微量元素氨基酸螯合物在养猪生产中的应用
2012-01-24张建刚李文婷周美玲朱建平
张建刚 李文婷 周美玲 朱建平
(扬州大学动物科学与技术学院,江苏省扬州市 225009)
微量元素是畜禽机体代谢中不可缺少的物质,微量元素的添加形态不同,直接关系到动物对微量元素的吸收和利用,影响动物的生产性能。微量元素在饲料中的添加形态主要有3种,无机盐类、有机酸盐类和微量元素氨基酸螯合物。无机盐类微量元素添加剂易潮结块,致使饲料混合不均匀,且对饲料中维生素有一定的破坏作用。有机酸盐类如柠檬酸亚铁、富马酸锌等,虽稳定性好,但流动性一般,生物学利用率较低。1996年,美国饲料管理委员协会将微量元素氨基酸螯合物定义为由可溶性金属盐中的金属元素离子同氨基酸按一定摩尔比 (1~3)以共价键结合而成的化合物。可作为螯合物中心离子且具有营养意义的金属微量元素主要有铜、铁、锌、锰、铬和钴。氨基酸种类有蛋氨酸、赖氨酸、甘氨酸等。一个金属元素离子可和多个氨基酸形成环螯合物,形成的环数越多,螯合物的稳定性越好。无机盐类和简单有机盐类微量元素被动物摄入后,必须与氨基酸或其他物质形成螯合态后才能被机体吸收,吸收后金属元素在血液中与某些蛋白结合后被运输到机体所需部位才发生功效,并且无机微量元素易在动物消化道形成难溶性络合物,使微量元素的吸收利用率下降。氨基酸螯合物是机体吸收金属元素离子的主要形式,氨基酸又是动物体内合成蛋白质的必需物质,因而具有较高的生物效价。本文将介绍微量元素氨基酸螯合物的作用特点及其在养猪生产中的应用。
1 作用特点
1.1 稳定性好,生物学利用率高
微量元素氨基酸螯合物具有离子键和配位键共存的独特结构,使其分子内电荷趋于中性。金属离子被封闭在螯合物的螯环内,微量元素不易被植酸夺走而排出,极大地降低了日粮中其他成分和胃肠中酸性物质对其产生的不良作用,避开了消化道内存在的一些拮抗作用等,使得金属微量元素顺利到达吸收部位,被机体吸收利用,进而提高微量元素的生物学利用率。Aoyagi等[1]发现如果以硫酸铜生物学利用率为100%,赖氨酸铜和蛋氨酸铜相对生物学利用率分别为114%和100%。Du等[2]发现赖氨酸铜和蛋白铜的生物学利用率显著高于硫酸铜 (以组织铜含量为衡量指标)。
1.2 提高机体抗氧化能力
一些氨基酸螯合物可以维持动物机体的抗氧化系统,提高机体抗氧化能力。成廷水等[3]发现氨基酸锌可显著提高45周龄蛋鸡肝脏组织的总抗氧化能力和谷胱甘肽 (GSH)含量,降低组织脂质过氧化产物丙二醛 (MDA)的生成,显著提高脾脏组织SOD活性和GSH含量,降低丙二醛MDA的含量。虞泽鹏等[4]发现蛋氨酸锌可提高小鼠机体的抗氧化能力,小鼠饲粮中添加蛋氨酸锌后,血中碱性磷酸酶AKP、谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px活性提高,总抗氧化能力 (TAOC)、总SOD、铜锌超氧化物歧化酶CuZn-SOD活性显著提高。
1.3 适口性好
因氨基酸螯合物仍具有氨基酸的特有气味,适口性好,易于被动物接受,有利于动物采食和胃肠的吸收利用,同时氨基酸螯合物可提高动物体内酶的活性,提高蛋白质、脂肪和维生素的利用率,从而促进动物生长性能的发挥。
另外微量元素氨基酸螯合物还具有使用方便,对饲料成分破坏作用小;减少抗生素的使用,解决高铜带来的环境污染等问题。但其螯合效果影响产品性能,可通过测定产品中金属元素的浓度进行判断,一般要求螯合率高于98%。
2 在养猪生产中应用
2.1 仔猪
可预防仔猪营养性贫血、提高仔猪日增重、免疫力及抗病力等。卢玉发等[5]发现在不增加采食量的情况下,微量元素氨基酸螯合物具可提高断奶仔猪日增重8.3%,降低料肉比8.1%。刘卫东等[6]在仔猪基础日粮中添加0.05%甘氨酸螯合铁,仔猪的平均日增重提高了9.1%,料重比降低76.2%,腹泻率降低了56.3%。沈绍新等[7]发现用鸡羽毛粉微量元素铜和锰螯合物作为铜、锰源,能够提高断奶仔猪的日增重。张纯等[8]研究了不同配合比例的锌氨基酸螯合物 (Zn-AAC)与硫酸锌 (ZnSO4)对断奶仔猪生长性能的影响。试验分5组,分别饲喂锌含量相同 (100 mg/kg)但有机锌和无机锌配合比例不同的处理日粮,对照组锌100%由ZnSO4提供,其余4组分别用Zn-AAC取代对照组锌添加量的40%、60%、80%和100%。发现断奶仔猪日粮补充常规剂量的锌,有机锌与无机锌比较,能够提高仔猪日增重和日采食量,且有机锌与无机锌合用的饲喂效果优于单一使用。其最佳配合比例为60%有机锌加40%无机锌。
2.2 生长猪
在生长猪中日粮中添加氨基酸螯合物,可以提高其生长性能和饲料利用率,改善胴体品质等。赵阳等[9]将60头40 kg左右杜×长×大三元杂交猪分成4组,在其日粮中添加不同水平 (0、150、200和250 mg/kg)复合的铁、铜和锌氨基酸螯合物,发现螯合物可提高生长猪的日增重和日采食量,降低料肉比,在饲料中200和250 mg/kg添加效果较好。刘丹等[10](2007)将48只平均体重约28 kg的杜×长×大三元杂交生长猪被分为4个组,用氨基酸微量元素螯合物分别替代各组日粮中0%、25%、50%和75%的相应的无机微量元素。结果表明用氨基酸微量元素螯合物替代生长猪饲粮中无机微量元素,能提高其增重效果,对饲料利用率有所提高,能够促进微量元素的吸收,比用单一的无机微量元素的效果好得多,且替代量以12.5%氨基酸微量元素螯合物相应的替代25%无机微量元素为适宜。夏中生等[11]将48头猪分成4组用0、12.5%、25.0%和37.5%的氨基酸螯合铁、铜、锌、锰分别替代基础日粮中的相应无机元素的0、25%、50%和75%,发现能提高生长猪平均日增重,降低料重比,用微量元素氨基酸螯合物按1∶2比例替代无机微量元素,饲粮中的微量元素能有效地向血液转移,可在一定程度上提高生长猪对铁、铜、锌、锰的储备和利用,同时减少了粪中微量元素的排泄量。尹兆正等[12]将180头体重约40 kg的杜长嘉三元杂交商品猪分成5组,对照组在基础日粮中添加0.15mg/kg水平的亚硒酸钠,其余4组在基础日粮中分别添加0.1、0.15、0.2、0.25 mg/kg蛋氨酸硒组,结果发现本研究中添加0.15 mg/kg以上水平的蛋氨酸硒对生长猪生长性能的影响均显著优于无机硒对照组,日粮中添加不同剂量蛋氨酸硒对生长猪的屠宰率、脂肪率、背膘厚和眼肌面积均无显著影响仅瘦肉率略高于对照,对肉的pH值无显著影响,但可提高肌肉色素沉积,降低肉的滴水损失。
2.3 母猪
新生仔猪缺铁性贫血是目前困扰养猪业的一个重要难题。目前解决的办法是给初生的乳猪注射铁剂,但费时费工。现代动物营养研究认为,氨基酸螯合物能通过脐带到达胎盘给胎儿期的乳猪补充铁。母猪产前饲喂氨基酸螯合铁,产后仔猪无需补铁,可明显降低仔猪死亡率,提高断奶体重及断奶仔猪育成率。此外,母猪日粮中添加氨基酸微量元素螯合物可以提高母猪繁殖性能,改善母猪体况,降低经产母猪淘汰率。
2.3.1 预防仔猪缺铁性贫血
Ashmead等[13]研究发现氨基酸螯合铁可以通过母猪胎盘和母乳传递给仔猪,从而促进仔猪生长,预防哺乳仔猪缺铁性贫血。徐建雄等[14]在妊娠后期和哺乳母猪日粮中添加蛋氨酸铁可维持仔猪哺乳期血红蛋白含量,在10 g/100 mL左右,使仔猪铁营养状况处于适宜的水平,仔猪的生长速度略高于现行的肌注补铁法,35日龄仔猪的成活率较对照组高,断奶窝重与对照组相似仔猪的血液生化指标和体重变化说明这种补铁方法可有效地防止仔猪缺铁性贫血的发生。
2.3.2 提高母猪繁殖性能,提高窝产仔数和仔猪成活率
任艺兵等[15]发现在母猪日粮中添加1%复合型氨基酸微量元素螯合物降低了仔猪断奶前的死亡率,提高窝重,缩短了母猪产仔后发情的天数。沈思军等[16]发现母猪在妊娠和哺乳期间饲粮添加复合蛋氨酸微量元素螯合物和复合蛋白质微量元素螯合物,可提高初乳中铁和锰的含量,对初乳中锌则没有明显影响,添加复合蛋氨酸螯和物组初乳中铜含量显著降低;而使用两种类型有机微量元素对于常乳中各种微量元素含量均无显著影响。王纪亭等[17]在产前一个月的母猪日粮中添加甘氨酸螯合铁,发现其所产乳猪初生重比对照组高42.4%,死亡率降低6.4%,血液中铁的含量提高24.9%,母猪初乳中铁的含量比对照组提高245%。童建国等[18]在产前1个月的母猪日粮中饲料和仔猪开食料中添加甘氨酸螯合铁,可提高母猪的产仔性能,提高哺乳仔猪的日增重等生产水平,同时可提高仔猪育成率,能改善仔猪缺铁性贫血,同时初生仔猪无需再补充铁剂。
3 小结
微量元素氨基酸螯合物作为一种新型的高效绿色饲料添加剂,其在消化道内稳定性好,生物利用率高,可以促进生长,降低饲料消耗,提高饲料转化率,增强动物免疫功能,提高动物抗氧化能力,还可以减少环境污染,是一种具有广阔发展前景的营养性饲料添加剂。但其使用效果,与产品质量、添加剂量、饲料组成和猪只体况等因素有关。仍需继续深入细致开展螯合物在养殖生产中的作用机制研究、研究适合机体的最佳螯合物结构形式、最佳添加时间及剂量,以降低饲料成本,达到最佳的经济效益,促进我国养猪业的发展。
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