包膜微量元素對(duì)預(yù)混合飼料中養(yǎng)分及活性物質(zhì)的影響

張浩天， 呂鑫瑩， 馮 鑄， 楊 欣

（1.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.寶雞牧泰達(dá)飼料科技有限公司，陜西 寶雞 721400）

微量元素在動(dòng)物體內(nèi)含量很少，但具有重要的生物學(xué)功能。它們參與酶、激素、維生素和核酸的代謝過(guò)程，形成血紅蛋白、金屬硫蛋白、轉(zhuǎn)鐵蛋白等功能蛋白，對(duì)畜禽保持機(jī)體健康，維持正常生長(zhǎng)繁殖有極其重要的作用（張文凱等，2016）。 但在預(yù)混合飼料組分中，微量元素普遍存在吸濕返潮、易結(jié)塊和難粉碎等特點(diǎn)， 且具有很強(qiáng)的氧化還原反應(yīng)能力，能加速飼料敏感成分（維生素、油脂等）氧化而造成損失，使生產(chǎn)成本增加，降低動(dòng)物生產(chǎn)性能。

針對(duì)這個(gè)問(wèn)題， 本試驗(yàn)擬通過(guò)考察包膜硫酸鹽和包膜氧化鋅對(duì)動(dòng)物預(yù)混料中維生素、 酶制劑和微生態(tài)制劑的影響， 探索微量元素包膜后對(duì)于飼料敏感成分的影響， 期望為動(dòng)物飼料中高效添加微量元素找到有效可行的解決辦法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 本試驗(yàn)預(yù)混料配方中所用到的硫酸鹽和氧化鋅由陜西寶雞牧泰達(dá)飼料科技有限公司提供，纖維素酶、木聚糖酶、枯草芽孢桿菌、糞腸球菌由山西大禹生物工程股份有限公司提供，復(fù)合多維等其余飼料原料由陜西金冠牧業(yè)有限公司提供。試驗(yàn)所用試劑如表1 所示，試驗(yàn)所用儀器設(shè)備如表2 所示。

表1 試驗(yàn)所用試劑

表2 試驗(yàn)所用儀器設(shè)備

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 在近似生產(chǎn)條件下，采用多元線性回歸設(shè)計(jì)，研究37 ℃條件下，分別在1%和4%的0 ～6 周齡蛋雞預(yù)混料和斷奶仔豬預(yù)混料中添加不同量和來(lái)源的微量元素鐵、錳、鋅和銅，考察其對(duì)預(yù)混料中養(yǎng)分及活性物質(zhì)的影響， 試驗(yàn)期共45 d。 預(yù)混料儲(chǔ)藏試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表3、表4 所示。 試驗(yàn)預(yù)混料配方如表5、表6 所示。

表3 0 ～6 周齡蛋雞預(yù)混料儲(chǔ)藏試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表4 斷奶仔豬預(yù)混料儲(chǔ)藏試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表5 0 ～6 周齡蛋雞預(yù)混料配方g

表6 斷奶仔豬預(yù)混料配方g

1.3 檢測(cè)指標(biāo)

1.3.1 維生素的測(cè)定 在試驗(yàn)第1、15、30、45 天，采用五點(diǎn)取樣法，分別抽取適量的1%和4%預(yù)混料，利用紫外分光光度法（許秋雁等，2011；吳秀生等，2011；董進(jìn)義等，2006）檢測(cè)飼料中維生素B1、維生素B2和維生素B6的含量。

1.3.2 酶制劑的測(cè)定 在試驗(yàn)第1、10、20、30、40天，采用五點(diǎn)取樣法，分別抽取適量的1%和4%預(yù)混料， 采用GB/T 23874-2009（2009）、NY/T 912-2020（2020）的方法檢測(cè)飼料中纖維素酶和木聚糖酶的活力。

1.3.3 益生菌活菌數(shù)的測(cè)定 在試驗(yàn)第1、10、20、30、40 天，采用五點(diǎn)取樣法，分別抽取適量的1%和4%預(yù)混料，利用GB/T 26428-2010（2010）、DB21/T 3061-2018（2018）的方法檢測(cè)飼料中枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的活菌數(shù)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均至少為兩次獨(dú)立試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果， 且兩次獨(dú)立試驗(yàn)樣品間的差值不超過(guò)2.0%。 使用Excel 2022 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，使用Origin 2021 進(jìn)行圖形繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 包膜微量元素對(duì)預(yù)混料中維生素B1、維生素B2和維生素B6的影響 從圖1 可以看出，不同處理的維生素B1、維生素B2、維生素B6損失率差異較大。 在45 d 的儲(chǔ)藏過(guò)程中，未包膜的微量元素添加組（C3、C6、P3、P6）維生素的損失均遠(yuǎn)高于包膜微量元素添加組（C2、C5、P2、P5），對(duì)照組（C1、C4、P1、P4）維生素的損失最小。 試驗(yàn)前30 d 包膜微量元素添加組維生素的損失速度較快，后15 d維生素?fù)p失速度逐漸減緩。

圖1 預(yù)混料中維生素含量隨時(shí)間變化的損失率

2.2 包膜微量元素對(duì)預(yù)混料中纖維素酶和木聚糖酶的影響 由圖2 可以看出，蛋雞4%預(yù)混料中包膜微量元素添加組C5 在第40 天纖維素酶活力的損失率與對(duì)照組C4 相比降低了2.4%，木聚糖酶活力的損失與未包膜微量元素添加組C6 相近；斷奶仔豬4%預(yù)混料中包膜微量元素添加組P5 較未包膜處理組P6 在第20 天纖維素酶活力損失率提高了2.5%， 其余均為未包膜微量元素添加組對(duì)兩種酶活力的損失高于包膜微量元素添加組。

圖2 預(yù)混料中酶制劑活力隨時(shí)間變化的損失率

2.3 包膜微量元素對(duì)預(yù)混料中枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的影響 由圖3 可以看出，1%預(yù)混料中包膜微量元素添加組C2 和P2 在試驗(yàn)前10 d 枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的存活率快速下降， 其中P2 組的變化最大，分別達(dá)到了14.9%和14.5%，試驗(yàn)10 ～30 d 兩種菌的存活率下降速度減緩，試驗(yàn)30 ～40 d 兩種菌的存活率又大幅下降。 且在40 d 的試驗(yàn)期內(nèi)， 包膜微量元素添加組（C2、C5、P2、P5） 的枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的存活率均高于未包膜微量元素添加組（C3、C6、P3、P6）。

圖3 預(yù)混料中微生態(tài)制劑菌株隨時(shí)間變化的存活率

3 討論

3.1 包膜微量元素對(duì)預(yù)混料中維生素B1、維生素B2和維生素B6的影響 有研究表明，微量元素是影響畜禽復(fù)合預(yù)混料中維生素穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素， 預(yù)混料中添加微量元素對(duì)維生素的穩(wěn)定性有很強(qiáng)的破壞作用（王方圓，2019）。 有報(bào)道，在微量元素Cu2+、Zn2+、Fe2+、Mn2+等存在的情況下，維生素預(yù)混料在儲(chǔ)存2 個(gè)月后，維生素K 損失40%以上，維生素B1損失15%以上，維生素B6損失16%以上（周俊華等，2018）。

本試驗(yàn)中， 兩種畜禽復(fù)合預(yù)混料中包膜微量元素添加組比未包膜微量元素添加組維生素B1、維生素B2、 維生素B6儲(chǔ)存第15 天損失率降低的幅度為1.9% ～15.2%， 儲(chǔ)存第30 天損失率降低的幅度為3.0% ～17.8%， 儲(chǔ)存第45 天損失率降低的幅度為3.9% ～24.3%，說(shuō)明包膜微量元素對(duì)維生素的破壞作用要低于未包膜微量元素。 有研究表明， 復(fù)合預(yù)混料中添加包膜微量元素較替代無(wú)機(jī)形式的微量元素， 可使在40 ℃條件下儲(chǔ)存60 d 后的維生素A、維生素K、維生素B1、維生素B6損失率分別降低10.67%、67.03%、13.69%、8.04%（馬德英等，2021）；包膜處理后硫酸銅對(duì)高溫下維生素A 的破壞作用顯著降低，有利于維持維生素A 的儲(chǔ)存（羅榮等，2020）。 本試驗(yàn)的研究結(jié)果與上述結(jié)果接近， 可能是包膜無(wú)機(jī)微量元素使用了動(dòng)物可消化的食品級(jí)包裝， 實(shí)現(xiàn)了與維生素的物理隔離， 避免易發(fā)生反應(yīng)的金屬離子直接與維生素接觸，從而起到一定的保護(hù)作用。

本試驗(yàn)中，前30 d 包膜微量元素添加組維生素的損失速度較快，后15 d 維生素?fù)p失速度逐漸減緩。 這可能是游離的金屬離子很快和預(yù)混料中的維生素發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致維生素在前30 d 快速損失，而被包膜的金屬離子不能很快釋放的結(jié)果（王志剛，2006）。

3.2 包膜微量元素對(duì)預(yù)混料中纖維素酶和木聚糖酶的影響 有研究表明，畜禽復(fù)合預(yù)混料中微量元素的添加對(duì)酶制劑的穩(wěn)定性存在一定的影響（徐冬梅，2013）。 在含有Mn2+、Fe3+的溶液中40 ℃保溫0.5 h后，果膠酶的活力分別降低約9%和11%，纖維素酶的活力分別降低約4%和3%（黃鷺強(qiáng)等，2004）。

本試驗(yàn)中， 兩種畜禽復(fù)合預(yù)混料中包膜微量元素處理組比未包膜微量元素處理組纖維素酶和木聚糖酶的活力損失率在儲(chǔ)存第10 天降低了0.5% ～14.4%，儲(chǔ)存第20 天降低了1.8% ～8.3%，儲(chǔ)存第30 天降低了1.2% ～13.6%，儲(chǔ)存第40 天降低了0.3% ～16.7%，說(shuō)明包膜微量元素對(duì)酶制劑的破壞作用要低于未包膜微量元素。 這可能是因?yàn)榘o(wú)機(jī)微量元素采用了在其粉體顆粒的表面，涂覆了一層有機(jī)保護(hù)膜，從而實(shí)現(xiàn)易發(fā)生氧化反應(yīng)的重金屬離子與酶制劑的物理隔離， 從而起到了對(duì)酶制劑的保護(hù)作用。 但蛋雞4%預(yù)混料中包膜微量元素添加組C5 在第40 天纖維素酶活力的損失率與自然對(duì)照組C4 相比降低了2.4%，斷奶仔豬4%預(yù)混料中包膜微量元素添加組P5較未包膜處理組P6 在第20 天纖維素酶活力損失率提高了2.5%，這可能是由于部分金屬離子在一定條件下會(huì)對(duì)纖維素酶存在激活作用 （楊威，2019），但具體原因有待進(jìn)一步研究。

3.3 包膜微量元素對(duì)預(yù)混料中枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的影響 在實(shí)際應(yīng)用中， 微生態(tài)制劑的存活率可能受飼料中微量元素的影響， 如飼料中的Cu2+、Mn2+等重金屬離子損傷了菌體的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)， 使其喪失應(yīng)有的生物功能， 致使活菌損失（劉來(lái)停等，2001）。 有研究表明，在400 g 飼料中添加35 mg/kg 的Cu （CuSO4來(lái)源）、105 mg/kg 的Zn（ZnSO4來(lái)源），儲(chǔ)存30 d 后，干酪乳桿菌的存活率與對(duì)照組相比降低了約13%，植物乳桿菌的存活率與對(duì)照組相比降低了約13.4%（汪祥燕等，2018）； 在含有Mn2+、Co2+等微量元素的發(fā)酵料中37 ℃培養(yǎng)1 d 后，地衣芽孢桿菌的存活率較對(duì)照組降低了41.38%，枯草芽孢桿菌的存活率較對(duì)照組降低了59.52%（郝生宏等，2005）。

在本試驗(yàn)中，1%預(yù)混料中包膜微量元素添加組C2 和P2 在試驗(yàn)前10 d 枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的存活率快速下降， 試驗(yàn)10 ～30 d 兩種菌的存活率下降速度減緩， 試驗(yàn)30 ～40 d 兩種菌的存活率又大幅下降。 這可能是因?yàn)轭A(yù)混料中與游離的金屬離子接觸的細(xì)菌很快被殺死， 靠近內(nèi)層的細(xì)菌與金屬離子存在一定的空間距離及被金屬離子殺死的細(xì)菌菌體的屏障作用 （吳秀生等，2011）， 且被包膜的金屬離子不能很快釋放的結(jié)果， 導(dǎo)致試驗(yàn)期10 ～30 d 出現(xiàn)了兩種菌存活率下降速度減緩的現(xiàn)象。 在40 d 的試驗(yàn)期內(nèi)，包膜微量元素添加組（C2、C5、P2、P5）的枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的存活率均高于未包膜微量元素添加組（C3、C6、P3、P6），說(shuō)明包膜微量元素對(duì)微生態(tài)制劑的破壞作用要低于未包膜微量元素。 這可能是因?yàn)橹T如微生態(tài)制劑等活性飼料添加劑均具有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)， 而含有重金屬離子的硫酸鹽類微量元素會(huì)使它們變性失效， 經(jīng)過(guò)在粉狀顆粒的表面涂覆有機(jī)保護(hù)膜對(duì)微量元素進(jìn)行包膜后， 其表面屬性由極性轉(zhuǎn)換為非極性，流動(dòng)性與分散性提高，隔絕了微量元素與微生態(tài)制劑等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的直接接觸，同時(shí)避免了微量元素之間的相互干涉（曹清貽等，2021）。

4 結(jié)論

預(yù)混料中添加微量元素會(huì)對(duì)維生素、 酶制劑和微生態(tài)制劑等活性飼料添加劑產(chǎn)生不同程度的損害，但經(jīng)過(guò)對(duì)微量元素進(jìn)行包膜處理，可以使儲(chǔ)存45 d 后的維生素?fù)p耗降低3% ～25%， 使儲(chǔ)存40 d 后的酶制劑和微生態(tài)制劑損耗降低1% ～18%， 有效緩解微量元素對(duì)預(yù)混料中養(yǎng)分及活性物質(zhì)的影響。