反刍动物钴的营养研究进展

和兴

钴对于反刍动物的主要作用是通过维生素B12参与机体造血和营养物质的消化、代谢过
程，以及与蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢等有关，同时钴还可调节铁、铜、硒等其他微量元素的代谢。本文主要综述了微量元素钴的营养作用以及在反刍动物生产中应用研究进展。    微量矿物元素对于维持反刍动物正常的生理生化功能是必不可少的。虽然反刍动物对微量矿物元素的需要量比较少，但是严重缺乏或临界缺乏都将引起机体的消化代谢紊乱，从而使生长和泌乳受阻，导致巨大的经济损失。由于反刍动物对许多微量元素的需要量并不明确，且反刍动物对微量元素的需要量受到日粮中某些降低其生物利用率的因素的巨大影响，因此，更需要重视其日粮中的满足。本文将就钴在反刍动物生产上的应用研究进展作一综述。

1  钴(Cobalt)的存在形式与含量

    钴在动物体内含量极少，仅为0.03～0.2mg/kg，分布于动物体的所有器官中，其中尤以肾脏、肝脏、肾上腺、脾脏和胰脏中的含量最多，且种间差异较小，无论是个体组织还是在整体的钴含量都有随年龄增长而增加的趋势。由于动物只需要体内不能合成的有机钴维生素B12，而不需要无机钴，因此可以说钴(Cobalt，Co)是动物生长发育所必需的一个比较特殊的微量元素。其主要功能是通过维生素B12参与机体造血和营养物质的消化、代谢过程，以及与蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢有关（McDowell，1992）。反刍动物并不依赖于日粮来源的维生素B12，因为瘤胃微生物可以通过利用日粮中的钴来合成维生素B12满足需要。反刍动物比单胃动物对维生素B12的缺乏更敏感，主要是因为反刍动物极端依赖糖的异生作用来满足组织对葡萄糖的需要，因此钴对反刍动物的营养极为重要。

2  钴的吸收与代谢

    Co的吸收与食物中Co的含量及存在形式有密切关系，Co以维生素B12及钴蛋白复合物和无机盐的形式进入体内。当机体缺乏Co和维生素B12时，对Co的吸收能力增强。食物中的钴盐和维生素B12是在小肠中，主要是在十二指肠及回肠末端被吸收，只有少量的Co聚集在肝脏和肾脏内。一般认为动物本身并不能直接利用Co合成维生素B12，而只能依赖消化道中的微生物的作用才能实现。单胃动物由大肠中的微生物合成，但大部分为无活性的氰钴氨素的类似物，维生素B12的吸收量很少（0.5％～5％，平均3％），并且被微生物所固定，所以必须从饲料中补充。反刍动物瘤胃中的微生物可利用Co合成大量的维生素B12，因此反刍动物中Co的代谢主要发生在瘤胃。钴可以影响机体的甲状腺代谢，还可能是某些酶的组分或催化活性的辅助因子，并可调节铁、铜、硒等其他微量元素的代谢。

3  钴的缺乏症与需要量

    在缺钴地区和以干谷草或秸秆为主要粗饲料的季节，反刍动物容易发生钴缺乏症。各种动物对缺钴的敏感性不同，在放牧条件下的羔羊对缺钴最为敏感，其次为成年绵羊、山羊、犊牛和成年牛。反刍动物缺钴的主要症状是贫血、异嗜、拒食、生长不良、消瘦、被毛呈波纹状，又称滨海病或消瘦病。生化检查表明，肝、肾中维生素B12浓度下降，瘤胃中钴和维生素B12低于正常水平，血清维生素B12含量显著下降。钴缺乏症的主要原因是土壤缺钴，一般认为土壤中含钴量低于2mg/kg时，长出的牧草通常缺钴，如果饲草饲料中含钴量少于0.04mg/kg时即可引发钴缺乏的临床症状。豆科牧草的含钴量（0.07 mg/kg～1.5mg/kg，平均0.35mg/kg）一般要高于禾本科牧草(0.03 mg/kg～1.0mg/kg，平均0.18mg/kg)，所以在牧草生长较快的春季，以禾本科牧草为主的放牧草地更易引发钴的缺乏症。在缺钴地区的放牧草地上，每年按300g/hm2～375g/hm2向草地喷洒硫酸钴或每公顷草地施用1500～1800g 含硫酸钴的肥料，可在3年～6年内使放牧草地保持足够的钴浓度以满足放牧家畜对钴的需要。

    NRC（2001）主要通过对放牧反刍动物的观察而确定了反刍动物钴的需要量，推荐奶牛和肉牛钴的每日需要量为分别是1.0mg/kg 和0.11mg/kg DM。但是绵羊日粮中钴的含量从0.1增加到0.5mg/kg，瘤胃内维生素B12的合成量提高近20倍(Mills,1981)，Kawashima(1997)研究发现：绵羊血浆和肝脏中维生素B12的浓度随着日粮中钴的增加而增加，直到日粮中钴的含量达到40mg/kg。成年牛、羊的钴需要量为0.08mg/kg～0.10mg/kgDM，生长羔羊要高些，需达到0.11mg/kg较合适。奶牛的钴需要量依据不同的情况可在0.1mg/kg～1.0 mg/kg之间，在缺钴地区的高产奶牛日粮干物质中的含钴量则不应少于1.25mg/kg。反刍动物日粮中钴的临界水平为0.07mg/kg，低于此限则易诱发钴缺乏症。当日粮中镍的含量高于4.6mg/kg，锶高于25mg/kg，钡高于22mg/kg，铁高于100mg/kg时，牛对钴的需要量也随之增加。

4  钴的生物学功能

    反刍动物的瘤胃微生物把饲料中的碳水化合物发酵生成乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，而小肠吸收的葡萄糖的量很少，体内糖的来源主要靠糖异生，而此过程中主要利用丙酸供能。在维生素B12的作用下，甲基丙二酰辅酶A变位酶催化甲基丙二酰辅酶A转变成琥珀酰辅酶A，参与丙酸的生糖途径。当肝中维生素B12浓度低时，丙酸代谢障碍引起血糖含量下降。Sarkar(1992)研究表明：放牧羊血糖含量在16mg/100ml～45mg/100ml则表明丙酸代谢异常，可能为钴缺乏。

4.1 Co与造血功能

    Co能促进胃肠道内铁的吸收，并能加速储存铁的动员，使之较容易地进入骨髓被利用，Co还能抑制细胞内许多重要的呼吸酶(如琥珀酸脱氢酶、细胞色素氧化酶和胆碱脱氢酶等)，阻碍氧的代谢，造成组织细胞缺氧，从而使机体内促红细胞生成素增加，引起代偿性造血功能亢进。Co还能通过增强亚铁血红素氧化酶的活性，增加血红蛋白的破坏作用，减少14C标记的6-氨基α-铜戊酸渗入肝细胞微粒体内氧化反应及亚铁血红素的含量，抑制亚铁血红素的合成，这说明Co能间接增强血红素的分解和直接抑制亚铁血红素的合成过程。Tiffany（2005）研究表明：以大麦为基础日粮的成年肉牛日粮（含钴0.02mg/kgDM）中分别添加0.05mg/kg和0.15mg/kg的钴，随着钴添加量的增加，血浆和肝脏中的叶酸含量也随之增加，而叶酸是骨髓中红血球和白血球形成的必需养分，参与细胞核中核糖核酸(包括DNA)的正常代谢。

4.2 钴与繁殖性能

    缺钴时最常见的症状是母畜受胎率低，缺钴性贫血的母畜不能发情、初情期延迟、卵巢机能丧失、流产、产弱胎儿、难产、胎衣滞留等。使用钴的矿物盐除能排除繁殖障碍，还能提高血红素和血液中其它成分的含量，提高维生素A、维生素E在组织中的含量，提高生产性能和受胎率。蔡令波(2001)的研究表明：给经产母牛的基础日粮中补饲氯化钻，每年的窝产仔数、产乳量都显著增加(P<0.05)。Mgongo等人用20只1.5岁～2岁山羊，研究钴或维生素B12缺乏对肾上腺皮质和排卵机能的影响，缺钴使母山羊发情周期失常为22.6±6.8d(最大偏差l2d～38d)，而钴正常日粮组的山羊发情周期为18±0.3 d(最大偏差为l6d～21 d)。根据血样检测发现，缺钴母羊血浆中皮质类固醇始终比对照组羊高，而垂体促黄体素却比对照组羊低。此外，钴还能增加反刍动物血液中血红蛋白和红细胞的浓度增强牛羊的繁殖能力。

4.3 钴与免疫功能

    Paterson(1990)研究表明：钴缺乏的早期症状是抗感染能力下降，嗜中性粒细胞功能受损。大量研究证明反刍动物缺钴会使其白细胞总数下降，抵抗疾病的能力降低。王桂芹（2003）研究证实：3种钴处理（口服硫酸钴、瘤胃补钴丸、牧草施硫酸钴肥）随着试验的进行，对照组的白细胞数（WBC）逐渐下降，而试验组的WBC都上升，试验结束时，对照组WBC总数极显著低于正常值（P<0.01），除施钴肥组其余各试验组的WBC总数均极显著高于对照组（P<0.01）接近或等于正常值。3种钴处理均能从总体上增强钴缺乏羊机体的防御机能。

4.4 钴与生长性能

    Co能促进牛对尿素的利用和对纤维素的消化，并提高牛的生长速度以及牛奶中乳脂和乳蛋白的含量。在绵羊饲料中添加0.5mg/kg～1.6mg/kg的氯化钴，不仅能改善绵羊的生长发育，还能刺激羊羔生长，增加羊毛产量。Co也可刺激瘤胃的代谢，增强微生物对纤维素的消化能力，从而改善羊对营养物质的消化能力。在有足够金属原子的维生素条件下，牛瘤胃中维生素能合成维生素B12，研究发现牛日粮组成能改变瘤胃微生物合成维生素B12的能力，提高日粮中钴的含量则瘤胃内维生素B12类似物的浓度提高，然而高精料日粮使瘤胃发酵丙酸盐的量提高，丙酸盐转化为琥珀酸盐需要更多的维生素B12来满足牛的需要（赵学军，2003）。Kincaid（2003）报道：给试验奶牛喂给含钴9mg/d的试验日粮，初产奶牛分泌的初乳和常乳中钴的含量和血浆中的维生素B12的浓度均高于经产奶牛。侯生珍（2005）报道：给犊牛饲喂添加0.48mg/kg的钴的日粮，平均日增重（ADG）较对照组差异显著（P<0.05），同时添加0.48mg/kg的钴和维生素B12的试验组，日增重较对照组差异极显著（P<0.01）。Tiffany（2005）研究表明：以玉米为基础日粮的成年肉牛日粮（含钴0.04mg/kgDM）中分别添加0.05mg/kg和0.15mg/kg的钴能显著提高整个试验期的日采食量和平均日增重（P<0.05）。张薇 (2004)以确诊为钴缺乏的放牧山羊为试验对象，各试验组羊只症状减轻、增重明显增加，其中口服硫酸钴组和补饲钴丸组羊只体增重比对照组有极显著提高(P<0.01)。Schwarz(2000)研究表明：与饲喂含钴0.07mg/kg的基础日粮相比，钴添加组能提高增重，采食量和宰后胴体重（根据血浆和肝脏中维生素B12的含量得出日粮中的钴添加量分别为0.26mg/kg和0.24mg/kg）。该研究还表明：日粮种0.16mg/kg～0.18mg/kg的钴含量能使西门塔尔公牛的平均日采食量达到最大。Tiffany（2003）研究也说明日粮中添加1.0mg/kg的钴能显著提高育肥牛的平均日采食量（P<0.05），这些都说明当日粮中钴的浓度高于0.10mg/kg（NRC，1996）一定范围内时，能够增进食欲和提高反刍动物的采食量。Jesus (1992) 研究表明：在以苜蓿干草和玉米秸秆为基础的日粮中添加3％的硫酸铜和4％硫酸钴（高于NRC标准）能有效提高小母牛对低质粗饲料的消化率（P<0.05），但对青贮饲草的消化率影响不大（P>0.05）。回归分析结论表明：达到最大增重的钴添加量为0.12mg/kg，而达到最大采食量的钴添加量是0.16mg/kg～0.18mg/kg。Tiffany（2002，2003）试验研究，基础日粮中钴含量为0.01mg/kg～0.05mg/kg，对照组不添加钴，试验组中钴的添加量分别为0.05mg/kg，0.1mg/kg，1.0mg/kg，阉牛先饲喂以玉米棉籽壳为主的生长日粮，后期饲喂至少90d的高精日粮。
    结果表明：钴的添加使育肥末期牛的血浆、肝脏和瘤胃液中的维生素B12浓度大大增加，钴的添加量从0.1mg/kg增加到1.0mg/kg，可以极大地提高血浆和瘤胃液中维生素B12的浓度，但并不是维生素B12的浓度越高生产性能越好，当整个日粮中钴的含量为0.1mg/kg～0.15mg/kg时，阉牛才可能达到最佳生产性能。

5  结语

    钴在反刍动物营养中有着重要的作用，但目前钴在动物体内的吸收机制还不是很清楚，因此，对于钴的应用研究具有重要的经济与理论价值。众多研究发现反刍动物钴的补充形式以直接添加为好，口服硫酸钴的试验组能显著改善钴缺乏症状，而对于放牧羊只补充钴丸则可提供足够量的钴，使羊只免于因钴缺乏而患病。但是反刍动物丢失钴丸和磷酸钙包被钴丸是一个亟待解决的问题。施钴肥在一定程度上可以改善放牧家畜的钴缺乏症，但是施钴肥对于牧草含钴量的提高受到诸如土壤pH值、有机质含量、其他重金属物质含量等因素的影响，其效果因此也不尽一致

suochuanming

山东是不是缺钴地区？具体分布?有没有这方面的地图？谢谢！

380399942

很好的资料  收藏了~~！！