微量元素铁在动物生产上的应用

吴 凡

（辽宁省辽中县畜牧局，辽宁 辽中 110200）

1 铁的生理功能与代谢

铁的主要生理功能是通过血红蛋白运输氧和二氧化碳，并通过肌红蛋白起固定和储存氧的作用，含铁的细胞色素、过氧化氢酶等在组织的呼吸过程中起着十分重要的作用。

动物体内铁的含量直接影响磷的含量，缺铁时肝细胞中DNA的合成会因缺磷而受到抑制，肝细胞和其他组织细胞中的线粒体和微粒体异常，细胞色素C含量下降，从而影响蛋白质的合成。白细胞或奶中的乳铁蛋白能够将肠道内游离的铁离子结合成复合物，便于乳酸杆菌的利用，同时抑制了大肠杆菌的作用，能够很好地预防新生动物尤其是仔猪的腹泻。

铁的代谢一般认为在胃酸和胃蛋白酶的作用下饲料中的铁被释放出来并还原成二价铁，吸收部位主要在十二指肠。血红素化合物中的铁不需要从结合物中释放出来，可直接被肠细胞吸收。血红素铁的吸收率比非血红素铁高2～3倍，且很少受其他饲粮成分的影响。不过植物来源的铁比动物来源的非血红素铁易吸收，亚铁盐较铁盐易吸收。纤维的来源和水平可影响铁的消化吸收，果胶、蔗糖等也影响铁的消化吸收。组氨酸、半胱氨酸、赖氨酸等氨基酸可与铁形成螯合物而促进铁吸收。草酸、植酸、单宁以及过量的磷酸等可降低铁离子的溶解性而抑制铁的吸收，而柠檬酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸等可促进铁的吸收。

猪全价配合饲料中铁的正常添加剂量一般低于0.014%，肉鸡正常添加量为0.008%，产蛋鸡为0.005%，若添加量超过标准量20倍以上就会出现慢性铁中毒现象。铁的耐受量一般较大，猪采食日粮中铁的耐受量3000 mg/kg，牛和禽为1000 mg/kg。但添加过多，易造成中毒。3～10日龄仔猪口服硫酸亚铁的中毒剂量为600mg/kg，喂后1～3 h可出现中毒症状。

2 铁制剂在动物生产上的应用

2.1 无机铁 硫酸亚铁是较好的无机铁源。尽管硫酸亚铁的口感差、吸收效率不高，且易产生副作用，但因其价格便宜，在补铁剂市场中仍有一定的优势。补充铁剂的方式有直接给动物补铁和通过母体间接补铁两种，如用硫酸亚铁200 mg/kg补给母猪，可提高猪粪中铁的含量，使仔猪每天食母猪粪便50～80 g，可获得足够预防贫血的铁。

另外，当日粮中游离棉酚含量高时，动物易缺铁，所以即使不作为解毒用，也应补铁。

2.2 有机铁 为了提高铁吸收利用率，人们开发了小分子有机酸铁和多糖铁配合物，如乳酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、琥珀酸亚铁、富马酸亚铁、苹果酸亚铁、抗坏血酸亚铁、L-苏糖亚铁、L一乳酸亚铁、醋酸亚铁、乙二胺四乙酸铁钠、柠檬酸亚铁、葡聚糖铁等。其补铁效果明显迅速，能够提高母猪的繁殖性能，提高仔猪存活率、初生重，改善蛋禽产蛋品质，减少破壳率，加深蛋黄颜色，减少应激，有效防止仔猪贫血，抑制幼畜腹泻、仔猪下痢。

2.2.1 多糖铁（Ⅲ）配合物作为补铁剂不仅具有合适的配合稳定性，对胃肠道很少刺激作用，而且当其释放铁之后，配体多糖具有多方面的生物活性，是对机体有益的成分，可被吸收利用，不会产生毒副作用，是一类很有前途的口服补铁剂。研究表明，与无机微量元素相比，多糖微量元素配合物的吸收明显增加（P＜0.05），显著增加肉鸡生长速度（P＜0.01），降低料肉比（P＜0.05），经济效益提高20.22%；与氨基酸螯合铁相比，其吸收和生长速度及料肉比无显著差异（P ＞0.05），经济效益提高3.89%。

2.2.2 葡聚糖铁是一种新型仔猪补铁剂，在仔猪3日龄及时注射150mg葡聚糖铁。仔猪45日龄净增重提高33.05%，育成率提高6.2%，效果显著。另外有研究结果表明，葡聚糖酐铁对仔猪贫血有良好的防治效果。

2.2.3 柠檬酸亚铁可降低饲料pH值，促进奶、豆类蛋白质等的消化与吸收，从而促进畜禽生长，提高饲料报酬。

2.2.4 卟啉铁的吸收率比一般补铁剂高很多，已逐步被发展成为一种新型绿色饲料添加剂。在养猪生产中，卟啉铁可作为高效铁源补充猪对铁的需求，并能有效改善猪的生长性能和外观。试验以卟啉铁替代日粮中的阿散酸。结果表明:卟啉铁组比阿散酸组单位增重耗料降低3.1%，单位增重成本降低2.7%。因此，卟啉铁是一种更具有竞争优势的新型饲料添加剂。

2.2.5 乙二胺四乙酸铁钠，性质稳定，可耐高温，不易被氧化，贮藏不变，无金属铁腥味，口感好，易溶于水，应用引起的感官改变较小。其螯合物结构稳定，无肠胃刺激，其在胃中结合紧密，进入十二指肠后，铁才被释放和吸引，在吸收过程中EDTA还可与有害元素结合迅速排泄而起到解毒剂的作用，还能避免植酸等对铁吸收的阻碍。研究表明，其铁的吸收率为硫酸亚铁的2～3倍，乙二胺四乙酸铁钠还具有促进膳食中其他铁源或内源性铁源吸收的作用，同时还可促进锌的吸，而对钙的吸收无影响。

2.3 氨基酸螯合铁 氨基酸螯合铁是氨基酸配体同微量元素形成的一种环状结构的螯合物。微量元素被氨基酸螯合后，生成稳定常数适中的螯合物，这些螯合物在小肠中利用氨基酸吸收通道，避免了与通过矿物元素离子吸收通道运转的其他矿物元素的竞争与拮抗。另外，螯合物的生化性质更加稳定，有效抵御日粮中其他养分与之发生不利反应。在机体内溶解性能好、易吸收、利用率高，氨基酸螯合铁还具有一定的杀菌和免疫功能。

2.3.1 对母猪:研究蛋氨酸螯合铁对母猪繁殖性能的影响时发现，与硫酸亚铁组相比，蛋氨酸铁组的初产母猪首次配种受胎率平均提高7.2%，初产死胎率平均降低2.1%，断奶仔猪成活率平均提高2.9%，母猪体况变化平稳，直至第8胎仔猪仍有较高的育成率。氨基酸螯合铁对母猪繁殖性能的提高主要表现在仔猪死亡率明显降低；改善母猪经产淘汰率；提高初产母猪繁殖性能；仔猪育成所需饲料量减少。以妊娠后期母猪和仔猪日粮中添加甘氨酸螯合铁为试验组，以妊娠后期母猪和仔猪日粮中添加硫酸亚铁为对照1组，以妊娠后期母猪不补铁而仔猪3日龄注射铁针制剂为对照2组，结果发现，添加甘氨酸螯合铁的母猪所产仔猪初生重比对照组提高42%～44%，仔猪28日龄内死亡率降低 4.5～9个百分点，仔猪7日龄血液中铁的含量提高24.17%～89.14%，母猪初乳中铁的含量比对照组提高39%～102.6%。结果表明，妊娠后期母猪日粮中添加甘氨酸螯合铁能有效预防仔猪的缺铁性贫血。

2.3.2 对生长猪:研究表明，蛋氨酸铁组比硫酸亚铁组生长猪日增重提高 9.56%（P＜0.05），采食量提高 1.88%（P＞O.05），饲料报酬提高 7.09%（P＜O.05），血红蛋白含量提高2.37g/dL。给生长猪饲喂氨基酸螯合复合物一蛋白微素精（内含蛋氨酸铁），日增重提高9%～33%，料肉比降低8%～24%，屠宰率、瘦肉率均有提高。

2.3.3 对仔猪:在母猪妊娠日粮中添加200 mg/kg的氨基酸铁，有相当量的铁通过胎盘进入胎儿，从而降低了胎儿死亡率，提高了仔猪初生重和断奶重。在妊娠母猪最后一个月和产后20 d在日粮中添加60 mg/kg的蛋氨酸铁及仔猪补料中添加100mg/kg的蛋氨酸铁，对提高仔猪抗病力和生长有良好作用，可使仔猪的断奶窝重提高11.24%～18.76%，日增重提高l7.64%～29.4%，并可提高仔猪血红蛋白含量，增强机体抗病力。氨基酸螯合铁可通过胎盘和母乳向仔猪转移，从而能有效地预防哺乳仔猪缺铁性贫血的发生。

2.3.4 其他方面:研究表明，蛋氨酸螯合物（内含蛋氨酸铁）添加于蛋鸭、肉鸭的配合饲料中，与同水平无机矿物元素对照，产蛋鸭的饲料报酬、产蛋率分别提高10.67%、10.82%。对肉鸭增重速度:公鸭提高2.03%，母鸭提高12.90%。

3 总结与展望

研究开发生物利用率高、生产成本低的新型铁剂具有重要的现实意义。目前，国内饲料中铁制剂仍以无机铁（硫酸亚铁）为主。它成本低，加工工艺简单，来源广泛，而且对畜禽的生长、繁殖、生产、免疫等有较好的促进作用。但无机铁中的铁离子易与其他离子拮抗、竞争，造成利用率下降，饲料消耗增加，不能满足现代畜禽生产需求。氨基酸亚铁螯合物具有良好的生物利用率和稳定性，可有效缓解矿物元素离子之间的拮抗与竞争问题，且适口性好，但生产工艺复杂，成本高，产品质量检验方法与指标尚未完善，利用动植物蛋白资源开发复合氨基酸亚铁，可以降低应用成本。多糖铁（Ⅲ）配合物作为补铁剂不仅具有合适的配合稳定性，对胃肠道无或甚少刺激作用，有望成为较好生物利用率的营养型补铁剂。柠檬酸亚铁、柠檬酸亚铁钠是第二代铁剂中的优秀品种，性价比高。柠檬酸、硫酸亚铁是普通的化工原料，初步实验表明，通过控制适当的反应条件和加入有机溶剂降低溶解度，可制得所需的目标产物。随着我国饲料工业的迅速发展，其开发应用前景广阔。