有機和無機微量元素對預混料中維生素穩(wěn)定性的影響

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在許多代謝過程中，維生素和微量礦物質是動物日糧中必需的營養(yǎng)素，但由于飼料在儲藏期間維生素的活性會損失，造成動物生長抑制，飼料轉化率降低及維生素缺乏而引起的疾病。許多維生素是相對不穩(wěn)定的化合物，在正常儲存條件下會發(fā)生顯著損耗（Coelho，1991）。維生素單體對環(huán)境因素有不同程度的敏感性，如濕度、光、熱、pH、擠壓、制粒和儲存時間，這些是影響預混料中維生素穩(wěn)定性的重要因素。當維生素暴露在氧化物中，如礦物質鹽，其離子電荷會加快維生素的破壞速度（Killeit，1988）。Adams（1972）研究發(fā)現(xiàn)，預混料中含有無機微量元素，在 36℃下儲存 3 個月，與不含微量元素和膽堿的預混料相比，維生素B6 損耗了 55%。微量元素通常是高活性無機礦物鹽，常在豬預混料中添加。然而，一些已經商業(yè)化的有機微量元素（如氨基酸螯合礦物質）價格較高，但這些有機微量元素具有保護維生素免受破壞性離子電荷的能力。如果有機微量礦物質可以降低維生素破壞率，其使用可能會延長預混料的安全儲存期。對預混料而言，維生素穩(wěn)定性的提高提高了配方中的安全系數，可降低維生素缺乏而引起的疾病風險。本研究的目的是為了確定維生素、維生素 + 無機微量元素和維生素 + 有機微量元素對預混料中維生素的損失率，比較有機微量元素和無機微量元素對維生素穩(wěn)定性的影響。

1、材料與方法

1.1　試驗設計與分組　試驗采用單因素方差設計，共分為 3 組，每組 3 個重復，處理 1 組為維生素組（不添加微量元素），處理 2 組為維生素組添加無機微量元素，處理 3 組為維生素組添加有機微量元素，各組分別加上載體后做成預混料，儲存120 d。3 組預混料的配方見表 1。3 組預混料中維生素的含量維持一致，預混料中均添加氯化膽堿，同時添加相同量的抗氧化劑（乙氧基喹啉），分別用有機載體（統(tǒng)糠）和無機載體（麥飯石）將各組預混料配制成同一比例。

1.2　預混料準備和儲存　每組預混料分為 25 kg包 裝，每 包 代 表 一 個 重 復，之 后 用 避 光 的、密 閉自封袋分為 5 包（5 kg/ 包）。將各包預混料放在 一 個 可 以 控 制 環(huán) 境 條 件 的 房 間，室 內 溫 度 維持在 30℃。試驗期間每月的相對濕度分別控制 在 25% ～ 50%、20% ～ 40%、15% ～ 35% 和15% ～ 30%。

1.3　測定指標　試驗所有指標的測定過程單獨分 開，用 10% 蒸 餾 水 作 為 溶 劑，測 定 預 混 料 的pH。將各重復稱量 350 g 預混料，之后分為 0、30、60、90 和 120 g，樣品全部 -20℃儲存。參考Miller（1998）研究方法，用液相色譜法測定預混料中維生素的含量。維生素損耗率等于配方設定值與測定值之差再除以配方設定值。參考 Coelho（1991）研究方法對維生素每月的損耗率、成本和對環(huán)境的敏感性進行評分，其中 1 表示成本最低，13 表示損耗率最高。

1.4　統(tǒng)計分析　由于本試驗測定的指標分段進行，試驗單元以每袋預混料為主，采用 SAS（9.1版）完全隨機設計模型，用單因素方差分析來評估整包預混料及拆包后預混料中維生素的含量隨儲存時間的變化，各組之間的差異用 Tukey 進行評估，用 α=0.05 作為顯著水平，P ＞ 0.05 表示差異不顯著，P ＜ 0.05 表示差異顯著，0.05 ＜ P ＜ 0.1表示具有差異顯著的趨勢。

2、結果與分析

2.1　有機和無機微量元素對儲存 120 d 后預混料中維生素月均損耗率的影響　由表 2 可知，預混料儲存 120 d 后，無機礦組每月的平均損耗率達5%。維生素組中維生素的損耗率由 0%（泛酸）到 10%（維生素 K3）變化，而有機礦組維生素月均損耗率為 2.5%。各處理對預混料中維生素 D3、維生素 E、煙酸、維生素 B2、泛酸和生物素月均損耗率的影響無顯著差異（P ＞ 0.05）。與無機礦組相比，維生素和有機礦組顯著降低預混料中維生素 A 和維生素 B6 的月均損耗率（P ＜ 0.05）。無機礦組維生素 3 的月均損耗率較維生素和有機礦 組 分 別 提 高 了 6.0%（P ＜ 0.05）和 2.2%（P＜ 0.05）。無機礦組維生素 B1 月均損耗率最高，達 9%（P ＜ 0.05），其次是有機礦組（4.1%），維生素組最低（2.6%）。無機礦組維生素 B12 的損耗率（5.4%）顯著高于維生素（2.1%）和有機礦組（2.3%）（P ＜ 0.05）。與維生素組相比，無機礦組顯著提高氯化膽堿的月均損耗率（P ＜ 0.05）。有機和無機礦組對葉酸損耗率的影響無顯著差異，但顯著高于維生素組（P ＜ 0.05）。表 2 反映出預混料中有些維生素更容易遭受破壞，如泛酸、維生素 E、維生素 B2、生物素和煙酸。

2.2　維生素成本、平均月?lián)p耗率及對儲存條件敏感性的對比由表 3 可知，表中損耗率的排名數據是根據表 2 的結果得到的，維生素 K3 月均損耗率位列第1，而泛酸的月均損耗率最低，位列 13。環(huán)境敏感性是根據預混料對水分、氧化還原、熱、光和 pH的反應程度得到的。維生素成本、平均月?lián)p耗率和對環(huán)境敏感性反映出維生素 A、維生素 B1、維生素 K3、維生素 B12 是預混料中更需要采取措施防止其過度損耗的 4 種維生素。2.3　有機和無機微量元素對儲存 120 d 預混料中維生素損耗量的影響　由表 4 可知，與無機礦組相比，有機礦組顯著降低預混料中維生素 A、維生素 K3、維生素 B12、維生素 B1、葉酸、維生素 B6 和氯化膽堿的損耗量（P ＜ 0.05），有降低維生素 D3和煙酸的趨勢（P=0.08）。

3、討論

3.1　有機和無機微量元素對預混料中維生素損耗率的影響　本試驗結果表明，用有機微量元素替代無機微量元素，預混料中維生素的損失可以降低 40% ～ 50%。本試驗將預混料存放 120 d發(fā)現(xiàn)，維生素 A、維生素 D3、維生素 E、維生素 B1和葉酸的損耗率與 Coelho（1991）研究結果一致，但維生素 K3、泛酸損耗率較其低，而生物素、氯化膽 堿、煙 酸、維 生 素 B2、維生素 B12、維生素 B6 和泛酸的損耗率要高于他的報道。根據本試驗得到的結果，作者推斷預混料中生物素、煙酸、維生素B2、維生素 B12、維生素 B6 和泛酸要比維生素 E 對氧化的敏感程度更高，Coelho（1991）認為，維生素 E 的穩(wěn)定性比較高。維生素 B6 在維生素預混料中的穩(wěn)定性低于膽堿。

無機微量元素對膽堿的破壞要比 Coelho（1991）的報道結果高 10 倍，這種結果比較異常，因為膽堿通常被認為是一種很穩(wěn)定的維生素。在無機微量元素組中，維生素 D3、維生素 E、維生素K3、煙酸、葉酸、維生素 B2、維生素 B6 和生物素的月均損耗率要低于Coelho（1991）的報道，而維生素 A、維生素 B12、維生素 B1、維生素 B6 和生物素是預混料中同時存在膽堿和礦物質時發(fā)生損耗的維生素。盡管使用的維生素來源穩(wěn)定性對預混料中維生素的穩(wěn)定性有很大影響，當維生素與微量元素混合時，需要對維生素損失的程度進行評估，以免長時間儲存后，維生素的活性損耗超出安全線，導致動物采食的飼料維生素缺乏。飼料制粒和膨化過程對維生素的影響在本試驗中未進行評估，但 Coelho（1991）發(fā)現(xiàn)，顆粒飼料較粉料除了對膽堿的損耗無影響外，對其他維生素的損耗都有顯著降低作用。在制粒過程中，積壓、熱量、濕度和調質時間對維生素穩(wěn)定性的影響小于溫度、壓力和濕度。

與無機微量元素組相比，有機微量元素顯著降低了維生素 A、維生素 K3、維生素 B12、維生素B1 和維生素 B6 的月均損耗率。維生素 A 和維生素 D3 對環(huán)境的 pH 敏感，而維生素 K3、維生素 B1和維生素 B6 對環(huán)境 pH 的敏感度相對較低。這說明有機微量元素對降低維生素氧化的作用可能大于低 pH 環(huán)境。

3.2　有機和無機微量元素對預混料中維生素損耗評估和安全邊際量的影響　維生素預混料的安全邊際應以維生素成本、微量礦物質存在或缺乏為基礎，同時包括氯化膽堿是否添加、儲存時間、飼料加工條件及預期的維生素損耗率（Gadient，1986）。維生素成本很高，同時維生素的檢測成本也很高。試驗結果發(fā)現(xiàn)，維生素 A、維生素 B1、維生素 K3、維生素 B12 是 4 種成本較高的維生素，而在這 4 種維生素中，維生素 A 的檢測成本較低，其可作為評估預混料中維生素損耗率的一個指標。

試驗結果發(fā)現(xiàn)，有機微量元素中膽堿的活力較其他組好，這與膽堿對微量元素的氧化性不敏感有關（Coelho，1991）。目前關于有機和無機微量元素對維生素的研究報道不多，后續(xù)研究還需進一步關注微量元素的添加形式及環(huán)境條件的交互效應對維生素破壞的影響。

4、結論

預混料中用有機微量元素替代無機微量元素可以使儲存 120 d 后的維生素損耗降低40% ～ 50%。維生素 A、維生素 B1、維生素 K3、維生素 B12 是預混料中更需要采取措施防止其過度損耗的 4 種維生素。

作者：周俊華 李雅青    來源：預混料家園