NASEM2021-奶牛微量矿物质需求的变化情况

2022-08-12

关于微量矿物质,NASEM2021纳入了两个重要参数。微量矿物质需要量(Req):定义为满足50%健康动物某阶段需求的平均摄入量。适宜矿物质摄入量(AI):在试验数据有限的情况下,由专家小组定义的每日平均摄入量。AI在REq无法确定的情况下使用。NASEM2021指南中考虑了9种奶牛必需的微量矿物质:铬(Cr)、碘(I)、钼(Mo)、钴(Co)、铁(Fe)、硒(Se)、铜(Cu)、锰(Mn)和锌(Zn)。与NRC2001相比,NASEM2021指南中Cu、Mn和Zn的推荐量发生了很大的变化,Cr、I和Co的推荐量有微小变化,而Fe和Se的推荐量保持不变。

铜(Cu)的推荐量Cu是多种蛋白质的组成成分,包括细胞色素C氧化酶、胞质超氧化物歧化酶、赖氨酰氧化酶和酪氨酸酶。此外,Cu是血红蛋白合成和铁代谢所必需的成分。对于哺乳动物而言,当日粮Cu含量处于低水平时,Cu的肠道吸收率会上调,反之亦然。在NASEM2021指南中,商业通用的Cu添加剂的AC被设置为0.05。在这种情况下,用户采用除硫酸铜以外的添加剂,需要根据特定产品和情况修订该值。在NASEM2021指南中,奶牛Cu的维持需要含量增加了近一倍(0.0145mg/kg BW vs. 0.007mg/kg BW),泌乳需要由0.15mg/kg大幅降低至0.04mg/kg产奶量。

锰(Mn)的推荐量Mn是多种酶和蛋白质的辅助因子,是脂类、碳水化合物和氨基酸正常代谢所必需的成分。在NASEM2021和NRC2001指南中,Mn添加剂的AC的相对差异相同。然而,与NRC2001相比,实际AC值减少了一半。氯化锰和硫酸锰的AC改为了0.005(NRC2001为0.01),基础日粮的AC改为了0.004(NRC2001为0.0075)。此外,基于RBV研究,碳酸锰和氧化锰的AC分别为0.0015和0.003。在NASEM2021中,泌乳牛和干奶牛Mn的需要量都大大高于NRC2001。

锌(Zn)的推荐量Zn在众多营养物质代谢、免疫功能、基因和激素调节以及细胞信号传递中起着重要的作用。此外,Zn还是200多种酶的关键成分。在NRC2001中,氯化锌、硫酸锌和碳酸锌的AC为0.20,采用了该数值。然而,对于氧化锌,根据RBV研究,其AC值改为了0.16。在新版NASEM2021中,采用析因法来确定日粮Zn的需求量。泌乳牛和干奶牛日粮的Zn含量需要分别达到60和25mg/kg,才能满足需求。

钴(Co)的推荐量在反刍动物中,Co是瘤胃中维生素B12或钴胺素合成的前体物质。日粮中的Co,部分可以以离子的形式被吸收。NASEM2021中Co的计算公式:Co(AI,mg/d)=0.2×DM(kg)。在典型日粮中,不额外添加Co的含量约为0.1ppm,因为需额外添加0.1-0.2ppm的Co。日粮中Co的含量超过0.4ppm,也不会影响奶牛体内维生素B12或钴含量。

碘(I)的推荐量I的大部分来源都很容易吸收,常用的是Na、K和Ca的碘化物。在NASEM2021指南中,I的计算公式为:I(AI,mg/d)=0.216×BW0.528+0.1×产奶量(kg/d)。

铬(Cr)的推荐量Cr是一种含Cr小肽的组成部分,负责改善胰岛素的功能。在奶牛方面,Cr的适宜需要量尚未量化。目前,美国只批准了丙酸铬作为奶牛养殖中的添加剂,最大添加量为0.5mg/kg DM。尽管由于缺乏研究,尚不能确定泌乳牛Cr的适当摄入量。然而,日粮中添加0.01mg/kg BW的Cr,可提高奶牛泌乳早期的产奶量,且能改善奶牛和肉牛的免疫功能。
铁(Fe)的推荐量成年奶牛中,Fe缺乏非常罕见。NASEM2021有关Fe的建议与NRC2001相同。对于一头体重650kg,产奶量25kg/d,妊娠205d,干物质采食量20kg/d的奶牛来说,每天可吸收Fe的需要量为41mg。日粮Fe的AC设置为0.1,那么日粮Fe的含量需要达到20mg/kg DM才能满足需求。在奶牛的不同生理阶段,哺乳犊牛是唯一需要额外补充Fe的阶段。在犊牛生长阶段,日粮Fe含量50mg/kg Dm,足以维持生理代谢功能。

钼(Mo)的推荐量Mo是黄嘌呤氧化酶、醛氧化酶和亚硫酸盐氧化酶的辅助因子。有关Mo缺乏没有相关报告,也不建议额外补充Mo。由于Mo对铜吸收的拮抗作用,Mo中毒的临床症状与Cu缺乏相似。提高日粮中Cu的浓度,通常可以解决Mo中毒的临床症状。

硒(Se)的推荐量在NRC2001指南中,所有阶段奶牛的Se的推荐量为0.3mg/kg DM。关于Se的推荐情况,NASEM2021指南中没有变化。目前,美国食品药物监督管理局(FDA)将Se的添加量限定为0.3 mg/kg DM,足以维持大多数奶牛的Se平衡。

新版NASEM2021指南基于适宜摄入量,对奶牛微量矿物质的需求进行了关键性更新。了解日粮以及各种原料中微量矿物质的含量,对于精准制定日粮非常重要。与NRC2001相比,为了确保奶牛微量矿物质摄入量适宜,Co、Cu和Zn的推荐量变化尤为重要。