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奶牛小常识：常量元素
2013-08-28 07:36 荷斯坦奶农俱乐部网 访问量：10
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　　动物体内含量超过体重0.01%的元素称为常量元素，包含钙、磷、镁、钠、钾、氯和硫7种元素。
　　钙
　　钙的功能
　　细胞外液中的钙是动物骨骼组织形式、肌肉兴奋、神经冲动的传导、心肌收缩和血液凝固等生理过程中必须的，也是牛奶的组成部分。细胞内液中钙的含量虽仅为细胞外液的1/10000，但与广泛的生物酶活化过程有关，且作为第二信使将信息从细胞膜传导到细胞内部。动物体内约98%的钙以磷酸盐形式存在于骨骼中，保证骨骼强度和硬度;另外2%存在于细胞外液。成年奶牛正常血钙含量为9～10mg/100ml，犊牛含钙量相对稍高。血浆中总钙量的40%～50%与血浆蛋白结合，5%为无机盐，45%～50%以可溶解离子形式存在。血液pH值降低时，血浆中50%的钙以离子形式存在，pH值升高时45%为钙离子。血浆中钙离子低于正常值时奶牛发生低血钙症，导致神经和肌肉功能异常，出现产乳热等临床症状;当维生素D过量时可能出现高血钙症，发生动物软组织钙化。
　　钙的调节
　　在骨骼形成、助消化的分泌物、汗液和尿的分泌过程中，钙会离开细胞外液，泌乳奶牛相当一部分钙通过乳汁流出。日粮钙的摄入、骨钙的溶解和肾小球对钙的重吸收作用，可弥补上述途径的损失。当血钙流失时，甲状旁腺释放甲状旁腺素，增加肾脏对钙的重吸收，减少尿钙损失量，还可刺激小肠对钙的吸收以及骨钙的重吸收。
　　对可吸收钙的需要量
　　维持需要：非泌乳牛公斤体重的维持需要为0.0154g，泌乳牛的公斤体重维持需要为0.031g。
　　生长需要：生长期母牛对钙的需要量增加，随着动物骨骼成熟钙的需要量会减少，计算公式如下：
　　钙(g/d)
　　 注：MW为预期奶牛成年体重;BW为当前奶牛实际体重;WG为日增重。
　　妊娠需要：胎儿发育对钙的需要量在妊娠头3个月可忽略，怀孕190天后奶牛子宫及胎儿每天对可利用钙的需求量用以下公式估算：
　　钙(g/d) 
　　其中t为动物的实际妊娠天数。
　　泌乳需要：每千克牛奶的钙含量随乳蛋白含量的不同有轻微差异，荷斯坦奶牛生产每千克牛奶可吸收钙需要量为1.22克。奶牛每生产1公斤初乳需要的可吸收钙为2.1克。
　　钙的吸收率
　　钙的吸收率和日粮中钙的来源有关，取决于饲料来源钙和无机钙的可利用性，及动物小肠上皮细胞对钙的吸收能力。如果日粮中含有足够的可利用钙，那么动物从日粮中吸收的钙基本可满足机体对钙的需要。日粮钙的含量超过机体组织对钙的需要量时，日粮钙的吸收率随之下降，一般奶牛对粗料中钙吸收率相对较低，对精料中钙吸收率较高，对来自矿物质中钙的吸收随其溶解度变化而变化，一般日粮中钙平均吸收率在38%～68%。
　　钙缺乏症
　　青年母牛日粮中钙缺乏会导致骨骼矿物元素沉积受阻，生长发育迟缓。通常动物患佝偻病是由维生素D和磷的缺乏引起，但钙缺乏也同样可能导致此病。老龄母牛日粮中缺乏钙时，被迫动员骨钙以维持细胞外液中钙的平衡，会引起骨质疏松和骨软化症，从而使骨骼出现自发性骨折，即使日粮中钙严重缺乏时，牛奶中钙含量也不会发生改变。
　　日粮钙过量
　　日粮中钙含量过高通常不会使动物产生特定的中毒症状。钙摄入过量会干扰微量元素(尤其是锌)吸收，并降低能量和蛋白质的利用率。
　　磷
　　磷的功能
　　磷广泛存在于动物体内，大约80%存在于骨骼和牙齿中。骨骼中钙和磷主要以羟基磷灰石和磷酸钙的形式存在。磷存在于每个细胞中，且磷酸盐氧化物和碳架或碳氮复合物可构成高能键(如三磷酸腺苷，ATP)，几乎所有能量转化过程都与高能键的形成和破坏有关。磷还与机体血液和其它体液的酸碱缓冲体系及细胞分化紧密相关。
　　磷在血液中正常浓度为1.3～2.6mmol/L(4～8毫克/100ml;青年牛6～8毫克/100ml，成年牛4～6毫克/100ml)，体重600公斤的奶牛血浆中无机磷盐含量为1～2g。
　　瘤胃微生物的活动也需磷参与，为保证瘤胃微生物正常活动，瘤胃内每千克可消化有机物的可利用磷含量不应少于5g，奶牛通过唾液循环一般能保证瘤胃内磷的有效浓度。
　　磷的调节
　　小肠是磷吸收的主要部位，只有少量磷被瘤胃壁、瓣胃和皱胃吸收。磷的吸收主要在十二指肠和空肠。磷缺乏时，依靠维生素D的主动转运系统实现，当磷摄入量满足或大于奶牛需要时，磷吸收主要以被动形式为主。
　　磷在体内的稳恒是靠唾液循环和内源磷的排泄实现，奶牛每天能分泌30～90克无机磷到唾液中，其分泌量在一定程度上受甲状旁腺调节，唾液中磷在经过小肠时被重新吸收。
　　磷的需要量
　　维持需要量：当日粮中磷的供应量略低于或刚好达到动物需要量时，内源粪磷的损失量，即为维持的磷需要量。磷的维持需要与干物质摄入量有关，对于泌乳牛和非泌乳牛，其维持需要量为每千克干物质采食量1克。
　　生长需要：在生长期对磷的需要量是动物软组织和骨骼组织中吸收磷沉积量的总和。
　　其计算方程式为： 
MW为预期成年牛体重;BW为当前奶牛实际体重;WG为日增重。
　　妊娠需要：在妊娠期对磷的需要量在最后三个月开始升高，计算公式如下：
　　磷(g/d) 其中t为动物的实际妊娠天数
　　荷斯坦奶牛妊娠190天孕体中磷日沉积量的估计值为1.9g/d，妊娠期至280天时上升到5.4g/d。
　　泌乳需要：牛奶中磷的含量一般受其它因素干扰较小，每千克牛奶平均含量为0.9克。
　　磷的需要量和吸收率
　　日粮磷的需要量等于维持、生长、妊娠、泌乳对可吸收磷的需要量之和。磷的吸收率受年龄、生理状态、干物质采食量、日粮结构及磷的来源等较多因素干扰。一般日粮的磷吸收率平均为70%。
　　日粮中磷的推荐量
　　犊牛日粮中磷含量为0.3%～0.34%时能满足生长所需要的正常血磷浓度、最大的平均日增重和骨骼强度;在整个泌乳期中，日粮中磷含量达0.42%即可满足需要。在奶牛日粮中，钙和磷的比例不是最重要的，当日粮中这两种元素能满足需要时，其比例要求不十分严格。
　　磷的缺乏症
　　磷缺乏时表现主要包括饲料利用率低、食欲不振、生长迟缓、生产性能和繁殖性能降低，同时其他营养素如蛋白质、能量相应缺乏会使症状更复杂。磷缺乏症严重时，动物骨骼中矿物元素会大量流失，骨骼强度下降。磷缺乏时的严重临床表现包括：急性低血磷症、生长期青年母牛出现佝偻病、成年母牛出现骨软化症。当日粮中磷含量低于需要量，同时由于妊娠末期胎儿加速生长或泌乳早起初乳及常乳的形成对磷需要量大大增加时，奶牛可能出现急性低血磷症，通常并发低血钙症、低血镁症和低血糖，从而使病情更复杂。
　　钠
　　钠的生理功能
　　钠是细胞外液的基本阳离子，机体中钠有30%～50%以固定不变的成分存在于骨骼晶体结构中，钠与氯、钾离子以合适的比例和浓度共同发挥许多重要的生理功能。对于调节细胞外液的体积和酸碱平衡、心脏的神经冲动、营养物质的转运(钠-钾泵)及电位梯度的形成发挥重要作用。
　　钠的调节
　　钠在消化道中基本都能被吸收，主要在瘤胃、网胃、皱胃和十二指肠进行，整个消化道都能进行被动吸收。血液及其他组织的钠浓度主要通过肾脏的重吸收和排泄机制维持。钠的排泄通常与钾、氯同步进行。当体内钠缺乏时，肾脏对钠的重吸收非常高，能长时间保持体液中的正常水平。
　　可吸收钠的需要量
　　非泌乳母牛每日可吸收钠的维持需要量定为1.5g/100kg体重，泌乳牛每天的维持需要量为0.038g/kg体重，当气温升高时需要量有所增加;用于生长的可吸收钠的需要量定为1.4g/kg平均日增重;在妊娠后期(190～270天)，胎儿每天对钠的需要量为1.39g;牛奶中钠的平均浓度为0.63g/kg。
　　钠的缺乏和过量
　　当日粮中钠极度缺乏时奶牛表现强烈的嗜盐欲和异食癖，这种症状2～3周内就表现出来。严重的缺乏症状有共济失调、颤抖、虚弱、脱水、心律不齐甚至死亡。当日粮中含钠过高时将导致产奶量下降和饮水量增加。泌乳奶牛最高能耐受氯化钠为4%(日粮干物质基础)的日粮。
　　氯
　　氯的生理作用
　　氯是参与体内渗透压的主要阴离子，占细胞外液总阴离子量的60%以上，作为一种强阴离子，始终处于解离状态。在维持离子差方面，与钠、钾有密切关系;且氯是二氧化碳和氧转运所必需的阴离子，还参与蛋白质消化及胃酸分泌及胰淀粉酶的激活。
　　氯的利用和稳衡调节
　　进入消化道的氯，80%来自唾液、胃液、胆汁和胰液。氯在整个消化道都能被吸收，来源于胃中分泌的盐酸在回肠末端和大肠部位通过与分泌的碳酸氢根交换后被吸收，因此，在短期内氯采食量的变化对进入消化道的氯影响不大，体内氯主要是通过粪、尿和汗液以氯化钠的形式排出体外。
　　氯的需要量
　　维持需要：定为2.25g/100kg体重。
　　生长需要：对于生长牛只，每千克体增重需要可吸收氯1g。
　　妊娠需要：在妊娠后190天，胎儿每天对氯的需要量定义为1g/d。
　　泌乳需要：牛奶中氯的平均含量为1.15g/L。
　　钾
　　钾的生理作用
　　在各种矿物质元素中，钾含量居第三位。因为体内储存较少，所以钾每天必须由日粮供给。钾是动物体需要量最大的阳离子元素，参与体内渗透压和酸碱平衡的调节;调节水的平衡、神经冲动的传导、肌肉收缩、氧气和二氧化碳的转运;参与肌酸磷酸化、丙酮酸激酶的作用发挥;在许多酶促反应中作为激活剂和辅助剂;在细胞摄入氨基酸和合成蛋白、碳水化合物的代谢、维持正常的心律和肾脏机能等方面都发挥作用。
　　钾的利用和稳恒调节
　　一般情况下各种饲料中钾含量相对丰富，钾主要在十二指肠通过简单的扩散方式被机体吸收，部分在空肠、回肠和大肠吸收，多余吸收的钾通过肾脏排出体外。
　　可吸收钾的需要量
　　维持需要：钾的维持需要是当动物食入的钾量非常接近其真需要量时，通过粪便损失的内源性钾的总和。将奶牛的维持需要定为0.038g/kg体重加上6.1g/kg干物质采食量，当环境温度为25～30摄氏度时，须额外增加0.04g/100kg体重，当在30度以上时，额外增加量为0.36g/100kg体重。
　　生长需要：用于生长的钾需要量为1.6g/kg日增重。
　　妊娠需要：在妊娠天数超过190天的奶牛，胎儿可吸收钾需要量为1.027g/d。
　　镁
　　镁的生理功能及需要量
　　镁是细胞内的主要阳离子，作为酶促反应的辅酶因子参与体内主要代谢途径。细胞外的镁对于动物肌体正常的神经传导、肌肉收缩和骨骼的矿物元素沉积至关重要。生长期母牛体增重对镁的需要量为0.45g/kg，在妊娠190天后的胎儿，每天对镁的需求量为0.33g，初乳镁含量为0.4g/kg，常乳镁含量为0.12～0.15g/kg。
　　硫
　　硫的生理功能及需要量
　　动物体含硫量约为0.15%，硫是动物体内含硫氨基酸、硫酸软骨素及B族维生素的组成成分。蛋氨酸和半胱氨酸的氧化作用使硫载体组织中以硫酸根离子形式存在，并影响动物体酸碱平衡状态。硫占日粮干物质的0.2%,基本可满足各阶段奶牛需要量。