作者：孙得俸 李德鹏 王艳明
奶牛对铬的营养需要正在逐渐被牧场管理人员重视。新版奶牛营养需要(NASEM2021)认为对于奶牛，铬是体内不可或缺的营养元素，与铜铁锰锌等必需微量元素同等重要。
尽管新版奶牛营养需要(NASEM2021)没有给出奶牛铬的具体需要量，仍有多种形式的补充铬，包括氯化铬、吡啶酸铬、烟酸铬、富铬酵母、甲基铬和丙酸铬，正在尝试给奶牛补充所需要的铬。但是截至2021年，美国食品药品管理局(FDA)和中国农业农村部唯一批准可以给奶牛使用的铬补充剂是丙酸铬，FDA规定铬的更大添加量是0.5mg/kg日粮干物质。
在哺乳动物的组织中，铬的主要活性形式是作为一种叫做铬调蛋白(chromo *** n)的小肽的组成部分。铬调蛋白只包含4个氨基酸残基，但能结合4个Cr 离子(Cr3+ )。目前已从牛的肝脏(Davis和Vincent，1997)和初乳(Yamamoto等，1988)中分离出来这种蛋白。这种化合物被认为能与胰岛素激活的胰岛素受体结合， *** 酪氨酸激酶，增强胰岛素的反应(Vincent，2000)。它还可能有其他与胰岛素活性有关的功能。
2021年，建明通过调查国内多家中大型牧场的泌乳牛配方，发现目前国内的泌乳高产奶牛日粮中的淀粉水平多在26%-30%，在这种高碳水化合物日粮的饲喂下，奶牛极易出现胰岛素的耐受问题，发病机理类似于现在人类的高血糖和糖尿病。另外还有围产牛的胰岛素耐受问题更应该受到重视，目前国内的围产牛肥胖程度普遍很高，胰岛素耐受问题很严重，而且产后牛对葡萄糖的需求量提升2.5-3.5倍（图一），因此胰岛素的耐受和葡萄糖的利用率低，直接影响产后疾病的发病率、繁殖水平以及产奶高峰。
图一：产前产后奶牛对葡萄糖的需求(引自Reynolds et al., 2003)
建明丙酸铬在国内外多个第三方机构进行了大量的动物实验，得出结论：根据公司推荐标准添加的丙酸铬可以让泌乳牛的产奶量平均提高1.7kg/天（图二），并且可以提高围产期奶牛的干物质采食量。在所做的30个研究中，仅有3个试验没有提高产奶量，而这3个试验中仅有1个与对照组差异显著。而有27个试验是提高产奶量的，其中有18个试验跟对照相比显著提高产奶量。
图二：补充有机铬对奶牛产奶量的影响，提高幅度：磅/头/天
另外，产前的日粮中添加有机铬，还可以通过提高血浆胰岛素的浓度， *** 脂肪生成并抑制脂肪分解，这可以解释为什么产前补充有机铬会降低血浆中非酯化脂肪酸（NEFA）的浓度 （Hayirli等，2001；Bryan等，2004）。众所周知，围产期奶牛干物质采食量的降低是引起奶牛能量负平衡和脂肪肝、酮病等代谢病的首因。但对于围产期采食量的调控机理不甚明确，有人认为瘤胃的物理充盈度是引起围产期采食量降低的根本，但产后奶牛并不因瘤胃容积的增大而恢复采食量；最近几年国际上研究最多的假说是能量缺乏和NEFA负反馈假说，能量负平衡情况下NEFA的升高反向抑制奶牛的采食（图三）。因此产前血浆NEFA的升高会增加多种产后疾病的发病风险，尤其是酮病的发病率（Roberts等，2012；McArt等，2013；Qu等，2014）。
图三：奶牛围产期干物质采食量和NEFA的变化，来自MikeOverton
实验还发现，对生长中肉牛及奶公牛，补充有机铬可以提高胰岛素的敏感性（Sumner等，2007；Spears等，2012），导致葡萄糖吸收的增加和骨骼肌蛋白质合成的增加，从而提高日增重和饲料转化效率。
补充有机铬还可以改善肉牛和奶牛的某些免疫功能（Weiss和Spears评论，2005）。多项研究中发现最一致的是细胞毒性T淋巴细胞的增殖，这可能通过减少皮质醇的浓度来调节。当奶牛补充有机铬时，激活的中性粒细胞中促炎症细胞因子的浓度更高（Yuan等，2014）。这可能会增强整体的免疫反应，因此可能会在降低产后胎衣不下的比例，甚至在降低 *** 炎等发病率中起作用。
图四：丙酸铬的添加，可以显著降低 *** 炎的发病率
饲料中铬浓度的可靠数据很难获得，因为浓度很低（μg/kg的范围），而且在样品加工过程中很容易发生污染（使用钢制研磨机）。例如，研磨的玉米粒和研磨的大豆样品中的铬浓度是未研磨的样品中的两倍。
目前人们对铬的吸收机制知之甚少，但在非反刍动物中，吸收量通常远小于铬摄入量的1%（Luka ski，1999）。非反刍动物对有机来源的铬的吸收比对无机来源的吸收要大（大约占摄入量的3%）（Cefalu和Hu，2004）。潜在的铬吸收拮抗剂包括日粮里高浓度的铁，也许还有锌和植酸盐（Pavlata，2007）。有机来源的铬可以在体内更快地转化为生物活性形式，而且有机形式通常比无机来源具有更大的生物效应（Vinson and Hsiao，1985；Balk etal.2007）。
建明的丙酸铬是以丙酸为配体的有机螯合物，一个三价铬离子共价结合三个丙酸分子。适当的络合形式使丙酸铬的解离速率与金属离子转运位点的需求相当。
尽管生产和免疫功能对补充铬的反应通常是积极的，并且铬已被证明具有代谢作用，但由于没有测量铬的总摄入量（基础和补充），因此不可能确定对铬的需求（NASEM2021）。葡萄糖和胰岛素通常对铬的补充有反应，但结果与剂量不是线性的。更低的补充比率（生长牛0.01mg Cr/kg BW或泌乳牛0.006mg Cr/kg BW）通常足以达到更大的反应（Hayirli et al.，2001；Spears etal.，2012）。尽管仅凭对泌乳牛的两项滴定研究不能确定铬的适宜摄入量，但补充约0.01mg铬/kg BW通常会增加泌乳早期的产奶量。
可溶形式的Cr3+的更大耐受日粮浓度被设定为100mg Cr/kg日粮干物质（NRC，2005），但有关‘’高浓度Cr3+日粮的不良反应的数据非常有限。Hayirli等(2001)报告指出，奶产量对铬的增加呈四次方反应，给奶牛饲喂0.025mg Cr/kg BW(15mg/天)后，牛奶产量下降到与对照组相似的值。与不补充铬的奶牛相比，饲喂2mg/kg日粮的有机铬，奶牛在牛奶、肌肉和体脂中的铬浓度并不高；但是，在肝脏和肾脏中的铬浓度要高出2-3倍（Lloyd等，2010）。在体外，吡啶甲酸铬可以增加羟基自由基的产生，它可以对免疫功能产生负面影响，损害DNA，并氧化细胞膜跨膜糖蛋白（Vincent，2000）。在体内发生这种情况的铬浓度尚不清楚，也不清楚这种效应是否是吡啶甲酸铬所特有的。
来源：建明工业
