铬是动物体内的必需微量元素，缺铬会导致动物生长受阻，繁殖力低下，葡萄糖、蛋白质及脂肪代谢紊乱。铬的来源包括无机铬和有机铬两种形式。有机铬的吸收率远高于无机铬（无机铬吸收率接近0）。丙酸铬作为有机铬的一种，其吸收效率较其他几种有机铬如吡啶羧酸铬、酵母铬、烟酸铬都高，基于安全性和效果等方面因素的考虑，美国食品和药物管理局（FDA）和中国农业农村部唯一许可在奶牛上使用的铬是丙酸铬。相关研究表明，在奶牛日粮中添加丙酸铬，可以提高奶产量、改善繁殖性能、增强免疫应答和缓解热应激。
铬最基本的生物学功能是合成葡萄糖耐受因子（GTF ）的主要成分，能够提高胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性，从而促进葡萄糖、蛋白质以及核酸代谢，减少体脂贮存。胰岛素就像一把打开细胞“门”的“钥匙”，让血糖进入细胞并被用作能量（图1）。如果胰岛素受体不能正常发挥运转功能，即胰岛素抵抗，会引发奶牛产生类似于人类II型糖尿病的II型酮病。而铬可通过改善胰岛素功能，有效清除血液中的葡萄糖，为牛提供更多的能量。注：①胰岛素促进细胞对葡萄糖的吸收利用；②丙酸铬提高胰岛素受体的敏感性；③葡萄糖被细胞吸收；④多余的葡萄糖作为能量被细胞维持正常的功能所利用研究人员通过统计2000—2015年发表在与奶牛相关的期刊上的17篇文章，发现奶牛日粮中添加铬，平均日产奶量增加3.55磅/头/天，即1.61kg/头/天。国内多个集团化牧场饲养试验结果显示，奶牛饲喂丙酸铬（建明微生康铬TM）能明显提高产奶量。在2016年、2018年、2019年先后进行了三次试验项目，一是对某牧业集团的围产期奶牛进行试验，二是对某集团化牧场的高产牛和低产牛进行对比试验，三是对同一集团牧场下高产牧场和低产牧场进行对比试验。围产期奶牛的试验结果表明，使用丙酸铬可以显著改善围产期及新产期奶牛能量代谢，提高泌乳期产奶量，显著降低围产期奶牛酮病和变胃等疾病的发病率。其他泌乳期奶牛的试验结果表明，在饲喂丙酸铬一个月后，饲喂丙酸铬的奶牛产奶量均明显高于未饲喂组奶牛。不同牧场的试验结果表明，未饲喂丙酸铬的高产牧场产奶量不稳定下滑，饲喂丙酸铬的低产牧场单产稳步提升，且单产逐渐接近高产牧场。泌乳早期出现能量负平衡对奶牛的繁殖表现出负面影响，如较低的妊娠率和受孕率。一些体重下降过多的奶牛则表现不发情。铬通过降低胰岛素抵抗，提高血液中葡萄糖水平改善能量平衡，进而提高奶牛的繁殖性能。
相关研究表明，围产期奶牛添加有机铬，血清孕酮浓度结果显示，实验组奶牛的首次排卵天数有提前的趋势(P = 0.07)。实验组的第一次人工授精天数和第一次发情天数均早于对照组(P < 0.05)。实验组产后36天的发情奶牛占比更高及人工授精前发情行为更多。激活的免疫细胞对胰岛素敏感，并利用大量的葡萄糖。研究表明，在经脂多糖、卵清蛋白等抗原刺激后的奶牛日粮中添加铬，与未添加组奶牛相比，血液中中性粒细胞增加，抗卵清蛋白抗体浓度增加。
研究表明，胰岛素在热应激过程中扮演着重要角色。铬能改善胰岛素功能，提高血液中葡萄糖的清除率，增加可利用葡萄糖的量。铬通过持续降低血清皮质醇的浓度，进而降低热应激造成的负面影响。多项研究表明，处于热应激状态下的奶牛日粮中添加铬，可以提高胰岛素的敏感性和葡萄糖的利用率，提高干物质采食量，进而维持产奶量的稳定（图3）。
图3 在热应激条件下泌乳奶牛日粮中添加铬对日产奶量和干物质采食量的影响建明丙酸铬是目前国际认证的唯一一款可以用在奶牛上的有机铬。自2009年以来，在美国，铬以丙酸铬的形式被允许以高达0.50mg/kg干物质水平添加到牛的日粮中。2013年，丙酸铬被美国FDA认证为唯一可以添加到牛日粮中的铬源。2015年6月3日中华人民共和国农业部公告第2264号批准进口饲料添加剂丙酸铬用于奶牛。
建明丙酸铬并不是普通的三丙酸加一个铬，其分子量要比普通丙酸铬高3倍。FDA认定的丙酸铬分子式是 [Cr3(O)(CH3CH2CO2)6(H2O)3]CH3CH2CO2，分子量是737.534。有机微量元素吸收率的高低取决于配体的种类和螯合程度。建明的丙酸铬分子量大，螯合率高，由三个铬去跟七个丙酸螯合，形成一个复杂的螯合结构，类似于螃蟹的“螯”。这种螯合的优点是避免瘤胃复杂的环境和微生物的影响，以及其他微量元素之间的拮抗或干扰，吸收率高。但同时在小肠内又能够释放出来被吸收，到了血液发挥它的“开关作用”-调节胰岛素，打开胰岛素开关以后随尿液排出，不会在奶中富集。
美国北卡罗来纳州立大学研究人员通过在奶牛日粮中添加4倍于FDA规定限量（0.5mg/kg干物质）的丙酸铬，即2 mg/kg干物质。发现饲喂丙酸铬的121天试验期间，奶牛乳、肌肉和脂肪中的铬的浓度不受日粮中铬添加量的影响。目前国内超过50%的规模牧场在使用建明的丙酸铬即建明微生康铬TM。有的牧场是看到国外第三方研究机构发表在权威杂志上的文章而使用，有的牧场是因为公立的第三方服务专家推荐而使用，也有的牧场是实际自己做试验效果好而使用。需要强调的是，奶牛日粮中添加氨基酸、脂肪、油类等饲料添加剂，可直接满足乳腺组织蛋白质合成对氨基酸和能量的需要，会立即影响到产奶量。而添加微量元素，主要是通过提高酶的功能、促进代谢、增强免疫应答、增加干物质采食量，这些作用是一个渐进的过程，饲喂效果通常在饲喂30天左右显现出来。
编辑：刘金娥
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