飼料中草酸鹽的危害及其預防
草酸及草酸鹽是廣泛存在於植物性飼料中的一種抗營養因子,它能顯著降低動物對礦物質元素的利用率,並能對很多器官造成損害,引起中毒。因此在生產實踐中應注意防止草酸鹽對動物的危害。
1草酸鹽的來源及理化性質
草酸(oxalic)又名乙二酸。它在植物中大多以草酸鹽(oxalate)的形式存在。草酸鹽廣泛存在於植物界。Zindler_Frand(1976)對草酸鹽在植物界的分布情況的調查表明在93個屬中,除11個屬不含草酸鹽外,其餘各屬絕大多數的種都含有大量草酸鹽。常見的富含草酸鹽的飼用植物及野生植物有以下數種:
飼用甜菜
新鮮莖葉中含有大量草酸鹽,尤以葉部最多。早期繁茂期收獲的較晚期收獲的含量高。其草酸鹽含量可達0.3%~0.9%。
牧草與野生植物
如羊蹄、酸模、酷漿草、藍稷、鹽生草、馬齒莧、狗尾草等。在這些植物中草酸鹽含量(鮮重)可達0.5%~1.5%。
葉菜類飼料
如菠菜、雍菜、莧菜、牛皮菜等。國內有人報道,用生菠菜飼喂來航種雞,曾引起種雞缺鈣現象(蛋殼變薄,破損率增加,部分種雞產軟殼蛋),並引起種蛋孵化率下降。用於菠菜飼喂豬和家禽也可引起生長減慢和鈣的貯備減少。
稻草
稻草及水稻收獲後的再生稻製成的幹草中均含有較多量的草酸鹽(博·戈爾,1981)。在印度,曾發生因牛采食稻草而導致體內鈣的平衡失調。
芝麻餅粕
芝麻外殼含有草酸鹽,故芝麻餅粕中的外殼必須完全除去(McDonald等,1988)
水浮蓮
水浮蓮屬於天南星科的水生植物,我國南方各省曾廣泛用作豬的飼料。某些豬場曾因飼喂水浮蓮而出現中毒,呈現空口咀嚼、神經過敏、抽搐等神經症狀。中毒原因尚無定論,有人研究認為,是由於水浮蓮中含有大量的草酸鹽所致。
植物中的草酸以遊離酸形式存在,但一般多以可溶性的鉀鹽、鈉鹽和不溶性的草酸鈣結晶存在於植物細胞中。草酸鹽可存在於整個植株中,以植物葉中含量最高,其次為花、果實與種子,莖中含量最少。植物中的草酸鹽含量也隨植物的生長階段和栽培環境的不同而發生變化。有人發現,甜菜葉中的草酸鹽含量可隨季節的推移而減少(Baker等,1954);酢漿草的草酸鹽含量有晝夜變化現象(Seal等,1970)。
草酸鹽除來自於植物外,也可來源於自然界的微生物。目前已報道有曲黴屬、青黴屬、腐黴屬、核盤菌屬、栗疫殼菌屬、倒杯傘菌屬、絲核菌屬、小孩菌屬等屬的真菌可分泌草酸。許多病原真菌(如核盤菌)是以分泌草酸毒素而侵害植物的(Maxwell等,1970)。
2草酸鹽的有害作用及其機理
草酸鹽被動物攝入後,在消化道中能與二價、三價金屬離子如鈣、鋅、鎂、銅和鐵等形成不溶性的草酸鹽沉澱而隨糞便排出,從而使這些礦物質元素的利用率降低。例如,在含鈣0.45%的小型馬日糧中添加1%的草酸,能顯著降低鈣的利用率(Hintz等,1984)。
草酸鹽對粘膜具有較強的刺激作用,故大量攝入草酸鹽時可刺激胃腸道粘膜,從而引起腹瀉,甚至導致胃腸炎。草酸鹽可被反芻動物瘤胃微生物降解,經代謝轉化為碳酸鹽和重碳酸鹽。因此反芻動物對草酸鹽的耐受力較非反芻動物強。反芻動物隻有在短時間內大量攝入草酸鹽時(如饑餓時),由於一部分草酸鹽來不及轉化而進入皺胃並被動物吸收後才引起中毒。反芻動物長期攝入少量草酸鹽時,瘤胃微生物可逐漸適應,使瘤胃分解草酸鹽的能力提高。因此,新引進的動物比當地動物對草酸鹽敏感,動物初次到富含草酸鹽的草地放牧時對草酸鹽的食入不適應,當多次攝入而逐漸適應後,可提高對草酸鹽的耐受力。但是反芻動物如果持續攝入稍高水平的草酸鹽時,由於瘤胃內容物pH值的改變(較正常pH值升高,此可能與草酸鹽分解成重碳酸鹽和碳酸鹽有關)及纖維素的消化障礙(草酸鹽可使瘤胃微生物有所減少),也可能引起瘤胃功能紊亂。
草酸被大量吸收入血後,能與血鈣結合成草酸鈣沉澱,導致低鈣血症,從而嚴重擾亂體內鈣的代謝,使神經肌肉的興奮性增高(表現為肌肉震顫、痙攣等)和心髒機能減退,血液的凝血時間延長。在長期慢性低鈣血症影響下,可導致甲狀旁腺機能亢進,使骨質脫鈣增多,出現纖維性骨營養不良。
草酸與體內的鈣、鎂結合,形成不溶解的草酸鹽晶體,可沉積於髒器內。Blumenfrucht氏曾給大鼠靜脈注射草酸0.3mmol/kg,用14C放射自顯影顯示,在lh內可見腎小球、肝髒和心髒等有微小的草酸鹽晶體。這些草酸鹽晶體會造成對髒器的損害。草酸鹽也可在血管中結晶,並滲入血管壁,引起血管壞死,導致出血。草酸鹽晶體有時也能在腦組織內形成,從而引起中樞神經係統的機能紊亂。