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微量元素铜的研究综述

来自:微量元素检测仪

【标    题】:

微量元素铜的研究综述


【作者单位】:

山东济宁东盛电子仪器有限公司


【内容摘要】: 微量元素铜是动物生长所必需的重要微量元素之一,微量元素检测仪它在动物的生产性能、机体抗氧化及基因表达等方面起着重要作用。本文就铜的代谢、生理功能和营养标示等方面的研究近况作一综述。 1 铜在动物体内的代谢 1.1 在动物体内的分布 正常动物机体内含铜 2~3mg/kg。绝大多数存在于肌肉和骨骼中,肌肉组织中约占总量的一半,体组织的铜主要分布在肝脏、脑、肾、心和毛发。有研究表明在安哥拉兔的 7 种器官中,铜沉积量从高到低依次为:肝、毛、心、肾、脑、胰、骨,此顺序不受日粮铜水平的影响(李宏等,2000)。铜在体内大部分是以结合态存在,如各种铜蛋白。吸收进入血液的铜主要分布 [更多详细]

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微量元素铜是动物生长所必需的重要微量元素之一,微量元素检测仪它在动物的生产性能、机体抗氧化及基因表达等方面起着重要作用。本文就铜的代谢、生理功能和营养标示等方面的研究近况作一综述。

1 铜在动物体内的代谢

1.1 在动物体内的分布

正常动物机体内含铜 2~3mg/kg。绝大多数存在于肌肉和骨骼中,肌肉组织中约占总量的一半,体组织的铜主要分布在肝脏、脑、肾、心和毛发。有研究表明在安哥拉兔的 7 种器官中,铜沉积量从高到低依次为:肝、毛、心、肾、脑、胰、骨,此顺序不受日粮铜水平的影响(李宏等,2000)。铜在体内大部分是以结合态存在,如各种铜蛋白。吸收进入血液的铜主要分布在红细胞和血浆中,以红细胞铜蓝蛋白和血浆铜蓝蛋白形式存在(钱剑,2003)。

1.2 吸收及排泄

饲料中的铜进入消化道后,主要在十二指肠和小肠前段被有效吸收(刘璐,1997)。研究表明,铜主要一个或多个配位体结合成可吸收螯合物,通过胃壁和小肠刷状缘表面被吸收(周桂莲等,1994)。而不是以离子形式被吸收。日粮成分影响铜的吸收率,Fe、Zn、S、Mo 等均能降低铜的吸收率(周明,2005)。肝脏作为铜代谢的中心器官,将吸收的铜储备于此备用。铜的排泄是主动过程,先分泌释放到胆汁,与胆汁中的氨基酸结合后经粪排出。小部分由肠壁排泄,微量由尿液排出。也由研究表明极小部分的铜是由汗腺排泄的(付世新,2003)。

1.3 铜与其它养分代谢的关系

动物实验表明:铜、铁、锌等金属元素存在着明显的竞争性作用。Gublet(1952)报道,日粮铜不足,铁吸收受阻;铜过量时,铁吸收也受阻。Hill(1983)报道,降低日粮锌和铁水平或者升高日粮中钙水平,会加重铜中毒。周明等(1996)研究证明,饲粮高铜(134~259 mg/kg),可降低微量元素铁锌的吸收和利用,从而导致血清铁、血清锌量减少。饲粮高铜影响铁、锌生物学有效性的可能原因是:铜与铁、锌在吸收水平上竞争结合位点。在饲粮中超剂量地使用铜,必然影响铁、锌的吸收,因而血清铁、锌量减少,造成动物条件性缺铁、缺锌症,所以含锌酶血清碱性磷酸酶活性和含铁蛋白血红蛋白浓度必然下降。

2 铜的生理功能

2.1 铜的促生长作用

自 Braude 等(1945)首次发现在猪饲料中添加正常需要量数倍的铜,可明显提高生长率和饲料利用率后。铜作为一种有效的促生长剂在动物生产中被广泛应用,高剂量铜已被认为是一种高效、廉价、使用方便的促生长剂。国内外对铜在畜禽上的促生长作用进行了大量的研究也证实了这一结论。然而关于铜的促生长机制众说纷纭,至今没有定论。但总的来说,主要有以下几个方面:增加采食量;铜与营养物质和能量代谢相关酶的作用,促进动物生长;铜促进动物生长激素的分泌,进而促进了体蛋白合成,最终提高生产性能。铜作为添加剂在养兔业中使用,最早是在欧洲开始的(Ladetto G 等,1981)。甘伯中(2000)报道,日粮中添加 100 或 200mg/kg 铜能显著(P<0.01)提高兔的日增重,兔的日增重随日粮铜添加量的增加而上升,二者相关系数 r 为 0.90。日粮中添加铜 200mg/kg 极显著提高了试验兔的采食量(P<0.01)。Patten 等(1982)报道,每千克日粮添加 400mg 铜后,兔的生长速度及饲料利用率明显改善。King(1975)指出,铜能促进养分的吸收。还有研究人员指出:日粮中添加 250mg/kg 铜有助于兔的生长发育,把硫酸铜作为饲料添加剂可以改善兔的生产性能

(Omole and Onawunmi, 1979)。Bassuny(1991)研究认为,

饲料中补加铜可以提高兔的营养物质消化率和饲料效

率。崔学平(2006)研究指出,日粮中添加 100、250、

300mg/kg 铜对产蛋鸡各阶段采食量、产蛋率、全期蛋重都有所提高。

2.2 铜与机体防御功能

2.2.1 铜的抗氧化作用 铜蓝蛋白(Cerulop lasmin,CP)主要在肝脏合成,血浆中的铜蓝蛋白有铁氧化酶作用和抗氧化作用。通过消化吸收进入血浆中的铁是 Fe2+,Fe2+必须氧化成 Fe3+才能与球蛋白结合形成转铁蛋白,用于血红蛋白的合成、参与造血(钱忠明,2000)。在血浆中由 Fe2+转变为 Fe3+的过程需有氧条件下 CP 的催化而实现。当机体缺铜时,CP 活性或浓度降低,铁得不到有效利用而发生贫血。超氧化物歧化酶(SOD)具有较强的抗氧化能力,氧自由基在 SOD 的作用下生成过氧化氢(H2O2),(H2O2)被过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶降解、清除,完成机体抗氧化过程(Jacob Golenser 等,1998;Kartina T.Forest 等,2000)。动物体内的 SOD 分为:Cu-ZnSOD 和 MnSOD 两类。铜是 Cu-ZnSOD 催化活性中心的组成部分,与 Cu-ZnSOD活性密切相关。每分子 Cu-ZnSOD 含有 2 个铜原子。Hawk等(2003)报道,铜缺乏 SOD 酶活性降低,引起机体组织损伤。陈瑗等(1991)指出,红细胞中的 SOD 活力与 Cu水平呈正相关。王艳华(2002)在给猪饲料中添加高铜(240mg/kg)后,肝脏 SOD 活性显著提高(P<0.05)。但是也有相反报道,甘伯中(2000)在毛兔日粮中添加铜后,不影响肝脏和红细胞 SOD 活性。3 铜营养状况标识

3.1 被毛铜含量

微量元素短期内沉积于毛的基部,被毛微量元素含量能反应机体微量元素代谢状况。

3.2 组织铜含量

国内外许多研究结果表明,组织铜含量与日粮铜含量呈正相关。肝脏是动物贮铜的主要器官,大量研究结果表明,日粮铜水平低于需要量时,肝铜含量随日粮变化不大;当日粮铜接近需要量时肝铜呈线性增加;当日粮铜水平高于需要量但又不致中毒时,肝铜则成倍增加。肝铜可以作为评价铜状况的一个敏感指标。另外,血液铜也可作为评价营养状况的标识。当日粮和体内铜含量充足时,血液中铜含量相对稳定。当日粮成分或管理条件改变时,肝中铜含量发生很大变化,但是动物为了维持内环境相对稳定,血液中的铜一般无显著变化。只有长期铜缺乏时血液中铜含量才会降低。血液中微量元素含量下降到最适量的 50%以下,就表示机体微量元素缺乏。

3.3 血液、组织生化指标

铜是动物体内许多含铜酶的关键组分。日粮铜水平的变化可以导致含铜酶活性的变化。但是用含铜酶作为测定机体铜状态标识,只限于缺铜状态下。

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