硼的营养作用及其在畜牧生产上的应用

        硼是一种稀有元素,它对生物体的作用是非常重要的。近20年来,硼对动物的营养作用及其对矿物元素的调节作用日益受到关注,虽然仍不能肯定硼是人和动物的必需微量元素,但是很多研究表明,硼是一种相当有活力的元素,是人和动物的重要营养成分,它与骨代谢、矿物质代谢、脂质代谢、能量利用和免疫功能等有关。此外,有机硼(一种以碳为基础的重要活性分子的硼类似物)还具有抗骨质疏松、抗炎症、降血脂、抗肿瘤等作用,广泛而有效的用于人类健康。

1.硼的分布与含量

        硼以各种无机酸盐形式,低浓度广泛地分布于自然界中。硼广泛分布于动物的组织器官中,其含量范围0.05~0.06 μg/g鲜重。骨、指甲、头发和牙齿则高出数倍。绵羊的各种器官的含硼量每克干组织为0.7~3.0μg,甲状腺例外,含硼25~30 μg/g。正常牛奶含硼量为0.5~1.0 μg/g,豆粕含硼量为28 mg/kg湿重,禾谷类含硼量为0.92 mg/kg干重。

2 硼的吸收与代谢

       饲料中的硼,无论是硼酸钠或硼酸90%以上被机体吸收,进入体内的硼广泛分布在全身各处,主要储存在脑、肝、肾、脂肪组织和骨组织中,硼有积蓄作用,骨灰中硼含量最高。大部分在尿中排出,乳汁也可排出少量硼。Pfeiffer等收集24h狗尿,回收尿中硼占摄入量的40%。Akagi等报道,兔和豚鼠食硼酸钠后48h,70%以上在尿中排出,120h后,则80%以上已硼可以减少体内钙的流失,增加镁元素生理作用,促进骨的钙并且日粮中添加硼可影响动物血液和组织中矿物质代谢,加排出。给予禁食大鼠20 ug的10B,3h肝硼浓度达到高峰,24h内恢复正常同位素比率。服用10B后72h内尿中10B的回收率达95%,粪便回收率4%,基本上完全吸收。

3 硼与其他营养物质的关系

3.1 硼与矿物质

        硼与氟、镁、钙、磷等矿物质有关。实验证明,硼是动物氟中毒的重要解毒剂,硼在动物体内可与氟形成稳定的络合物BF-4,并以和氟相同的途径参与体内代谢,毒性较氟小,且易随尿排出,减轻和延缓骨氯积累,纠正过量的钙、磷平衡失调。镁与硼有协同作用,Hunt研究了硼对鸡生长及矿物质代谢的影响,发现硼在镁的代谢中有重要作用,硼缺乏可加剧镁缺乏所致的生长抑制症状,在肉仔鸡血红蛋白和血浆碱性磷酸酶上硼与镁也存在相互作用。硼可提高钙、镁、磷的利用率,Brown研究日粮硼对绵羊矿物质的效果,认为添加硼对提高钙的利用有良好效果

3.2 硼与维生素

       很多试验证明,鸡和老鼠饲喂低硼日粮(0.3 mg/kg)会影响机体维生素D3的分泌,血浆碱性磷酸酶活性增高。当日粮中维生素D3足够(2 500 IU/kg)和缺乏(125 IU/kg)时,硼的添加使肉仔鸡32日龄体重分别增加11%和38%。Hunt给维生素D3不足的小鸡饲喂低硼日粮(0.3 mg/kg),硼的添加(1.4 mg/kg)显著增加了血浆25-羟胆钙化醇和1,25-双羟胆钙化醇的浓度,但是Elliot M A报道,高水平钙、维生素D和硼对肉仔鸡骨胳发育没有互作效应。

3.3 硼与氨基酸、蛋白质代谢

        动物试验表明,缺硼组与富硼组相比,血尿素氮、肌酸酐显著升高。当日粮中铜和镁足够时,缺硼组尿中羟脯氨酸的排出显著降低,这些含氮物的变化,显示硼能影响蛋白质或氨基酸的代谢。

3.4 硼与酶

        Lewin和Chen提出,硼可能在有些酶反应里起辅因子的作用,而不是酶分子的结构成分。Wolny指出硼可以竞争性抑制两类酶:一类是需要有吡啶或黄素核苷酸的氧化还原酶,如酵母的乙醇脱氢酶、黄嘌呤脱氢酶和细胞色素b5还原酶。硼酸盐与这些酶竞争DNA或黄素;另一类被硼酸盐抑制的酶是酶活性部位上结合有硼酸盐和硼酸衍生物的酶。如胰凝乳蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶,从而影响动物代谢和呼吸过程。硼酸还能与肾上腺素、几茶酚胺结合,使丧失活性。

4硼在畜牧生产上的应用

        20世纪30年代开始了硼在动物营养方面的研究,并且取得了一定的进展。日粮中添加硼可提高钙、磷的代谢,提高胫骨骨灰分含量,增强蛋鸡胫骨剪切力、应力和冲击韧性。硼与钙、维生素D3对肉仔鸡骨骼发育存在着相互作用,能促进骨骼发育,降低佝偻病的发病率。Mccoy对母鼠的研究表明,日粮中硼的水平并不影响骨胳断裂强度,但可提高缺钙和缺镁大鼠大腿骨中骨分含量。Brown等指出硼可提高钙的存留量,对大鼠的研究结论与此相同。Qin等研究了硼对蛋鸡产蛋量、蛋壳质量以及肉用母鸡体内钙代谢的影响。硼不影响蛋壳质量,但可提高胫骨骨灰分含量。Rossi等报道,日粮中添加60~120 mg/kg硼能显著提高肉用仔鸡生长速度和饲料转化率,郑爱娟等研究了硼对肉仔鸡脂类代谢和生产性能的影响。试验结果表明:不同硼水平均能不同程度地降低血清总胆固醇、总脂、甘油三脂的含量,其中以20 mg/kg添加量对1-6周龄肉仔鸡的影响效果最显著(P<0.05);添加不同水平的硼有促生长效果,以60 mg/kg添加量对1~6周龄肉仔鸡的促生长效果最显著(P<0.05)。袁缨、吕林研究添加硼对肉仔鸡组织器官中硼的富集和铁、铜、锰、锌等元素含量和代谢的影响。试验结果显示:饲粮中添加硼可促进硼在肉仔鸡的血液、胸肌、肝脏和胫骨中的富集,其中胫骨对硼的富集能力显著大于肝脏和胸肌(P<0.01);添加硼可提高微量元素铁、铜、锰、锌在肉仔鸡血液、胸肌、肝脏和胫骨中的含量:60 mg/kg硼可显著提高肉仔鸡血液、胸肌、肝脏中的铁含量,血液、胫骨中的铜含量和血液、肝脏中的锌含量。说明硼与肉仔鸡体内微量元素代谢有一定关系。张功新研究日粮中硼元素对猪生长性能的影响。在基础日粮中分别添加5 mg/kg和15 mg/kg硼,结果表明,在猪日粮中添加硼可加快生长速度,提高骨强度,但不能显著影响钙、磷代谢。日粮中添加硼可影响动物血液和组织中矿物质代谢。JH Wilson报道,日粮中添加100 mg/kg, 200mg/kg硼饲喂产蛋后期母鸡,8周与12周时胸肌、肝脏、骨胳钙、磷的含量差异不显著,日粮硼浓度为400 mg/kg对组织样品中钙、磷含量无明显影响。上述试验中结果并不一致,Wilson认为可能与试验动物不同、添加量不同、试验周期长短有关

5 结语

       硼在动物营养中作用的研究虽然取得了一定的进展,但还存在许多问题。如硼的最适添加量、作用机理和硼在动物体内的生理生化功能等方面的研究。总之,随着生物技术的不断发展以及对硼研究的不断深入,硼及其衍生物将在动物营养中得到更广泛的应用

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