畜牧人

標(biāo)題: 有機(jī)微量元素在畜禽生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用 [打印本頁(yè)]
作者: 鐘神秀    時(shí)間: 2009-8-24 11:28
標(biāo)題: 有機(jī)微量元素在畜禽生產(chǎn)中的研究與應(yīng)用
         
    有機(jī)微量元素是發(fā)展較快的第三代新型微量元素添加劑 ，具有生物利用率高、化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、增強(qiáng)免疫力、吸收率高利于環(huán)保，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研制和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。有機(jī)微量元素的研究推動(dòng)了無(wú)機(jī)微量元素向有機(jī)微量元素在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用，比無(wú)機(jī)礦物有較高的生物利用效價(jià)，對(duì)畜禽生產(chǎn)性能可提高采食量、生長(zhǎng)速度、飼料效率和健康水平等。

1 生化特性
    有機(jī)微量元素可分為金屬絡(luò)合物（配體化合物）和螯合物兩類(lèi)。絡(luò)合劑有蛋白質(zhì)、氨基酸、糖、有機(jī)酸等天然有機(jī)物。金屬絡(luò)合物是由一個(gè)中心離子（或原子）如（Fe2+、Cu2+、Zn2+等）和配位體以共價(jià)鍵相結(jié)合所形成的復(fù)雜離子或分子。配位體是指那些含有可提供孤對(duì)電子原子的分子，有機(jī)分子中的N、O、S都可提供孤對(duì)電子，這些供體可與金屬離子發(fā)生配位作用，從而形成復(fù)合物。螯合物是一種特殊的絡(luò)合物，它是指一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)與一個(gè)金屬離子進(jìn)行配位反應(yīng)而生成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物。螯合物也稱(chēng)作內(nèi)絡(luò)合物，由于它的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，通常比絡(luò)合物穩(wěn)定。
    美國(guó)官方飼料監(jiān)測(cè)局（MFCO，1996）確定了有機(jī)微量元素的定義：對(duì)氨基酸和蛋白質(zhì)金屬螯合物，是指可溶性鹽的金屬離子同氨基酸按照1：（1～3），最佳為1：2的比例反應(yīng)，生成配位的共價(jià)鍵所得產(chǎn)物。水解氨基酸的平均分子量為150左右，生成的螯合物的分子量不得超過(guò)800。
    一個(gè)中心離子可與多個(gè)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，常見(jiàn)的螯環(huán)有五元環(huán)和六元環(huán)，α-氨基酸為五元環(huán)，β-氨基酸螯合物為六元環(huán)。位于具有五元環(huán)或六元環(huán)螯合物中心的金屬離子可通過(guò)小腸絨毛刷狀緣，而且所有的螯合物都可以氨基酸或肽的形式被吸收。

2 效價(jià)作用

2.1生物利用效價(jià)高
     許多研究證明，有機(jī)微量元素比無(wú)機(jī)鹽有更高的生物利用率，且對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)、生殖、健康及飼料轉(zhuǎn)化率等有明顯的促進(jìn)作用。

Carlson在仔豬斷奶后的28天的飼養(yǎng)室驗(yàn)中，加入50mg/kg的銅蛋白螯合物（Bioplex cu），結(jié)果發(fā)現(xiàn)相對(duì)于加入250mg/kg Cuso4的對(duì)照組，仔豬的日增重顯著的提高。
    在妊娠母豬的日糧中添加200 mg/kg的氨基酸螯合鐵，有相當(dāng)?shù)蔫F通過(guò)胎盤(pán)進(jìn)入胎兒體中，可降低胎兒的死亡率，提高仔豬的出生重和斷奶重，說(shuō)明螯合鐵可通過(guò)胎盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)入到發(fā)育中的胚胎（無(wú)機(jī)鐵無(wú)法通過(guò)）。有機(jī)鐵的效價(jià)相對(duì)于Feso4的效價(jià)范圍為125-185%。
    有機(jī)鋅飼喂斷奶仔豬，結(jié)果表明加入80mg/kg相對(duì)于加入500mg/kg無(wú)機(jī)鋅的組可提高日增重7.09%，采食量14.39%和血清鋅的含量17.15%，且堿性磷酸酶的活性提高了20.16%。Wedekind(1994)指出有機(jī)鋅的效價(jià)相對(duì)于Znso4為206%；四川省畜科院營(yíng)養(yǎng)所研制、畜科公司生產(chǎn)的中華富鋅康—乳酸鋅較硫酸鋅提高日增重6、14%，飼料報(bào)酬提高7、04%，血液中鋅的水平顯著提高，但以飼糧中添加100mg/kg效果最佳。

Fehse等（2000）在高產(chǎn)母豬的妊娠和泌乳期額外添加一定量的復(fù)合蛋白質(zhì)絡(luò)合物（含Cu、Fe、 Zn、 Mn 、Cr和酵母硒），提高了母豬的生產(chǎn)年限和仔豬的存活率。

2.2化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定
     植物性飼料中所含的植酸、草酸、磷酸根離子，容易與微量元素結(jié)合生成動(dòng)物難以吸收的不溶性鹽而排出體外，從而影響微量元素的吸收。有機(jī)微量元素由于其特殊性的結(jié)構(gòu)，具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，分子內(nèi)電荷趨于中性，緩解了礦物質(zhì)之間的拮抗作用，在消化過(guò)程中減少了PH值、脂類(lèi)、纖維、胃酸等物質(zhì)的影響，有利于動(dòng)物機(jī)體對(duì)金屬離子的充分吸收和利用。

2.3免疫功能增強(qiáng)
    有機(jī)微量元素接近于酶的天然形態(tài)而有利于吸收，被吸收后可將螯合的微量元素直接運(yùn)輸特定的靶組織和酶系統(tǒng)中，從中發(fā)揮作用和滿足機(jī)體需要。有機(jī)微量元素具有增強(qiáng)抗痛力，提高免疫應(yīng)答反應(yīng)，促進(jìn)動(dòng)物細(xì)胞和體液免疫力的功效，發(fā)揮抗病，抗應(yīng)激作用，改進(jìn)動(dòng)物皮毛狀況，減少早期胚胎死亡，對(duì)某些腸炎、皮炎、痢疾和盆血有治療作用；在接種、去勢(shì)、運(yùn)輸、氣溫過(guò)高和變更日糧等應(yīng)激條件下，有良好的效果。  

2.4副作用小和適口性好
    無(wú)機(jī)微量元素因有特殊味道而影響動(dòng)物的適口性，又因其性質(zhì)不穩(wěn)定，易與其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生拮抗作用，并在消化吸收過(guò)程中還會(huì)影響胃腸道的酸堿平衡，而對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不良影響，應(yīng)用過(guò)量會(huì)造成動(dòng)物的中毒。有機(jī)微量元素如氨基酸螯合物，既提供動(dòng)物機(jī)體所需要的氨基酸，又提供微量元素，適口性好，毒副作用小，安全性好，吸收率高，易轉(zhuǎn)運(yùn)，可加強(qiáng)動(dòng)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(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)性能的發(fā)揮。

2.5吸收率好利于環(huán)保
    有機(jī)微量元素中金屬離子在配位體氨基酸或小肽的保護(hù)下，形成穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，既避免了礦物質(zhì)之間的相互拮抗作用，又消除了無(wú)機(jī)鹽易對(duì)維生素氧化的弊端。無(wú)機(jī)微量元素被動(dòng)物吸收及蓄積的量很低，吸收率僅為2%～10%，以四川飼料產(chǎn)量加入CuSO4為例，一般配合飼料中達(dá)到200-300mg/kg，年實(shí)際用量達(dá)3500-4000t，約有2700-3200tCuso4隨糞便排出體外，影響環(huán)境，破壞地力，引起農(nóng)作物富集，危害人畜健康。由于有機(jī)微量元素生物學(xué)效價(jià)高，在日糧中添加一定量即可代替高劑量的無(wú)機(jī)鹽，Ashmead(1985)體外實(shí)驗(yàn)大鼠分離腸段對(duì)蛋白質(zhì)螯合銅的吸收率是CuSO4的4倍。
    ３ 吸收機(jī)理　

Dreosti認(rèn)為影響礦物吸收的腸道的物理化學(xué)因素對(duì)其生物利用率的高低起主要作用。生物利用率高的微量元素吸收率也比較高。有機(jī)微量元素是利用配位體的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)吸收，而不是金屬的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)。如氨基酸、蛋白螯合物分別利用氨基酸、肽的吸收通道。尤其是研究小肽的吸收機(jī)制后，人們把更多的目光投向蛋白質(zhì)螯合物。通過(guò)氨基酸和肽的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，螯合物完整地透過(guò)腸粘膜層進(jìn)入血液，大大地提高了元素的利用率。DU（1996）試驗(yàn)表明有機(jī)微量元素的利用率比Cuso4的高，還提高了肝中鐵鋅的含量，降低了胃中銅的含量。說(shuō)明有機(jī)銅的吸收機(jī)制和代謝與無(wú)機(jī)銅不同。DU（1995）的試驗(yàn)中，使用有機(jī)銅的奶牛比使用Cuso4的奶牛的血液中的銅藍(lán)蛋白低，血漿中的銅的含量基本一致，同時(shí)肝中鐵的含量使用有機(jī)銅的試驗(yàn)組明顯高于使用Cuso4的對(duì)照組。這些數(shù)據(jù)表明有機(jī)銅是通過(guò)與Cuso4不同系統(tǒng)吸收的，且銅離子在血漿中并非通過(guò)與銅藍(lán)蛋白結(jié)合運(yùn)輸?shù)摹?/font>
    有機(jī)微量元素受到配位體的保護(hù)，不易受到胃腸道內(nèi)的不利于金屬吸收的物理化學(xué)因素的影響。胃腸道PH值對(duì)金屬?gòu)?fù)合物的穩(wěn)定性和溶解性的影響較大，試驗(yàn)證實(shí)賴(lài)氨酸銅和賴(lài)氨酸鋅復(fù)合物的溶解性受PH值的影響，認(rèn)為氨基酸或肽的螯合物的穩(wěn)定常數(shù)適中，既有利于與金屬元素結(jié)合成螯合物被運(yùn)輸，需要時(shí)又能有效地從螯合物（載體）中釋放出來(lái)。有機(jī)微量元素分子內(nèi)電荷趨于中性，在體內(nèi)PH值環(huán)境下溶解度好，吸收率高，易于被小腸粘膜吸收進(jìn)入血液，供給周身細(xì)胞需要。

4 生產(chǎn)應(yīng)用

4.1哺乳仔豬  
    國(guó)內(nèi)外研究表明，有機(jī)微量元素鐵可通過(guò)母豬胎盤(pán)和母乳傳遞給仔豬，從而促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)發(fā)育，預(yù)防缺鐵性貧血，降低乳豬死亡率。

Close(2001)研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠母豬或哺乳母豬日糧里添加有機(jī)鐵，仔豬斷奶重增加，血液中Hb 升高，證明有機(jī)鐵通過(guò)胎盤(pán)容易進(jìn)入胚胎。據(jù)英國(guó)Darneley （1993）研究報(bào)道，母豬在1～8胎次產(chǎn)前28d開(kāi)始采食有機(jī)鐵（56.7g/頭·d）平均每胎育成離乳仔豬頭數(shù)提高7.1%，仔豬死亡率降低26.8%。Yamamoto（1982）研究亦表明，有機(jī)鐵可穿過(guò)母豬胎盤(pán)為胎兒所用，提高仔豬的鐵儲(chǔ)備，改善仔豬生長(zhǎng)性能，仔豬初生重?cái)嗄讨鼐@著增加。

4. 2斷奶仔豬
    有機(jī)微量元素應(yīng)用于斷奶仔豬有顯著效果，Ward試驗(yàn)證實(shí)，添加250mg/kg蛋氨酸鋅可使斷奶仔豬生長(zhǎng)速度，采食量與飼料轉(zhuǎn)化率分別提高5%～8%，3%～4%與1%～11%，保育期末體重增加0.63～0.90kg。

4. 3生長(zhǎng)育肥豬
    添加有機(jī)微量元素使生長(zhǎng)育肥豬提高了日增重和飼料利用率，改善了胴體品質(zhì)，澳大利亞大型集約化養(yǎng)豬場(chǎng)BMI將硫酸銅（Cuso4）和蛋白質(zhì)螯合銅（百樂(lè)銅Bioxplex cu）進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，以評(píng)定它們對(duì)豬的生產(chǎn)性能和銅的排泄的影響。結(jié)果表明，生長(zhǎng)育肥豬日糧中添加百樂(lè)銅可提高日增重5%，提高飼料報(bào)酬3%，糞中銅水平公豬從每公斤373 mg降至198 mg，母豬從每公斤372 mg降至200 mg，其屠宰率、疫肉率均有所提高。

4.4家禽
    有機(jī)微量元素應(yīng)用于肉禽，對(duì)改善肉禽的生產(chǎn)性能，增強(qiáng)免疫力，提高飼料轉(zhuǎn)化率，改善禽肉質(zhì)量有顯著效果。李德發(fā)（1994）用0.3%氨基酸鋅、錳代替無(wú)機(jī)鹽飼喂肉仔雞，使日增重提高6.6%，飼料消耗降低5.7%，腿病發(fā)生率下降9.9%。王邦仁（1992）用氨基酸銅、鐵飼喂肉雞，提高增重5.28%，飼料報(bào)酬提高2.95%，出欄重提高24.1g。
    美國(guó)奧特奇用有機(jī)硒（賽樂(lè)硒）試驗(yàn)肉雞，得出生長(zhǎng)速度加  快，改善飼料報(bào)酬，雞肉色澤改觀，胴體等級(jí)提高，雞肉滴水損失減少，肉品保質(zhì)期延長(zhǎng)，雞肉中的硒含量增加（富硒雞肉）。有機(jī)微量元素應(yīng)用于蛋禽，可以改善蛋殼質(zhì)量，提高產(chǎn)蛋量與產(chǎn)蛋率以及種蛋的孵化率和健雛率。試驗(yàn)組的總產(chǎn)蛋率比對(duì)照組分別提高21.02%和12.8%，其中雞蛋的微量元素含量顯著提高。美國(guó)奧特奇有機(jī)硒（賽樂(lè)硒）試驗(yàn)，每只種雞一生可多產(chǎn)7牧種蛋，孵化率提高2.15，繁殖率提高1.6%，死胎率降低1.45%，蛋殼強(qiáng)度得到改善。

4.5 水產(chǎn)
    美國(guó)Auhurn大學(xué)Lovell教授的有機(jī)硒研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)硒在鯰魚(yú)和鮭魚(yú)養(yǎng)殖生產(chǎn)中的生物利用率在所有測(cè)定指標(biāo)上均高于無(wú)機(jī)的亞硒酸鈉。在促進(jìn)生長(zhǎng)、肌肉貯留硒水平和肝臟硒水平指標(biāo)上，有機(jī)硒的生物利用率高于無(wú)機(jī)硒2～4.5倍。對(duì)魚(yú)的健康也有影響，餌料添加有機(jī)硒組（賽樂(lè)硒、美國(guó)奧特奇公司）的魚(yú)的抗體滴度是添加無(wú)機(jī)硒組魚(yú)的2倍，死亡率是無(wú)機(jī)硒組的50%，生長(zhǎng)速度提高2%，尤其是給魚(yú)喂有機(jī)硒來(lái)提高我們?nèi)祟?lèi)的硒攝入量是一個(gè)很理想的辦法。

4.6反芻動(dòng)物
    馬牛羊飼料中添加有機(jī)微量元素可提高其生產(chǎn)性能，減少疾病的發(fā)生。在肥育牛中添加蛋氨酸鋅可使牛日增重提高8.6%，飼料利用率提高10%（張照熙1996）。Lawrence教授給母馬補(bǔ)加酵母硒，可提高母馬血清的硒水平，母馬初乳和奶水中的硒水平。母馬日糧添加有機(jī)硒（賽樂(lè)硒3 mg，奧特奇公司產(chǎn)品）使產(chǎn)馬駒時(shí)間縮短一半，硒轉(zhuǎn)移給馬駒的速度提高2倍。當(dāng)使用有機(jī)硒時(shí)，更多的硒會(huì)貯存在馬體硒庫(kù)內(nèi)，通過(guò)一系列硒蛋白的功能進(jìn)行機(jī)體的抗氧化防御，賽馬在運(yùn)動(dòng)量加大的情況下，機(jī)體會(huì)通過(guò)動(dòng)員抗氧化系統(tǒng)來(lái)保持機(jī)體的生理平衡，使賽馬跑得更快。

5 問(wèn)題與對(duì)策

5.1降低生產(chǎn)成本  
    現(xiàn)市場(chǎng)上進(jìn)口的有機(jī)微量元素銅、鐵、鋅系列產(chǎn)品,售價(jià)是無(wú)機(jī)鹽的10倍以上，難以在實(shí)際生產(chǎn)中大量應(yīng)用；國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家如氨基酸螯合物還沒(méi)有研制出降低生產(chǎn)成本的新工藝新方法，生產(chǎn)出市場(chǎng)能接受經(jīng)濟(jì)可行的有機(jī)微量元素產(chǎn)品，應(yīng)改進(jìn)產(chǎn)品配方，工藝設(shè)計(jì)，選擇合適的生產(chǎn)工藝路線，降低生產(chǎn)成本。

5.2提高產(chǎn)品質(zhì)量
    有機(jī)微量元素產(chǎn)品的質(zhì)檢方法還沒(méi)有得到很好解決。當(dāng)前有機(jī)微量元素產(chǎn)品的定性定量分析尚待研究解決，通常采用的分光光度法，電位法等不適應(yīng)其產(chǎn)品的定性定量分析，難以確定其有機(jī)的螯合度或絡(luò)合度的質(zhì)量，很難規(guī)范有機(jī)微量元素的生產(chǎn)、銷(xiāo)售和應(yīng)用。為了利用廉價(jià)的螯合劑生產(chǎn)有機(jī)微量元素，優(yōu)化合成方法和新工藝，建立定性、定量的檢測(cè)新技術(shù)，是今后研究工作的重點(diǎn)。

5.3研究作用機(jī)理
    有機(jī)微量元素在動(dòng)物體內(nèi)的吸收機(jī)制及代謝原理仍不清楚，有待進(jìn)一步研究。近年來(lái)雖然越來(lái)越多的人接受金屬氨基酸螯合物和蛋白鹽利用肽與氨基酸的吸收機(jī)制，而并非小腸中普通金屬的吸收機(jī)制，但這只是推測(cè)，還需要進(jìn)一步研究證實(shí)。

5.4探討最佳劑型
    繼續(xù)研究適合動(dòng)物機(jī)體的最佳螯合物（絡(luò)合物）結(jié)構(gòu)形式，最佳添加時(shí)間和劑量。不同的螯合劑組成的有機(jī)微量元素、不同的動(dòng)物、不同日糧營(yíng)養(yǎng)水平、不同生理?xiàng)l件，都影響有機(jī)微量元素需要量，因此需要繼續(xù)深入研究闡明。
作者: cwcwwan    時(shí)間: 2009-8-24 11:32
有機(jī)微量元素 應(yīng)該是第二代微量元素添加劑吧 不然第二代是什么微量元素?
作者: 漢中元哥    時(shí)間: 2009-9-10 11:14
有機(jī)微量元素的吸收率要高一些，副作用要小一些。
作者: zhenjieli    時(shí)間: 2009-9-18 13:15
很好的資料，謝謝樓主了，希望越來(lái)越多的人能夠認(rèn)識(shí)到有機(jī)微量元素的重要性。
作者: Derek1993    時(shí)間: 2010-1-14 11:50
有機(jī)酸絡(luò)合鹽為第二代、氨基酸螯合鹽為第三代。
作者: sherier    時(shí)間: 2010-1-14 13:01
能講些實(shí)例嗎？
作者: 7凱    時(shí)間: 2010-1-30 14:59
副作用小，利用率高?。。。。?



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