氨基酸微量元素螯合物在畜禽營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用

王金偉，姜 亞，張 興，黃連瑩，夏中生*，周建群，蔣榮成

（1.廣西大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，南寧 530005；2.廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，南寧 530005 3.南京市澤威爾飼料有限責(zé)任公司，南寧 530221）

微量元素在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用。由于飼料原料中存在各種微量元素的比例不均衡以及某種微量元素缺乏等因素，微量元素添加劑在飼料中的作用更加突出。20世紀(jì)60年代以來(lái)，微量元素營(yíng)養(yǎng)經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段，第1代產(chǎn)品即無(wú)機(jī)鹽類添加劑（如硫酸亞鐵、硫酸銅、和硫酸鋅等），第2代產(chǎn)品為一些簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物（檸檬酸亞鐵、富馬酸鋅、和乳酸鋅等）。這些產(chǎn)品都存在吸收率差的缺陷，不能夠滿足動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要，且往往無(wú)機(jī)微量元素的添加劑量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于動(dòng)物自身的營(yíng)養(yǎng)需要，導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染[1]。隨著飼料科學(xué)的發(fā)展，出現(xiàn)了第3代產(chǎn)品——氨基酸微量元素螯合物，其具有高安全性、高吸收利用率、抗干擾、穩(wěn)定性適中、能夠改善適口性、與維生素和抗生素等無(wú)配伍禁忌等特點(diǎn)，是一種高效、環(huán)保、安全的綠色添加劑。

1 氨基酸微量元素螯合物的營(yíng)養(yǎng)特性

1.1 螯合物的穩(wěn)定性適中

在動(dòng)物的消化道內(nèi)微量元素金屬離子極易與氨基酸離子形成1∶1（M∶M）的螯合物，也是由于1∶1（M∶M）螯合物的不穩(wěn)定性（H+和強(qiáng)配位體的影響）金屬離子可以與其他的非氨基酸配合物（如植酸、草酸、磷酸）形成穩(wěn)定且不容易被動(dòng)物機(jī)體吸收利用的螯合物，最終導(dǎo)致金屬元素利用率的降低[2]。氨基酸微量元素螯合物的穩(wěn)定性適中，有一定的抗酸能力，能夠克服植酸等無(wú)機(jī)酸的不利影響，有利于消化吸收。氨基酸螯合鐵的穩(wěn)定常數(shù)為4～10，有利于鐵的吸收、運(yùn)輸和利用[3]。

1.2 易于吸收，適口性好

氨基酸微量元素螯合物被認(rèn)為是微量元素吸收的原始形式。氨基酸微量元素螯合物隨日糧進(jìn)入動(dòng)物消化道后，可以不經(jīng)過(guò)任何形式上的變化直接被吸收進(jìn)入小腸黏膜上皮細(xì)胞，再經(jīng)過(guò)細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制由血液運(yùn)輸?shù)饺淼母鱾€(gè)組織發(fā)揮其生理作用[4]。細(xì)胞膜是由蛋白質(zhì)和類脂組成的，由于細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，使氨基酸微量元素螯合物能夠與細(xì)胞膜融合，在減少能量消耗的情況下促進(jìn)其吸收。

1.3 生物學(xué)效價(jià)高

常用微量元素?zé)o機(jī)鹽、有機(jī)鹽在被動(dòng)物體攝入后，必須借助輔酶的作用，與氨基酸和其他物質(zhì)形成螯合鹽后，才能被機(jī)體吸收，吸收后微量元素在血液中與某些蛋白結(jié)合被運(yùn)輸?shù)綑C(jī)體所需的部位，發(fā)揮其生物學(xué)功效。氨基酸微量元素螯合物與動(dòng)物體內(nèi)酶的結(jié)構(gòu)相似，也近似于動(dòng)物體內(nèi)吸收微量元素的天然狀態(tài)，且穩(wěn)定常數(shù)適中，微量元素陽(yáng)離子螯合以及釋放過(guò)程都相對(duì)容易，故氨基酸微量元素螯合物生物學(xué)效價(jià)要顯著高于無(wú)機(jī)微量元素（P＜0.05）[5]。周桂蓮等研究了不同鐵源的生物學(xué)效價(jià)，試驗(yàn)結(jié)果表明，在硫酸鐵生物學(xué)效價(jià)為100%的情況下，賴氨酸螯合鐵為107.75%～147.19%，平均效價(jià)為118.5%[6]。

2 氨基酸微量元素螯合物在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1 在豬營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用

大量試驗(yàn)研究表明，飼料中添加微量元素螯合物能夠顯著提高日增重、飼料報(bào)酬、屠宰率和瘦肉率等。劉丹等用氨基酸微量元素螯合物0、25%、50%、75%替代相應(yīng)的無(wú)機(jī)微量元素飼喂平均體重為28 kg的杜×長(zhǎng)×大三元雜交生長(zhǎng)豬48只，試驗(yàn)結(jié)果表明，25%替代組的平均日增重和料肉比顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）[7]。田萍等在體重7.7 kg的斷奶仔豬日糧中添加氨基酸微量元素螯合物0.04%，經(jīng)30 d的飼喂試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組日增重比對(duì)照組高25.4%，差異極顯著（P＜0.01）[8]。Coffey在30日齡斷奶仔豬日糧中添加賴氨酸銅，采食量、日增重均高于硫酸銅。王紀(jì)亭等在妊娠后期母豬和斷奶早期仔豬日糧中添加甘氨酸鐵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加甘氨酸鐵的母豬所產(chǎn)仔豬初生重比對(duì)照組提高42%～44%，仔豬28日齡內(nèi)死亡率降低4.5～9個(gè)百分點(diǎn)，仔豬7日齡血液中鐵的含量提高24.7%～89.4%，母豬初乳中鐵的含量比對(duì)照組提高39%～102.6%，結(jié)果表明，妊娠后期母豬日糧中添加甘氨酸螯合鐵能有效防止仔豬缺鐵性貧血[9]。陳洪亮等在仔豬日糧中添加蛋氨酸鋅80 mg·kg-1，結(jié)果表明，其對(duì)仔豬血液生化指標(biāo)有顯著的影響，血清鋅含量比對(duì)照組提高17.15%（P＜0.05），堿性磷酸酶的活性比對(duì)照組提高了20.16%，試驗(yàn)結(jié)果表明，添加蛋氨酸鋅能夠促進(jìn)鋅的吸收和利用率，從而使血清鋅中的含量上升，而鋅是堿性磷酸酶的輔基，能夠激活堿性磷酸酶使酶活性升高[10]。鄧志剛等研究表明，用有機(jī)硒替代無(wú)機(jī)硒在豬肉pH、滴水損失、肌內(nèi)脂肪含量及豬日增重方面呈現(xiàn)有利的趨勢(shì)[11]。

2.2 在家禽營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用

陸娟娟等分別用蛋氨酸螯合鐵、銅、錳、鋅12.5%、25%、37.5%、50%替代基礎(chǔ)日糧中相應(yīng)的無(wú)機(jī)微量元素25%、50%、75%、100%來(lái)飼喂0日齡的廣西快大型黃羽肉雞，進(jìn)行為期63 d的飼養(yǎng)試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與對(duì)照組相比，用不同比例的氨基酸螯合鐵、銅、錳、鋅替代相應(yīng)的無(wú)機(jī)微量元素可一定程度提高肉雞的生長(zhǎng)性能，改善飼料利用率，降低糞中微量元素含量，且以37.5%的氨基酸微量元素螯合物代替75%的無(wú)機(jī)微量元素效果最好[12]。孫德成等將體質(zhì)健康、產(chǎn)蛋正常的35周齡迪卡蛋雞288只隨機(jī)分為試驗(yàn)組和對(duì)照組，試驗(yàn)組飼喂基礎(chǔ)日糧添加氨基酸微量元素螯合物，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧添加同等劑量的無(wú)機(jī)微量元素，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組的總產(chǎn)蛋和產(chǎn)蛋率比對(duì)照組分別提高21.02%（P＜0.05）和12.80%（P＜0.05），料蛋比和軟蛋 率 分 別 降 低 20.74%（P＜0.01）和 31.79%（P＜0.01），試驗(yàn)組的蛋殼厚度、蛋殼強(qiáng)度和哈夫單位比對(duì)照組分別提高了12.1%（P＜0.05）、18.34%（P＜0.05）和6.29%（P＞0.05）[13]。

3 氨基酸微量元素螯合物應(yīng)用的問(wèn)題

氨基酸微量元素螯合物作為第3代微量元素添加劑，其高安全性、高吸收利用率、穩(wěn)定性適中、適口性好等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在大量試驗(yàn)中得到證實(shí)，但也有許多報(bào)道顯示，氨基酸微量元素螯合物在畜禽生產(chǎn)中與無(wú)機(jī)微量元素相比并沒(méi)有達(dá)到改善畜禽生產(chǎn)性能、提高料肉比、降低腹瀉率等效果。Schell等比較 ZnO、Zn-Met、Zn-Lys和 Zn?SO4對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能和組織鋅濃度的影響，試驗(yàn)結(jié)果顯示，4種不同鋅源的鋅添加劑對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能、日采食量、日增重均無(wú)顯著差異，但當(dāng)飼糧中鋅水平達(dá)到3 000 mg·kg-1時(shí)，高鋅組的仔豬血清、肝臟、和肋骨鋅都顯著高于正常鋅水平的對(duì)照組（P＜0.05），說(shuō)明與ZnSO4的生物學(xué)效價(jià)相比ZnO最低，Zn-Met和Zn-Lys居中[14]。氨基酸微量元素螯合物，在仔豬促生長(zhǎng)效果上與無(wú)機(jī)鋅相比并沒(méi)有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

3.1 試驗(yàn)動(dòng)物的機(jī)體狀況不同

在動(dòng)物的飼養(yǎng)試驗(yàn)中，總是盡可能的選取日齡、體重、身體狀況相同的試驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行試驗(yàn)，但不可能做到完全相同，試驗(yàn)個(gè)體之間總會(huì)有差異，這很有可能導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不顯著性。當(dāng)動(dòng)物體內(nèi)某種微量元素缺乏、適當(dāng)或過(guò)量時(shí)，動(dòng)物對(duì)相應(yīng)元素的利用率不同。缺乏某種微量元素時(shí)，相應(yīng)微量元素的吸收利用率就會(huì)升高，從而減小氨基酸微量元素螯合物與無(wú)機(jī)物之間的差異；相反在動(dòng)物體內(nèi)某種微量元素過(guò)量時(shí)，由于其吸收機(jī)制與缺乏時(shí)不同，導(dǎo)致相應(yīng)元素的利用率降低。另外，當(dāng)動(dòng)物處于亞健康狀態(tài)時(shí)，體內(nèi)的生理活動(dòng)已經(jīng)與正常動(dòng)物不同，但其并不表現(xiàn)出病例變化，因此，在選取試驗(yàn)動(dòng)物時(shí)并不能從外在行為狀態(tài)上區(qū)分動(dòng)物是否處在亞健康狀態(tài)，有可能導(dǎo)致最后試驗(yàn)結(jié)果差異不顯著。

3.2 添加劑量不同

微量元素在消化道內(nèi)的吸收方式因劑量不同而變化，低劑量時(shí)微量元素離子大都是以主動(dòng)的載體轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程吸收，高劑量時(shí)則主要是以被動(dòng)擴(kuò)散過(guò)程吸收。在機(jī)體穩(wěn)態(tài)機(jī)制的調(diào)節(jié)下，動(dòng)物對(duì)微量元素的吸收并非一直是與微量元素的濃度成直線關(guān)系，而成漸近線性關(guān)系（即微量元素的吸收量達(dá)到某一閾值時(shí)其吸收量就不會(huì)再隨微量元素濃度的增加而增加）。在試驗(yàn)研究中，常用低劑量的氨基酸微量元素螯合物與高劑量的無(wú)機(jī)微量元素相比較，可能是由于機(jī)體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制導(dǎo)致二者在消化道內(nèi)的吸收量相同。

4 小 結(jié)

氨基酸微量元素螯合物從出現(xiàn)至今為飼料工業(yè)創(chuàng)造了巨大效益，同時(shí)也為微量元素添加劑的發(fā)展指明前進(jìn)方向。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生產(chǎn)工藝不斷的改進(jìn)和完善，氨基酸微量元素螯合物將有更廣闊的發(fā)展前景。

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