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鋅對動物體健康影響的研究進展

  作者: 來源: 日期:2005-09-12  


      
  
      微量元素鋅(Zn)是動物必需的礦物質元素,其作用及臨床應用是當前微量元素營養研究中較為突出的一種。大量研究證明,鋅在動物生長發育過程中具有極其重要的生理功能和營養作用。
      1     影響鋅吸收與代謝的因素——因子間的互作
      食物中的組氨酸、谷氨酸利于鋅的吸收;多量谷物、牛奶顯著抑制鋅的吸收;周期表上與鋅鄰近的鈣。汞、銅、鉛、鐵、銅等元素,可在分子水平上與鋅相競爭,故如果上述元素過量可抑制鋅的吸收;反之,鋅過量也可抑制硒的吸收而產生類似維生素E缺乏癥。在飼糧中使用高銅、高鋅,必須同時使用高鐵。過多的鈣可與植酸鋅形成鋅一植酸一鈣復合物,加重植酸對鋅的吸收性抑制,而促進銅的吸收;維生素D3可強化鋅的吸收;維生素A能通過增強鋅的轉運,增加鋅的吸收。吡啶羧酸能促進鋅的吸收;含半胱氨酸高的飼糧,鋅的吸收較強;過多的鈣可降低可溶性鋅的量;磷可通過鈣而影響鋅的吸收。
      鋅在動物性食物中含量一般較植物性者為多,且吸收較容易。某些食物對鋅的吸收影響極大,其中纖維素不僅能刺激腸道蠕動而加快排泄,且其所含的羧基和羥基,還能通過離子交換作用,顯著地減少鋅的吸收。食物中的植酸鹽能與鋅和鈣形成不溶性的復合物而阻礙其吸收。
      各種動物鋅的吸收率約為30%~60%。體內鋅含量、體鋅平衡狀態和吸收細胞內束縛鋅的物質對鋅的吸收起調節作用。有機酸、氨基酸等低分子量配位體與鋅形成整合物促進鋅的吸收。植酸、葡萄糖硫苦等與鋅有桔抗作用,降低鋅的吸收。動物在應激條件下鋅的吸收率也降低。
      2   鋅對動物機體務器官的影響
      2.1   鋅對眼睛及視力的影響
       
      維生素A缺乏或不足時,引起動物暗適應能力降低,夜盲癥。角膜角化及視力障礙。鋅是維生素外代謝的重要金屬離子,參與維持眼組織的正常形態及視覺功能。鋅缺乏時,引起視網膜桿體和錐體功能異常。國外報道,體內缺硒。銅、鋅與人的近視有關。
      2.2   缺鋅對心血管系統的影響
      鋅可抑制脂質過氧化和組織胺的釋放,具有穩定細胞膜和溶酶體膜的作用。低鋅時各種生物酶的穩定性改變,從而使膜的通透性增加,。心肌損傷加重。
      2.3   鋅對動物骨骼的影響
      小雞缺鋅時,長骨的成骨活性降低,同時軟骨形成減少,而軟骨基質量增多。缺鋅動物體內鋅儲量的耗盡,會改變骨的礦化作用,從而降低骨骼中含鋅量。尤其是幼年動物,常發生骨骼異常。成年動物可見肢蹄炎性病變。小牛日糧缺鋅時,產生僵硬的步態和弓形的后肢。由于關節囊滑膜滲出液體使附關節、膝關節和球關節腫大。泌乳母牛由于嚴重缺鋅使后肢皮膚和骨骼發生炎性損害。
      3   鋅對三大物質代謝的影響
      3.1鋅對糖類代謝的影響
      鋅是糖分解代謝中3一磷酸一甘油醛脫氫酶、乳酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶的輔助因子,直接參與糖的氧化供能途徑。鋅協同鉀作為糖異生的關鍵酶果糖二磷酸酶的抑制劑,與激活劑錳、鎂共同調節糖異生作用,使非糖物質轉變為糖。
      3.2鋅與脂類代謝的影響
      鋅與脂蛋白和膽固醇代謝有關。缺鋅可引起動物和人血清膽固醇下降。大鼠實驗證實:缺鋅所引起的總膽固醇(T)下降主要是高密度脂蛋白一膽固醇(HDL-C)選擇性下降。還有資料表明:鋅含量與總膽固醇(TC)、低密度脂蛋白一膽固醇門(LDL-C)呈負相關,與甘油三酯(TG)無明顯關系。
      3.3  鋅對蛋白質代謝的影響
      鋅與蛋白質關系最為重要。鋅是構成含鋅蛋白質的重要組成成分。鋅是DNA聚合酶、RNA聚合酶的輔助因子,直接參加細胞內核酸的合成以及蛋白質合成,促進細胞的分裂增殖,有利于組織的生長。發育。更新及修復。鋅還參加了血清蛋白質及運鐵蛋白的合成,有利于在血液中運輸代謝物。
      Dreosti IE
      A(1976)報道,在缺鋅后48h便出現蛋白質合成障礙。體內含鋅酶活性不同程度下降,基礎代謝率降低。血漿白蛋白水平下降,運輸代謝物的能力減弱。缺鋅還使得食欲與消化功能低下,使動物蛋白質攝入量下降,造成營養不良。
      缺鋅后引起氨基酸氧化加強;蛋氨酸結合到組織蛋白減少;胱氨酸參加皮膚蛋白合成減少;甘氨酸及脯氨酸合成膠原過程受阻,從而引起血中蛋氨酸、胱氨酸、甘氨酸、脯氨酸濃度增高。缺鋅還可造成胱氨酸、亮氨酸、賴氨酸代謝紊亂。另外,鋅是鳥氨酸氨甲酰轉氨酶的輔酶,參與尿素的生成。Rabbani(
      1991)報道,缺鋅時該酶活性降低,尿素生成障礙,血氨水平增高。
      4  鋅對動物免疫的影響
      
      Frakerb(1993)報道,適量鋅有提高血粒細胞和腹腔吞噬細胞的殺菌作用。淋巴細胞特別是T淋巴細胞對缺鋅特別敏感。日本學者指出:缺鋅可抑制T淋巴細胞的增殖和分化,從而引起T淋巴細胞功能損害。高鋅使胸腺激素活性受到抑制,從而抑制了T淋巴細胞增殖和分化的功能,使T淋巴細胞的分化出現障礙。高鋅則可通過干擾其它營養素尤其是銅、鐵的吸收而影響免疫細胞的發育。唐方等
      (1992)認為,鋅缺乏可直接導致Mф超微結構的改變,由于形態的改變而導致其功能下降,臨床表現的反復呼吸道感染可能與鋅有關。Ayte
      n(1992)報道,長期頑固的鋅缺乏可能引起腸道上皮細胞的改變。Principi等也證明,腸黏膜形態和功能易受缺鋅的影響。鋅缺乏可直接導致小腸上皮細胞超微結構的變化。
      缺鋅動物的免疫臟器多明顯萎縮,國內外文獻均有報導。缺鋅后小鼠胸腺、脾臟明顯萎縮;在缺鋅條件下,胸腺素活性下降,并且同時伴隨著T細胞亞群,淋巴因于活性的變化。吳水冰等通過對高鋅大鼠的免疫功能的觀察,認為大鼠在攝入超過正常需要量10倍的鋅劑后,出現了生理紊亂,其中包括胸腺重量減輕,胸腺肽含量及活性顯著降低,T細胞分化障礙。
      5   鋅與食欲及消化功能的關系
      動物缺鋅后,食欲下降,主要原因是①缺鋅妨礙核酸和蛋白質合成。因此,細胞轉換率很高的味蕾易于受累;②鋅是味覺素(gustin)(一種含2個鋅離子的唾液蛋白)的組成元素之一。味覺素對口腔新膜。上皮細胞的結構、功能。代謝有重要作用,缺鋅影響舌乳頭中味蕾小孔的形態和功能。另外缺鋅可導致頰上皮細胞角化,大片脫落,遮蓋味蕾孔上,使得食糜難以和味蕾接觸,從而阻礙味覺產生沖動。
      6   鋅對動物健康的影響
      鋅是相對無毒的,并不是完全無毒的。白家駟等(1994)報道,當人體攝入正常鋅需要量的 
      40~50倍時,可發生急性中毒癥狀,而補鋅的劑量超過10~20信也可出現有害作用。 Festa MD,et al(
      1985)報道,當人體攝入正常鋅需要量的40~50信時,可發生急性中毒癥狀,而補鋅的劑量超過10~20信時即對機體產生不利影響,甚至正常鋅量的5信或者接近正常需要量時,也出現有害作用。Less
      GJ,Lehmann
      等(1990)研究認為,生物體內過量的鋅對哺乳動物中樞神經系統有作用迅速的神經毒性,可導致神經元。膠質細胞的損傷。動物實驗證明,在飼料中補充過量的鋅,多數動物體重下降,出現小細胞低色素性貧血;紅細胞生存期縮短;血漿銅藍蛋白、肝臟及心臟中超氧化物歧化酶等酶活性下降。血、肝、腎中鋅的濃度升高,鐵銅濃度下降。
      7   鋅對動物生長性能的影響
      許祥榮等(2001)報道,豬的日糧中添加 3
      000mg/Kg硫酸鋅可顯著地提高豬的采食量、日增重和顯著地降低料重比和腹瀉率。腹瀉常與病原性大腸桿菌相關,豬的日糧中添加高鋅對大腸桿菌呼吸鏈有抑制作用,可顯著地降低豬的腹瀉率,這可能是高鋅抗腹瀉的機理。Fryer(1992)認為,鋅通過抑制病原性大腸桿菌的生長,提高動物機體免疫水平而抑制腹瀉的發生。William.A
      Dudle-cash(1997)報道,肉用仔雞日糧中添加
      30mg/kg的鋅可以顯著地提高日增重。羅明朗(1992)報道,艾維因肉雞飼喂含40mg/kg鋅的日糧,可以提高飼料利用率1%。Mcnnanshton(1996)報道,在肉用仔雞日糧中添加20mg/kg鋅,可以使飼料效率提高二2.75%。張照熙等(1996)試驗證實,在肥育黃牛日糧中,通過添加適量的蛋氨酸鋅,不僅對肥青黃牛的日增量有明顯的促進作用,還可提高飼料轉化率和經濟效益。
      8   鋅對應激的影響
      鋅缺乏癥常出現在應激、創傷和感染的動物群中。應激對鋅代謝的影響很明確,如血清鋅濃度下降,與蛋白質紹合的鋅量改變以及尿鋅排出增加等。應激時,還會發生鋅的體內重新分布,即鋅從某些組織如胰至肝臟,這種鋅的再分配可能有利于保護鋅的某種特別重要的功能。另外,血清鋅濃度的下降將使細菌缺少生長的適宜環境(稱做鋅“抑制”)。

      
      目前人們對動物鋅缺乏的預防和補充方式尚無最佳方案,補鋅常用無機鋅和有機鋅。無機鋅如硫酸鋅、氧化鋅、醋酸鋅,在人醫臨床上,廣泛地使用硫酸鋅(ZnSO4·7H2O)、N一乙酸羥脯氨酸鋅鹽、葡萄糖酸鋅(35mg/片)(含鋅5mg)作為鋅的補充劑。有機鋅如蛋氨酸鋅、賴氨酸鋅。鋅在動物體內的轉運、儲存和利用,主要是以有機態結合,無機態鋅要經過崩解等轉化才能被動物所利用。

 
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