张林王筱霏
（西北农林科技大学动物科技学院，杨凌迪高维尔生物科技有限公司，陕西杨凌 712100）
动物微量元素来源于饲料和饮水，畜禽日粮中微量元素的含量不仅影响饲料利用率，而且还会因微量元素间的比例失调，导致畜禽产生各种营养代谢疾病。微量元素的需要量已经公布，但是随着对其营养生理作用研究的深入，微量元素的需要量与最大安全剂量间仍有较大的距离，许多饲料生产者和养殖户盲目添加微量元素，导致畜禽产品中微量元素沉积量过高，危害人体健康并污染环境，严重时可导致畜禽死亡。可见，微量元素对畜禽生产影响巨大，而且与农业、生态环境和人类健康也有密切的关系。
本文对微量元素的概念、作用特点、营养生理功能及畜禽常见缺乏症作了扼要综述，并通过对文献资料的统计分析，将生产中肉仔鸡和产蛋鸡的微量元素添加量与NRC（1994）、国标（2004）需要量及《饲料添加剂安全使用规范》（简称《规范》，农业部2009年第1224号公告）推荐添加量上限进行比较，分析变化规律，以期为家禽生产中微量元素的合理使用供借鉴和参考。
1 微量元素的概念及其特点
微量元素（trace elements）又叫痕量元素，指动物体内含量低于0.01%矿物质元素。Cotzias（1962）对微量元素作出了全面的解释，他认为一个必要的微量元素要符合以下标准：①存在于所有生物机体的健康组织里；②其浓度在健康同类动物中较恒定；③机体缺乏该元素，出现生理上和结构上的异常；④补充这些元素，可预防和治疗这些异常表现；⑤缺乏所引起的异常情况，会伴有特异的生化改变；⑥当缺乏现象得到预防和治愈时，其异常生化现象消失。
动物机体必需微量元素主要有铁、铜、锰、锌、钴、碘、硒、铬、钼、氟、镍、锡、矾、砷、硅等15种，一般不是以元素形式而是以化合物形式存在于自然界，与畜禽关系密切的必需微量元素包括铁、锌、铜、锰、碘、硒、钴。近来随着铬和钼特殊作用的发现，人们也开始在畜禽日粮中添加这两种元素。
2 微量元素的营养生理功能及畜禽常见微量元素缺乏症
微量元素虽然含量极微，但对机体生命活动起着非常重要的作用。已知微量元素对机体内酶、激素、微量元素和其他生命活性物质作用密切相关。例如锌是碳酸酐酶、尿酸酶和碱性磷酸酶等的组成成分，锰存在于一系列的氧化酶中，碘是甲状腺素的主要成分，钴参与构成维生素B12，硒是谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心元素，与VE关系密切。表1列出了微量元素的主要营养生理功能及鸡和猪微量元素缺乏的主要症状。
表1 微量元素的主要营养生理功能及主要缺乏症和中毒症状
微量元素 | 主要营养生理功能 | 主要缺乏症和中毒症症状 |
锰, Mn | 锰作为酶的组成成分和激活剂参与碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢，与动物的生长、繁殖、骨骼的正常形成和禽类蛋壳质量有关。 | 缺乏症：①雏鸡发生“滑腱症”，青年鸡产生与硫胺素缺乏症类似的神经症状；②产蛋鸡产蛋量下降，蛋壳变薄，无壳蛋发生率增加；③种蛋受精率和孵化率明显降低；④仔猪和生长猪生长迟缓，骨骼生长异常；⑤母猪发情和排卵异常，胎儿重吸收，初生仔猪弱小；⑥公猪睾丸退化，丧失生殖机能。中毒症：没有确切的锰毒性水平，但500～4000 mg/kg的锰会降低猪的采食量、抑制生长并引起肢体僵硬。 |
铁, Fe | 铁是血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素酶等多种氧化酶的成分，与造血机能、氧的运输以及细胞内生物氧化过程有着密切的关系。 | 缺乏症：①畜禽食欲减退、生长缓慢，黏膜苍白，伴有细胞压积降低而产生严重营养性贫血；②家禽羽毛着色不良，仔猪皮肤不良，易感疾病，死亡率高，猪肺病增加（以呼吸困难为特征）。中毒症：铁盐的添加量超过正常添加量10倍以上，会导致消化道内形成不溶性的磷酸铁，致使磷的吸收降低并导致骨病。 |
锌, Zn | 锌是多种金属酶的组分（已知机体有200多种酶含锌，300多种酶的活性与锌有关），参与机体DNA、RNA、蛋白质、碳水化合物、脂类、水和离子代谢。 | 缺乏症：①禽类食欲减退、生长缓慢，腿部骨骼短而粗、跗关节拉长，蜕皮、羽毛蓬松卷曲，雏鸡体弱、不能站立、不食不饮、严重时死亡；②猪皮肤角化不全或皮炎，生长受阻、食欲降低、呕吐以及腹泻；③母猪窝产仔数和仔猪体重低。中毒症：生长抑制、关节炎、胃肠炎及禽类翅下出血；日粮中高水平的钙可以减轻锌的毒性。 |
铜, Cu | 铜是参与血红素的合成和红细胞的成熟过程中许多酶系的必需成分；参与成骨过程；与结缔组织成熟与黑色素的合成有关。 | 缺乏症：畜禽生长减慢，羽毛或皮肤不良，跛腿和僵直，骨结构软弱，腿软或爪弯曲，贫血，心脏和血管活动失调。中毒症：高铜引起溶血、血色素水平降低、黄疸和血红蛋白尿甚至死亡。 |
碘, I | 碘是甲状腺合成甲状腺激素所必须的微量元素，它调节机体代谢率和含碘激素的合成。 | 缺乏症：①禽类甲状腺肿大、蛋的孵化率降低、孵化时间延长；②猪生长受阻、皮肤粗糙、甲状腺肿大、性腺及性器官发育异常；③母猪发情无规律、妊娠后易流产或死胎，所产仔猪虚弱、无毛、皮下水肿等。中毒症：日粮中300 mg/kg的碘引起蛋鸡产蛋量降低；800 mg/kg的碘抑制猪生长，降低血色素水平和肝脏中铁的含量。 |
硒, Se | 硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的组成部分，与维生素E及含硫氨基酸共同参与体内抗氧化作用，维持细胞膜和胰腺的完整性、保护心脏和肝脏的正常功能，参与辅酶A和辅酶Q的合成。 | 缺乏症：①家禽渗出性素质病、肌肉营养性病变和胰腺营养性萎缩；②仔猪和生长猪肝坏死、白肌病、桑葚性心脏病、黄脂肪症和水肿等；③反刍动物和成年母畜的繁殖机能紊乱、胎衣不下、乳腺炎，犊牛、羔羊的白肌病等。中毒症：硒有剧毒，日粮硒水平为5 mg/kg时畜禽会出现中毒症状。 |
钴, Co | 钴是维生素B12的组成成分，反刍动物瘤胃微生物利用钴合成B12满足其需要，猪也能利用钴合成B12。 | 缺乏症：在猪鸡上没有缺乏症的报道，但添加钴可防止锌缺乏引起的相关机体损伤。中毒症：日粮中400 μg/kg的钴对仔猪有毒性而引起食欲减退、腿僵直、协调性不好，肌肉颤抖和贫血。 |
3 家禽微量元素添加量变化规律
本文收集了发表在《Poultry Science》(2000-2008年)上的81组肉仔鸡的饲料配方和73组产蛋鸡的饲料配方，统计各配方中微量元素的实际添加量，计算出各微量元素添加量平均值、中值、众数并与NRC（1994）、国标（2004）需要量及《规范》推荐添加量上限进行比较。变异系数用于估测添加到肉仔鸡和产蛋鸡饲料中各种微量元素的一致性。以期通过对资料的统计分析，为家禽生产中微量元素的合理使用提供借鉴与参考。
3.1 肉仔鸡微量元素添加量变化规律
表2 0～3周龄肉仔鸡微量元素需要量与资料统计结果比较（mg/kg）
微量元素 mg | 需要量参考标准 |
| 资料统计 |
NRC | 国标 | 规范 |
| 平均值 | 标准差 | 变异系数（%） | 中位数 | 众数 |
锰, Mn | 60 | 120 | 110 |
| 83.74 | 35.59 | 42.50 | 70 | 60 |
铁, Fe | 80 | 100 | 120 |
| 51.27 | 22.86 | 44.59 | 50 | 30 |
锌, Zn | 40 | 100 | 120 |
| 71.14 | 31.50 | 44.28 | 61 | 50 |
铜, Cu | 8 | 8 | 10 |
| 7.87 | 3.76 | 47.78 | 8 | 5 |
碘, I | 0.35 | 0.70 | 1.00 |
| 1.12 | 0.97 | 86.61 | 1 | 1 |
硒, Se | 0.15 | 0.30 | 0.30 |
| 0.22 | 0.15 | 68.18 | 0.20 | 0.30 |
钴, Co | -- | -- | -- |
| 0.37 | 0.19 | 51.35 | 0.35 | 0.30 |
表3 4～6周龄肉仔鸡微量元素需要量与资料统计结果比较（mg/kg）
微量元素 mg | 需要量参考标准 |
| 资料统计 |
NRC | 国标 | 规范 |
| 平均值 | 标准差 | 变异系数（%） | 中位数 | 众数 |
锰, Mn | 60 | 100 | 110 |
| 86.20 | 24.73 | 28.69 | 80 | 60 |
铁, Fe | 80 | 80 | 120 |
| 56.43 | 20.36 | 36.08 | 56 | 60 |
锌, Zn | 40 | 80 | 120 |
| 71.14 | 31.50 | 44.28 | 75 | 100 |
铜, Cu | 8 | 8 | 10 |
| 8.93 | 4.33 | 48.49 | 8 | 10 |
碘, I | 0.35 | 0.70 | 1.00 |
| 1.15 | 0.81 | 70.43 | 1 | 1 |
硒, Se | 0.15 | 0.30 | 0.30 |
| 0.23 | 0.11 | 47.83 | 0.23 | 0.30 |
钴, Co | -- | -- | -- |
| 0.40 | 0.22 | 55.00 | 0.40 | 0.40 |
表4 7～周龄肉仔鸡微量元素需要量与资料统计结果比较（mg/kg）
微量元素 mg | 需要量参考标准 |
| 资料统计 |
NRC | 国标 | 规范 |
| 平均值 | 标准差 | 变异系数（%） | 中位数 | 众数 |
锰, Mn | 60 | 80 | 110 |
| 83.26 | 28.10 | 33.75 | 70 | 60 |
铁, Fe | 80 | 80 | 120 |
| 49.53 | 13.75 | 27.76 | 50 | 50 |
锌, Zn | 40 | 80 | 120 |
| 72.34 | 27.26 | 37.68 | 65 | 50 |
铜, Cu | 8 | 8 | 10 |
| 8.37 | 4.09 | 48.86 | 8 | 10 |
碘, I | 0.35 | 0.70 | 1.00 |
| 1.05 | 0.69 | 72.63 | 1 | 1 |
硒, Se | 0.15 | 0.30 | 0.30 |
| 0.23 | 0.09 | 39.13 | 0.30 | 0.30 |
钴, Co | -- | -- | -- |
| 0.31 | 0.15 | 48.39 | 0.20 | 0.20 |
表1～3分别列出了0～3、4～6和7～周龄肉仔鸡微量元素需要量与资料统计结果比较。由表可知，肉仔鸡各阶段微量元素NRC（1994）需要量和《规范》（2009）推荐素添加量上限均没有明显的阶段差异，而国标（2004）中，Mn、Fe和Zn三种元素的需要量随着肉仔鸡日龄的增长而降低；国标各阶段微量元素需要量均不低于NRC需要量；除Se外，《规范》给出的肉仔鸡微量元推荐素添加量上限均高于NRC和国标需要量；NRC、国标和《规范》均未给出肉仔鸡Co的需要量。
从统计结果看，除Fe和I外，其余元素在三个阶段的添加量相差不大，肉仔鸡对微量元素的需要量没有明显的阶段性差异，但4～6周龄肉仔鸡各微量元素添加量略高于其他两个阶段；除Fe外，其余元素的添加量均高于NRC需要量；肉仔鸡三个阶段I的添加量均高于国标，且0～3和4～6周龄I的添加量超出《规范》推荐添加量上限。肉仔鸡生长的三个阶段中，I的变异系数最大，分别为86.61%、70.43%和72.63%，但其各阶段的中位数和众数均为1；Co、Cu和Se的变异系数次之，分别为48.39～55.00%、47.78～48.86%和39.13～68.18%；Mn、Fe和Zn的变异系数均较小，且Fe的中位数和众数均低于NRC需要量。
3.2 产蛋鸡微量元素添加量变化结果
表5 20～45周龄肉仔鸡微量元素需要量与资料统计结果比较（mg/kg）
微量元素 mg | 需要量参考标准 |
| 资料统计 |
NRC | 国标 | 规范 |
| 平均值 | 标准差 | 变异系数（%） | 中位数 | 众数 |
锰, Mn | 20 | 60 | 85 |
| 76.53 | 20.91 | 27.32 | 70 | 70 |
铁, Fe | 45 | 60 | 120 |
| 53.88 | 20.38 | 37.82 | 60 | 60 |
锌, Zn | 35 | 80 | 80 |
| 72.68 | 21.66 | 29.80 | 70 | 50 |
铜, Cu | 6 | 8 | 10 |
| 7.91 | 3.11 | 39.32 | 7 | 5 |
碘, I | 0.035 | 0.35 | 1.00 |
| 1.17 | 0.62 | 52.99 | 1 | 1 |
硒, Se | 0.06 | 0.30 | 0.30 |
| 0.26 | 0.17 | 65.38 | 0.20 | 0.10 |
钴, Co | -- | -- | -- |
| 0.43 | 0.37 | 86.05 | 0.25 | 0.25 |
表6 46～周龄肉仔鸡微量元素需要量与资料统计结果比较（mg/kg）
微量元素 mg | 需要量参考标准 |
| 资料统计 |
NRC | 国标 | 规范 |
| 平均值 | 标准差 | 变异系数（%） | 中位数 | 众数 |
锰, Mn | 20 | 60 | 85 |
| 72.95 | 17.69 | 24.25 | 70 | 60 |
铁, Fe | 45 | 60 | 120 |
| 55.00 | 17.86 | 32.47 | 55 | 60 |
锌, Zn | 35 | 80 | 80 |
| 69.30 | 18.19 | 26.25 | 70 | 50 |
铜, Cu | 6 | 8 | 10 |
| 6.88 | 2.75 | 39.97 | 6 | 5 |
碘, I | 0.035 | 0.35 | 1.00 |
| 1.07 | 0.61 | 57.00 | 1 | 1 |
硒, Se | 0.06 | 0.30 | 0.30 |
| 0.29 | 0.18 | 62.06 | 0.20 | 0.10 |
钴, Co | -- | -- | -- |
| 0.36 | 0.27 | 75.00 | 0.30 | 0.20 |
表5和6分别列出20～45和46～周龄产蛋鸡微量元素需要量与资料统计结果的比较。由表可知，在两个产蛋阶段中，国标和《规范》各微量元素的需要量均高于NRC需要量，且NRC、国标和《规范》产蛋鸡两个阶段微量元素的需要量相同，无明显的阶段性差异；NRC、国标和《规范》均未给出产蛋鸡Co的需要量。
资料统计显示，Fe的添加量平均值随产蛋日龄呈增加的趋势，而其他微量元素46～周龄添加量均低于20～45周龄添加量。Fe、Zn、Cu和Se的添加量高于NRC需要量，但是低于国标和《规范》给出的需要量，I的添加量高于《规范》给出的产蛋鸡微量元素推荐添加量上限，与肉仔鸡的添加量规律相同。产蛋鸡微量元素中，Co的变异系数最大，分别为86.05%和75.00%，Se和I次之，其变异系数均超过50%；Mn的变异系数最小，分别为27.32%和24.25%。
4 家禽微量元素添加量变化规律及其实践意义
NRC（1994）家禽微量元素养分需要量基于早期试验结果而得出，对在商业饲养条件下饲养的现代高生产性能家禽品系而言已不切实际，因此常常遭到批评。然而，过量地添加微量元素（相对于NRC推荐水平而言），则可能造成家禽代谢紊乱，不但影响其生产性能和产品品质，过量的微量元素排泄而积累还会造成严重的环境污染。因此，NRC需要量只是一个推荐用量，实践中需综合考虑各因素，如地区性元素缺乏或过量、矿物质存在形式及效价、疾病与应激等。《规范》（2009）则在综合了国标（2004）和最新研究资料的基础上提出了微量元素适宜添加量范围，坚持了“科学、合理、安全、高效、环保”的微量元素使用方针，虽有一定的探索性，但对实际生产更具指导意义。
统计的81组肉仔鸡和73组产蛋鸡饲料配方全部添加了Fe、Cu、Zn、Mn、I和Se，表明这6种必需微量元素在养鸡生产中的重要性已经得到研究者的广泛认可；14组产蛋鸡和11组肉仔鸡饲料配方中添加了Co，肠道微生物可利用价格低廉的Co合成一定量的维生素B12，部分满足家禽B12的需要，依据统计结果推荐肉仔鸡和产蛋鸡适宜Co添加量均为0.30 mg/kg；钼（Mo）在预防肉仔鸡股骨头坏死病上起重要作用（Payne和Bains，1975），统计中有6组肉仔鸡饲料配方添加了Mo，其平均添加量为1 mg/kg。
肉仔鸡和产蛋鸡各阶段Mn、Fe、Zn和Cu的变异系数最小，说明生产中人们对这4种微量元素添加量认识较一致，又因为各微量元素添加量没有明显的阶段性差异，所以资料统计结果结合国标和《规范》要求，建议肉仔鸡和产蛋鸡Mn、Fe、Zn和Cu的适宜添加量分别为85和75 mg/kg，52和54mg/kg，70和70 mg/kg及8和7 mg/kg。各阶段中I的变异系数最大，且其添加量均超出《规范》推荐添加量上限，但是统计的所有阶段中I的中位数和众数始终相同，因此建议肉仔鸡和产蛋鸡I添加量为1 mg/kg。Rotruck（1973）报道了Se作为谷胱甘肽过氧化物酶的组成部分广泛参与机体抗氧化，此后Se营养的研究就一直非常活跃，已有报道0.15～0.2 mg/kg和0.2～0.3 mg/kg的Se分别可满足肉仔鸡和产蛋鸡的营养需要（蔡辉益等，2007），本文建议肉仔鸡和产蛋鸡Se的添加量分别为0.2 mg/kg和0.3 mg/kg。
过量添加微量元素，往往引起机体组织器官特别是一些极为重要的代谢器官的异常变化，这些器官的异常变化势必进一步影响猪对营养物质的吸收和利用，从而导致生产性能的降低。饲料中微量元素过多，还将对维生素的稳定性产生负面的影响，导致维生素的缺乏，如使用高水平的Cu、Fe和Mn的日粮，其天然生育酚的氧化速度将大大提高。因此，实践中应该重视微量元素的平衡性，杜绝超量添加对畜禽健康、产品品质和生态环境带来的负面影响。
参考文献：
蔡辉益, 文杰, 齐广海, 杨禄良主译. 2007. 鸡的营养（第四版）. 中国农业科学技术出版社.
Cotzias G.C. Manganese. In: Comar C.L., Bronner F., eds. 1962. Mineral Metabolism: An Advanced Treatise. New York: Academic Press, 403-442.
Ministry of Agriculture of China. 2004. Feeding standard of chicken. Standards Press of China, Beijing, China.
NRC (National Research Council). Nurient requirements of poultry. 9th Revised ed. Washington D C: National Academy Press, 1994.
Payne, C. G., and B. S. Bains. 1975. Letter: Femoral degeneration and scabby hip syndrome in chicks. Vet. Rec. 97:436-437.
Rotruck, J. T., A. L. Pope, H. E. Ganther, A. B. Swanson, D. G. Hafeman, and W. G. Hoekstra. 1973. Selenium: Biochemical role as a component of glutathione peroxidase. Science 179:588–590.