铬的生理功能及其在畜禽营养上的研究进展

李群杰 李慧莲 王宗伟

（1.山东省寿光市羊口镇畜牧兽医工作站，山东淮坊 262700；2.山东省寿光市古城街道畜牧兽医工作站，山东淮坊 262700；3.山东省寿光市政务服务中心，山东淮坊 262700）

铬（Chromium，Cr）是畜禽机体的必需微量元素之一，铬作为一种协同因子，通过促进胰岛素与特异受体和组织结合，从而强化胰岛素在调节蛋白质代谢、能量代谢以及脂肪代谢、沉积和胆固醇利用等方面的功能，因此，铬对于维持畜禽机体的正常生理功能以及三大物质代谢都具有重要的调节作用。近年来国内外研究发现，在畜禽日粮中添加一定量的铬能够提高畜禽的生长和生产性能，增强畜禽的免疫功能和抵抗热应激的能力等，本文对近年来国内外学者对铬在畜禽营养上的研究成果做一综述。

1 铬源的分类、吸收及代谢

铬源包括无机铬和有机铬两种形式。无机铬主要有氯化铬、三氧化二铬等，有机铬主要有丙酸铬、酵母铬和螯合铬（烟酸铬、蛋氨酸铬、吡啶甲酸铬、柠檬酸铬）等。饲料中的铬一般以有机铬形式存在，含铬最丰富的是啤酒酵母，此外禾谷类、坚果、豆类、奶制品、动物肝脏、胡萝卜等也是天然有机铬的来源。

无机铬吸收率很低，约为0.4%～3%，并且与日粮采食量呈反比；有机铬较易吸收，吸收率约为10%～25%[1]。Lin 等[2]在肉鸡上的研究发现铬的利用率高低分别为纳米吡啶甲酸铬＞吡啶甲酸铬＞氯化铬。Wang 等[3]在育肥猪日粮中添加不同形式的铬，发现纳米铬在组织中沉积的效率要高于氯化铬和吡啶甲酸铬。

铬在畜禽体内以被动扩散的形式主要在小肠中部被吸收，其次在回肠和十二指肠被吸收。三价铬离子在体内是靠转铁蛋白等从血液中运输到组织中[4]。铬在肾脏中不能被重吸收，大部分的铬都从尿中排出，少量由胆汁、粪便和皮肤排出。

2 铬的生理功能

2.1 对畜禽糖代谢、脂肪代谢和蛋白代谢的影响

糖代谢：铬是葡萄糖耐量因子（glucose tolerance factor，GTF）的重要活性组成成分，GTF 能增强胰岛素的生物学作用，加快畜禽机体对葡萄糖的利用，并促使葡萄糖转化为脂肪。Wang 等[5]在日粮中添加400μg/kg 铬（吡啶甲酸铬）能够显著降低妊娠约克夏母猪血清中胰岛素和血糖浓度。Leiva等[6]在超出奶牛能量需要（177%）的日粮中添加10mg/d 铬（丙酸铬）能够降低干奶期奶牛[采食过量能量饲料（177%）]对胰岛素的耐受性。

脂肪代谢：铬参与脂肪代谢有两个途径，一是通过影响脂类代谢关键酶—脂蛋白脂酶(LPL) 等的活性来直接影响脂类代谢；二是通过增强胰岛素生物学作用间接调节脂类代谢。Yang等[7]发现添加0.2～0.4μg/g 铬（吡啶甲酸铬），能够显著提高血清中高密度脂蛋白浓度含量，显著降低仔猪血清胆固醇浓度，甘油三酯和低密度脂蛋白浓度轻微下降。但是，Tian 等[8]发现在生长猪日粮中添加800μg/kg 铬（蛋氨酸铬）容易导致脂质过氧化作用。

蛋白质代谢：铬能促进RNA 的合成，铬还影响氨基酸在体内的转运，并增加蛋白质在体内的沉积，促进畜禽生长。Yang 等发现[7]吡啶甲酸铬能够显著提高仔猪肌肉中的总RNA含量。王敏奇等[9]研究报道，纳米铬能显著降低猪血清尿素氮，提高血清总蛋白含量。Rajalekshmi 等[10]在雄性肉仔鸡日粮中添加100～3200μg/kg 铬（丙酸铬），提高了肉仔鸡血清总蛋白水平。

2.2 对免疫功能的影响

铬能够通过提高畜禽免疫球蛋白含量，增加淋巴细胞数量等方式，提高畜禽的免疫功能。Yasui 等[11]在日粮中添加8mg/d 丙酸铬能够提高临产和泌乳早期荷斯坦奶牛产后子宫中的嗜中性粒细胞数量，有利于子宫的健康。Zha 等[12]饲喂150～450mg/kg 铬（纳米铬），能够增加热应激大鼠血清中胰岛素样生长因子1 和IGg 浓度，提高了淋巴组织反应、腹膜巨噬细胞吞噬活性、抗体滴度。Tian 等[8]发现猪血清中免疫球蛋白A、G、M 浓度随着铬添加量（400～800μg/kg）的增加而增加。但是Dallago 等[13]发现随着铬添加水平（0.250～0.500mg 吡啶甲酸铬/头/天）的增加，显著降低了幼龄羊的细胞免疫水平。

2.3 对畜禽抗氧化性能的影响

铬能够通过提高畜禽机体超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等，提高机体的抗氧化性。Toghyani 等[14]在1 日龄雄性肉鸡（温度33±2°C）日粮中分别添加500～1500μg/kg 铬（烟酸铬）、500～1500μg/kg 铬（氯化铬），发现所有铬处理组都能提高冷冻鸡肉的抗氧化性。Rao 等[15]在热应激环境中1 日龄肉鸡日粮中添加100～400μg/kg 有机铬，发现肉鸡的脂质过氧化反应降低，血浆中的谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活性增加。

2.4 对畜禽应激的影响

当畜禽处于应激时，铬能够通过提高畜禽机体抗氧化性、免疫功能[16]等，提高畜禽的抗应激能力；同时应激常会导致铬缺乏，这是因为精神创伤、疾病和体力耗损都使葡萄糖的代谢增强，而葡萄糖的代谢增强动员了机体中铬，因而使大量的铬从尿液中损失[1]，需要从日粮中大量补充铬。Iskra 等[17]在日粮中添加氯化铬能够提高猪红细胞中超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶含量，并认为氯化铬能够提高集约化养殖过程中生猪的抗氧化性能。Perai 等[18]发现铬[800～1200μg/kg 铬（氯化铬）] 能够提高肉仔鸡转群前的抗氧化性能。

3 铬在畜禽营养上的研究进展

3.1 对猪的影响

在猪日粮中添加铬，能够提高猪的生长性能、免疫功能，提高怀孕母猪的健康水平。

仔猪：Yang 等[7]将48 头仔猪分为3 组，在日粮中分别添加0、200、400μg/kg 铬（吡啶甲酸铬），试验期80 天，发现在日粮中添加吡啶甲酸铬提高了肌肉中RNA 的浓度，改善了胆固醇代谢，提高了胰岛素敏感性。Zhang 等[19]给48 头仔猪日粮中分别添加200～400μg/kg 铬（吡啶甲酸铬），试验期35天，结果发现，吡啶甲酸铬处理组的日增重显著高于对照组，其中200μg/kg 铬（吡啶甲酸铬）处理组仔猪体重增加了3.86%，日增重增加了6.08%，肌肉颜色和眼肌面积有了显著提高。

育肥猪：在育肥猪日粮中铬添加量不能超过800μg/kg。Tian 等[8]研究发现在生长猪日粮中添加铬（蛋氨酸铬）能够降低血糖、IGF-I 的水平，其中400μg/kg 铬（蛋氨酸铬）提高了血清抗氧化水平，但是800μg/kg 铬（蛋氨酸铬）导致脂质过氧化作用，降低了总抗氧化能力，显著增加了丙二醛的含量。Wang 等[20]在杂种去势公猪日粮中添加纳米壳聚糖铬100～400μg/kg，结果发现，极显著提高了免疫球蛋白A、M 含量。

母猪：Wang 等[5]将30 只受精约克母猪分为两个处理，怀孕期间分别饲喂0、400μg/kg 铬（吡啶甲酸铬），110 d 妊娠，结果发现，铬处理组显著增加了怀孕母猪的总重、小猪出生重、断奶重，显著降低血清中胰岛素和血糖浓度。

3.2 对鸡的影响

肉鸡：在肉鸡日粮中添加铬，能够提高铬在肉鸡体内的利用率，提高热应激下的免疫功能，改善肉鸡脂肪代谢等作用，在日粮中添加800μg/kg 铬（蛋氨酸铬），能够提高处于热应激条件下的免疫功能。Lin 等[2]研究发现，与吡啶甲酸铬和氯化铬相比，纳米吡啶甲酸铬能够提高肉鸡体内铬的利用率。Rajalekshmi 等[10]将700 只柯布400 雄性肉仔鸡分别饲喂100～3200μg/kg 铬（丙酸铬），结果发现，随着铬添加量的增加，胸肌重量显著呈线性增加，新城疫抗体滴度极显著呈二次方增加，免疫细胞数量增加。Ebrahimzadeh 等[16]研究发现，将280 只雄性罗斯308 肉鸡分别饲喂200～800μg/kg 铬（蛋氨酸铬），试验温度（33±2）℃，结果发现蛋氨酸铬能够显著提高新城疫和鸡传支抗体滴度，显著降低血浆皮质醇水平，增加淋巴细胞计数。

蛋鸡：在蛋鸡日粮中添加铬，能够提高蛋鸡的免疫功能，提高蛋鸡的生产性能以及鸡蛋质量等。Mirfendereski 等[21]在26 周龄蛋鸡日粮中添加500～1000μg/kg 铬（蛋氨酸铬）能够极显著增加蛋重、蛋产量、饲料转化率，与对照组（5 只/笼）相比，极显著降低了应激组（7 只/笼）蛋鸡血浆胰岛素和血糖水平，显著降低应激组的激素水平，提高新城疫抗体水平。Torki 等[22]在66～74 周蛋鸡饲粮中添加200～400μg/kg 铬（吡啶甲酸铬），结果发现，吡啶甲酸铬能够提高蛋壳质量和厚度，降低蛋鸡血浆中血糖、总胆固醇、甘油三酯浓度，提高的血清白蛋白和总蛋白浓度。Ma 等[23]将432 只处于产蛋晚期的母鸡分别饲喂200～600μg/kg 铬（丙酸铬），试验期8 周，结果发现，400μg/kg 铬（丙酸铬）极显著增加了后四周鸡蛋产量，600μg/kg 铬（丙酸铬）处理组显著增加了蛋壳厚度。

3.3 对牛的影响

在牛日粮中添加铬，能够提高牛的采食量、免疫功能及泌乳性能等。Spears 等[24]推荐在小母牛（平均体重291kg）日粮中添加铬3mg/d。饲粮中添加过瘤胃胆碱和蛋氨酸铬能够改善围产期奶牛能量供应，调节糖脂代谢，减轻脂肪过度沉积对肝脏造成的损伤，保护肝脏功能，改善机体能量负平衡状态。

泌乳性能：Deka 等[25]在泌乳莫拉水牛日粮中添加0.5～1.5mg/kg 铬（无机铬），结果发现，铬能够增加水牛的产奶量。Yasui 等[11]在临产和泌乳早期荷斯坦奶牛日粮中添加8mg/d 铬（丙酸铬），结果发现，丙酸铬能够提高临产奶牛的干物质采食量和降低血浆中非酯化脂肪酸浓度，降低产后血浆中的血糖浓度，提高产后子宫中的嗜中性粒细胞数量。Vargas-Rodriguez等[26]研究发现，在荷斯坦奶牛日粮中添加8mg/d 丙酸铬，结果发现，丙酸铬能够增加奶牛产奶高峰期能量校正奶的产量。Kafilzadeh 等[27]在多产的分娩前期荷斯坦奶牛（体重682±33kg）饲喂铬（蛋氨酸铬）8mg/d，结果发现，添加铬有增加产奶量的趋势，乳糖含量极显著增加。

免疫功能：Zhang 等[28]在炎热环境中，在奶牛日粮中添加3.5mg/d 铬（吡啶甲酸铬）发现能够通过增加IL-10 的产量以及提高外围血液单核淋巴细胞的作用，提高奶牛的抗炎作用。Yuan 等[29]在泌乳荷斯坦奶牛中添加8mg/d 铬（丙酸铬），试验期35d，结果发现，丙酸铬能够增加血浆中IL-1β 的浓度，认为能够调节奶牛的非特异性免疫功能。Kafilzadeh 等[27]在分娩前期荷斯坦奶牛（体重682±33kg）日粮中添加8mg/d 铬（蛋氨酸铬），发现产前奶牛血清皮质醇浓度显著下降，显著增加了嗜中性粒细胞/淋巴细胞比率。

肉质：对肉质的研究结果不一致，这可能是试验条件不同的结果。Tokach 等[30]通过体外前体脂肪细胞培养发现，丙酸铬具有增大肉牛大理石花纹的潜在功能。但是，Kneeskern等[31]给肉牛饲喂3mg/d 铬（丙酸铬），降低了大理石花纹得分和肌内脂肪含量。

4 展望

大多数研究证明铬具有改善畜禽机体三大代谢，提高免疫性能和抗氧化性能，增强畜禽的应激能力等多种功能，对畜禽，尤其是处于热应激、免疫功能低下畜禽是理想的功能性饲料添加剂，但是由于铬添加剂的种类多，畜禽种类不同，试验结果不统一，未来的研究可能集中在如何确定特定畜禽的最有效的铬添加剂和添加量，以及进一步研究铬添加剂对畜禽生理功能的影响。