Chapter 10 Mineral Nutrition of Aquatic Animal

第十章 水产动物矿物质营养

第一节 概述

第二节 常量矿物元素与营养

第三节 微量矿物元素与营养

第一节 概述

一 、水产动物体组成矿物元素含量

二 、必需矿物元素

三 、水产动物矿物质的来源

一、水产动物体组成矿物元素含量表 10-1 虹鳟 鲤鱼 猪

常量元素（ g/kg)

Ca 5.2 6.1 11.1

P 4.8 5.0 7.1

Mg 0.33 0.25 0.4

K 3.2 2.1 2.5

Na 1.3 0.85 1.6

微量元素（mg/

kg)

Fe 12 20 90

Cu 1.2 1.1 25

Mn 1.8 0.7 /

Zn 25 63 25

二 、 必需矿物元素

体内存在的矿物元素，有一些是动物生理过程和体内代谢必不可少的，这一部分就是营养学上常说的必需矿物元素，在体内的分布和数量由其生理功能决定。

1、常量矿物元素

常量矿物元素一般指在动物体内含量高于 0.01%的元素 ,主要包括

钙、磷、钠、钾、氯、镁、 硫等七 种。

2、微量矿物元素

一般指在动物体内含量低于0.01%的元素 ,目前查明必需的微量元素有铁、锌、铜、锰、碘、硒、钴、钼、氟、铬、硼等十二

种。

三 、水产动物矿物质的来源

水 摄取 排出

血液 交换 体组织

摄取 排出 日粮 粪尿

第二节 常量矿物元素与营养

一、钙、磷

二、Na、 K、 Cl 三、镁

一、 钙、磷

1、钙、磷的含量与分布

（ 1） 99%的钙和 80%的磷存在于骨和牙齿

中，其余存在软组织和体液中；

（ 2）骨中灰分中 Ca占 36%， P占

18%，Mg占 0.5-1.0%， Ca∶P=2∶1；

（ 3）血液中钙几乎都存在于血浆中

（ 4）血液中磷含量较高。

（ 1 ） 钙的营养作用〈 1 〉 作为动物体结构组成物质参与骨骼和牙齿的组成，起支持保护作用；

〈 2 〉 通过钙控制神经传递物质释放 , 调节神经兴奋性 ;

〈 3 〉 通过神经体液调节 , 改变细胞膜通透性 , 使 Ca2+进入细胞内触发肌肉收缩 ;

〈 4 〉 激活多种酶的活性 ;〈 5 〉 促进胰岛素、儿茶酚氨、肾上腺皮质固醇 ,甚至唾液等的分泌；

〈 6 〉 钙还具有自身营养调节功能 。

2、钙、磷的营养作用

（ 2 ） 磷的营养作用1、与钙一起参与骨齿结构组成，保证骨骼和牙齿的结构完整；

2、参与体内能量代谢 ,是 ATP、和磷酸肌酸的组成成分，这两种物质是重要的供能、贮能物质 , 也是底物磷酸化的重要参加者 ;

3、促进营养物质的吸收，磷以磷脂的方式促进脂类物质和脂溶性维生素的吸收；

4、保证生物膜的完整，磷脂是细胞膜不可缺少的成分 ;5、磷作为重要生命遗传物质DNA、 RNA和一些酶的

结构成分，参与许多生命活动过程 。

(1) 钙缺乏的影响

典型缺乏症：钙、磷的缺乏时，血检查可见血清 Ca、 P水平低，碱性磷酸酶活性升高，骨骼灰分及其中Ca、 P浓度降低。

在实际生产情况下，由于水产动物可以从水环境中摄取大量的钙，因此几乎不出现缺乏症。

3、水产动物钙、磷缺乏的影响

（ 2）磷的缺乏的影响

〈 1〉厌食、生长受阻、饲料利用率下降。〈 2〉骨钙化差和变形，头骨变形，脊柱弯曲并成蜂窝状扩大。〈 3〉增加内脏体脂肪沉积量。

4、水产动物对钙、磷的需要量

表 10-2 水产动物钙的需要量

鲤、鳗 0.34% Ogino， 1976

叉尾鮰 0.4% Robinson，1986

罗非鱼 0.7% Robinson，1987

(2) 水产动物对磷的需要量

动物 需要量(%)

资料来源

虹鳟 0.7 Ogino， 1978

鲑鱼 0.6 Watanabe，1980

鲤鱼 0.7 Ogino， 1976

斑点叉尾鮰 0.42 Wilson， 1982

鳗鱼 0.3 Nose， 1979

表 10-3 不同水产动物对磷的需要量

6 、影响磷需要量的因素（ 1）钙含量和钙、磷比例 在水产动物上钙的含量对磷的利用影响非常小，几乎没有影响。

水产动物钙主要在腮上被吸收，磷主要在消化道被吸收，吸收位点不一样，影响较小。

在水产动物上，饵料中的钙、磷比例对磷的利用也要小一些，一般钙：磷=1： 1。

表 10-4 不同来源磷的利用率

斑点叉尾鮰 鲤鱼 虹鳟酪蛋白 90 97 90

蛋清蛋白 / 71 /

棕色鱼粉 / 24 /

鲱鱼粉 60 / /

白鱼粉 / 0-18 66

（ 2）不同水产动物对不同来源磷的利用率

不同来源磷的利用率的影响因素

水产动物对动物性磷源的利用率 ,取决于动物产品中磷存在形式 ,如果以磷蛋白或磷脂的形式存在 ,则利用率较高 ,但是以骨骼状态存在的磷则其利用率较低。

虹鳟对以骨骼形式存在的磷利用率相差很大 .虹鳟有胃可以分泌一定量的盐酸 ,在一定程度上溶解致密的羟基磷酸盐。

（ 3）对植物饲料中磷来源的利用

斑点叉尾鮰 鲤鱼 虹鳟 猪

玉米 25 / / 14

植酸磷 1 8-38 / 30

洗米糠 / 25 19 25

脱壳豆粕 29 / / 23

次粉 28 / / 41

表 10-5水产动物对植物产品磷的利用率

（ 4）表 10-6不同的矿物源磷的利用率

斑点叉尾鮰 鲤鱼 虹鳟

磷酸二氢钙 94 94 94

磷酸氢钙 65 46 71

磷酸钙 / 13 64

磷酸二氢钾 / 94 98

磷酸二氢钠 90 94 98

1〉水产动物也对磷酸盐中的磷利用率较低 ,同时对磷酸氢盐中的磷利用率不高；2〉在水产动物微碱性的消化道中 ,离解度越低的磷酸盐其利用率也越低；3〉不同水产动物对磷酸根中磷的利用率都较高 ,与猪的差异较小。

二、 Na、 K、 Cl

1、含量分布和功能

三种元素主要分布在体液和软组织中。钠主要分布在细胞外 , 大量存在于体液中 ,少量存在于骨中；钾主要分布在肌肉和神经细胞内；氯在细胞内外均有。

2、体内钠、钾、氯的主要作用

（ 1）作为电解质维持渗透压 , 调节酸碱平衡 , 控制水的代谢；

（ 2）钠对传导神经冲动和营养物质吸收起重要作用；

（ 3）细胞内钾与很多代谢有关；（ 4）钠、钾、氯可为酶提供有利于发挥

作用的环境或作为酶的活化因子。

3、电解值平衡的营养生理重要性

电解质是动物体内酸碱平衡缓冲系统的基本组成部分。

电解质平衡有利于调节水的摄入和代谢，保证营养素的适宜代谢环境，避免重要营养素在体内充当碱性离子利用而降低营养素的代谢利用效率。

4、缺乏症

（ 1）在实际养殖中很难发现缺乏症，但是钾相对来说容易缺乏。

（ 2）鲑鱼钾缺乏引起 1〉食欲不振 2〉运动失调，兴奋 3〉死亡

5、表 10-7 水产动物对 Na、 K、 Cl的需要量

Na（%）

K（%） Cl（%）

斑点叉尾鮰 R R R

虹鳟 0.6E 0.7 0.9E

鲑鱼 NT 0.8 NT

鲤鱼 NT NT NT

罗非鱼 NT NT NT

注： R- 需要 E- 估计 NT-没有检测

水产动物对Na、 K、 Cl的过量不是很敏感 ,水产动物可以从鳃中排出。

6、 Na、 K、 Cl的主要来源

（ 1）从水环境中摄取海水鱼中可以从水中摄取满足需要淡水鱼也可以从水中摄取部分 （ 2）从饵料中获得 水产动物饵料中都会不同程度含有一定量的动物原料，特别是鱼粉。

三 、镁

1、含量和分布 动物体约含 0.05%的镁，骨镁 1/3以磷酸盐形式存在 ,2/3吸附在矿物质元素结构表面。存在于软组织中镁约占总体镁的 30-40%,主要存在于细胞内亚细胞结构中 , 细胞质中绝大多数镁以复合形式存在 , 其中 30%左右与腺苷

酸结合。

2、生物学功能

（ 1）参与骨骼和牙齿组成；（ 2）作为酶的活化因子或直接参与

酶组成，如磷酸酶、氧化酶、激酶、肽酶和精氨酸酶等；

（ 3）参与DNA、 RNA和蛋白质合成。

（ 4）调节神经肌肉兴奋性 , 保证神 经肌肉的正常功能。

3、镁缺乏的影响

（ 1）食欲不振，生长受阻（ 2）昏迷（ 3）脊柱变形

4、表 10-8 水产动物对镁需要量

动物 需要量

斑点叉尾鮰 0.04

虹鳟 0.05

鲤鱼 0.05

罗非鱼 0.06

5、影响需要量的因素

（ 1）镁盐的存在形式，无机镁对水产动物利用率高，一般在 70%以上；

（ 2）动物饲料中的镁，如骨粉中的镁、鱼粉中的镁利用率不高，一般在 50-60%；

（ 3）蛋白含量影响镁的吸收，一般情况下，蛋白含量越低，镁吸收越高，而高蛋白则对镁吸收有一定的抑制作用。

第三节 微量矿物元素与营养

一 、铁

1、含量与分布 各种动物体内含铁约 30-70mg/kg，平均40mg/kg。

动物不同的组织和器官分布差异很大， 60-70%分布于血红蛋白质中 , 2-20%分布于肌红蛋白质中。

肝、脾和骨髓是主要的贮铁器官。

2 、营养生理功能

（ 1）参与载体组成、转运和贮 存

营养素； (2) 参与体内物质代谢（ 3 ） 生理防卫机能

3、铁缺乏的影响

在大多数情况下，铁缺乏对生长没有影响。（ 1）引起肝颜色的变化，由正常颜色，变成黄色。（ 2）引起贫血。

4、中毒的影响

一般在饵料中含量超过1380ppm就可以引起中毒

水中铁含量过高也会引起中毒 中毒症状： 生长受阻 死亡率高 肝细胞出现病理性的损害

6 、表 10-9 水产动物对铁需要量需要量 (mg/kg)

斑点叉尾鮰 30

虹鳟 60

鲤鱼 150

罗非鱼 NT（ 1）水产动物出现生理性的缺乏是很容易的 ,在实际生产中都考需要考虑铁的添加；（ 2）水产动物对二价铁离子的利用率很高 ,主要添加硫酸亚铁；（ 3）幼龄水产动物对铁的缺乏更敏感，防止幼龄水产动物对铁的缺乏，对保证生长潜力非常重要。

二 、铜1 含量、分布和营养生理功能 体内平均含铜 2-3 mg/kg ，其中约一半在肌肉组织中。肝是体铜

的主要贮存器官。

2 、营养生理功能

（ 1 ） 作为金属酶组成部分直接参与体内代谢。这些酶包括细胞色素氧化酶、苄胺氧化酶、二胺氧化酶、过氧

化物歧化酶和铜兰蛋白质等；（ 2 ） 维持铁的正常代谢 , 有利于血红蛋白合成和红细胞成熟；（ 3 ） 参与骨形成。铜是骨细胞、 胶原和弹性蛋白形成不可缺少的元素。

3、铜缺乏的影响

（ 1）对生长性能影响比较小，但也可以引起生长受阻 ;

（ 2）贫血，引起红细胞数量和血红蛋白含量下降。

4、表 10-10 水产动物对铜需要量

需要量（mg/kg)

斑点叉尾鮰 5

虹鳟 3

鲑鱼 NT

鲤鱼 3

罗非鱼 R

（ 1）水产动物生活在水中，海水鱼类一般很少缺乏铜，淡水鱼类也很难却铜；（ 2）在淡水鱼类中，一般要在饲料中添加铜作安全量，水产动物对铜离子吸收利用率较高，一般在饵料中添加硫酸铜。

5 、中毒的影响中毒剂量：不同的水产动物有差异 水中铜含量为 0.8-1.0mg/l可以引起许多品种鱼中毒

鲑鱼饵料含量为 1000mg/kg时可中毒 虹鳟饵料含量为 730mg/kg时可以引起中毒中毒表现： 生长受阻 提高肝铜含量

三 、锌

1 含量、分布和营养生理功能 锌在体内的分布不均衡，而按单位干物质浓度计算 ,眼角膜最高 (达14%)，其次是骨、雄性器官、心和肾等。

2 、 营养生理作用 （ 1 ） 参与体内酶组成；（ 2）参与维持上皮细胞正常形态、生长和健康；（ 3）维持激素的正常作用；（ 4）维持生物膜的正常结构和功能 , 防

止生物膜遭受氧化损害和结构变形。

3、锌缺乏的影响（ 1）食欲不振、生长受阻（ 2）死亡率高（ 3）白内瘴（ 4）尾鳍和皮肤糜烂

资料来源： Fish nutrition

锌缺乏引起的白内障（图片 1）

4、表 10-11 水产动物对锌需要量

需要量（mg/kg)

斑点叉尾鮰 20

虹鳟 30

鲑鱼 R

鲤鱼 30

罗非鱼 20

5、影响锌利用的主要因素

（ 1 ） 钙与锌之间存在拮抗，高钙降低水产动物锌的利用率；

（ 2 ） 植酸可以降低锌的利用率（ 3 ） 磷酸钙也降低锌的利用率（ 4 ） 机体状况，当动物处于应激状况时，降低锌的吸收利用。

四、锰

1 含量、分布 动物体内含锰低 , 大约 0.2-0.3

mg/kg 。骨、肝、肾、胰腺含量较高 , 约 1-3 mg/kg ，肌肉中含量较低 , 约 0.1-0.2 mg/kg 。骨中锰占总体锰量的 25%, 主要沉积在骨的无机物中 ,有机基质中含少量。

2、营养生理作用

（ 1）在碳水化合物、脂类、蛋白质和胆固醇代谢中作为酶活化因子或组成部分；（ 2）维持大脑正常代谢功能必不可

少的物质 。

3、缺乏的影响

(1)降低生长速度。(2)引起虹鳟、鲤鱼和罗非鱼等骨异常。

4、表 10-12 水产动物对锰需要量

需要量（mg/kg)

斑点叉尾鮰 2.4

虹鳟 13

鲑鱼 R

鲤鱼 13

罗非鱼 R

五、硒 1、含量、分布 体内含硒约 0.05-0.2 mg/kg 。肌肉中总硒含量最多 , 肾肝中硒浓度最高 , 体内硒一般与蛋白质结合

存在。

2、营养生理作用 （ 1）参与谷胱甘肽过氧化物酶

(Gluthathione Peroxidase, 缩写 GSH-px)组成 ,对体内氢或脂过氧化物有较强的还原作用 , 保护细胞膜结构完整和功能正常；

（ 2）硒对胰腺组成和功能有重要影响。 （ 3）硒有保证肠道脂肪酶活性，促进乳糜微粒正常形成 , 从而促进脂类及其脂溶性

物质消化吸收的作用。

3、硒缺乏的影响

（ 1）在虹鳟、斑点叉尾鮰引起生长速度下降。（ 2）虹鳟和斑点叉尾鮰硒缺乏并不引起病理性变化。（ 3）硒和 VC缺乏可以引起鲑鱼肌肉营养不良、虹鳟参出性素质。

4、表 10-13 水产动物对硒需要量

需要量 (mg/kg)

斑点叉尾鮰 0.25

虹鳟 0.3

鲑鱼 R

鲤鱼 NT

罗非鱼 NT

六 、碘

1、含量与分布 动物体内平均含碘 0.2-0.3

mg/kg ,分布全身组织细胞 , 70-80%存在于甲状腺内 , 是单个微量元素在单一组织器官中浓度最高的元素。血中碘以甲状腺素形式存在 , 主要与蛋白质结合 , 少量游离存在于血浆中。

2、营养生理作用

（ 1）参与甲状腺组成 , 调节代谢和维持体内热平衡；

（ 2）对繁殖、生长、发育、红细胞生成和血液循环等起调控作用；

（ 3）体内一些特殊蛋白质的代谢和胡萝卜素转变成维生素 A都离不开

甲状腺素。

3、缺乏症

一般水产动物不缺乏碘主要症状为：虹鳟甲状腺肿大

资料来源： Fish nutrition

碘缺乏引起虹鳟甲状腺肿大（图片 2）

4、表 10-14 水产动物对碘需要量需要量 (mg/kg)

斑点叉尾鮰 1.1E

虹鳟 1.1

鲑鱼 0.6-1.1

鲤鱼 NT

罗非鱼 NT