钴是人体必需的微量元素之一，它主要以维生素B₁₂及B₁₂辅酶形式发挥其生物学作用及其生理功能。人体正常代谢所需要的钴主要从每天的饮食中获得。

一、钴对人体的营养作用

（一）人类食物中的钴

钴是从土壤和水中进入植物和动物体内的，并最终供给人体。

人类食物中含钴量较高（大约为0.2mg/kg）的植物有甜菜、荞麦、卷心菜、无花果、洋葱、梨、萝卜、菠菜以及西红柿等。含钴量低于0.05mg/kg的食物有苹果、香蕉、杏、胡萝卜、木薯、樱桃、咖啡、小麦、茄子、燕麦、胡椒、土豆、稻谷、红薯以及玉米等。钴含量介于两者之间的有大麦、辣椒、豌豆、黑麦、草莓、胡桃、水田芥和西瓜等。值得注意的是，木薯、玉米、土豆、稻谷和小麦这些往往为多数人作为主食的作物含钴量通常较低。

可供人类食用的各种动物各组织的钴含量也有许多报道，其中牛、鸡、鳕鱼、羊和猪肝中钴的含量远较家畜、鸟和鱼类的其它部分为高。对同种食物中钴的含量各家报道不一，这当然与世界各地的土壤、气候条件等环境因素相差很大有关。几年前曾有人报道，鱼组织中钴的含量似乎比镍为高，可能与海水中的两者含量的高、低有关。但是这一观点并未得到进一步的证实，而这样的研究在鱼类学中很有意义。

新鲜、冷冻和罐装水果以及蔬菜中钴的含量差别很在，在0.01～0.15mg/kg之间；新鲜和罐头食物的平均水平为0.2mg/kg。有人报道，胡桃中钴的含量较大；不过，最大的还是蘑菇，0.61mg/kg。

60年代，国外用钴盐作为啤酒的泡沫稳定添加剂时，钴的剂量可高达1mgCo/L，而啤酒的自然含量仅为2～50μgCo/L，钴和酒精的联合作用可明显地引起致死性的心肌病变，即“啤酒心肌病”。

（二）人体对钴的吸收

人体每天平均从外界吸收的钴为0.02～0.03mg。有人估计成人每天吸收0.03mg钴，并且认为，当我们每天从食物中得到0.03mg钴时，就能维持人体钴的平衡。2～6岁儿童每天的食物含有0.064～0.072mg钴。文献列出了荷兰不同年龄组每天食物中钴的平均含量。2/3的日本成人每天摄入的钴0.028mg，而农村儿童只是这个数目的一半甚至更少。对青春期前的少女，有人认为每天的需要量为0.015mg。

（三）人体血液和组织的钴

钴广泛分布于人体的各个部位，并不在某一特定的组织或器官中积累，但肝、肾和骨骼中钴的含量通常较高。正常人的钴含量一般为1.1～1.5mg，14％分布于骨骼，43％分布于肌肉组织中，其余43％分布于其它软组织中。

红血球中钴的含量为0.059～0.13mg/kg，血清为0.0055～0.40mg/kg，全血平均为0.238mg/kg左右。

健康学龄儿童血液中钴与镍的比值通常为1∶3.7，50～10O岁老年人血液中钴的含量低于20～50岁的中、青年；在人体生长的各个阶段，男人血液中钴的含量总是高于女子的钴水平。正常人血液中钴的含量8月最高，1月最低，这与5～7月间人体从蔬菜和奶制品中摄入的钴最多而1～2月最少相对应。

6～7岁健康儿童正常食量下，平均含钴0.00075mg/kg体重，平均每天摄入0.040～0.042mg钴，0.002～0.003mg从尿中排出，0.035～0.038mg随粪排出。成人组织中钴的含量从血清中平均值的0.0003mg/kg到肝脏中0.07mg/kg湿重；新生儿肝脏中钴的浓度比成人低得多。

不同年龄妇女经血中钴的含量介于0.2375～0.5565mg/kg之间；未孕妇女静脉血中钴的含量为0.08～0.16mg/kg，有人发现，未孕妇女血液中钴含量最高，而生产时钴的含量最低；在哺乳期间，血钴约为0.0749mg/kg。

正常人牙质中钴含量为0.00034mg/kg，女子头发中钴的含量明显高于男子，其含量并不随年龄增加而减少。人体眼睛各部分灰样中钴的含量在0.167～0.362％之间。

人体皮肤中钴含量在0.092～0.114mg/kg之间，并随年龄增加而降低，而与性别无关。人奶中钴的含量为0.006～0.023mg/L。

表8—3列出了人体其它组织的钴含量。

表8—3人体组织的钴含量（μg/g湿重）

值得注意的是，体内所有的钴只有一小部分以维生素B₁₂形式存在于体内，非B₁₂中的钴以何种形式贮存于体内至今还不清楚。有人认为，它们与不同的肽链和蛋白质结合在一起。例如，人体心肌中的钴是与心肌蛋白结合在一起的，用乙酸在pH＝4时可将它们萃取出来。

（四）人体中钴的生理功能

人体中钴的吸收发生在蛋白质消化区域以上的胃、肠吸收的位置上，注射抗生素或者食物中铜的含量增加时，钴的保留时间就会增加，在胰岛组织中，β细胞（可能还有α₂细胞）能浓缩钴，而α₁细胞对钴没有亲和性，这可能与钴具有使胰岛素结晶的能力很强有关。

通过研究钴盐在组织培养液中对人体细胞的作用，发现核糖核酸、脱氧核糖核酸和硫酸软骨素能与钴盐发生复杂的反应。营养性贫血已确证与钴和铜的缺乏有关；钴能极大地影响红细胞的数目，而铜则对血红蛋白的浓度产生影响。每天给10个人口服150mgCoCl₂，过8～10天，发现钴似乎有刺激生血的功能。

氯化钴能增加人体唾液中淀粉酶的活性，而它的硝酸盐或硫酸盐都没有明显的作用。大剂量的CoCl₂、Co（NO₃）₂和CoSO₄能增加胰淀粉酶和脂肪酶的活性。在人体红细胞的悬浮液中加入CoCl₂，血红蛋白对一氧化碳的亲和力有所下降。

许多年前，发现地方性甲状腺肿与该地区生产的粮食中钴的含量较低有关。施用钴后，即使没有碘，似乎对甲状腺肿的发生也有良好的预防效果。钴能拮抗碘缺乏所产生的影响而不改变腺体的重量；并且当碘缺乏时，钴还能激活甲状腺的活性。当然，钴和碘联合使用效果最佳。

关于钴对某些毒物的解毒功能，在实验性苯胺和铅中毒中，钴的解毒性能最大，钴具有一种与氢氰酸形成不同配合物如K₃[Co（CN）₆]的明显倾向，因而能解除氰化物的毒性，钴的EDTA配合物对解除氰化物中毒的效果比亚硝酸-硫代硫酸钴复合物更好。

钴可以治疗多种贫血症，维生素B₁₂对高色素巨细胞性贫血疗效显著。钴在胚胎时期已参与造血过程。施用放射性钴也证明，进入体内的⁵⁷Co主要聚集在骨髓里，与此同时，肠粘膜细胞内的铁蛋白和血清铁的含量减少，血红蛋白和红细胞的数目增加，说明骨髓造血机能增强，铁被利用了。

此外，钴还参与蛋白质的合成，叶酸的贮存、硫醇酶的活化以及骨髓磷脂的形成。维生素B₁₂还可以改善锌的生物活性，使锌易于吸收。

二、钴对动物的营养作用

长期以来，人们总以为缺钴只对牛、羊生长产生影响，因为马在缺乏钴的草原上放牧活动范围大，因此并不对马的生长发育产生明显的影响。但是，过去几十年里大量文献表明，许多动物和鸟类的饲料里添加少量钴时，可以极大地改善动物的生长状况。本书主要介绍钴对牛、羊的营养作用。

（一）钴添加剂对反刍动物生长的影响

1.牛  许多研究者都建议，对那些土壤和草料中钴含量较低的地区，用不同剂量的钴盐作为饲料添加剂可以预防动物钴缺乏症。在小牛和奶牛的饲料里添加CoCl₂或其它钴盐都能改善它们的生长发育情况，CoCl₂添加剂的剂量为0.1mg/kg、0.18mg/kg饲料等。450～500kg的奶牛的牛奶日产量10～12kg，每天需要4.3～4.9mg钴。当然，具体数据各家说法不一，有人认为每天每头需添加5mgCoCl₂，有的则认为需要20mgCoCl₂，也有人认为9～13mg较为适宜。甚至有人认为饲料中钴水平达253mg/kg对菜牛增重最佳；当然，152和754mg/kg水平也能使牛健康生长。这些数据似乎相当高，但并非不可能，这说明生长的小牛每45kg体重能消费50mg钴而仍能安然无事。其它研究人员认为，当奶牛的饲料中钴含量低于1.2～1.7mg/kg饲料或者0.1mg/kg干饲料时，就应该在它们的饲料里施用钴添加剂。根据Mitchell的意见，在放牧的草原上每公顷施加1～2kg钴就能有效地控制钴的缺乏，这种方法有效期一般可达3～5年。

2.羊  在缺乏钴的草原上每公顷施用2.4kgCoSO₄，就能使草料中钴的含量从原来的0.09mg/kg增加到0.38mg/kg，并能预防羊羔钴缺乏症，在绵羊的饲料中添加0.5～1mg/kg干饲料的CoCl₂，就会增加动物的生长速度。如果饲料中钴的含量低于0.08mg/kg、0.22～0.25mg/kg、0.30mg/kg或0.60mg/kg等，就要添加钴，加钴不但能改善绵羊的生长发育状况，还能刺激羊羔的生长，增加羊毛的产量。

为了预防钴的缺乏，添加剂的剂量已经作了许多不同报道，有的每天每只羊0.15mg钴、1mg钴、1mgCoCl₂、1～2mgCoCl₂、2mgCoCl₂、2.5mgCoCl₂、3～6mgCoSO₄、6mgCoSO₄、10mgCoCl₂，甚至还有5～20mgCoCl₂。

如果羊羔每天食物中只有0.04mg钴，也会患钴缺乏症，此时应设法增加羊奶中钴的含量。

（二）钴对反刍动物消化能力的影响

牛、羊饲料中添加钴可以改善动物对营养物质的消化能力。例如，有人对每千克小牛体添加重0.2mg的CoCl₂，奶牛每天添加40mgCoCl₂，绵羊每天每头添加5mgCoCl₂，都能提高这些动物对食物的消化吸收能力。有证据表明，添加CoCl₂可以刺激瘤胃的代谢，加强微生物对纤维素的消化能力。但也有研究人员发现，钴对瘤胃里的发酵过程和牛的消化能力并未有任何益处，而且5μg/g钴也抑制了脂肪酸从纤维素、淀粉和葡萄糖中的产生。

（三）反刍动物中钴和维生素B₁₂

十几年前人们发现，反刍动物钴的缺乏与它们肝脏中维生素B₁₂的浓度低于0.1μg/g相对应，而且只要在饲料中加钴就能极大地提高肝中维生素B₁₂的含量。并且发现，羊羔避免患钴缺乏症肝脏中维生素B₁₂的最低值为0.2μg/g。

为了把患病动物中维生素B₁₂水平提高到正常值，应该每天添加钴，下面是已报道的添加剂量：绵羊2～4mgCoCl₂、3～6mgCoSO₄等，耕牛2.6～11.7mgCo；奶牛20mgCoCl₂等。每天摄入0.047、0.41和0.83mgCo就能分别产生37、1006和1553μg的B₁₂。

钴能增强谷物青饲料、血液和血浆中B₁₂的积累。当钴水平超过5μg/g时就会抑制瘤胃细菌合成维生素B₁₂，另有人认为，绵羊的奶、肝中B₁₂的浓度不仅依赖于饲料中钴的含量，还与碘的含量和普通营养物质有关。在绵羊瘤胃组分中已检测到9种不同的钴胺酰胺、钴啉醇酰胺，后者的维生素B₁₂活性在加钴后2h内即有所增加。

有人认为，钴在生命组织中唯一已被证明了的作用是它参与构造维生素B₁₂的特定结构；另有人认为，喂以低钴饲料的绵羊的血浆中抗坏血酸的浓度较低，说明动物处于缺乏维生素C状态，用维生素B₁₂治疗可慢慢提高维生素C在血浆中的浓度。

（四）反刍动物中钴的生理功能

许多人研究了钴对牛、羊生理学中许多方面的影响，加钴能增加血液中血红蛋白和红细胞的浓度。反刍动物钴添加剂既能增加血液和血清中蛋白质的含量，又能促进氮代谢。有人报道，缺钴羊羔血液中含氮化合物水平高于正常羊羔，但当钴治疗结束时又恢复到正常状态，另有人发现，营养不良与缺钴症绵羊肌肉中氮水平基本上一样。据报道，缺钴地区给牛补充CoCl₂并不能使血清蛋白产生任何稳定的变化。

人们也研究了钴对反刍动物中碳水化合物代谢的影响，有人报道了钴能增加血糖含量；但另一实验结果与其相反，认为肝中糖原增加而血糖水平下降。对于绵羊，加钴能增加小肠对葡萄糖的吸收。每天给牛喂20～60mgCoCl₂，它们血液中胡萝卜素含量就会增加，但给羊喂4mgCoCl₂却得不到相同的结果。

少量钴盐可以增加牛、羊的繁殖能力。钴强化饲料可以减少奶牛尿中酮体的含量，缺钴绵羊尿液中排出的甲基丙二酸的量远远大于钴治疗后的羊。母羊在不同时期每天喂0.5mg左右CoCl₂可以刺激它们哺乳。

加钴可以增加反刍动物中酶的活性。例如，羊中的脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶和核酸酶以及牛中的精氨酸酶等活性都因加钴而增强。

加钴并不影响羊肝中的硒浓度；缺钴羊比健康羊在肾脏里更能积累硒。每天给奶牛喂20mgCoCl₂则能增加牛奶中脂肪、酪蛋白、乳糖、灰质和干质的含量。通过羊对钴的消化吸收跟踪研究，发现在胃中存在明显的钴净分泌，而在大、小肠中这种元素则是净吸收的。此外，加钴饲料喂养的牛比普通牛对肺结核的抵抗能力更强。