高铜的促生长作用己逐渐为人们所接受。本文就国外对铜促生长作用及其在动物体内代谢的研究作一综述。
1 铜的促生长作用研究
断奶仔猪和生长肥育猪的铜需要量为3~6mg/kg饲料(NRC,1998)。然而试验证明,添加CuSO4·5H2O使饲料中的铜达到药物学浓度(100~250mg/kg)时,猪的生长速度提高(Barber,1955;Bunch等,1961;Hawbaker等,1961)。Cromwell等(1989)通过试验计算出,当补充CuSO4使饲料中铜达到242mg/kg时,断奶仔猪的生长速度最快。以硫酸铜的形式补充125~250mg/kg铜,能促进断奶仔猪(Bunch等,1965;Stahly等,1980;Cromwell等,1989)和生长肥育猪(Hawbaker等,1961;Cromwell等,1978;Prince等,1979)的生长,提高饲料效率。研究推测,铜在猪胃肠道中具有同抗生素类似的作用,因而能促进生长(Bunch等1961;Habeker等,1961)。铜和抗生素同时添加,与只添加铜相比,动物生长速度要更快一些(Stahly等,1980;Roof和Mahan,1982;Edmonds等,1985)。
关于药理学浓度的铜对增重的促进作用,报道也不完全一致。早期有报道说,以硫酸铜形式添加250mg/kg Cu,对猪增重具有提高作用(Bowler等,1955;Barber等,1955;Barber等,1957)。后期对硫酸铜的研究证明,生长阶段125mg/kgCu与250mg/kg Cu对猪增重的提高作用相同,而整个生长育肥阶段250mg/kg Cu更为有效(Bellis,1961;Ritchic等,1963;Kline等,1973)。对断奶仔猪研究发现,125mg/kgCu对增重的促进作用高于(Stahly等,1980;Coffey等,1994)或等于(Roof和Mahan,1982;Cromwell等,1989)250mg/kgCu。而Armstrong和Spears等(2000)试验证明,高铜(CuSO4)没有促进生长性能的提高。这些试验结果的差异可能与试验环境有关。Kornegay等(1975)和Stansbury等(1990)指出,如果动物健康、环境清洁卫生,微量元素铜和抗生素的作用效果不大。
另外一些形式的铜,如碳酸铜(Bunch等,1965)、赖氨酸铜(Coffey等,1994;Apgar等,1995)、三氯化铜(Cromwell等,1998)和有机铜整合物(Zoubck等1975;Stansbury等,1990)等对猪生长的促进作用研究显示,上述铜复合物与CuSO4一样有效。Coffey等(1994)和Zhou等(1994)还报道,赖氨酸铜对猪生长性能的促进作用要优于硫酸铜。肉鸡试验证明,相对于硫酸铜而言,较低浓度的柠檬酸铜即可有效促进鸡的生长(Pesti和Bakalli,1996;Ewing等,1998)。另外一些研究表明,一半硫酸铜剂量的柠檬酸铜,同样可以使断奶仔猪生长达到最快(Dove,1998)。降低饲料中铜浓度,可以减轻动物粪便中铜对环境的污染。
2 铜的代谢研究
传统上主要是利用肝脏中的铜浓度来测量铜的生物利用率。许多研究,包括猪(Hedges和Ko-rnegay,1973;Cromwell等,1989)、鸡(Czarnecki等,1984;Baker,等,1991)、鼠(Milne和Wcswing,1986)等都己证明,当日粮中铜浓度高于250mg/kg时,肝脏中的铜积累随日粮中铜浓度上升而呈线性增加;而当日粮铜浓度低于250mg/kg时,一些研究则发现,肝脏铜浓度无此规律(Hedges和Korne-gay,1973;Cromwell等,1989;Cromwell等,1998)。mstrong和Spears等(2000)试验证明,以硫酸铜形式添加225mg/kg Cu引起肝脏铜浓度升高(p>0.01),而66mg/kg Cu和柠檬酸铜形式l00mg/kg Cu组,肝脏铜浓度和对照组无差异(p>O.10)。他们得出的结论是:当铜浓度低于225mg/kg日粮而满足营养需要时,肝脏铜浓度并不能准确的评价铜源生物利用率。
利用血浆铜浓度来衡量铜的生物利用率也有一些研究。Apgar等(1995)报道,血清Cu浓度随日粮Cu浓度的增加(100,150,200mg/kg)而上升。然而Roof和Mahan等(1982)报道,只有当日粮中Cu浓度达到375mg/kg和500mg/kg时,血浆Cu浓度才会上升,250mg/kg或低于250mg/kg不会引起血浆Cu浓度上升。Amstrong和Spcars等(2000)试验证明,225mg/kg的Cu组,能够引起血浆Cu浓度升高,然而血浆Cu浓度与日粮Cu浓度无线性关系。
胆汁铜浓度一直被用于评价铜缺乏鸡(0~2mg/kg日粮)对各种铜源的生物利用率(Anoyagi和Bakcr,1993a、b、c)。在这些研究中,胆汁铜浓度随铜添加量的增加而呈线性增加。 Bowland等(1961)报道,猪体内吸收的铜,主要经由胆汁分泌渠道排出,因此胆汁铜的分泌量,也可以评价柠檬酸铜和硫酸铜的生物利用率。Czamecki等(1984)报道,只有当日粮中铜的浓度超过250mg/kg时;胆汁中的铜浓度才会增加。Armstrong和Spcaw等(2000)试验证明,以硫酸铜形式补充225mg/kg铜时,动物的胆汁铜浓度较高,而低浓度的铜(33、66、l00mg/kg)与对照组相比,却没有引起胆汁铜浓度升高。由这些报道我们似乎可得出这样的结论,当日粮中的铜缺乏(0~2mg/kg)时,要评价鸡对铜源的生物利用率,测量胆汁中铜的浓度是最好的方法(Anoyagi和Bakcr等,1993a,b,c);而当日粮中的铜浓度高于250mg/kg时,测量肝脏中的铜浓度,则是最好的方法(Baker等,1991)。
3 铜的研究前景
如前所述,无论作用机制如何,高铜对动物的促生长作用不容否认。然而随着人类进入21世纪,人们将更重视生态环境。高铜制剂带来的环境污染,使人们有必要研究利用率较高的铜制剂如有机铜,使其可达到与使用较高浓度无机铜同样的促生长效果,以减轻环境污染,符合饲料工业发展趋势。