張建剛 李文婷 周美玲 朱建平
(揚州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇省揚州市 225009)
微量元素是畜禽機體代謝中不可缺少的物質(zhì),微量元素的添加形態(tài)不同,直接關(guān)系到動物對微量元素的吸收和利用,影響動物的生產(chǎn)性能。微量元素在飼料中的添加形態(tài)主要有3種,無機鹽類、有機酸鹽類和微量元素氨基酸螯合物。無機鹽類微量元素添加劑易潮結(jié)塊,致使飼料混合不均勻,且對飼料中維生素有一定的破壞作用。有機酸鹽類如檸檬酸亞鐵、富馬酸鋅等,雖穩(wěn)定性好,但流動性一般,生物學(xué)利用率較低。1996年,美國飼料管理委員協(xié)會將微量元素氨基酸螯合物定義為由可溶性金屬鹽中的金屬元素離子同氨基酸按一定摩爾比 (1~3)以共價鍵結(jié)合而成的化合物??勺鳛轵衔镏行碾x子且具有營養(yǎng)意義的金屬微量元素主要有銅、鐵、鋅、錳、鉻和鈷。氨基酸種類有蛋氨酸、賴氨酸、甘氨酸等。一個金屬元素離子可和多個氨基酸形成環(huán)螯合物,形成的環(huán)數(shù)越多,螯合物的穩(wěn)定性越好。無機鹽類和簡單有機鹽類微量元素被動物攝入后,必須與氨基酸或其他物質(zhì)形成螯合態(tài)后才能被機體吸收,吸收后金屬元素在血液中與某些蛋白結(jié)合后被運輸?shù)綑C體所需部位才發(fā)生功效,并且無機微量元素易在動物消化道形成難溶性絡(luò)合物,使微量元素的吸收利用率下降。氨基酸螯合物是機體吸收金屬元素離子的主要形式,氨基酸又是動物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的必需物質(zhì),因而具有較高的生物效價。本文將介紹微量元素氨基酸螯合物的作用特點及其在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用。
微量元素氨基酸螯合物具有離子鍵和配位鍵共存的獨特結(jié)構(gòu),使其分子內(nèi)電荷趨于中性。金屬離子被封閉在螯合物的螯環(huán)內(nèi),微量元素不易被植酸奪走而排出,極大地降低了日糧中其他成分和胃腸中酸性物質(zhì)對其產(chǎn)生的不良作用,避開了消化道內(nèi)存在的一些拮抗作用等,使得金屬微量元素順利到達吸收部位,被機體吸收利用,進而提高微量元素的生物學(xué)利用率。Aoyagi等[1]發(fā)現(xiàn)如果以硫酸銅生物學(xué)利用率為100%,賴氨酸銅和蛋氨酸銅相對生物學(xué)利用率分別為114%和100%。Du等[2]發(fā)現(xiàn)賴氨酸銅和蛋白銅的生物學(xué)利用率顯著高于硫酸銅 (以組織銅含量為衡量指標(biāo))。
一些氨基酸螯合物可以維持動物機體的抗氧化系統(tǒng),提高機體抗氧化能力。成廷水等[3]發(fā)現(xiàn)氨基酸鋅可顯著提高45周齡蛋雞肝臟組織的總抗氧化能力和谷胱甘肽 (GSH)含量,降低組織脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛 (MDA)的生成,顯著提高脾臟組織SOD活性和GSH含量,降低丙二醛MDA的含量。虞澤鵬等[4]發(fā)現(xiàn)蛋氨酸鋅可提高小鼠機體的抗氧化能力,小鼠飼糧中添加蛋氨酸鋅后,血中堿性磷酸酶AKP、谷胱甘肽過氧化物酶GSH-Px活性提高,總抗氧化能力 (TAOC)、總SOD、銅鋅超氧化物歧化酶CuZn-SOD活性顯著提高。
因氨基酸螯合物仍具有氨基酸的特有氣味,適口性好,易于被動物接受,有利于動物采食和胃腸的吸收利用,同時氨基酸螯合物可提高動物體內(nèi)酶的活性,提高蛋白質(zhì)、脂肪和維生素的利用率,從而促進動物生長性能的發(fā)揮。
另外微量元素氨基酸螯合物還具有使用方便,對飼料成分破壞作用?。粶p少抗生素的使用,解決高銅帶來的環(huán)境污染等問題。但其螯合效果影響產(chǎn)品性能,可通過測定產(chǎn)品中金屬元素的濃度進行判斷,一般要求螯合率高于98%。
可預(yù)防仔豬營養(yǎng)性貧血、提高仔豬日增重、免疫力及抗病力等。盧玉發(fā)等[5]發(fā)現(xiàn)在不增加采食量的情況下,微量元素氨基酸螯合物具可提高斷奶仔豬日增重8.3%,降低料肉比8.1%。劉衛(wèi)東等[6]在仔豬基礎(chǔ)日糧中添加0.05%甘氨酸螯合鐵,仔豬的平均日增重提高了9.1%,料重比降低76.2%,腹瀉率降低了56.3%。沈紹新等[7]發(fā)現(xiàn)用雞羽毛粉微量元素銅和錳螯合物作為銅、錳源,能夠提高斷奶仔豬的日增重。張純等[8]研究了不同配合比例的鋅氨基酸螯合物 (Zn-AAC)與硫酸鋅 (ZnSO4)對斷奶仔豬生長性能的影響。試驗分5組,分別飼喂鋅含量相同 (100 mg/kg)但有機鋅和無機鋅配合比例不同的處理日糧,對照組鋅100%由ZnSO4提供,其余4組分別用Zn-AAC取代對照組鋅添加量的40%、60%、80%和100%。發(fā)現(xiàn)斷奶仔豬日糧補充常規(guī)劑量的鋅,有機鋅與無機鋅比較,能夠提高仔豬日增重和日采食量,且有機鋅與無機鋅合用的飼喂效果優(yōu)于單一使用。其最佳配合比例為60%有機鋅加40%無機鋅。
在生長豬中日糧中添加氨基酸螯合物,可以提高其生長性能和飼料利用率,改善胴體品質(zhì)等。趙陽等[9]將60頭40 kg左右杜×長×大三元雜交豬分成4組,在其日糧中添加不同水平 (0、150、200和250 mg/kg)復(fù)合的鐵、銅和鋅氨基酸螯合物,發(fā)現(xiàn)螯合物可提高生長豬的日增重和日采食量,降低料肉比,在飼料中200和250 mg/kg添加效果較好。劉丹等[10](2007)將48只平均體重約28 kg的杜×長×大三元雜交生長豬被分為4個組,用氨基酸微量元素螯合物分別替代各組日糧中0%、25%、50%和75%的相應(yīng)的無機微量元素。結(jié)果表明用氨基酸微量元素螯合物替代生長豬飼糧中無機微量元素,能提高其增重效果,對飼料利用率有所提高,能夠促進微量元素的吸收,比用單一的無機微量元素的效果好得多,且替代量以12.5%氨基酸微量元素螯合物相應(yīng)的替代25%無機微量元素為適宜。夏中生等[11]將48頭豬分成4組用0、12.5%、25.0%和37.5%的氨基酸螯合鐵、銅、鋅、錳分別替代基礎(chǔ)日糧中的相應(yīng)無機元素的0、25%、50%和75%,發(fā)現(xiàn)能提高生長豬平均日增重,降低料重比,用微量元素氨基酸螯合物按1∶2比例替代無機微量元素,飼糧中的微量元素能有效地向血液轉(zhuǎn)移,可在一定程度上提高生長豬對鐵、銅、鋅、錳的儲備和利用,同時減少了糞中微量元素的排泄量。尹兆正等[12]將180頭體重約40 kg的杜長嘉三元雜交商品豬分成5組,對照組在基礎(chǔ)日糧中添加0.15mg/kg水平的亞硒酸鈉,其余4組在基礎(chǔ)日糧中分別添加0.1、0.15、0.2、0.25 mg/kg蛋氨酸硒組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)本研究中添加0.15 mg/kg以上水平的蛋氨酸硒對生長豬生長性能的影響均顯著優(yōu)于無機硒對照組,日糧中添加不同劑量蛋氨酸硒對生長豬的屠宰率、脂肪率、背膘厚和眼肌面積均無顯著影響僅瘦肉率略高于對照,對肉的pH值無顯著影響,但可提高肌肉色素沉積,降低肉的滴水損失。
新生仔豬缺鐵性貧血是目前困擾養(yǎng)豬業(yè)的一個重要難題。目前解決的辦法是給初生的乳豬注射鐵劑,但費時費工?,F(xiàn)代動物營養(yǎng)研究認為,氨基酸螯合物能通過臍帶到達胎盤給胎兒期的乳豬補充鐵。母豬產(chǎn)前飼喂氨基酸螯合鐵,產(chǎn)后仔豬無需補鐵,可明顯降低仔豬死亡率,提高斷奶體重及斷奶仔豬育成率。此外,母豬日糧中添加氨基酸微量元素螯合物可以提高母豬繁殖性能,改善母豬體況,降低經(jīng)產(chǎn)母豬淘汰率。
2.3.1 預(yù)防仔豬缺鐵性貧血
Ashmead等[13]研究發(fā)現(xiàn)氨基酸螯合鐵可以通過母豬胎盤和母乳傳遞給仔豬,從而促進仔豬生長,預(yù)防哺乳仔豬缺鐵性貧血。徐建雄等[14]在妊娠后期和哺乳母豬日糧中添加蛋氨酸鐵可維持仔豬哺乳期血紅蛋白含量,在10 g/100 mL左右,使仔豬鐵營養(yǎng)狀況處于適宜的水平,仔豬的生長速度略高于現(xiàn)行的肌注補鐵法,35日齡仔豬的成活率較對照組高,斷奶窩重與對照組相似仔豬的血液生化指標(biāo)和體重變化說明這種補鐵方法可有效地防止仔豬缺鐵性貧血的發(fā)生。
2.3.2 提高母豬繁殖性能,提高窩產(chǎn)仔數(shù)和仔豬成活率
任藝兵等[15]發(fā)現(xiàn)在母豬日糧中添加1%復(fù)合型氨基酸微量元素螯合物降低了仔豬斷奶前的死亡率,提高窩重,縮短了母豬產(chǎn)仔后發(fā)情的天數(shù)。沈思軍等[16]發(fā)現(xiàn)母豬在妊娠和哺乳期間飼糧添加復(fù)合蛋氨酸微量元素螯合物和復(fù)合蛋白質(zhì)微量元素螯合物,可提高初乳中鐵和錳的含量,對初乳中鋅則沒有明顯影響,添加復(fù)合蛋氨酸螯和物組初乳中銅含量顯著降低;而使用兩種類型有機微量元素對于常乳中各種微量元素含量均無顯著影響。王紀(jì)亭等[17]在產(chǎn)前一個月的母豬日糧中添加甘氨酸螯合鐵,發(fā)現(xiàn)其所產(chǎn)乳豬初生重比對照組高42.4%,死亡率降低6.4%,血液中鐵的含量提高24.9%,母豬初乳中鐵的含量比對照組提高245%。童建國等[18]在產(chǎn)前1個月的母豬日糧中飼料和仔豬開食料中添加甘氨酸螯合鐵,可提高母豬的產(chǎn)仔性能,提高哺乳仔豬的日增重等生產(chǎn)水平,同時可提高仔豬育成率,能改善仔豬缺鐵性貧血,同時初生仔豬無需再補充鐵劑。
微量元素氨基酸螯合物作為一種新型的高效綠色飼料添加劑,其在消化道內(nèi)穩(wěn)定性好,生物利用率高,可以促進生長,降低飼料消耗,提高飼料轉(zhuǎn)化率,增強動物免疫功能,提高動物抗氧化能力,還可以減少環(huán)境污染,是一種具有廣闊發(fā)展前景的營養(yǎng)性飼料添加劑。但其使用效果,與產(chǎn)品質(zhì)量、添加劑量、飼料組成和豬只體況等因素有關(guān)。仍需繼續(xù)深入細致開展螯合物在養(yǎng)殖生產(chǎn)中的作用機制研究、研究適合機體的最佳螯合物結(jié)構(gòu)形式、最佳添加時間及劑量,以降低飼料成本,達到最佳的經(jīng)濟效益,促進我國養(yǎng)豬業(yè)的發(fā)展。
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