。不同器官中周转代谢的速度不同。钙在血浆中一天可周转几次，在牙齿中钙几乎没有变化。图8-1矿物元素在体内的动态平衡

肌肉、骨骼消化道血液软组织、器官

体表、尿产品（奶、蛋等）

引自Bondi,1987二、矿物元素的利用率（一）净利用效率它是以矿物元素在体内的收支平衡为基础，通过测定两组矿物质沉积量来计算。净利用率=（B2-B1）/（I2-I1）*100%式中：I1、

I2分别为第一组和第二组待评定元素的摄入量，B1

、B2分别为第一组和第二组待评定元素的沉积量。（二）相对利用率以动物的效应为标识，用待测元素的效应与所选含同样元素的标准物效应比较而得。计算公式：相对利用率=M/M0*100%M和M0分别为含待测元素效应和含单位同一元素标准物的效应。（三）净吸收率必需把粪便中内源和外源部分分开。通过同位素方法来测定排出的内源矿物元素。净吸收率=（I-C1+C0）/I*100%I为测定元素的摄入量，C1、C0分别为粪排出元素的总量和内源排出量。三、自然界中矿物元素与动物的关系1、动物体内的矿物元素来源于饮水和饲料2、天然植物饲料中的矿物元素来源于土壤和水。土壤和水中矿物元素的含量、存在形式、肥料中矿物元素含量和植物的吸收力影响植物中矿物元素的含量。3、不同动物对天然饲料中矿物质的缺乏程度不同。非反刍动物：钙、磷、钠、氯缺乏，铁、锌、铜、锰、碘处于临界缺乏不缺乏，硒、钼与地区有关。反刍动物通常是钙、磷、钠、钾、镁和硫不足，铁、铜、碘、钴、锰处于临界缺乏或不缺乏。4、水中矿物质元素含量对动物的健康和生产影响很大，易导致矿物质摄入过量，出现中毒甚至死亡。硒、砷、铅、汞、佛等第二节常量矿物元素一、钙和磷（一）含量和分布钙磷平均占体重的1%~2%，其中98%~99%的钙、80%磷在骨骼和牙齿中，其余存在于软组织和体液中。骨中的钙约占骨灰的36%，磷约占17%，钙磷比是2：1。钙磷的存在形式：一种是结晶型化合物，主要成分是羟基磷灰石（Ca10(PO4)6(OH)2);另外一种是非结晶化合物Ca3(PO4)2;Ca3CO3和Mg3(PO4)2。血液中的钙几乎都存在于血浆中。血钙存在方式有三种：离子（50%），与蛋白质结合（45%）和与其他物质结合（5%）。血液中磷较高，在0.35~0.45mg/ml之间，主要以H2PO4-1存在于血细胞中。少量存在于血浆中，主要以离子形式存在，少量与蛋白质、脂类、碳水化合物结合存在。（二）吸收与排泄1、吸收的过程在钙的吸收部位（主要是十二指肠），钙在维生素D3的作用下，与蛋白质结合形成钙结合蛋白，经异化扩散进入细胞膜内，少量以螯合形式或游离形式吸收。磷以离子态吸收，也可能存在异化扩散。2、钙、磷吸收率变化大

反刍动物钙吸收率在22%~55%之间，平均45%；磷吸收率比钙高，平均55%。非反刍动物钙吸收率在40%~65%之间，猪平均吸收率55%；磷的吸收率在50~85%之间，植酸磷消化率低，一般在30~40%。猪禽对钙磷比的耐受力比反刍动物差，正常比在1~2：1，产蛋鸡不超过4：1。反刍动物钙磷比在1~7：1都不会影响钙磷吸收。影响钙磷吸收的因素第一，溶解度对钙磷的吸收起决定作用。凡是在吸收细胞接触点可溶解的，不管以任何形式都能吸收。第二，钙磷与其他物质的相互作用吸收影响很大。铁、铝、镁可与磷形成不溶性的磷眼降低磷的吸收率；过量脂肪酸与钙形成钙皂，草酸和植酸与钙形成不溶性的螯合钙，乳酸促进钙的吸收。第三，钙磷本身的影响，钙含量太高会抑制钙的吸收，钙磷比例不合理可抑制钙磷的吸收。3、钙磷的排泄粪、尿排泄草食动物的磷主要经粪排出，肉食动物主要经尿排泄。正常情况下，钙均经粪排出，但马、兔采食高钙时也可能经粪排出大量钙。（三）代谢和生物学功能1、钙磷代谢的特点：第一，不同种类动物钙代谢强度不同；第二，随年龄增加，周转代谢率降低，但是每天周转代谢的钙量仍达吸收钙量的4~5倍；第三，周转代谢强度大，每沉积1克钙，平均需要8克左右的钙进出沉积组织，即周转代谢是净沉积的8倍。表8-2不同种类动物钙的代谢（g)动物年龄体重摄入吸收内源粪钙内源尿钙总粪钙存积钙分解钙（kg)猪15周35114.71.450.117.813.3010.2绵羊6月302.651.30.850.052.22.42.03牛5周505.85.30.50.011.1215.010.3牛14月38026.69.66.46微量23.46牛5a5006312.66.0微量56.40人30a(哺乳)700.920.310.120.180.730.880.872、钙磷代谢的调节激素调节甲状旁腺素、降钙素和活性维生素D3（1，25-（OH）2-D3等三种激素。钙的吸收、在骨中的沉积、肾的重吸收和排泄等代谢过程。1）甲状旁腺素（PTH）低钙促进PTH的分泌，PTH浓度上升便刺激髓骨的溶解。2）降钙素（CT）血浆高钙促进CT的分泌，降钙素的主要作用是抵抗高血钙，而不是诱发低血钙。3）维生素D

促进钙磷的吸收3、钙的生物学功能第一，作为动物体的结构物质参与骨骼和牙齿的组成，起支持和保护作用；第二，通过钙控制神经传递物质释放，调节神经兴奋性；第三，通过神经体液调节，改变细胞膜通透性，使钙进入细胞触发肌肉收缩；第四，激活多种酶的活性第五，促进胰岛素、儿茶酚胺、肾上腺皮质激素甚至唾液的分泌；第六，钙还具有自身营养调节功能，在外源钙供应不足时，沉积钙可大量分解供代谢循环需要，对产蛋、产奶、妊娠动物十分重要。4、磷的生物学功能第一，与钙一起参与骨骼和牙齿结构组成，保证骨骼和牙齿的结构完整；第二，参与体内能量代谢，是ATP和磷酸肌酸的组成成分，它们是重要的供能、储能物质，也是底物磷酸化的重要参与者；第三，促进营养物质的吸收，磷以磷脂的形式促进脂类物质和脂溶性维生素的吸收第四，保证生物膜的完整，磷脂是细胞膜不可缺少的成分；第五，磷作为重要的生命物质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。（四）缺乏与过量1、缺乏食欲下降，异食癖；生长减慢，生产力和饲料利用率下降；骨生长发育异常，骨灰分降低，骨软化，不能维持正常的形态。典型的钙磷缺乏症：佝偻病、骨质疏松和产后瘫痪。佝偻病的症状佝偻病：是幼龄动物钙磷缺乏的典型缺乏症。表现为：行走步态僵硬或脚跛，甚至骨折；骨骼生长发育明显畸形，长骨末端肿大；骨矿物质含量减少，血钙、血磷含量下降。低钙佝偻病：由饲粮低钙高磷引起血钙降低、血磷正常的佝偻病叫低钙佝偻病。低磷佝偻病：由饲粮低磷高钙引起的血磷降低、血钙正常的佝偻病叫低磷佝偻病。真佝偻病：饲粮钙磷都低引起的血钙血磷相应降低的佝偻病叫真佝偻病。骨软化症是成年动物钙、磷缺乏所表现出的一种典型营养缺乏症。钙、磷、维生素D3缺乏或不平衡，高产动物过多动用骨中的矿物元素引起。蜂窝状，骨折、骨骼变形。骨松症骨中矿物元素含量正常，骨中的绝对总量减少而造成功能不正常。原因1、骨基质蛋白质合成障碍，减少矿物质沉积，使骨的绝对总量减少；2、长期低钙摄入，使骨的代谢功能减弱、骨总灰分减少和骨强度降低。产后瘫痪又名产乳热，是高产奶牛因缺钙引起内分泌功能异常而产生的一种营养缺乏症。分娩后，对钙的需要量突然增加，甲状旁腺、降钙素不能适应这种变化，缺钙时引起产后瘫痪。2、过量过量钙与其他营养素之间的相互作用则可造成有害影响。高钙与磷、镁、铁、碘、锌、锰等相互作用可导致这些元素的缺乏，如高钙抵锌产生皮肤不完全角化。高磷高磷使血钙降低，刺激副甲状腺分泌增加，引起副甲状腺机能亢进。高钙对家禽的影响钙