动物营养中造成环境污染的原因

   日期:2019-11-07     来源:互联网    作者:admin    浏览:3    评论:0    
核心提示:动物营养过程是一个动态的、与动物本身、饲料原料及加工工艺和人息息相关的过程,因此,动物营养对环境的影响的大小也取决于动物
动物营养过程是一个动态的、与动物本身、饲料原料及加工工艺和人息息相关的过程,因此,动物营养对环境的影响的大小也取决于动物本身、饲料和人。
1动物因素
任何动物都不可能百分之百地利用所摄入的营养物质,且对营养物质的利用效率较低,这也是高等动物的生理特点和食物链所必须的.Kornegay等(1997)综述了饲喂商品饲料猪的营养平均数据,下列养分的表观消化率分别为:氮30-55%、钙30-50%、磷20-50%、钾5-20%、
钠10-25%、镁15-30%、铜5-30%、锌5-30%、锰5-10%和铁5-30%。从上面表观消化率看出,营养物质的排出量则高达:氮45-60%,钙和磷50-80%,钾、钠、镁、铜、锌、锰和铁70-95%。因而,动物排泄出的大量营养物质对环境造成污染,主要包括三个方面:土壤的营养累积、
水体污染和有害气体。
1.1土壤的营养累积饲料中的营养物质经动物消化吸收后,大量营养物质以粪尿的形式排出体外,由于粪尿中含有较高的氮、磷、钾及其它营养物质,因此,它是一种优质的土壤肥料。随着大型养殖场的数目和饲养密度急剧增加,结果造成在很小的土地面积是生产出大量的粪尿,从而造成各种营养物质的富集。Mueller等(1994)认为用猪的粪尿施肥3年后,与作物的正常需要量相比,土壤91厘米深处的磷和锌含量大约超出了4倍,钾超出约1倍而铜超出3倍。
1.2水体污染由于动物体内缺乏有效利用植酸磷的植酸酶和动物对蛋白质的利用不充分,这就造成动物的排泄物中富含磷和氮等营养物质。而粪尿中氮、磷和其它营养物质过多的排入土壤中,对包括地表水和地下水在内的整个水质均有不良影响。土壤中过量的氮经雨水的冲洗使地下水中硝酸盐含量增加,并有可能通过径流进入地表水;过量的磷会在土壤中大量聚集,当磷被土壤颗粒吸收而不渗入地下水后,它会随着土壤颗粒一起进入溪流、湖泊和河流,并产生侵蚀作用,而且,磷是调节水生生物生长的最大限制性营养素(pierzynski等,1994),它刺激藻类和其它水生植物的生长,这些生物的分解腐败引起水质的恶化,同时产生一些毒素和消耗大量的氧气。另外,过量的钙进入地下水和地表水中引起水的硬化。
1.3有害气体由于动物的排泄物中含有氮、硫、吲哚等物质,不但产生大量的臭味影响环境,而且粪尿发酵后产生氨气、硫化氢等有毒有害气体,造成环境的日益恶化。
2饲料因素
饲料是动物营养所研究的主体,而饲料原料的来源主要是植物,它们中所含的抗营养因子也是动物营养对生态环境污染的原因之一。在生物进化过程中,植物为了抵抗外来的侵害,从而本身就含有微量的、阻碍动物消化的物质。饲料中常见的影响动物对饲料消化利用的抗营养因子有蛋白酶抑制剂、凝结素、单宁、胀气因子、植酸、棉酚、非淀粉多糖等。
2.1蛋白酶抑制剂饲料中的蛋白酶抑制剂不但能抑制动物对蛋白质的消化利用,同时使动物分泌更多消化蛋白质的蛋白酶,这样就使动物体内代谢加速、负担加重,氮的排泄量就上升。
2.2植酸植酸是普遍存在于饲料中的抗营养因子,它不仅与磷形成动物难于消化的植酸磷,也可与蛋白质和各种矿物质形成络合物,这样就影响动物对饲料中磷、蛋白质和各种矿物质的利用,从而排出

体外对生态环境造成影响。谷类籽实中植酸磷含量约占总磷的59-79%,小麦麸中占76%,而细米糠中可高达86%,油饼类达58-70%。由于动物体不能分泌水解植酸的植酸酶,只能依靠肠道中的微生物分泌的酶来水解,因此,动物对植酸磷的利用率很低。一些研究表明,猪、鸡只能利用玉米中磷的10.2%,豆粕中磷的25-35%。不能被利用的植酸磷从粪便中排出体外,从而也造成严重的环境污染。
由于植酸的肌醇环上磷酸根(均)带负电荷,因此植酸具有极强的螯合能力。在⑺嵝灾良钚哉庖唤峡淼膒H范围内,可与消化道内多种金属阳离子,如钙、镁、锌、铁、锰、铜、铬离子络合形成不溶性复合盐,不能被消化吸收。因此,植酸导致动物对钙、铁、锰、铜、铬等元素的利用率降低。同时,当pH值较低时,植酸与蛋白质分子结合形成蛋白质-金属离-植酸盐复合物,这种结合降低了蛋白质的消化吸收。植酸也能与消化酶结合形成不溶性复合物,结果降低了多种消化酶的活性,包括蛋白质水解酶、淀粉水解酶和脂肪酶,使蛋白质、
淀粉及脂肪消化与利用受到影响。
2.3非淀粉多糖在畜禽饲粮中使用的所有禾谷类原料都含有不同水平的非淀粉多糖,还存在于一些豆科植物中,包括扇豆和木薯中。非淀粉多糖可增加食糜粘性,阻碍内源消化酶对食糜消化和消化酶的扩散速度,导致养分吸收率降低。另外,非淀粉多糖可以通过改变水、蛋白质、电解质和脂类的内源分泌而改变消化道功能,使肠道机械混合内容物的能力减弱,脂肪乳化作用降低,肠道食糜中脂肪颗粒变大,消化率下降。总之,当饲料中含较高水平抗营养因子时,会严重影响动物对营养物质的消化利用,这不仅造成营养物质的流失和浪费,而且会造成对生态环境严重的氮、磷及多种元素的污染。
3人为因素
为了保证动物的身体健康、促进动物的生长速度和满足人们的消费需求,营养学家在饲料中添加过量的营养物质是导致排出比例增加的直接原因。另外,饲料中添加的各种抗生素、违禁药物、高铜高锌、砷等物质会在动物体内残留或不能利用的经动物排出体外对生态环境造成污染。
3.1营养物质过量在饲料的配制过程中,营养学家都会增加对某些营养物质的含量,以提供安全系数,用来弥补因饲料成分变异或不能确定所用原料养分利用率对饲养效果的影响。椐Cromwell(1989)对几所大学和饲料公司的磷推荐量进行的调查结果表明:大学推荐量的平均范围是NRC(1988)的110-120%,而饲料公司磷的推荐量的平均范围是NRC(1988)的120-130%。这是使得过量的营养物质排出体外对生态环境造成污染。
3.2高铜高锌铜和锌都是动物必需的营养元素,自从英国学者Braude首次发现饲料中高剂量铜对生长猪有促生长作用以来,大量的研究表明高铜高锌对仔猪、中猪和大猪都有明显的促生长作用,因此,饲料中添加高铜高锌风靡一时,然而高剂量的铜和锌会增加猪肉和肝脏中铜锌的蓄积,显著增加动物对铜和锌的排泄量。Apgar等(1996)研究发现:给71kg的阉公猪饲喂含铜分别为218mg/kg和32mg/kg的日粮,前者铜的排泄量比后者高6.7倍;Adeola等(1995)给15-18kg的猪饲喂分别含锌为23mg/kg和123mg/kg的日粮,结果饲喂低锌日粮的猪每日锌排出量为16mg,而高锌日粮的猪每日锌排出量为61mg,提高了3.6倍。所以,饲料中添加高铜高锌,不但增加了动物的代谢负担,降低了动物的福利,而且增加土壤中铜锌的积累,加重了土壤和生态环境的负担。

3.3砷制剂饲料中所使用的砷制剂一般为有机砷,它们具有广谱杀菌作用,并对肠道寄生虫有杀死和抑制作用,因此,对动物有很强的促生长作用。有机砷虽然不象无机砷有毒,但长期使用后向环境中排出量会增加,增加环境污染。
3.4抗生素和违禁药物抗生素作为动物防病治病药物已使用了几十年,其不仅可以防病治病,而且可以使肠道壁变薄,有利于养分的消化吸收,具有明显的促生长作用。但是,由于使用抗生素会在动物产品中残留和长期使用抗生素会对细菌产生抗药性,因此,抗生素的残留会人类健康受到威胁,而抗生素的耐药性会打破生物界的生态平衡,同时,抗生素可能还有少量的随着粪便排出直接影响微生物的生存。这样在饲料中添加抗生素不但污染生态环境,而且可能破坏生态平衡。
违禁药物对生产者来说会有巨大的利润可突,不法生产者在饲料中添加各种违禁药物如“瘦肉精”“雌激素类”不但威胁人类健康,而且也影响生态环境。

 
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