微量元素是动物维持生命和生产必不可少的营养素，它的显著特点之一是：使用剂量小而作用大。尽管微量元素在生物体中的含量不足0.01%，却参与机体几乎所有生理生化过程，与动物生长和健康密切相关。它们在动物体内参与酶、维生素和激素的形成和激活作用；也参与调节物质代谢，并决定着机体的生长发育和繁殖机能，以及动物的生产效率和产品质量。因此，微量元素的供给和吸收利用至关重要。

一、微量元素的作用

1、锌、铜、锰与奶牛肢蹄病

蹄病是奶牛养殖中三大疾病之一，每年会给奶牛养殖者带来巨大的损失。因此，通过饲养管理和奶牛营养管理来控制蹄病也是奶牛养殖的重点。

（1）锌与肢蹄病

锌是动物体多种酶和蛋白质的组成成分，可参与多种代谢反应，是蹄角质角化过程中最为关键的矿物元素之一。锌参与激活的酶能够催化角质形成细胞分化。同时，角蛋白和角质素的合成也离不开锌，它能够增强蹄的硬度和完整性；锌参与胶原蛋白的形成，胶原蛋白直接参与原始软骨细胞的分裂，进而影响骨的钙化。骨中锌的含量影响骨的密度，锌含量越高，骨的密度越大，反之则骨的密度越低。当锌缺乏时，动物会发生皮肤角化不全，蹄坚硬性和完整性下降，蹄壳变形、开裂，骨骼发育异常等病理现象。

（2）铜与肢蹄病

铜是多种酶的组成成分，铜可以激活细胞色素氧化酶、赖氨酰氧化酶、巯基氧化酶、硫醇氧化酶、氨基氧化酶等。铜缺乏会导致以上酶的数量不足，从而导致供给到角化细胞的能量不足；导致蹄角质细胞的完整性受影响；导致角化细胞基质的结构强度受影响；影响形成异锁连素和锁连素，从而不利于于形成结构完整的骨胶原和弹性正常的硬蛋白，因此在骨骼和角质形成过程中铜起着重要作用。奶牛缺铜容易导致蹄裂、腐蹄病、蹄底脓肿等蹄部疾病。

（3）锰与肢蹄病

锰是很多酶的激活剂，奶牛缺锰会导致，导致促进软骨和骨骼基质中酸性粘多糖的合成酶不足，从而影响合成软骨和胶原质；奶牛缺锰会导致蛋白多糖分子的硫酸软骨素侧链合成受影响，而蛋白多糖是正常软骨和骨的重要组成成分。奶牛缺锰会导致为蹄角质细胞提供能量的碳水化合物合成不足，进而影响蹄角质细胞的角化。动物缺乏锰时，软骨的生长会受到损害，会导致骨骼发生畸形。骨骼中其他无机物的沉积也受锰的影响。因此，奶牛缺锰会引起四肢骨骼和关节变形而导致肢蹄病的发生。

2、锌、铜、锰、硒与氧化应激

氧化应激是指机体在遭受各种有害刺激时，体内高活性分子如活性氧自由基和活性氮自由基产生过多，氧化程度超出氧化物的清除，氧化系统和抗氧化系统失衡，从而导致组织损伤，是导致机体发病和衰老的重要因素。机体的抗氧化应激能力越强，则奶牛越不容易感染疾病。

（1）锌与氧化应激

锌在生物体的抗氧化应激中起重要作用。锌可以阻止金属离子与过氧化氢和超氧化物反应生成羟自由基，锌是铜/锌-超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）的重要金属辅基之一，缺锌会显著降低 Cu/Zn-SOD活性。锌能够激活体内的谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px），减少体内自由基。锌缺乏会使生物体内具有活性的 GSH-Px 数量减少，导致脂质的过氧化增多，从而使 GSH-Px 消耗增多并且导致活性降低。锌还可以诱导肝脏合成金属硫蛋白（MT），从而抵制自由基的损害。

（2）铜与氧化应激

适量的铜在生物体内具有抗氧化应激的作用。铜是铜蓝蛋白的必需成分，铜蓝蛋白具有抗自由基损伤的作用；铜是酶抗氧化系统中铜/锌-超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）的活性中心。铜缺乏会导致铜蓝蛋白的含量和 Cu/Zn-SOD 的活性显著降低，从而使机体的抗氧化能力降低。铜的缺乏能够导致生物体组织中铁的沉积，铁可以导致自由基的产生。

（3）锰与氧化应激

锰是Mn-SOD的重要组成成分，Mn-SOD 主要存在于线粒体基质中，是生物体内的自由基清除剂，主要作用是避免自由基对线粒体膜的损伤。缺锰会降低 Mn-SOD 的活性，从而使机体的抗氧化能力降低。

（4）硒与氧化应激

硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的组成成分，谷胱甘肽过氧化物酶是细胞抗氧化系统的一个重要组成成分，能把过氧化脂类还原，保证生物膜的完整性。缺硒不仅会导致胎衣不下，还会损伤嗜中性粒细胞的杀菌能力，导致乳腺炎增多。

3、锌、铜、锰、硒与免疫功能

（1）锌与免疫功能

锌是机体免疫系统中最基本的微量元素之一，它的多种生化功能对于维持生物体正常的免疫功能非常重要。锌缺乏会损伤胸腺的功能，降低嗜中性粒细胞、巨噬细胞的吞噬作用、降低天然杀伤细胞的活性，增高病毒和细菌及霉菌感染的几率；奶牛机体发生感染、炎症的几率增高。

（2）铜与免疫功能

铜在机体免疫过程中起重要作用。缺铜使淋巴组织器官中淋巴细胞数量减少。铜是构成血清免疫球蛋白的重要结构成分，缺铜会导致T淋巴细胞功能缺陷。铜还可激活天然杀伤细胞、巨噬细胞的活性及淋巴因子的功能，其作用主要为杀菌和溶菌，起到吞噬细胞和抗体防御能力的作用。缺铜会引起细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫功能的下降。

（3）锰与免疫功能

二价的锰可以刺激免疫器官产生免疫细胞，从而增强机体的细胞免疫功能。锰可以增加体内干扰素含量，使巨噬细胞的吞噬作用增强，缺锰会导致胸腺、脾脏等免疫器官重量的降低。锰不足或过量都会抑制抗体的产生。

（4）硒与免疫功能

硒缺乏可降低奶牛血液和乳中的中性粒细胞对乳房炎病原体的杀伤能力，降低中性粒细胞中自由基的含量。降低巨噬细胞的吞噬作用及淋巴因子的功能。导致奶牛机体的免疫力下降，容易感染乳房炎。

4、锌、锰、铜的其他作用

锌具有调节食欲的功效，锰是合成胆固醇必须的，胆固醇是类固醇激素、雌激素、孕酮、睾丸激素合成的前体物质，所以缺锰导致奶牛发情周期紊乱，影响繁殖。铜和铁一样也是血红素合成元素之一，缺铜会导致缺铜性贫血。

二、有机微量的优势

1、生物利用效价高

有机微量元素与无机微量元素相比，有机微量元素的生物利用率较高。主要是因为一般的微量元素无机盐和有机盐被动物体摄入后，必须先要借助辅酶的作用，与氨基酸或者其他物质形成螯合物或络合物，才能够被机体吸收。吸收后的金属元素与蛋白质结合被运送到机体所需要的部位时才能发挥功效。蛋氨酸锌、蛋氨酸铜等氨基酸螯合物或络合物是动物体吸收和转运金属离子的主要形式，也是动物体内合成蛋白过程最主要的中间产物，采用该形式不仅吸收快，而且能够减少许多生化过程，节约能量的消耗，从而使其具有较高的生物学效价。另外，动物体内存在必需氨基酸库，配体为必需氨基酸的有机微量元素更容易以氨基酸或小肽的形式储藏在体内，防止被快速代谢，从而增加动物微量元素体贮备。因此，相较于无极微量元素，有机微量元素用量更少，安全性和效益更高。

2、减少矿物元素相互拮抗

无机微量元素具有不稳定和易结合的特点，发生相互作用的可能性要比其他物质容易。这些作用发生在饲料之间，在消化道组织和细胞代谢过程中微量元素之间以及与常量元素之间在吸收排泄、转运代谢、功能发挥等过程中存在许多拮抗。这拮抗作用发生在消化道中的主要形式是：①元素间发生简单的化学反应。如日粮内镁过多，在消化道内可形成磷酸镁，从而阻碍磷的吸收。②被胶体颗粒吸附。如铁与锰有相同的电子轨道 、构型和配位数，可固定于非溶性的镁盐或铝盐表面，从而使铁与锰在消化道的吸收减少。③离子在肠壁上竞争载体。铜与锌都是在小肠吸收，它们在金属硫蛋白或肠粘膜中可互相竞争结合部位，从而导致互相吸收抑制。有机微量元素在动物机体内的吸收与无机盐不同，氨基酸及蛋白螯合物利用肽和氨基酸的吸收机制，以氨基酸或肽的形式被吸收。因此不存在相互拮抗的作用，从而用量更可控，更合理。

3、避免与饲料中的抗营养因子拮抗

无机微量元素在动物肠道内能与纤维、植酸等结合在一起形成稳定的结构，如中性洗涤纤维（NDF）能与二价铁结合影响吸收；植酸能与二价的铜、铁、锌结合生成沉淀，从而降低吸收；而有机微量元素中的金属离子位于螯合物中心，与配体通过配位和共价键结合后，其分子内电荷趋于中性，形成稳定结构，不会被日粮中的抗营养因子结合而影响吸收。

4、抗氧化和提高免疫的能力更强

近年来大量的研究表明，有机微量元素在提高免疫功能，改善肠道健康和减少应激方面优于无机盐微量元素。能够增强机体的抗疼痛能力，最大限度的提高机体的免疫应答反应，促进细胞免疫和体液免疫，发挥抗应激和抗病的作用。

5、化学性质稳定

无机盐分子中，阴、阳离子通过静电形成不够稳定的离子键，所以极易与其他物质发生化学反应，化学结构极不稳定；而有机微量以微量元素离子为中心，将氨基酸中的氧和氮原子包裹在微量元素的外面，将微量元素封闭起来，这使得它具有比较稳定的化学性质，也使得分子内电荷趋于中性，在体内可以有效保护金属离子，从而使金属离子避免与胃肠道中的胃酸和日粮中的其他成分等物质发生不良反应。尤其氨基酸螯合物是通过配位共价键结合，其稳定性比通过离子键结合的络合物更高。

三、小结

微量元素是奶牛不可或缺的营养物质，过量和不足都会对机体造成不良影响。相较于无机微量元素，有机微量元素对增加奶牛采食量，提高生长速度和繁殖力，改善产品品质和机体免疫力、抗氧化功能，降低应激等方面均有促进作用；其更好的安全性、稳定性可以有效避免微量元素对其他营养物质的破坏，减少微量元素的拮抗，提高微量元素的利用效率和养殖安全。（转载自“健荷奶牛技术”）