有机铬的营养与生理作用研究进展

铬是人和动物必需的微量元素之一,在机体许多生理机能中起着重要作用.本文主要对最近国内外有关有机铬对动物物质代谢、生殖和内分泌功能、免疫功能和抗热应激的影响及有机铬的添加效果和毒性等几个方面的相关研究进行综述,旨在为研究有机铬的营养作用提供参考.     

有机铬在猪营养中的应用研究进展

铬是动物体必需微量元素之一。作为葡萄糖耐受因子的重要活性组成成分,三价铬(Cr3+)通过葡萄糖耐受因子协同和增强胰岛素的作用,进而参与机体三大物质代谢。与无机铬相比,有机铬具有易于吸收和转运、利用率高等特点,在动物生长、繁殖、肉质、免疫及抗应激等方面具有重要的作用。但轻微过量的铬补充剂容易引起毒性,损害机体健康。因此,本文系统地综述了有机铬的吸收排泄、生物学功能和作用机理,阐明有机铬在猪生产中的应用及高剂量铬对猪机体健康造成的危害,同时也提出今后在猪营养中有机铬仍需探讨和研究的方向。     

有机铬在猪营养中的应用

铬在自然界中广泛存在，20世纪90年代以后，人们才开始对有机铬在动物营养学中的应用进行研究，发现有机铬在提高畜禽的生产性能、调节内分泌、提高胴体品质、影响免疫应答、改善糖和矿物质代谢等方面均发挥一定的作用。现有资料表明，补充适当的有机铬对猪的生长、繁殖、胴体品质、应激与免疫等均有不同程度的影响。本文就有机铬的营养研究和其在猪生产上的应用作一综述。     

有机铬营养研究进展

铬是动物体必需的营养元素,作为葡萄糖耐受量因子(GTF)不可缺少的活性成分强化胰岛素的生理功能,调节三大物质的代谢。与无机铬相比,有机铬具有易于吸收和转运、利用率高等特点;有机铬强化胰岛素的作用也高于无机铬。大量研究表明:有机铬对改善生长肥育猪和肉鸡生产性能、胴体品质、禽蛋营养成分,提高母猪繁殖性能、种蛋孵化率以及改善动物健康、增强机体免疫功能等方面有明显作用,并优于无机铬。     

有机铬对猪生长性能、理化指标及肉质的影响

为了探讨有机铬对育肥猪生长性能、理化指标及肉质特性的影响,选择36头断奶仔猪,随机平均分成3个处理组,每组2个重复,每重复6头猪。试验组与无机铬对照组分别在空白对照组日粮基础上添加200μg/kg的吡啶甲酸铬和CrCl3.6H2O(以铬元素计)。研究表明:与对照组比,试验前期有机铬组显著提高了平均日增质量,降低了料重比。有机铬组的血糖、三酰甘油和尿素氮均低于无机铬对照组与空白对照组,其中有机铬组尿素氮低于空白对照组,达显著水平。有机铬提高了猪的屠宰率、瘦肉率和眼肌面积,对失水率、滴水损失、肌肉嫩度和肌内脂肪等肉质风味指标也有一定的改善作用。     

有机铬在猪营养中的应用

铬在自然界中广泛存在,20世纪90年代以后,人们才开始对有机铬在动物营养学中的应用进行研究,发现有机铬在提高畜禽的生产性能、调节内分泌、提高胴体品质、影响免疫应答、改善糖和矿物质代谢等方面均发挥一定的作用。现有资料表明,补充适当的有机铬对猪的生长、繁殖、胴体品质、应激与免疫等均有不同程度的影响。本文就有机铬的营养研究和其在猪生产上的应用作一综述。1　　铬的来源、代谢及其在猪体内的分布1.1　　铬 的 来 源铬有两种形式—无机铬和有机铬。无机铬有氯化铬(CrCl·6H2O)、三氧化二 3铬(Cr2O3)等,有机铬有酵母铬、烟…     

展望有机铬在生物领域的开发与应用

通过对有机铬的生物活性的论述,并结合国内外众多学者对其的研究结果,阐述了有机铬对人体的生物作用、及其目前在生物领域的开发应用情况。在人体和动物体中含有多种微量元素,铬就是其中之一,铬有无机铬和有机铬之分。它是人体维持正常糖代谢的必需元素之一,国内外大量研究表明,为提高人体铬营养水平,补充有机铬优于无机铬;动物缺乏铬也会像人一样引起胰岛素功能的下降,从而导致血脂浓度高、对应激敏感、免疫功能受抑制、繁殖功能下降、生产水平低下、胴体品质下降等一系列后果。具有生物活性的铬是分泌胰岛素所不可缺少的,而缺少胰岛素会影响采食量。它还有调节能量,增加瘦肉率,降低脂肪,改善胴体品质等作用。     

展望有机铬在生物领域的开发与应用

通过对有机铬的生物活性的论述，并结合国内外众多学者对其的研究结果，阐述了有机铬对人体的生物作用、及其目前在生物领域的开发应用情况。在人体和动物体中含有多种微量元素，铬就是其中之一，铬有无机铬和有机铬之分。它是人体维持正常糖代谢的必需元素之一，国内外大量研究表明。为提高人体铬营养水平。补充有机铬优于无机铬；动物缺乏铬也会像人一样引起胰岛素功能的下降，从而导致血脂浓度高、对应激敏感、免疫功能受抑制、繁殖功能下降、生产水平低下、胴体品质下降等一系列后果。具有生物活性的铬是分泌胰岛素所不可缺少的，而缺少胰岛素会影响采食量。它还有调节能量，增加瘦肉率，降低脂肪，改善胴体品质等作用。     

有机铬对猪胴体品质及血液生化指标的影响

影响肉质的因素很多,主要包括遗传、营养、屠宰前的饲养管理、屠宰的技术以及在出售前的冷冻等。由于很多营养物质都参与肉质变化的代谢和生化过程,因此,营养在肉质的调控中起着重要作用。一些研究表明,在猪饲粮中添加有机铬可提高猪的瘦肉率、日增重和饲料转化率,降低胴体脂肪含量,改善猪肉品质。为此,现着重论述日粮中铬对猪胴体品质及血液生化指标的影响。1有机铬对猪胴体品质的影响有机铬能显著改善猪的胴体品质。陈代文等[1]在肥育猪日粮中添加有机铬对猪的屠宰性能无显著影响,但眼肌面积和瘦肉率分别提高6.73%和1.60%,皮脂率下降1.60%…     

有机铬对热应激肉兔生产性能和免疫功能的影响

本试验旨在研究不同水平有机铬对热应激肉兔生产性能和免疫功能的影响。将144只35日龄断奶新西兰公兔分为6个处理组,每组24只兔,设6个重复,每个重复4只兔,分别添加0、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/kg有机铬(均以铬计),将环境THI控制在28.9~30.0的兔中度热应激状态,试验期28 d。结果表明:添加0.4、0.8、1.6、3.2 mg/kg有机铬均可显著提高热应激新西兰兔日增重和采食量(P0.05),添加1.6、3.2 mg/kg有机铬可显著提高CD4/CD8比值,而有机铬水平对饲料增重比、IgG含量、CD4细胞含量、CD8细胞含量均无影响(P0.05)。因此,在热应激条件下,有机铬可提高肉兔生产性能和细胞免疫。从生产性能考虑,肉兔中以添加0.4 mg/kg有机铬最佳;若从免疫功能考虑,肉兔中以添加1.6 mg/kg有机铬最佳。     

饲料中铬源及铬添加水平对凡纳滨对虾幼虾生长性能、血清生化指标及非特异性免疫酶活性的影响

本试验旨在研究饲料中铬源及铬添加水平对凡纳滨对虾幼虾生长性能、血清生化指标及非特异性免疫酶活性的影响,探讨3种铬源在饲料中的最适添加水平。采用双因素试验设计,铬源分别为氯化铬(Cr Cl3)、吡啶甲酸铬(Cr-Pic)和蛋氨酸铬(Cr-Met),铬添加水平分别为0、0.3、0.6、0.9、1.2和2.0 mg/kg,配制成16种试验饲料,投喂凡纳滨对虾幼虾8周。挑选初始体重为(0.897±0.001)g的凡纳滨对虾幼虾1 920尾,随机分为16组,每组3个重复,每个重复40尾。结果表明:铬源、铬添加水平及两者的交互作用对凡纳滨对虾的终末体重、增重率、饲料系数和蛋白质效率有显著影响(P0.05)。铬添加水平为0.3~2.0 mg/kg的各组幼虾的终末体重、增重率显著高于未添加铬组(P0.05),以Cr-Met形式添加0.9 mg/kg铬时上述指标达到最大值。Cr Cl3和Cr-Met组在铬添加水平为0.9 mg/kg时饲料系数最低,但与铬添加水平为1.2 mg/kg时差异不显著(P0.05);Cr-Pic组在铬添加水平为1.2 mg/kg时饲料系数最低。3种铬源下,蛋白质效率均在铬添加水平为0.9 mg/kg时达最大值,但与铬添加水平为1.2mg/kg时差异不显著(P0.05)。铬源、铬添加水平及两者的交互作用对全虾粗脂肪和粗灰分含量有显著影响(P0.05),但对全虾粗蛋白质和水分含量无显著影响(P0.05)。铬源、铬添加水平及两者的交互作用对血清总蛋白、葡萄糖、胆固醇和甘油三酯含量均有显著影响(P0.05),以Cr-M et形式添加0.9 mg/kg铬时呈现出最高的血清总蛋白含量和最低的血清葡萄糖含量。铬源、铬添加水平及两者的交互作用对血清碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、酚氧化物酶及总超氧化物歧化酶活性有显著影响(P0.05),以Cr-Met形式添加0.9 mg/kg铬时血清酚氧化物酶和总超氧化物歧化酶活性最高。以增重率为评价指标,以Cr Cl3、Cr-Pic和Cr-Met为铬源时,经折线模型得出饲料中铬的适宜添加水平分别为1.33、1.27、1.04 mg/kg。通过比较可知,Cr-Met的相对生物利用率最高,Cr-Pic次之,Cr Cl3最低。     

铬(Ⅲ)螯合物的制备及相关性质鉴定

本文报道了铬(Ⅲ)螯合物—烟酸铬(Ⅲ) ,蛋氨酸铬(Ⅲ)和甘氨酸铬(Ⅲ)的制备方法。通过对产物多方面的测定证实合成物均为铬(Ⅲ)的螯合物。同时对铬(Ⅲ)螯合物的结构、性质与动物营养作用的关系进行了探讨。     

Direct embryotoxicity of chromium (III) exposure during preimplantation development

Chromium in its trivalent form (chromium (III)) is an essential component of a balanced diet, and its deficiency disturbs glucose and lipid metabolism in humans and animals. The prevailing view is that chromium (III) is notably less toxic than chromium (VI), which is genotoxic and carcinogenic. Thus, the biotransformation of environmental chromium (VI) to chromium (III) is a promising and environmentally friendly detoxification method. However, increasing evidence suggests that chromium (III) induces considerable cytotoxicity. However, the toxicity of chromium (III) to early embryos remains largely unknown. In the present study, we used in vitro fertilization (IVF) to produce mouse embryos and identified the direct embryotoxicity of chromium (III). On exposure to high concentrations of CrCl₃, blastocyst formation almost completely failed and a large proportion of embryos were arrested at the 2- to 4-cell stage. At low concentrations of CrCl₃, IVF embryos showed a significant decrease in blastocyst formation, reduced total cell numbers, aberrant lineage differentiation, increased oxidative stress, and apoptosis. We also found that chromium (III) exposure during the preimplantation stage, even at low concentrations, led to impaired post-implantation development. Thus, our study substantiates the direct embryotoxicity of chromium (III) during preimplantation development and prolonged impairment of development potential. The results further highlight the potential adverse effects of chromium (III) on public reproductive health with respect to increased environmental enrichment of and dietary supplementation with chromium (III) complexes.     

肉鸡对不同铬源吸收的比较研究

为了比较肉仔鸡对不同铬源的吸收,本试验选取36只7周龄健康、体重相近的艾维茵肉仔鸡,比较无机铬(CrCl3)、氨基酸铬(AACr)、小肽铬(SPCr)、烟酸铬(NiCr)和吡啶羧酸铬(PiCr)的吸收转运效果及其对锌吸收的影响。试验设6个处理,对照组饲喂基础日粮,不同铬源均按1.6mg/kg体重的剂量经口腔引入,2h后于心脏和门静脉采血,屠宰取十二指肠样本,测定其中铬和锌含量。结果表明:SPCr组的十二指肠和门静脉血中铬含量分别比AACr组提高30.53%和30.43%,极显著高于其他各组(P<0.01);SPCr组的心脏全血中铬含量比AACr组提高17.24%,与十二指肠和门静脉血提高的幅度比显著降低(P<0.05);无机铬组血清锌含量低于对照组,而SPCr和AACr有提高血清锌含量的趋势(P>0.05)。结论:铬的吸收受铬源影响较大。SPCr和AACr的吸收较其他铬源要好,与锌不形成竞争,且在一定程度上可促进锌的吸收;SPCr和AACr的吸收效果更优,可能与其利用了小肽和/或氨基酸的吸收机制,以整体的形式被吸收有关。     

有机铬对肉鸡日粮、粪中微量元素和小肠组织结构的影响

试验选用1日龄爱拔益加(AA)肉鸡792只,设6个处理,每个处理4个重复,每个重复33只鸡。对照组饲喂玉米-豆粕型基础日粮,试验组分别饲喂在基础日粮中添加酵母铬0.2 mg/kg、吡啶甲酸铬0.2 mg/kg和蛋氨酸铬0.1 mg/kg(Ⅰ)、0.2 mg/kg(Ⅱ)、0.6 mg/kg(Ⅲ)的日粮(以Cr3+计),自由采食、饮水,试验期为49 d。旨在研究日粮中添加不同有机铬源对肉鸡日粮、粪中微量元素和小肠组织结构的影响。结果表明,(1)酵母铬组和吡啶甲酸铬组日粮铜水平均显著降低(P<0.05),蛋氨酸铬(Ⅱ)组日粮锌水平显著降低(P<0.05);吡啶甲酸铬组和蛋氨酸铬(Ⅱ)组粪铜、粪锌排泄量均显著提高(P<0.05),且蛋氨酸铬(Ⅱ)组粪锰水平显著增加(P<0.05);不同铬源对日粮铁水平和粪铁排泄量均未产生显著影响(P>0.05)。(2)不同铬源均增加空肠黏膜厚度的趋势,且蛋氨酸铬(Ⅲ)组较对照组显著提高28.57%(P<0.05);不同铬源均能降低回肠绒毛长度和黏膜厚度,除酵母铬组黏膜厚度外,其他各试验组均达到显著水平(P<0.05);各试验组十二指肠绒毛长度和黏膜厚度差异均不显著(P>0.05)。由此可见,铬对日粮和粪中铜、锌、锰水平影响显著,对铁影响不显著;能增加空肠黏膜厚度,显著降低回肠绒毛长度和黏膜厚度。     

日粮铬水平对肉鸡生长性能、免疫机能及胴体脂肪含量的影响

选用３００只１日龄艾维茵肉仔鸡,研究了日粮中添加不同水平的吡啶羧酸铬对肉鸡的生长性能、免疫机能及胴体品质的影响。日粮添加的吡啶羧酸铬水平分别为０、２００、４００和６００μｇ／ｋｇ。试验期为８周。试验结果表明,０～８周日粮添加６００μｇ／ｋｇ的吡啶羧酸铬时肉鸡生长速度最快,显著高于对照组（Ｐ＜０．０５）。添加吡啶羧酸铬２００～６００μｇ／ｋｇ,对３周龄肉鸡的脾脏、胸腺和法氏囊的发育没有显著影响,对肉鸡血清抗体滴度没有显著影响。吡啶羧酸铬可以降低肉鸡腹脂和肝脂率,对改善胴体品质有益。     

铬的生物学功能及其在动物体内的代谢

通过对铬元素的各项理化特性、来源、代谢及生物学功能进行详细的对比、调查和研究，进一步阐述了铬元素的代谢机制、生物学功能与铬在家畜营养学、生物科学及人体医学等方面的重要作用。表明铬元素对人类的生产生活，科学技术的发展有着很高的研究价值。     

有机铬对热应激蛋鸡生产性能和血液生化指标的影响

试验选用91周龄新罗曼商品蛋鸡480只,按2×2双因子试验设计随机分为5组,对照组饲喂不添加铬的玉米-豆粕型基础日粮,4个试验组饲喂在基础日粮中分别添加了以吡啶羧酸铬或酵母铬来源的0.2mg/kg或0.4mg/kg的日粮,试验30d,以研究有机铬对热应激蛋鸡生产性能和血液生化指标的影响。试验结果显示:①有机铬能在一定程度上促进热应激蛋鸡的蛋白质利用,提高热应激蛋鸡的生产性能;②铬水平对血清尿素氮有极显著的影响(P<0.01),添加0.4mg/kg铬组均极显著地低于对照组(P<0.01),说明了补铬能够抑制由高温引起的蛋白质分解过程,从而起到缓解高温应激的作用;③吡啶羧酸铬和酵母铬在作用效果上无显著的差异;从经济效益方面考虑,0.4mg/kg铬水平的酵母铬和吡啶羧酸铬经济效益较高。     

蛋氨酸铬对肉鸡生长、脏器指数及血液生化指标的影响

试验旨在研究日粮中添加蛋氨酸铬对肉鸡生长、脏器指数及血清生化指标的影响,为确定日粮中蛋氨酸铬的适宜添加量提供科学依据。试验选用1日龄AA肉鸡528只,设4个处理,每个处理4个重复,每个重复33只。对照组饲喂玉米-豆粕型基础日粮,其它处理组饲喂分别在基础日粮中添加蛋氨酸铬0.1 mg/kg(Ⅰ组)、0.2 mg/kg(Ⅱ组)、0.6 mg/kg(Ⅲ组)的日粮(以Cr3+计),试验期49 d。结果表明:蛋氨酸铬能显著降低饲料消耗(P<0.05),但对肉鸡各日龄段平均体重、料重比和成活率影响差异均不显著(P>0.05)。除能显著降低心脏相对重量(P<0.05)外,日粮中添加蛋氨酸铬对肉鸡其它脏器相对重量影响差异均不显著(P>0.05)。日粮中添加蛋氨酸铬对血液生化指标影响显著(P<0.05)。因此,日粮中补充蛋氨酸铬对肉鸡生产性能、脏器指数影响不明显;但对血液生化指标影响显著,建议日粮中蛋氨酸铬添加量以0.2 mg/kg为宜。     

铬的生物学作用及其在畜禽生产中的应用

本文叙述了铬的研究历史,铬的分类、不同类型的铬在动物及人体内的吸收情况,铬的代谢分布情况;重点阐述了铬的生物学作用、铬对畜禽生产性能的影响及铬对动物免疫、应激功能的影响,最后对铬的未来研究作了展望。