有機(jī)微量礦物質(zhì)：維持家畜的免疫、健康、生產(chǎn)和繁殖(綜述)

付亞楠

摘? 要：微量礦物質(zhì)雖然需求量很少，但卻是維持動物生產(chǎn)、繁殖、免疫和健康所必需的營養(yǎng)物質(zhì)。目前，動物日糧中所添加的這些微量養(yǎng)分主要是其無機(jī)鹽形式，但是，無機(jī)鹽中礦物質(zhì)的生物利用率往往較低。最近，動物營養(yǎng)學(xué)家提出了有機(jī)礦物質(zhì)補(bǔ)充劑，并指出其具有比無機(jī)鹽更高的生物利用率和效用。然而，有機(jī)礦物質(zhì)的效用在不同種類的動物中似乎不同，與反芻動物相比，它們似乎更有益于非反芻動物。在本文中，我們試圖對有機(jī)礦物質(zhì)補(bǔ)充劑的效用進(jìn)行綜述，我們將分別從它們的生物利用率及其對不同種類動物生長、免疫、生產(chǎn)、繁殖和健康的影響方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：動物;螯合物;生長;健康;有機(jī)礦物質(zhì);生產(chǎn);繁殖

中圖分類號：S816.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C 文章編號：1001-0769（2018）11-0071-04

礦物質(zhì)在動物的生命中扮演著許多重要的角色。與其他營養(yǎng)物質(zhì)相比，它們的需求量非常少，但它們的缺乏往往會導(dǎo)致動物健康和生產(chǎn)性能受損。僅日糧中微量礦物質(zhì)缺乏就可以使動物生產(chǎn)性能降低20%～30%。因此，為保證動物快速生長、促進(jìn)繁殖性能及改善免疫應(yīng)答，需要在動物日糧中長期添加微量礦物質(zhì)。在印度，普遍缺乏鋅和銅。直到最近，動物日糧中才開始添加微量礦物質(zhì)，且添加它們的無機(jī)鹽形式（如硫酸鹽和氯化物），然而，這些無機(jī)來源的微量礦物質(zhì)的生物利用率與飼料中或飼料來源的礦物質(zhì)并不相同。因此，為改善它們的吸收、利用和儲備，人們做了幾十年的努力。最近的礦物質(zhì)研究進(jìn)展表明，如果以有機(jī)形式進(jìn)行補(bǔ)充，微量礦物質(zhì)的吸收和利用率會更高。

1? 有機(jī)礦物質(zhì)：作用方式

螯合一詞源自希臘語“chele”，意思是爪，是指像爪子一樣抓住礦物質(zhì)元素。在螯合過程中，金屬離子與有機(jī)分子（配體）緊密結(jié)合，形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，以防止礦物質(zhì)元素進(jìn)行不需要的化學(xué)反應(yīng)。螯合配體提供至少兩個供體基團(tuán)與金屬結(jié)合，其中一個供體通常是氨基，與金屬形成復(fù)合共價鍵;另一個供體來自羧基，與金屬形成離子鍵。配體的距離必須足夠遠(yuǎn)，以便形成雙雜環(huán)化合物。這種狀態(tài)下的礦物質(zhì)很容易穿過腸壁進(jìn)入血液，從而提高這種礦物質(zhì)的新陳代謝水平。

據(jù)美國飼料管制協(xié)會（Association of American Feed Control Officials，AAFCO）稱，有機(jī)礦物質(zhì)由金屬離子化學(xué)結(jié)合一個有機(jī)分子（氨基酸），形成化學(xué)結(jié)構(gòu)，其具有獨(dú)特穩(wěn)定性和高礦物質(zhì)生物利用率。它們的分類見表1。

當(dāng)正確螯合時，與日糧中的礦物質(zhì)或者礦物質(zhì)補(bǔ)充劑相比，微量礦物質(zhì)元素會以一個更好的方式被動物吸收和利用，以減少動物的礦物質(zhì)需求。在飼喂螯合礦物質(zhì)時，動物會表現(xiàn)出較好的生產(chǎn)性能，這可能是由于其具有更高的生物利用率，與無機(jī)來源的礦物質(zhì)相比，其與動物機(jī)體內(nèi)的物質(zhì)存在形式具有更高的相似性。然而，在飼料中作為天然化合物的螯合劑和多價螯合劑可能會增加或減少礦物質(zhì)的吸收和利用。表2和表3分別列出了不同研究人員在有機(jī)礦物質(zhì)元素對反芻動物和非反芻動物影響方面的研究。

人們對于有機(jī)礦物質(zhì)比無機(jī)來源的礦物質(zhì)具有更高的利用率提出了不同的理論。似乎是它們具有的有機(jī)部分有助于它們在動物組織內(nèi)更好地吸收和利用，并且這些礦物質(zhì)在它們的吸收過程中不會與其他礦物質(zhì)相互作用或者競爭。還有人提出，它們會繞過瘤胃并在腸道內(nèi)被吸收。這些有機(jī)礦物質(zhì)類似于某些生物分子，因此，與它們的無機(jī)礦物質(zhì)相比，有機(jī)礦物質(zhì)在體內(nèi)可能會更有效。

2? 生物利用率研究

有機(jī)礦物質(zhì)與無機(jī)礦物質(zhì)相比，其對動物生產(chǎn)性能的大多數(shù)積極影響，主要來自其具有更高的生物利用率。在母羊上，相比硫酸鋅，蛋氨酸鋅和蛋氨酸銅的生物利用率分別為133%和151%。Ao和Pierce（2013）對家禽的礦物質(zhì)蛋白鹽補(bǔ)充劑進(jìn)行的薈萃分析顯示，其留存率和相對生物利用率均比無機(jī)礦物質(zhì)更高，這可能是由于吸收增加了以及尿中排泄減少了。在豚鼠、雛雞、小山羊和羔羊上也分別觀察到了相似的結(jié)果。當(dāng)增加其他礦物質(zhì)的含量時，某一礦物質(zhì)的生物利用率會降低，如反芻動物日糧中有鉬和硫存在時，銅的生物利用率會較低。因此，這種形式的銅是有益的，即不與四硫鉬酸鹽或硫鉬酸鹽相互作用，并能在反芻動物的消化道中保持其可溶性。肉牛試驗(yàn)得到的結(jié)果顯示，與硫酸銅動物補(bǔ)充劑相比，來自銅蛋白鹽的銅具有更好的生物學(xué)效應(yīng)。此外，肉雞日糧中高水平的銅或鋅補(bǔ)充劑，以無機(jī)鹽的形式添加，會對日糧中植酸酶的效用產(chǎn)生負(fù)面影響，而這種負(fù)面影響可以用礦物質(zhì)蛋白鹽來消除。

不同的處理或試驗(yàn)中，對有機(jī)礦物質(zhì)復(fù)合物生物利用率的評價有時是不一致的。有機(jī)礦物質(zhì)的效用在不同物種間也存在差異。在非反芻動物如雛雞和豬上，螯合礦物質(zhì)的使用更有益，可能是由于與非螯合形式相比，螯合形式具有更高的生物利用率，也就是說它們在非反芻動物的吸收位點(diǎn)具有更好的可溶性。它們在反芻動物上獲得的關(guān)注較少，可能是由于瘤胃微生物的存在及其參與了消化過程。然而，在某些條件下，反芻動物對礦物質(zhì)螯合劑也產(chǎn)生反應(yīng)。