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如何有效平衡：日粮中被低估的钙含量
王丽萍 译 范美红 校 李 红 审 孟祥光 制图
摘 要：钙对骨骼完整性、肌肉收缩等机体功能具有重要的作用，但过量的日粮钙不仅会占用配方的宝贵空间，还会对其他营养物质的消化率和饲用酶的功效产生不利影响。日粮中添加天然来源的生物活性形式维生素D3可促进低矿物质日粮中的钙吸收，不影响钙参与的生理功能。
关键词：日粮钙；钙稳态；1,25-二羟基维生素D3；天然来源宏量营养素钙(Ca)因其在骨骼矿化和骨骼强度中的关键作用而闻名。动物机体中99％的钙储存在骨骼中，是骨骼的基材。钙除了维持骨骼的完整性，在肌肉收缩、神经元传递、细胞内信号传导和许多其他功能方面也发挥重要的作用(图1)。
在肠道中，日粮钙通过不同转运体的跨细胞主动转运和细胞旁被动转运被吸收(图2)。在给定的时间内，哪种途径占主导地位取决于动物的年龄、肠道部位、钙需求量和日粮中钙含量。
细胞外的钙浓度比细胞内的钙浓度高 10 000倍，细胞内高水平的钙浓度具有细胞毒性。
结合钙作用的敏感性，例如在心脏功能方面，密切控制钙水平至关重要。
因此，血清钙保持在狭窄的范围内，循环中的钙稳态受位于甲状旁腺和肾脏中的钙感应受体监测。
这些受体高度敏感，能够检测到与正常血清钙的微小偏差，并作出反应。
这种偏差会引发重建钙稳态的反应，这涉及肾脏、肠道和骨骼。
这个过程中的关键角色是甲状旁腺激素(parathyroid hormone，PTH)和1,25-二羟基维生素D3。
1 维生素D3代谢和钙稳态
1,25-二羟基维生素D3是维生素D3的代谢活性形式。它由维生素D3经过两个羟基化步骤产生。
肝脏中的25-羟化酶负责第一步，将维生素D3转化为其主要的循环形式，即25-羟基维生素D3。第二步主要是在肾脏中由1α-羟化酶进行调控。
1α-羟化酶的活性受PTH、血清钙和1,25-二羟基维生素D3本身的控制，从而将维生素D代谢与钙代谢联系起来。基本上，血清钙水平的下降会增加PTH的分泌。
增加血清中1,25-二羟基维生素D3的浓度，会增加肠道对钙的吸收，减少尿钙排泄，增加钙从骨骼中的转移，直到血清钙恢复。如果血清钙水平升高，降钙素的分泌就会增加，从而降低PTH的分泌。这将会减少肠道中1,25-二羟基维生素D3和钙的吸收。
同时，尿钙排泄和钙在骨骼中沉积增加，使血清钙恢复到稳态(图3)。
2 钙缺乏和过量的后果
钙缺乏的影响显而易见，如由于产后低钙血症引起的佝偻病或牛骨软病。亚临床钙缺乏较难发现，因为其通常不影响动物生长性能。
钙缺乏会影响生长中动物骨骼的完整性。钙缺乏对生长猪的影响比对育肥猪的影响更明显。低钙日粮对生长猪骨骼的不利影响在一个月内就可以看到。然而，如果生长猪日粮中的钙含量较低，而在育肥猪日粮中补充高水平的钙，会导致代偿性骨骼矿化。
就钙而言，“越多越好”的说法并不恰当。在某种程度上，额外添加日粮钙没有更多的益处。相反，除了占用配方中的宝贵空间外，过量的日粮钙会对其他营养物质的消化率和饲用酶的功效产生不利影响。
钙可以在肠腔内形成复合体，“捕获”营养物质，如矿物质、氨基酸和脂肪酸，从而使它们无法被消化。就磷和氮而言，消化率降低会增加这些营养物质的排泄，从而增加环境负荷。日粮钙过量的另一个副作用是其较高的缓冲能力。
特别是在即将禁止使用治疗水平的氧化锌的情况下，需要采取其他替代方法来减少断奶后腹泻的风险。
避免摄入过多的日粮钙来限制缓冲能力是一种手段。
缓冲能力的降低有助于维持胃内容物的pH。这会增加胃对病原体的屏障功能，提高蛋白质的消化率。此外，这还能减少钙与其他营养物质形成复合体的风险。由于钙和磷代谢之间有密切的联系，日粮中钙含量不理想的影响可以减轻或加剧，这取决于钙和磷两种矿物质的比例和利用率。
3 天然来源的生物活性形式维生素D3的益处
减少日粮中的钙含量以降低缓冲能力，避免钙的抗营养作用，同时不影响骨骼发育，这是一条微妙的界线。人们努力提高对各种饲料中钙含量和利用率的认识。
然而，如果钙不能被吸收，这些努力是徒劳的。一种方法是支持维生素D的代谢，例如，可以使用天然来源的代谢活性形式的维生素D——1,25-二羟基维生素D3来实现，以植物来源的糖苷形式提供。
试验选择72头28日龄、体重8.1 kg的大白猪，分别饲喂常规日粮(钙0.75％，二磷酸盐0.35％)和低矿物质日粮(钙0.50％，二磷酸盐0.25％)，为期5周。日粮含有500 FTU/kg植酸酶和1 000 IU/kg的维生素D3。日粮中直接添加1 mg/kg 1,25-二羟基维生素D3(对照组)或添加与其等量的琉球柳(试验组)。
在试验结束时，对于饲喂低矿物质猪，试验组猪的胫骨断裂强度高于对照组猪的(图4)。
这表明在矿物质供应有限的情况下，琉球柳对矿物质代谢具有有益的影响。
对于饲喂常规日粮的猪，对照组和试验组的胫骨断裂强度之间没有显著的差异(图4)，这些表明日粮的矿物质含量达到或超过要求。
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