有机微量元素的特点及其在肉鸡生产中的应用

刘瑞生， 吕永锋

（甘肃省畜牧兽医研究所，甘肃平凉744000）

有机微量元素是由可溶性金属盐中的金属元素离子与蛋白质、小肽、氨基酸、有机酸、多糖衍生物等配位体按一定物质的量比（1～3），通过共价键或离子键结合而形成的络合物或螯合物，是一种新型有机矿物质元素添加剂，被称为第三代微量元素添加剂，可以同时补充动物必需的高效微量元素和限制性氨基酸。美国饲料管理协会（AAFCO，2001）将有机微量元素分为金属氨基酸络合物、金属（特定氨基酸）络合物、金属氨基酸螯合物、金属多糖络合物、金属蛋白盐5类。有机微量元素的研究始于20世纪60年代，在畜牧业发达的国家，已在动物生产中得到推广应用。我国从20世纪80年代中期开展了有机微量元素的研制与研究应用工作，取得了一定进展。

1 有机微量元素的特点

1.1 稳定性好，吸收率高 微量元素在动物体内的吸收主要受饲料中微量元素类型、添加水平、蛋白质水平及质量、植酸及纤维素、其他矿物质元素、肠腔中氨基酸及肽类物质及动物自身等因素影响。大量研究证实，无机微量元素不稳定，易受畜禽体内pH、脂类、草酸、磷酸和植酸的影响，导致利用率降低，吸收率仅为2%～10%，大多数随粪便排出体外。有机微量元素中金属离子被封闭在螯合物的螯环内，使其分子内电荷趋于中性，形成了稳定的化学结构，能防止金属离子在消化道内与胃酸作用形成不溶化合物，避免与饲料中植酸、草酸等形成难以吸收的螯合物，受其他无机离子和拮抗物的影响较小，能够阻止不溶性胶体的吸附作用，使金属微量元素顺利到达吸收部位，相对改善了微量元素在机体内的存留和释放作用，而消化吸收和动员利用速度都大大提高。螯合物还可能直接通过细胞膜，以载体的形式促进微量元素的吸收、转运和利用。而一般无机盐和有机盐在被生物体摄入后，必须借助于辅酶的作用成为氨基态物质才能被肠道吸收。闫立新等（1999）对滨白公雏研究表明，日粮中植酸和钙水平对各种锌源反应不一，对螯合锌组的影响较小，对硫酸锌组的影响严重，认为螯合锌在锌的利用方面优于硫酸锌，表现出明显抗植酸和高钙的不良影响。董晓慧（2001）给大鼠饲喂高铜、高植酸饲粮时，对有机锌的吸收利用要优于无机锌，表明有机锌具有抗逆作用。董晓慧等（2003）采用体内原位结扎肠段灌注技术，研究了小鼠不同肠段中氨基酸螯合锌吸收特点，结果表明，与空肠相比，十二指肠对赖氨酸螯合锌、蛋氨酸螯合锌和氯化锌三种锌源的吸收率高；与氯化锌相比，十二指肠对赖氨酸螯合锌和蛋氨酸螯合锌的吸收率高。计峰等（2005）试验表明，肉仔鸡对络合的有机态锰的吸收明显高于无机态锰；且对强络合强度的有机锰的吸收明显高于中等络合强度的有机锰。

1.2 生物学效价高 饲喂高质量和高生物利用率的微量元素，是动物达到最大生长潜力和最高产量的关键。无机微量元素被动物摄入后，必须借助于辅酶的作用，与氨基酸或其他物质形成螯合物或络合物后被机体吸收，在血液中与某些蛋白质结合被运输到机体所需部位发生功效。有机微量元素在机体内溶解性好，容易释放金属离子，其在肠道中的吸收机理存在两种假说：竞争吸收假说认为，螯合程度适宜的有机微量元素络合物或螯合物进入消化道后，可以避免肠腔中沉淀剂对矿物质元素的沉淀或吸附作用，而直接到达小肠刷状缘，并在吸收位点处发生水解，其中的金属以离子形式进入肠上皮细胞，并吸收入血，因此进入体内的微量元素量增加；完整吸收学说认为，微量元素氨基酸络合物能通过氨基酸或肽的吸收途径被完整吸收，被吸收后可将螯合的微量元素直接运输到特定的靶组织和酶系统中，从而发挥生理作用和满足机体需要。可见有机微量元素是动物机体吸收金属离子的主要形式，又是动物体内合成蛋白过程的中间物质，不仅吸收快，而且可以减少许多生化过程，节约体能消耗，因而具有较高的生物学效价。大量研究表明，有机微量元素还可以增加动物体内酶的活性，促进蛋白质、脂肪和维生素的利用率。韩希福（1994）用蛋氨酸螯合铁、锌、锰、钴喂猪和鸡，糖类和蛋白质消化率分别提高约20%和15%。朱玉琴和索爱萍（1998）研究发现，以骨灰锰浓度为指标，硫酸锰生物学效价为100%，蛋氨酸锰为133%；以肝脏锰浓度为指标，硫酸锰生物学效价为100%，蛋氨酸锰为126%。周锦兰等（2002）以肉鸡器官中粗灰分重、锌含量和日增重为评价指标，自制的蛋氨酸锌螯合物的生物学利用率比无机锌分别提高了129.1%、46.9%和79%，比外购蛋氨酸锌分别提高了143%、55.3%和33.6%。李素芬等（2003）测定结果表明，中等和强络合强度的复合氨基酸锰对肉仔鸡的生物学利用率明显优于无机硫酸锰和弱络合强度的蛋氨酸锰。滑静等（2003）在肉仔鸡基础日粮中添加0.3%有机微量元素，其总增重，血清总蛋白、总氨基酸、血糖水平和α-淀粉酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性均显著高于对照组，表明有机微量元素在吸收入血后，可释放出Zn、Cu、Se等微量元素，激活体内的金属酶，发挥其促进蛋白质、糖类的代谢作用。郭荣富等（2004）在基础饲粮含铁138 mg/kg的基础上，分别依次添加硫酸亚铁及蛋氨酸铁源200、400、600 mg/kg饲喂 8～ 21日龄肉公雏 14 d，结果表明，添加铁源及铁水平不影响肉鸡体重及饲料采食量，但极显著影响肝铁代谢（P＜0.01）。以硫酸亚铁为参比基础，采用斜率法综合求测肉鸡铁源生物利用率为：硫酸亚铁100%，蛋氨酸铁95%。巴合提古丽·马那提拜等（2007）研究表明，3D复合氨基酸螯合锌、锰可以提高肉仔鸡对饲料中各种营养物质表观消化率和矿物质沉积率，综合考虑，肉仔鸡饲料中3D复合氨基酸螯合锌、锰替代相应无机微量元素的适宜比例为60%。

1.3 毒性小，适口性好 有机微量元素无毒副作用，无刺激性、味香，适口性好，不存在目前普通促生长添加剂在机体中形成阻力、沉积等缺点。而添加无机微量元素不仅因其有特殊的气味而影响动物的适口性，而且还会影响胃肠内pH值和体内的酸碱平衡。氨基酸螯合物为体内生化反应的正常中间产物，对机体很少产生不良作用，有利于动物采食和胃肠道的消化吸收，其消化利用率比无机离子的消化利用率高130%～280%。具有环保作用，可以显著减少微量元素排泄量，并且不会对生产性能产生任何不利的影响，是解决过量使用无机盐造成环境污染这一难题的有效办法。Pierce等（2005）研究表明，肉鸡日粮中添加 NRC（1994）规定微量元素需要量，就能显著减少微量元素排泄量，而肉鸡生产性能和采食量保持不变。苏荣胜等（2009）在1日龄AA肉仔鸡基础日粮（饲料铜含量为 11 mg/kg）中分别添加 110、220、330 mg/kg蛋氨酸铜，饲喂60 d后，不同程度地降低了免疫器官的质量指数，极显著地增加了铜残留量，各免疫器官的病理组织学变化不明显，表明免疫器官中铜含量随日粮铜添加水平升高而升高，日粮中蛋氨酸铜质量浓度达到330 mg/kg不会引起肉鸡免疫器官明显的病理性损伤。Patrick和Loder（2011）试验表明，当矿物质以有机形式供给时，较低水平的矿物质就可以维持肉鸡的生产性能，每10000只肉鸡的经济效益可增加150欧元，同时粪便中铜、锌和锰的排放量降低了50%～70%，铁降低了20%～40%。

1.4 抗干扰、抗病和抗应激作用 有机微量元素与维生素等无配伍禁忌，容易保存，能抵抗干扰，不存在无机微量元素吸收上的竞争作用。还能够提高鸡杀菌能力，改善免疫功能，缓解应激反应。卢庆萍（1998）利用三种有机锌对未防治球虫病的肉鸡试验表明，蛋氨酸锌组、蛋氨酸锌+赖氨酸锌组、锌氨基酸络合物组鸡死亡率比硫酸锌组分别降低3.89%、17.22%和25.38%，球虫病变评分分别减少4.0%、7.0%和17%。张敏红（2000）在遭受高温应激的肉鸡日粮中添加600 μg/kg吡啶羧酸铬，42日龄肉鸡体重提高10.7%，日增重提高13.7%，血清总蛋白水平升高，尿素氮水平下降。有机微量元素可极大地降低饲料中添加的维生素等氧化破坏作用，在存在氯化胆碱、水分较高、贮藏条件较差的预混料中表现更为突出（徐学明等，2002）。周桂莲等（2004）在黄羽肉鸡玉米-豆粕型饲粮中添加60 mg/kg蛋氨酸螯合锌，试鸡63日龄的胸腺重极显著高于氧化锌组，显著高于30 mg/kg蛋氨酸螯合锌组，与添加60 mg/kg硫酸锌组差异不显著；法氏囊重和胸腺重表现出较为一致的规律性变化。李春华和王艳立（2010）在AA肉仔鸡基础日粮中添加100 mg/kg蛋氨酸螯合锰饲养6周，与添加等剂量硫酸锰相比可使肉仔鸡免疫器官指数和血清球蛋白含量显著提高，但对成活率影响不显著。

2 有机微量元素在肉鸡生产中的研究与应用

2.1 有机微量元素对肉仔鸡生产性能的影响饲料中添加有机微量元素，可以促进肉鸡生长，增加鸡肉产量，降低饲料消耗，提高成活率，减少发病率。汪梦萍等（1993）试验表明，使用氨基酸螯合金属盐对肉仔鸡的增重效果显著，添加氨基酸螯合铜、锌、锰，试验组比对照组增重提高5.77%，料肉比降低3.59%。李德发等（1994）研究报道，用0.3%氨基酸螯合锰、锌替代硫酸盐饲喂肉用仔鸡，可使饲料成本降低，日增重提高6.6%，饲料消耗降低5.7%，腿病发生率降低9.94%。曾衡秀和俞火明（1995）在长沙黄羽肉鸡日粮中添加蛋氨酸锰和硫酸锰，增重分别提高9%和6.3%，饲料转化率分别提高7.2%和5.2%，日粮的蛋白质消化率以蛋氨酸锰组最高。赛尔山别克·阿布力达等（1998）研究蛋氨酸螯合锌对肉仔鸡消化代谢和生长性能的影响，结果表明，蛋氨酸螯合锌组的平均体重和饲料转化率比硫酸锌组分别提高7.86%～10%和10.88%～11.72%；屠宰试验表明，氨基酸螯合锌对胴体品质无明显影响；日粮的粗蛋白质、干物质、有机物质平均表观消化率和锌的平均表观利用率，蛋氨酸锌组比硫酸锌组分别提高23.2%、19.93%、20.05%和24.45%。表明在肉仔鸡日粮中添加蛋氨酸锌，不仅可促进营养物质的消化代谢，而且可提高肉仔鸡的生产性能。肖传发等（2002）在饲料中添加0.1%复合有机微量元素饲喂1～47日龄肉仔鸡，试验组成活率（96.35%）＞对照组（91.7%），试验组料肉比（2.12∶1）＜对照组（2.23∶1），平均每只鸡多增加收入1.1元。虞泽鹏等（2003）研究表明，在基础日粮中添加蛋氨酸锌和硫酸锌，均能有效提高肉用仔鸡生长性能和改善饲料效率，蛋氨酸锌组效果优于硫酸锌组；添加锌能提高胫骨、胰脏中锌含量，蛋氨酸锌组增加幅度高于硫酸锌组。尹兆正等（2005）研究表明，在肉鸡基础日粮中分别添加 0.1、0.15、0.2、0.25 mg/kg蛋氨酸硒比添加0.15 mg/kg亚硒酸钠体增重分别增加了9.52%、11.78%、8.85%和8.22%；饲料转化率分别提高7.25%、9.78%、8.70%和7.97%；硒存留 率 分 别 提 高 26.47%、22.95%、16.95%和16.77%，且差异均显著；蛋氨酸硒对肉鸡的胴体特性无显著影响。

张海琴等（2006）用氨基酸螯合锰部分或全部替代1日龄艾维茵肉鸡日粮中的无机锰，饲喂7周，肉鸡生长速度及饲料转化效率有增加的趋势，氨基酸螯合锰、锌同时替代无机锰、锌，肉鸡的生长速度显著增加（P＜0.05），饲料转化率有增加的趋势；氨基酸螯合锰、锌与无机锰、锌相比，有促进机体免疫机能的趋势。巴合提古丽·马那提拜等（2007）在饲粮中添加复合氨基酸螯合锌、锰对肉仔鸡生产性能、腿病发生率和死亡率均有一定的改善作用，与相应无机微量元素相比，饲养全期绝对增重和相对增长率提高，其中60%和80%替代组的体重增长率明显提高（P＜0.05），饲料转化率分别较对照组增加11.8%和11.0%。王飞和赵洁（2009）在玉米-豆粕型基础日粮中分别添加0、0.1、0.3、0.5 mg/kg蛋氨酸硒饲喂1日龄红羽肉雏鸡，结果表明，在0～21日龄，0.1 mg/kg的蛋氨酸硒添加组效果最好，可提高日增重17.29%；不同蛋氨酸硒添加水平对红羽肉仔鸡胴体特性无显著影响；可显著提高红羽肉仔鸡的胸肌率与腿肌率（P＜0.05），降低红羽肉鸡的皮下脂肪厚与肌间脂肪宽。

陆娟娟等（2011）分别用 12.5%、25.0%、37.5%和50.0%的蛋氨酸螯合铁、铜、锰、锌替代1日龄广西快大型黄羽肉鸡基础饲粮各相应无机微量元素的25%、50%、75%和 100%，饲养 63 d，发现用不同比例蛋氨酸螯合物（铁、铜、锌、锰）替代相应无机盐可一定程度提高肉鸡的生产性能，改善饲粮养分利用率，提高养殖效益，降低粪中微量元素的排泄量，尤以37.5%的蛋氨酸微量元素替代组效果良好。赵润梅和史兆国（2010）在日粮中分别添加30、60、90 mg/kg硫酸锌和蛋氨酸锌，结果表明，不同锌源对肉鸡1～21 d和22～42 d的日增重、日采食量、料肉比影响均达显著水平，其中添加60 mg/kg硫酸锌能够提高肉鸡的生长性能并且优于蛋氨酸锌，不同的锌源和水平对肉鸡42 d的屠宰性能影响不显著。

2.2 有机微量元素对肉仔鸡免疫机能的影响王慧等（2012）研究报道，在基础日粮中添加适量酵母锌（Zn 50 mg/kg）可以提高肉鸡生长性能，在一定程度上增强机体免疫机能，提高肝脏功能和机体抗氧化功能。但也有少数不同报道，郭荣富等（2000a）研究表明，有机锌与硫酸锌对肉鸡生长性能和饲料采食量均无显著影响，锌的补加提高了胫骨、中趾骨、胰锌含量，有机锌源的补加并不影响骨灰含量、胫骨长度，不诱导肉鸡胫骨软骨症（TD）发病率上升，有机锌源的添加可适当改善肉鸡TD发病率和TD严重指数。左建军等（2009）在1日龄岭南黄肉鸡玉米-豆粕型基础日粮中分别以硫酸锌和蛋氨酸螯合锌形式添加40、80、120 mg/kg锌，饲喂21 d，结果表明，日粮锌源和锌水平对肉仔鸡平均日增重、平均日采食量、血清碱性磷酸酶活性、血清葡萄糖和总蛋白浓度以及胫骨锌和铁含量均无明显影响，在锌添加水平为40 mg/kg时，蛋氨酸螯合锌处理组耗料增重比显著低于硫酸锌组（P＜0.05）。

陈仲建等（2010）在1日龄AA肉公鸡基础饲粮中添加100 mg/kg氨基酸锰，饲喂42 d后，血清总蛋白显著高于100 mg/kg硫酸锰添加组，而100 mg/kg氨基酸锰和硫酸锰添加组碱性磷酸酶活性分别较对照组高35.7%和21.0%，表明添加100 mg/kg锰可降低肉鸡生长后期料重比和提高肝脏锰含量，两种锰源间差异不显著；但添加100 mg/kg氨基酸锰比硫酸锰可更有效地促进肉鸡体内蛋白质的合成代谢。

周长征等（1999）用蛋氨酸锌、蛋氨酸锌+赖氨酸锌及锌氨基酸络合物对未防治球虫病的肉鸡进行试验，结果均能降低死亡率及球虫病发病率，提高胸肉产量。

3 影响有机微量元素使用效果的因素

研究表明，有机微量元素的使用效果，与产品质量、添加剂量、饲料组成、生长阶段和机体状况等因素有关。

3.1 产品质量 有机微量元素的产品质量主要指微量元素与氨基酸的螯合率和螯合强度，是影响有机微量元素利用的首要因素。螯合物的螯合率越高，生物学效价也越高，相应效果就越好。由于合成工艺复杂，给高品质有机微量元素的合成带来较大难度，同时由于缺乏有针对性的检测方法，阻碍了推广使用。

3.2 添加剂量 动物对微量元素的吸收，呈渐进线性关系。有机微量元素在鸡体内发挥作用，有一定的适宜添加剂量，添加过多或过少都影响效果的发挥。周桂莲等（2004）在黄羽肉鸡日粮中分别添加30 mg/kg和60 mg/kg蛋氨酸锌，与添加60 mg/kg硫酸锌组相比，全期日增重分别提高1.86%和8.47%，料重比分别降低3.56%和8.74%。对免疫机能的改善作用也以60 mg/kg蛋氨酸锌组效果较好。

3.3 饲料组成 植物性饲料中的植酸和纤维是降低矿物质元素利用率的主要因素，并被高钙日粮所加重。郭荣富等（2000b）研究表明，麦麸、米糠及菜籽粕中植酸和中性洗涤纤维可能是肉鸡组织锰利用的主要限制因素，适宜补加蛋氨酸锰可改善肉鸡组织锰利用。虞泽鹏和吴晋强（2001）研究不同蛋氨酸锌水平 （50、100 mg/kg）、 钙水平（0.0075、0.0125）对肉用仔鸡生产性能影响，结果表明，饲粮蛋氨酸锌水平不同时，高钙均具有抑制肉用仔鸡生长和降低饲料效率的作用；与低钙组试验鸡相比，高钙组3、5、7周龄体重均显著降低。

3.4 生长阶段 鸡生长阶段不同，有机微量元素的作用效果不同。虞泽鹏和吴晋强（2002）试验表明，从体重来看，添加蛋氨酸锌能促进肉仔鸡生长，这种促进作用随着锌添加水平的上升而增强；对饲料转化率而言，添加蛋氨酸锌50 mg/kg时达到最佳；添加效果在饲养前、中期优于后期，这可能是由于肉鸡处在不同生长阶段，机体对锌的需要量和调节能力存在差异。

3.5 机体状况 鸡体内某种微量元素的缺乏、适当和过量时，对相应元素的利用效率不同。体内某种微量元素缺乏时，对相应微量元素的利用率会升高，从而缩小了有机微量元素与相应无机微量元素之间的差距；反之，体内某种微量元素过量时，对相应元素的利用率会下降，可能更容易比较有机微量元素与无机盐之间的差距。

综上所述，有机微量元素在肉鸡生产中具有明显的作用效果，是一种具有广阔发展前景的营养性饲料添加剂。应该加强研制开发工作，改进生产工艺，降低生产成本，提供质优价廉产品，探讨理想添加水平和影响因素，加强推广应用工作，从而促进肉鸡养殖业的健康迅速发展。

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