铬在动物体内低浓度广泛分布于全身,主要分布在肝、血液、毛发、牙齿中。铬较常见的氧化态为0、+2、+3和+6,随着价态的升高,氧化性增强,Cr3+是最稳定的氧化态,也是生物体内铬的主要存在形式,Cr3+是葡萄糖耐量因子(GTF)的重要活性组成部分,它通过GTF协同胰岛素的作用,进而影响糖、脂类、蛋白质和核酸代谢,是人和动物所必需的微量元素。
铬的来源包括无机铬和有机铬两种形式。无机铬有CrCl3、Cr2(SO4)3等,有机铬有富铬酵母和螯合铬(如烟酸铬、吡啶铬)等。铬的吸收与其化学结合态有关,不同形式的铬的吸收率是不同的。研究表明,无机铬难以吸收,其吸收率约为1%~3%,有机铬则易吸收,其吸收率为10%~25%。目前,铬的应用日益受到重视,本文对铬的生理功能及其在动物营养中的应用做了简要论述。
1 铬的生理功能
1.1 铬与葡萄糖耐量因子
铬是葡萄糖耐量因子(GTF)的必要活性成分,GTF是一种能维持动物血液中葡萄糖水平正常的物质,经分析GTF含有铬、烟酸和谷氨酸、甘氨酸、半胱氨酸,普遍推测GTF是以烟酸-铬-烟酸为轴,连接上述3种氨基酸配体的络合物的结构,没有铬,GTF就没有活性。GTF在动物营养中的作用在于它能增加动物的葡萄糖耐受量和提高胰岛素的活性功能,促进胰岛素与细胞膜受体结合,进而刺激动物机体组织对葡萄糖的吸收。铬亦可保护正常胰脏B细胞对葡萄糖之敏感度及对胰岛素的制造有所补益。
1.2 铬与糖代谢
铬能显著加强葡萄糖和其受体的结合,因而能刺激组织对葡萄糖的提取。在给猪饲喂0.2mg/kg甲基吡啶铬后,葡萄糖的消失率提高,而半衰期缩短,证实铬提高了组织对胰岛素的敏感性。Mertz(1996)证实,在胰岛素存在时,用缺铬大鼠的附睾脂肪组织进行培养时,铬可以增加缺铬的附睾脂肪组织对葡萄糖的摄取量,使葡萄糖产生二氧化碳的能力增加。Anderson认为,有机铬改善代谢是通过胰岛素而发挥作用。血清减少时,GTF受损,组织胰岛素的反应降低,严重时出现尿糖。铬对糖代谢的调节可能是:一是通过激活胰岛素与细胞膜间的二硫键,从而提高胰岛素与特异受体结合力而发生作用;二是铬提高了细胞表面胰岛素受体的数量从而增强组织对胰岛素的敏感性;三是铬可提高机体糖原合成酶的活性,从而提高了糖原合成作用。总之,铬的作用就是协助和增强胰岛素的功能,而胰岛素能促进糖元合成,降低血糖浓