鉻對家禽生長性能的影響及其分子機理研究

汪宴廷，趙晶晶，范秀華

（1.四川省樂山市市中區畜牧食品局，四川 樂山 614000；2.四川農業大學動物科技學院，四川 雅安 625014）

1 鉻的生物學功能

1.1 參與糖代謝 鉻作為動物葡萄糖耐量因子（GTF）的主要活性成分，其作用就是協助和增強胰島素的功能。鉻作用于細胞上的胰島素敏感部位，提高細胞表面胰島素受體的數量或激活胰島素和膜受體之間的二硫鍵而加強胰島素與受體位點間的結合，從而刺激外周組織對葡萄糖的利用，維持血糖的正常水平。

1.2 參與脂類代謝 鉻對脂類代謝的作用主要是維持血液中的膽固醇平衡。補鉻可通過調節各種脂蛋白含量和膽固醇的代謝而對機體的脂類代謝產生有益的調節和改善作用。

1.3 參與蛋白質和核酸的合成 鉻對氨基酸的作用主要是促進氨基酸進入細胞，從而提高蛋白質合成能力鉻可促進胰島素由血液向周圍組織轉移，特別是使肌肉細胞對胰島素的內化作用加強，同時增強肌細胞對葡萄糖及亮氨酸等氨基酸的攝取，進而促進機體對蛋白質的合成代謝。鉻促進氨基酸進入細胞，影響核蛋白、RNA和核酸的合成，保護RNA免受熱變性，維持核酸的結構。

1.4 其他

1.4.1 鉻與礦物質代謝 鉻作為堿性磷酸酶（AKP）的激活離子之一，對骨鹽的沉積和骨骼生長有重要作用。許多研究表明，鉻會影響Zn2+和Mn2+吸收，鉻與鎂協同能促進糖代謝，鉻與錳在調節糖代謝上有相互促進的作用，鉻可降低釩對雞的毒性，鉻可影響鋅吸收。

1.4.2 鉻與機體免疫、應激反應的關系 三價鉻可增強機體免疫功能和抗應激能力，并可刺激機體的造血功能。鉻是處在應激狀態下的動物所必需的一種營養物質，補充有機鉻可提高應激動物的生產性能，調節內分泌。

2 鉻發揮生物學作用的機理

2.1 胰島素 胰島素是一種多肽激素，由胰臟蘭氏小島的B細胞分泌，通過調節外周組織的葡萄糖攝取和代謝而對體內葡萄糖的平衡起著關鍵作用，同時也對脂肪、蛋白質的代謝，核酸的合成和某些基因的表達起著調節作用，胰島素在細胞水平的作用是由胰島素與靶細胞膜胰島素受體結合所啟動的。

2.2 胰島素受體 （IR） 胰島素受體廣泛分布于全身各組織細胞膜，每個細胞約有1000～300 000個受體，大多數含1萬個受體。胰島素受體是糖蛋白，由2個α亞基及2個β亞基即α2β2構成，α亞基及β亞基通過一個氫鍵相連。β亞基具有酪氨酸蛋白激酶活性，又可分為三區：胞外結構域、跨膜區及胞質結構域，在胰島素受體信號傳遞中發揮重要作用。

2.3 胰島素受體底物1（IRS-1） 胰島素受體底物（IRSs）是能夠被激活的胰島素受體酪氨酸激酶作用的底物，其上具有十幾個酪氨酸殘基可被磷酸化，磷酸化的IRSs能夠結合并激活下游效應物。IRSs在被胰島素受體磷酸化以后，如同一塊“磁鐵”與那些具有SH2結構域的蛋白結合，根據所結合蛋白的具體結構產生不同的效應，如激活SH2蛋白的酶活性、改變蛋白質構型并同另外的蛋白結合或者引起蛋白質從細胞的一個部位轉移到另一個部位。

2.4 IR和IRS-1介導的胰島素信號傳遞途徑 IR分布于細胞膜上，但IRS-1分布于細胞漿內，不含跨膜結構，故細胞膜上無IRS-1。實驗中可能發現有極少量IRS-1連接在細胞膜上，可能是胰島素刺激后IRS-1與IR相互結合所造成的。胰島素與IR結合后，被一起吞入細胞漿，進入一個局部酸性環境中，此時胰島素與其受體解離，胰島素和部分IR被分解，部分IR則再轉回到細胞膜上。胰島素受體的胞內轉移一方面解除了胰島素的持續刺激，另一方面使IR能夠與胞漿內的IRS-1充分結合。

3 在家禽上的應用

3.1 鉻對蛋雞生產性能及雞蛋品質的影響 許多研究表明，鉻能顯著提高蛋雞產蛋率，并使卵黃膽固醇水平顯著下降和哈夫單位上升。李海峰等報道，在120日齡的羅曼褐蛋雞日糧中分別添加0、400、500、600、700mg/kg鉻，發現在600、700mg/kg濃度時產蛋率顯著提高（P<0.05），卵黃膽固醇含量顯著降低（P<0.05）。劉平祥等的研究表明：對80只23周齡的海蘭褐蛋雞進行補鉻試驗，結果0、5、50mg/kg的鉻添加水平對雞的采食量、殼厚、蛋殼密度及蛋形指數均無顯著影響；而5mg/kg鉻添加水平有利于早期蛋增重的提高、高哈夫單位的維持以及產蛋率的提高和產蛋高峰的持久（90%）。

3.2 鉻對肉雞生產性能及胴體品質的影響 鉻具有促進肉雞生長、改進胴體品質的作用。郭松林等進行了肉仔雞日糧補鉻試驗，以CrCl3·6H2O為鉻源，日糧補鉻量為20mg/kg，經49 d試驗，結果表明補鉻組的肉仔雞體增重提高了3.9%（P<0.05）。

3.3 鉻對家禽繁殖性能的影響 大量試驗結果表明，鉻對家禽的繁殖性能有明顯的改善作用。張宏馨等在飼糧中添加 0、0.2、0.4、0.8、1.0、2.0mg/kg 酵母鉻，提高了產蛋高峰末期蛋種雞的血清胰島素、LH、孕酮和雌二醇的濃度，延長了蛋種雞的使用時間，且日糧中添加1.0mg/kg酵母鉻的效果最佳。Sahin在肉種雞飼糧中添加0.2mg/kg酵母鉻后，產蛋量從76.36%上升到 77.56%（P<0.05），孵化率從 78.05%提高到81.70%（P<0.05）。

3.4 鉻對家禽應激及免疫的影響 李素芬等報道，飼糧中添加鉻顯著提高了熱應激蛋雞的蛋重、蛋殼強度和蛋黃顏色，也顯著提高了淋巴細胞轉化率和牛血清白蛋白的抗體效價。但鉻并非對所有的免疫都有強化作用，其作用有一定的范圍，這一機制有待于進一步研究。

4 影響鉻應用效果的因素

4.1 飼糧營養水平 Shelton等指出，基礎飼糧中添加200μg/kg鉻，提高了豬背最長肌面積、腿肉重和胴體總瘦肉重，但在低凈能日糧中，以上指標均降低。在滿足NRC建議量80%賴氨酸的基礎飼糧中，補鉻提高了平均日增重和飼料效率，而在120%賴氨酸飼糧中補鉻則降低了平均日增重和飼料效率。說明飼糧中的能量和蛋白質水平直接影響鉻的添加效果。

4.2 鉻的添加水平與形態 從現有報道來看，家禽飼糧中鉻的添加水平差異較大，有機鉻和無機鉻對畜禽的添加效果也報道不一。且在以有機鉻為鉻源的大量研究中，均未指明有機鉻配合物的穩定性強度。

4.3 飼糧中的營養物質 飼糧中的許多營養物質會影響到畜禽對鉻的吸收和利用。例如，氨基酸促進鉻的吸收；脂類會增加鉻的需要量；鋅、鐵、釩等則會抑制鉻的吸收。

4.4 環境因素 主要受溫濕度、飼養條件等的影響。應激狀態下，機體動員體內鉻參與物質代謝，從而增加機體對鉻的需要量，所以應激狀態下補鉻效果更為明顯。

4.5 其他因素 動物品種、生長階段以及動物體內的激素水平等均會對鉻的應用效果產生影響。

5 結語

鉻是動物必需的微量元素之一，是動物葡萄糖耐量因子（GTF）中的活性成份，含三價鉻的復合物為胰島素的增強劑，能明顯促進胰島素與細胞受體的結合，進而刺激機體組織對葡萄糖的攝取。鉻也參與蛋白質的合成和核酸、脂肪的代謝，降低機體脂肪含量，提高瘦肉率。具有生物活性的Cr3+還可以增強動物免疫力、繁殖力、提高機體對不良狀況與應激的抵抗力。相信在不久的將來，更多鉻制劑將被開發并廣泛應用于畜禽生產中。

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