铜源生物利用度比较研究：碳酸铜(Emerald-C)与三碱式氯化铜在生长肉牛中的应用评估

本研究针对反刍动物铜(Cu)营养面临的硫(S)和钼(Mo)拮抗问题，比较了新型碳酸铜(CuCO3)、三碱式氯化铜(TBCC)与传统硫酸铜(CuSO4)的生物利用度。通过94天饲喂试验发现，基于肝脏铜沉积，CuCO3和TBCC的生物利用度分别为CuSO4的89%和88%；但血清铜蓝蛋白(ceruloplasmin)指标显示CuCO3的生物利用度达186%，提示不同铜源的代谢路径存在差异。该研究为反刍动物精准补铜提供了重要依据。

　　

铜是反刍动物必需的微量元素，参与多种金属酶的构成，对结缔组织发育、繁殖功能和氧化平衡至关重要。然而，饲料中过量的铜会导致组织氧化损伤甚至死亡，而硫(S)和钼(Mo)等拮抗剂的存在更使铜营养调控变得复杂。干燥酒糟(DDGS)等饲料原料中硫含量波动大，牧草钼浓度受土壤影响显著，这些变量导致反刍动物铜吸收效率难以预测。传统使用的硫酸铜(CuSO₄)在瘤胃高pH环境下易溶解，但正因如此更易与硫钼形成难以吸收的硫代钼酸铜复合物。

爱荷华州立大学(Iowa State University)的研究团队针对这一行业难题，系统比较了新型碳酸铜(Emerald-C, Cu₂CO₃(OH)₂)与三碱式氯化铜(TBCC)相对于硫酸铜的生物利用度。研究采用双实验设计：实验1对84头生长阉牛进行96天饲喂试验，设置7个处理组（含5或10 mg Cu/kg日粮的三种铜源），所有日粮添加2 mg Mo/kg和0.1% S作为拮抗剂；实验2用48头铜缺乏阉牛进行21天补铜试验，评估不同铜源的恢复效率。

研究采用多项关键技术：通过GrowSafe系统精确记录个体采食量，利用ICP-OES（电感耦合等离子体发射光谱）测定肝脏和血浆铜浓度，采用Dimitriou法分析铜蓝蛋白活性，并通过qPCR（实时定量PCR）检测肝脏铜转运基因(CTR1、ATP7B等)表达。

实验结果
肝脏铜沉积：基于斜率比法，CuCO₃和TBCC相对于CuSO₄的生物利用度分别为89.3%和88.2%(P<0.01)，说明二者在拮抗条件下铜储存效率较低。

血浆指标：铜蓝蛋白检测显示CuCO₃生物利用度达186.1%(P=0.09)，显著优于其他铜源，提示其可能通过不同于CuSO₄的代谢途径进入循环系统。

基因表达：尽管铜源处理未显著改变铜转运基因(ATP7B、CTR1等)的mRNA水平，但铜蓝蛋白与肝脏铜指标的矛盾结果暗示可能存在转录后调控机制。

补铜试验：在5 mg Mo/kg的高拮抗条件下，CuCO₃和TBCC组肝脏铜下降幅度显著小于对照组(P<0.01)，而CuSO₄组与对照组无差异，证实替代铜源在短期拮抗压力下的优势。

讨论与意义
该研究首次系统评估了Emerald-C碳酸铜在反刍动物中的应用价值。不同于Spears等(2004)报道的TBCC优势，本研究发现在中等拮抗(2 mg Mo/kg)条件下，TBCC与CuSO₄效果相当，而CuCO₃在循环铜指标上表现突出。这种差异可能与铜源溶解度相关：CuCO₃在pH 2.3盐酸中溶解度为69%，在瘤胃中性环境下仅为0.7%，这种特性可能减少硫钼拮抗，但促进肠道吸收。

研究还揭示了环境因素的影响——补铜试验期间气温波动显著改变了铜蓝蛋白水平，提示该指标作为急性期蛋白的局限性。从应用角度看，当以肝脏铜储存为目标时，CuSO₄仍是首选；但若需快速提升循环铜状态，CuCO₃可能更具优势。该成果为反刍动物精准营养提供了重要依据，同时指出需进一步研究铜转运蛋白表达等分子机制。论文发表在《Journal of Animal Science》，为饲料添加剂选择和铜拮抗管理提供了新视角。