有機(jī)砷制劑對(duì)畜禽營(yíng)養(yǎng)作用的研究進(jìn)展

iamtao216 · 發(fā)表于 2008-4-5 21:13:41

有機(jī)砷制劑對(duì)畜禽營(yíng)養(yǎng)作用的研究進(jìn)展 郭效中　劉天余　　一、引言　　砷分布廣泛，遍及動(dòng)物體各組織及血液里，但其濃度差異很大。主要分布在肝、腎、皮膚、毛發(fā)、脾和消化管壁。骨骼和肌肉中濃度雖低，但分布總量大，是體內(nèi)的主要貯存部位。毛發(fā)中的砷，一般是在動(dòng)物接觸砷兩周后才開(kāi)始蓄積，由于它可存留多年，所以可作為有砷接觸史的標(biāo)志。　　微量元素砷已被確認(rèn)為畜禽營(yíng)養(yǎng)所必需，在組織器官以及物質(zhì)代謝方面起著重要作用。然而，砷化物對(duì)各種動(dòng)物均有毒性。進(jìn)入體內(nèi)的過(guò)量砷與細(xì)胞中酶系統(tǒng)的SH—基結(jié)合，使細(xì)胞代謝所需要的SH—基酶系統(tǒng)發(fā)生障礙，造成許多器官組織功能紊亂和器質(zhì)性病變。但是砷的毒性除與劑量有關(guān)外，與它的價(jià)態(tài)和形態(tài)也密切相關(guān)，無(wú)機(jī)砷的毒性作用大，有機(jī)砷的毒性作用小而且高效穩(wěn)定。據(jù)報(bào)道，砷制劑的毒性由高到低的順序是砷化氫、三價(jià)砷、五價(jià)砷，毒性最小的是有機(jī)砷。因此，在評(píng)價(jià)飼料中砷或添加砷制劑的營(yíng)養(yǎng)作用時(shí)，不僅要考慮它的生理劑量，而且還要考慮它的價(jià)態(tài)和形態(tài)。　　本文就有關(guān)砷制劑(主要是對(duì)氨基苯砷酸、3—硝基—4—羥基苯砷酸)對(duì)畜禽營(yíng)養(yǎng)作用、作用機(jī)理、添加劑量，毒副作用、以及對(duì)環(huán)境污染等問(wèn)題進(jìn)行如下綜述。　　二、　有機(jī)砷制劑的應(yīng)用現(xiàn)狀　　有機(jī)砷類(lèi)飼料添加劑具有刺激動(dòng)物生長(zhǎng)的作用，而且具有較廣的抗菌譜，可以改善畜禽的肉質(zhì)，對(duì)于飼養(yǎng)環(huán)境差的畜禽，有機(jī)砷添加劑的作用更為明顯。目前，有機(jī)砷類(lèi)制劑用作飼料添加劑在世界范圍內(nèi)極為普遍，美國(guó)消費(fèi)的有機(jī)砷每年達(dá)400t左右。英國(guó)獸藥典至今仍收載有機(jī)砷品種。阿根廷、西班牙、芬蘭、匈牙利等國(guó)的商品性有機(jī)砷飼料添加劑品種很多。我國(guó)也于1993年初將其作為藥物性添加劑使用。　　目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的有機(jī)砷產(chǎn)品主要為對(duì)氨基苯砷酸及其鈉鹽(阿散酸)和3—硝基—4—羥基苯砷酸(洛克沙砷)。 1、對(duì)氨基苯砷酸及其鈉鹽 (1)來(lái)源：化學(xué)合成 (2)分子式：C6H6AsNO3 (3)分子量：217.06 (4)理化特性：對(duì)氨基苯砷酸為白色晶體粉末，難溶于水。其鈉鹽易溶于水、無(wú)臭、易潮解。 (5)功能作用：該品具有廣譜殺菌作用。對(duì)腸道寄生蟲(chóng)有殺死和抑制作用，用作飼料添加劑具有提高產(chǎn)蛋率和改善肉質(zhì)的作用。 (6)添加量：每t飼料中添加量為90g。 2、硝基羥基苯砷酸 (1)來(lái)源：化學(xué)合成 (2)分子式：C6H6AsNO6 (3)分子量：263.04 (4)理化特性：白色或微黃色粉末，難溶于水，其鈉鹽易溶于水。 (5)功能作用：具有廣譜的殺菌和抑菌作用。本品用作飼料添加劑具有促進(jìn)畜禽生長(zhǎng)之功效。 (6)添加量：每t飼料中添加量為45g。　　三、　有機(jī)砷對(duì)畜禽營(yíng)養(yǎng)作用的影響　　氨基苯砷酸和硝基羥基苯砷酸等有機(jī)砷化物，對(duì)豬、禽的生長(zhǎng)、健康和飼料效率，均具有有益的作用。據(jù)有關(guān)資料表明，對(duì)氨基苯砷酸在日糧中添加0.01%～0.02%時(shí)，刺激家禽的生長(zhǎng)；以0.005%～0.01%水平添加可刺激豬的生長(zhǎng)，并提高飼料效率；以0.025%～0.04%水平添加則具有防治豬出血性痢疾的作用。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)飼養(yǎng)試驗(yàn)研究了在日糧中單獨(dú)添加有機(jī)砷(對(duì)氨基苯砷酸和3—硝基—4—羥基苯砷酸)或其與某些抗生素混合使用，飼喂畜禽的飼養(yǎng)效果。 1、有機(jī)砷對(duì)家禽的營(yíng)養(yǎng)作用　　梁俊榮等(1998)采用3—硝基—4—羥基苯砷酸進(jìn)行雛雞飼喂試驗(yàn)于30日齡時(shí)測(cè)定雛雞回腸內(nèi) 容物pH值，回腸內(nèi)容物中魏氏梭菌和大腸桿菌數(shù)量及回腸重。結(jié)果表明，添加3—硝基—4—羥基苯砷酸回腸內(nèi)容物中大腸桿菌數(shù)量顯著下降(P＜0.05)，回腸內(nèi)容物pH值顯著升高(P＜0 .05)，回腸重與活體重的百分比顯著下降(P＜0.01)，同時(shí)，該組生長(zhǎng)最快，體增重較對(duì)照組高7.16%，料重比下降5.96%。　　薛松等(1995)進(jìn)行了對(duì)氨基苯砷酸對(duì)產(chǎn)蛋雞生產(chǎn)性能影響的研究，表明在日糧中添加50×10 -6阿散酸且在較低蛋白水平情況下，能增進(jìn)雞體健康，顯著提高雞產(chǎn)蛋率，產(chǎn)蛋量和飼料利用率，產(chǎn)蛋率提高5.26%。　　潘穗華等(1994)研究了有機(jī)砷制劑阿散酸和洛克沙砷飼養(yǎng)黃羽肉雞的效果，即分別在日糧中添加阿散酸(70×10-6)，洛克沙砷(40×10-6)，阿散酸(70×10-6) ＋喹乙醇(30× 10-6)及洛克沙砷(40×10-6)＋喹乙醇(30×10-6)飼喂黃羽肉雞。結(jié) 果顯示，阿散酸對(duì)黃羽雞的增重效果不如洛克沙砷；阿散酸、洛克沙砷與喹乙醇合并使用，不如單獨(dú)使用時(shí)效果好，可提高飼料轉(zhuǎn)化率。與對(duì)照組比，洛克沙砷提高增重7.8%，差異極顯著(P＜0. 01)，每kg增重減少耗料4.6%，阿散酸提高增重2.9%，每kg增重減少耗料6.4%，前期較后期增重明顯。　　陳繼蘭等(1994)分別在日糧中添加50×10-6洛克沙砷，100×10-6阿散酸及對(duì)氨基苯砷酸鈉飼喂肉仔雞，結(jié)果表明，三種有機(jī)砷制劑使全期雞成活率較對(duì)照組分別高3.9%，2. 9%及2.1%，有機(jī)砷制劑對(duì)提高增重，改善飼料轉(zhuǎn)化效率效果明顯，尤以洛克沙砷的效果更顯著。　　顯然，有機(jī)砷制劑在促進(jìn)家禽生長(zhǎng)，提高增重速率，改進(jìn)飼料利用率，增加產(chǎn)蛋雞的產(chǎn)蛋率等方面有一定的影響，可以防止小雞由于機(jī)體易受感染而早期死亡；有促進(jìn)家禽蛋白質(zhì)的合成或降低分解代謝并提高機(jī)體免疫力等作用。 2、有機(jī)砷制劑對(duì)仔豬、生長(zhǎng)豬的營(yíng)養(yǎng)作用　　李德發(fā)等(1998)通過(guò)添加不同劑量的洛克沙砷(40mg/kg、50mg/kg)，喹乙醇( 50mg/kg)和洛克沙砷(50mg/kg)＋喹乙醇(50mg/kg)對(duì)生長(zhǎng)豬生長(zhǎng)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同劑量洛克沙砷組，喹乙醇組及洛克沙砷＋喹乙醇組的日增重明顯優(yōu)于對(duì)照組(P＜0.05)；40mg /kg與50mg/kg洛克沙砷和50mg/kg喹乙醇＋50mg/kg洛克沙砷三組的肉料比也顯著低于對(duì)照組(P ＜0.05)；從經(jīng)濟(jì)效益上分析，生長(zhǎng)豬日糧中添加40mg/kg洛克沙砷的經(jīng)濟(jì)效益較好。而且添加洛克沙砷組的腹瀉頭次比添加喹乙醇和對(duì)照組少，表明洛克沙砷對(duì)仔豬有一定的防腹瀉作用。　　林東康等(1995)在低蛋白日糧中添加75×10-6阿散酸和75×10-6土霉素堿飼喂生長(zhǎng)肥育豬，具有良好的增重效果，且可降低蛋白質(zhì)飼料的使用量，降低飼料成本，并具有較好的防病作用。　　鐘華宜等(1994)在日糧中分別添加45×10-6、60×10-6、90×10-6 的濃度的對(duì)氨基苯砷酸，研究了其對(duì)生長(zhǎng)肥育豬生產(chǎn)性能的影響。結(jié)果表明，添加對(duì)氨基苯砷酸可以改善生長(zhǎng)肥育豬生產(chǎn)性能，且后期提高的增重和飼料轉(zhuǎn)化率的效果均優(yōu)于前期，尤以添加60×10 -6對(duì)氨基苯砷酸的效果更好。　　顧方鴻(1994)在乳豬顆粒料中添加60×10-6阿散酸，同時(shí)添加4%林可霉素藥渣，飼喂60日齡斷奶仔豬，試驗(yàn)組較對(duì)照組增重高1.87kg，差異極顯著(P＜0.01)，其促生長(zhǎng)效果明顯，能提高日增重，降低飼料費(fèi)用，防止下痢和皮膚病，并對(duì)后階段肉豬飼養(yǎng)有良好作用。　　王書(shū)華等(1993)、鄧躍林等(1993)、張國(guó)龍等(1994)、樓洪興等(1994)和李鐵軍等(1996)先后報(bào)道了日糧中添加阿散酸對(duì)生長(zhǎng)豬有較好的飼養(yǎng)效果，可概括為生長(zhǎng)豬日糧中添加100 mg/ kg阿散酸可將體增重和飼料轉(zhuǎn)化率提高2%～7%，提高蛋白質(zhì)的利用率和降低日糧賴(lài)氯酸水平，改善被毛和皮膚的色澤，減輕腹瀉。　　因此，有機(jī)砷制劑具有促進(jìn)豬生長(zhǎng)，提高飼料效率的作用，可與各種抗生素配合使用，且效果更佳，具有預(yù)防和治療豬只細(xì)菌性下痢、赤痢、乳豬下痢的作用；有助于維持增重及飼料攝入量。 3、改善肉牛和肉雞的肉質(zhì) 　　據(jù)說(shuō)有機(jī)砷作飼料添加劑喂養(yǎng)的肉牛，其肉質(zhì)呈現(xiàn)紅白相間的大理石紋理，而且肉質(zhì)香嫩可口。　　四、　砷制劑的作用機(jī)理 Ehrlich1909年最早提出，砷化物與寄生蟲(chóng)體內(nèi)蛋白質(zhì)的巰基結(jié)合，通過(guò)形成共價(jià)鍵發(fā)揮藥理和毒理作用，后人的研究證實(shí)了這一觀點(diǎn)。Voegtlin等(1925)進(jìn)一步證明三價(jià)態(tài)是砷唯一具有生物活性的價(jià)態(tài)，五價(jià)砷和氧苯砷(間于三價(jià)和兩價(jià))必須分別氧化和還原為三價(jià)砷才有藥效。Massey(1962)和Petters(1963)等證明，三價(jià)砷能與丙酮酸氧化酶、琥珀酸脫氫酶等含二氫硫辛酸輔基的關(guān)鍵酶結(jié)合，強(qiáng)烈抑制其活性。Mitchell等(1971)和Brown(1976)證明，砷可通過(guò)與磷酸競(jìng)爭(zhēng)和抑制NAD的還原，使線粒體氧化磷酸化解耦聯(lián)而抑制能量產(chǎn)生。　　有機(jī)砷制劑促生長(zhǎng)作用概括起來(lái)可能有以下幾個(gè)方面： (1)促進(jìn)生長(zhǎng)，刺激代謝機(jī)能旺盛，加速機(jī)體同化作用，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。 (2)抑殺病原，抑制腸道有害微生物和寄生蟲(chóng)的生長(zhǎng)和繁殖，使腸粘膜變薄。 (3)使毛細(xì)血管舒張，改善皮膚營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)血紅蛋白的合成。　　但是有機(jī)砷對(duì)腸道中病原微生物的抑制作用是其重要的促生長(zhǎng)作用機(jī)理之一。這樣一方面使腸壁變薄，改善腸道細(xì)胞代謝，促進(jìn)物質(zhì)的消化吸收，提高飼料消化率；另一方面減輕或避免了病原微生物產(chǎn)生的有害代謝產(chǎn)物對(duì)動(dòng)物機(jī)體中間代謝過(guò)程的不利影響，節(jié)約了機(jī)體用于解毒作用的能量。　　五、　阿散酸和洛克沙砷對(duì)畜禽營(yíng)養(yǎng)功效的比較　　據(jù)報(bào)道，洛克沙砷是目前最有效的砷制劑，促生長(zhǎng)作用強(qiáng)，用量少，因而，成本低，經(jīng)濟(jì)效益好；對(duì)抗球蟲(chóng)藥具有協(xié)同作用，能明顯提高抗球蟲(chóng)效果；同時(shí)它也可顯著降低飼喂高銅引起的肝銅濃度升高等特點(diǎn)。如前文所說(shuō)，作為砷制劑，阿散酸在每t飼料中的添加量為90g，而洛克沙砷在每t飼料中的添加量為45g，是阿散酸的一半。通常阿散酸的添加量為10 0×10 -6，而洛克沙砷的添加量為50×10-6。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所陳繼蘭等人對(duì)艾維茵肉仔雞促生長(zhǎng)效果的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果表明，添加50×10-6洛克沙砷的試驗(yàn)組，在22 ～4 9日齡時(shí)，比相同基礎(chǔ)日糧水平下添加100×10-6阿散酸試驗(yàn)組提高增重5.9%。另一項(xiàng)廣東農(nóng)科院畜牧研究所在一項(xiàng)對(duì)雞的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在基礎(chǔ)日糧水平相同的情況下，添加40×10 -6洛克沙砷試驗(yàn)組，在0～6周齡階段可比添加70×10-6阿散酸試驗(yàn)組平均多增重6.5 %，在7～11周齡階段可多增重3.4%。這也說(shuō)明，無(wú)論在前期還是在后期，添加洛克沙砷都比添加阿散酸的效果好。另外，洛克沙砷與抗球蟲(chóng)藥具有協(xié)同作用。McDougald等人在1981 年就發(fā)現(xiàn)洛克沙砷和鹽霉素的抗球蟲(chóng)作用具有疊加效應(yīng)。廣東農(nóng)科院獸醫(yī)研究所吳惠賢等人對(duì)洛克沙砷與球痢靈配伍使用的抗球蟲(chóng)效果做過(guò)一項(xiàng)試驗(yàn)，結(jié)果證實(shí)了這種協(xié)同作用的存在。最后，洛克沙砷能夠降低高銅引起的肝銅濃度的升高。這種作用與銅的添加量有關(guān)，低銅飼喂時(shí)，洛克沙砷對(duì)肝銅濃度幾乎無(wú)影響，但是當(dāng)飼喂中毒劑量的銅(650×10-6)所致的豬體增重下降可被飼喂100×10-6洛克沙砷所改善，而且這一水平的洛克沙砷使肝洞濃度下降了2倍。洛克沙砷的這一作用是因?yàn)橄噜忛g有硝基、羥基而使得它能與銅發(fā)生Baudisch 螯合反應(yīng)，而阿散酸因不含有可螯合的硝基和羥基，因而對(duì)肝銅濃度沒(méi)有影響。　　六、　砷的毒副作用及對(duì)環(huán)境的影響　　大多數(shù)砷化物都有很大的毒性，其化合價(jià)態(tài)、化合物種類(lèi)和溶解性等都影響毒性，無(wú)機(jī)砷毒性大于有機(jī)砷，三價(jià)砷大于五價(jià)砷。砷制劑極易被人和動(dòng)物吸收，但沉積量少，大部分以甲胂酸和二甲基次胂酸等甲基化產(chǎn)物迅速隨尿排出體外。家畜砷中毒主要表現(xiàn)為食欲不振，體重減輕，麻痹，便秘和腹瀉，并有時(shí)出現(xiàn)各種類(lèi)型的皮炎，甚至有可能使部分家畜死亡。解剖發(fā)現(xiàn)肝腫大、阻塞性黃疸、肝硬化等癥狀。同時(shí)砷對(duì)動(dòng)物和人的生殖機(jī)能都具有毒害和致畸作用。國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC，1980)將砷列為致癌因子。Adrien(1985)指出，砷化物的藥理和毒理作用本質(zhì)上是相同的。砷能毒殺細(xì)菌和寄生蟲(chóng)，對(duì)宿主也有毒害作用，只不過(guò) 寄生蟲(chóng)體積小，體內(nèi)生化反應(yīng)比宿主體細(xì)胞更加旺盛，游離巰基的濃度較高，對(duì)砷的反應(yīng)更敏感而已。但是砷是動(dòng)物機(jī)體的一種必需元素，因此，最為重要的一點(diǎn)就是要掌握好砷的供給量，其次也不應(yīng)該長(zhǎng)期使用砷制劑。　　砷制劑對(duì)動(dòng)物體可能會(huì)造成不利的影響，而且能夠?qū)Νh(huán)境造成很大的污染，畜禽日糧中使用砷制劑，就會(huì)向環(huán)境中排放出砷，這樣如果有大量畜禽長(zhǎng)期使用砷制劑，就會(huì)對(duì)土壤、空氣、水及周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重污染，為此，大多數(shù)國(guó)家對(duì)砷制劑的應(yīng)用都有嚴(yán)格的規(guī)定。我國(guó)飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(GB-13078-91)，魚(yú)粉、石粉和磷酸鹽中砷含量分別不得高于(mg/kg)10、 2和10，雞配合飼料和豬配合飼料中的砷含量都不得高于2 mg/kg。而且，對(duì)于有機(jī)砷制劑作為有機(jī)砷源，最好是在屠宰前5d停止使用。所以，如果長(zhǎng)期大量使用有機(jī)砷制劑作為動(dòng)物的促生長(zhǎng)制劑，可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大的損失。　　七、　結(jié)語(yǔ) 　　有機(jī)砷制劑對(duì)動(dòng)物有促進(jìn)生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量、抵抗病原、增強(qiáng)機(jī)體免疫力的作用。然而，砷制劑對(duì)人與動(dòng)物均存在毒副作用，而且會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的污染。所以，我們使用砷制劑，必須慎重，不僅要考慮它的經(jīng)濟(jì)效益，而且還要考慮它的生態(tài)效益和社會(huì)效益。郭效中（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）劉天余（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）