有機(jī)微量元素鋅、銅、錳、硒有什么作用和優(yōu)勢(shì)？

微量元素是動(dòng)物維持生命和生產(chǎn)必不可少的營(yíng)養(yǎng)素，它的的特點(diǎn)之一是：使用劑量小而作用大。盡管微量元素在生物體中的含量不足0.01%，卻參與機(jī)體幾乎所有生理生化過(guò)程，與動(dòng)物生長(zhǎng)和健康密切相關(guān)。它們?cè)趧?dòng)物體內(nèi)參與酶、維生素和激素的形成和激活作用；也參與調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝，并決定著機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖機(jī)能，以及動(dòng)物的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，微量元素的供給和吸收利用至關(guān)重要。

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微量元素的作用

1.1 鋅、銅、錳與奶牛肢蹄病

蹄病是奶牛養(yǎng)殖中三大疾病之一，每年會(huì)給奶牛養(yǎng)殖者帶來(lái)巨大的損失。因此，通過(guò)飼養(yǎng)管理和奶牛營(yíng)養(yǎng)管理來(lái)控制蹄病也是奶牛養(yǎng)殖的重點(diǎn)。

1.1.1 鋅與肢蹄病

鋅是動(dòng)物體多種酶和蛋白質(zhì)的組成成分，可參與多種代謝反應(yīng)，是蹄角質(zhì)角化過(guò)程中為關(guān)鍵的礦物元素之一。鋅參與激活的酶能夠催化角質(zhì)形成細(xì)胞分化。同時(shí)，角蛋白和角質(zhì)素的合成也離不開(kāi)鋅，它能夠增強(qiáng)蹄的硬度和完整性；鋅參與膠原蛋白的形成，膠原蛋白直接參與原始軟骨細(xì)胞的分裂，進(jìn)而影響骨的鈣化。骨中鋅的含量影響骨的密度，鋅含量越高，骨的密度越大，反之則骨的密度越低。當(dāng)鋅缺乏時(shí)，動(dòng)物會(huì)發(fā)生皮膚角化不全，蹄堅(jiān)硬性和完整性下降，蹄殼變形、開(kāi)裂，骨骼發(fā)育異常等病理現(xiàn)象。

1.1.2 銅與肢蹄病

銅是多種酶的組成成分，銅可以激活細(xì)胞色素氧化酶、賴(lài)氨酰氧化酶、巰基氧化酶、硫醇氧化酶、氨基氧化酶等。銅缺乏會(huì)導(dǎo)致以上酶的數(shù)量不足，從而導(dǎo)致供給到角化細(xì)胞的能量不足；導(dǎo)致蹄角質(zhì)細(xì)胞的完整性受影響；導(dǎo)致角化細(xì)胞基質(zhì)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受影響；影響形成異鎖連素和鎖連素，從而不利于于形成結(jié)構(gòu)完整的骨膠原和彈性正常的硬蛋白，因此在骨骼和角質(zhì)形成過(guò)程中銅起著重要作用。奶牛缺銅容易導(dǎo)致蹄裂、腐蹄病、蹄底膿腫等蹄部疾病。

1.1.3 錳與肢蹄病

錳是很多酶的激活劑，奶牛缺錳會(huì)導(dǎo)致，導(dǎo)致促進(jìn)軟骨和骨骼基質(zhì)中酸性粘多糖的合成酶不足，從而影響合成軟骨和膠原質(zhì)；奶牛缺錳會(huì)導(dǎo)致蛋白多糖分子的硫酸軟骨素側(cè)鏈合成受影響，而蛋白多糖是正常軟骨和骨的重要組成成分。奶牛缺錳會(huì)導(dǎo)致為蹄角質(zhì)細(xì)胞提供能量的碳水化合物合成不足，進(jìn)而影響蹄角質(zhì)細(xì)胞的角化。動(dòng)物缺乏錳時(shí)，軟骨的生長(zhǎng)會(huì)受到損害，會(huì)導(dǎo)致骨骼發(fā)生畸形。骨骼中其他無(wú)機(jī)物的沉積也受錳的影響。因此，奶牛缺錳會(huì)引起四肢骨骼和關(guān)節(jié)變形而導(dǎo)致肢蹄病的發(fā)生。

1.2  鋅、銅、錳、硒與氧化應(yīng)激

氧化應(yīng)激是指機(jī)體在遭受各種有害刺激時(shí),體內(nèi)高活性分子如活性氧自由基和活性氮自由基產(chǎn)生過(guò)多,氧化程度超出氧化物的清除,氧化系統(tǒng)和抗氧化系統(tǒng)失衡,從而導(dǎo)致組織損傷，是導(dǎo)致機(jī)體發(fā)病和衰老的重要因素。機(jī)體的抗氧化應(yīng)激能力越強(qiáng)，則奶牛越不容易感染疾病。

1.2.1鋅與氧化應(yīng)激

鋅在生物體的抗氧化應(yīng)激中起重要作用。鋅可以阻止金屬離子與過(guò)氧化氫和超氧化物反應(yīng)生成羥自由基，鋅是銅/鋅-超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）的重要金屬輔基之一，缺鋅會(huì)顯著降低 Cu/Zn-SOD活性。鋅能夠激活體內(nèi)的谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px），減少體內(nèi)自由基。鋅缺乏會(huì)使生物體內(nèi)具有活性的 GSH-Px 數(shù)量減少，導(dǎo)致脂質(zhì)的過(guò)氧化增多，從而使 GSH-Px 消耗增多并且導(dǎo)致活性降低。鋅還可以誘導(dǎo)肝臟合成金屬硫蛋白（MT），從而抵制自由基的損害。

1.2.2 銅與氧化應(yīng)激

適量的銅在生物體內(nèi)具有抗氧化應(yīng)激的作用。銅是銅藍(lán)蛋白的必需成分，銅藍(lán)蛋白具有抗自由基損傷的作用;銅是酶抗氧化系統(tǒng)中銅/鋅-超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）的活性中心。銅缺乏會(huì)導(dǎo)致銅藍(lán)蛋白的含量和 Cu/Zn-SOD 的活性顯著降低，從而使機(jī)體的抗氧化能力降低。銅的缺乏能夠?qū)е律矬w組織中鐵的沉積，鐵可以導(dǎo)致自由基的產(chǎn)生。

1.2.3 錳與氧化應(yīng)激

錳是Mn-SOD的重要組成成分，Mn-SOD 主要存在于線(xiàn)粒體基質(zhì)中，是生物體內(nèi)的自由基清除劑，主要作用是避免自由基對(duì)線(xiàn)粒體膜的損傷。缺錳會(huì)降低 Mn-SOD 的活性，從而使機(jī)體的抗氧化能力降低。

1.2.4 硒與氧化應(yīng)激

硒是谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）的組成成分，谷胱甘肽過(guò)氧化物酶是細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)的一個(gè)重要組成成分，能把過(guò)氧化脂類(lèi)還原，保證生物膜的完整性。缺硒不僅會(huì)導(dǎo)致胎衣不下，還會(huì)損傷嗜中性粒細(xì)胞的殺菌能力，導(dǎo)致乳腺炎增多。

1.3  鋅、銅、錳、硒與免疫功能

1.3.1 鋅與免疫功能

鋅是機(jī)體免疫系統(tǒng)中基本的微量元素之一，它的多種生化功能對(duì)于維持生物體正常的免疫功能非常重要。鋅缺乏會(huì)損傷胸腺的功能，降低嗜中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的吞噬作用、降低天然殺傷細(xì)胞的活性，增高病毒和細(xì)菌及霉菌感染的幾率；奶牛機(jī)體發(fā)生感染、炎癥的幾率增高。 

1.3.2 銅與免疫功能

銅在機(jī)體免疫過(guò)程中起重要作用。缺銅使淋巴組織器官中淋巴細(xì)胞數(shù)量減少。銅是構(gòu)成血清免疫球蛋白的重要結(jié)構(gòu)成分，缺銅會(huì)導(dǎo)致T淋巴細(xì)胞功能缺陷。銅還可激活天然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞的活性及淋巴因子的功能，其作用主要為殺菌和溶菌，起到吞噬細(xì)胞和抗體防御能力的作用。缺銅會(huì)引起細(xì)胞免疫、體液免疫和非特異性免疫功能的下降。

1.3.3 錳與免疫功能

二價(jià)的錳可以刺激免疫器官產(chǎn)生免疫細(xì)胞，從而增強(qiáng)機(jī)體的細(xì)胞免疫功能。錳可以增加體內(nèi)干擾素含量，使巨噬細(xì)胞的吞噬作用增強(qiáng)，缺錳會(huì)導(dǎo)致胸腺、脾臟等免疫器官重量的降低。錳不足或過(guò)量都會(huì)抑制抗體的產(chǎn)生。

1.3.4 硒與免疫功能

硒缺乏可降低奶牛血液和乳中的中性粒細(xì)胞對(duì)乳房炎病原體的殺傷能力，降低中性粒細(xì)胞中自由基的含量。降低巨噬細(xì)胞的吞噬作用及淋巴因子的功能。導(dǎo)致奶牛機(jī)體的免疫力下降，容易感染乳房炎。

1.4 鋅、錳、銅的其他作用

鋅具有調(diào)節(jié)食欲的功效，錳是合成膽固醇必須的，膽固醇是類(lèi)固醇激素、雌激素、孕酮、睪丸激素合成的前體物質(zhì),所以缺錳導(dǎo)致奶牛發(fā)情周期紊亂，影響繁殖。銅和鐵一樣也是血紅素合成元素之一，缺銅會(huì)導(dǎo)致缺銅性貧血。

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有機(jī)微量的優(yōu)勢(shì)

2.1 生物利用效價(jià)高

有機(jī)微量元素與無(wú)機(jī)微量元素相比，有機(jī)微量元素的生物利用率較高。主要是因?yàn)橐话愕奈⒘吭責(zé)o機(jī)鹽和有機(jī)鹽被動(dòng)物體攝入后，必須先要借助輔酶的作用，與氨基酸或者其他物質(zhì)形成螯合物或絡(luò)合物，才能夠被機(jī)體吸收。吸收后的金屬元素與蛋白質(zhì)結(jié)合被運(yùn)送到機(jī)體所需要的部位時(shí)才能發(fā)揮功效。蛋氨酸鋅、蛋氨酸銅等氨基酸螯合物或絡(luò)合物是動(dòng)物體吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)金屬離子的主要形式，也是動(dòng)物體內(nèi)合成蛋白過(guò)程主要的中間產(chǎn)物，采用該形式不僅吸收快，而且能夠減少許多生化過(guò)程，節(jié)約能量的消耗，從而使其具有較高的生物學(xué)效價(jià)。另外，動(dòng)物體內(nèi)存在必需氨基酸庫(kù)，配體為必需氨基酸的有機(jī)微量元素更容易以氨基酸或小肽的形式儲(chǔ)藏在體內(nèi)，防止被快速代謝，從而增加動(dòng)物微量元素體貯備。因此，相較于無(wú)極微量元素，有機(jī)微量元素用量更少，安全性和效益更高。

2.2 減少礦物元素相互拮抗

無(wú)機(jī)微量元素具有不穩(wěn)定和易結(jié)合的特點(diǎn)，發(fā)生相互作用的可能性要比其他物質(zhì)容易。這些作用發(fā)生在飼料之間，在消化道組織和細(xì)胞代謝過(guò)程中微量元素之間以及與常量元素之間在吸收排泄、轉(zhuǎn)運(yùn)代謝、功能發(fā)揮等過(guò)程中存在許多拮抗。這拮抗作用發(fā)生在消化道中的主要形式是：①元素間發(fā)生簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)。如日糧內(nèi)鎂過(guò)多，在消化道內(nèi)可形成磷酸鎂，從而阻礙磷的吸收。②被膠體顆粒吸附。如鐵與錳有相同的電子軌道 、構(gòu)型和配位數(shù)，可固定于非溶性的鎂鹽或鋁鹽表面，從而使鐵與錳在消化道的吸收減少。③離子在腸壁上競(jìng)爭(zhēng)載體。銅與鋅都是在小腸吸收，它們?cè)诮饘倭虻鞍谆蚰c粘膜中可互相競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合部位，從而導(dǎo)致互相吸收抑制。有機(jī)微量元素在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的吸收與無(wú)機(jī)鹽不同，氨基酸及蛋白螯合物利用肽和氨基酸的吸收機(jī)制，以氨基酸或肽的形式被吸收。因此不存在相互拮抗的作用，從而用量更可控，更合理。 

2.3 避免與飼料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子拮抗 

無(wú)機(jī)微量元素在動(dòng)物腸道內(nèi)能與纖維、植酸等結(jié)合在一起形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，如中性洗滌纖維（NDF）能與二價(jià)鐵結(jié)合影響吸收；植酸能與二價(jià)的銅、鐵、鋅結(jié)合生成沉淀，從而降低吸收；而有機(jī)微量元素中的金屬離子位于螯合物中心，與配體通過(guò)配位和共價(jià)鍵結(jié)合后，其分子內(nèi)電荷趨于中性，形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不會(huì)被日糧中的抗?fàn)I養(yǎng)因子結(jié)合而影響吸收。

2.4 抗氧化和提高免疫的能力更強(qiáng)

近年來(lái)大量的研究表明，有機(jī)微量元素在提高免疫功能，改善腸道健康和減少應(yīng)激方面優(yōu)于無(wú)機(jī)鹽微量元素。能夠增強(qiáng)機(jī)體的抗疼痛能力，大限度的提高機(jī)體的免疫應(yīng)答反應(yīng)，促進(jìn)細(xì)胞免疫和體液免疫，發(fā)揮抗應(yīng)激和抗病的作用。

2.5 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定

無(wú)機(jī)鹽分子中，陰、陽(yáng)離子通過(guò)靜電形成不夠穩(wěn)定的離子鍵，所以極易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定；而有機(jī)微量以微量元素離子為中心，將氨基酸中的氧和氮原子包裹在微量元素的外面，將微量元素封閉起來(lái)，這使得它具有比較穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，也使得分子內(nèi)電荷趨于中性，在體內(nèi)可以有效保護(hù)金屬離子，從而使金屬離子避免與胃腸道中的胃酸和日糧中的其他成分等物質(zhì)發(fā)生不良反應(yīng)。尤其氨基酸螯合物是通過(guò)配位共價(jià)鍵結(jié)合，其穩(wěn)定性比通過(guò)離子鍵結(jié)合的絡(luò)合物更高。

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結(jié)束語(yǔ)

微量元素是奶牛不可或缺的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，過(guò)量和不足都會(huì)對(duì)機(jī)體造成不良影響。相較于無(wú)機(jī)微量元素，有機(jī)微量元素對(duì)增加奶牛采食量，提高生長(zhǎng)速度和繁殖力，改善產(chǎn)品品質(zhì)和機(jī)體免疫力、抗氧化功能，降低應(yīng)激等方面均有促進(jìn)作用；其更好的安全性、穩(wěn)定性可以有效避免微量元素對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞，減少微量元素的拮抗，提高微量元素的利用效率和養(yǎng)殖安全。