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蛋氨酸螯合锌在畜牧业上的研究进展

2014-04-05林雨鑫王靖

饲料博览 2014年2期
关键词:螯合蛋氨酸结果表明

林雨鑫,王靖

(扬州大学动物科学与技术学院,江苏 扬州 225009)

蛋氨酸螯合锌在畜牧业上的研究进展

林雨鑫,王靖

(扬州大学动物科学与技术学院,江苏 扬州 225009)

蛋氨酸螯合锌是一种新型的有机矿物质添加剂,具有提高动物生产性能、饲料利用率,增加免疫力和抗病力等功能。文章就蛋氨酸螯合锌的含义、生物学作用及其在畜牧业上的应用作以综述。

蛋氨酸螯合锌;畜牧业;应用

锌在动物生长、发育、繁殖等活动中起着重要作用,是动物不可缺少的一种微量元素。目前无机锌源易与日粮中的钙、植酸及植酸类等颉颃因子形成不溶解的化合物,导致其无法被机体有效吸收利用,从而造成环境污染。蛋氨酸螯合锌是饲料中锌的最佳来源,化学结构稳定,与钙、植酸等颉颃因子无配伍禁忌,对营养成分破坏作用小,生物利用率高、对环境污染少,同时可提高动物免疫力、抗病力,能同时满足机体所必需的锌和蛋氨酸。蛋氨酸螯合锌符合畜牧业绿色生产的要求,具有广阔的应用前景。

1 氨酸螯合锌的含义

蛋氨酸螯合锌是起源于20世纪70年代由美国率先研究成功的一种新型有机矿物质添加剂,被称为第3代微量元素添加剂。由蛋氨酸与无机锌在一定pH、压力和反应温度等外界条件作用下,按摩尔比1∶1~3螯合而成的具有独特环状结构的螯合物,是一种接近动物体天然形态的微量元素添加剂。

2 生物学作用

2.1 提高锌的生物利用率,减少环境污染

无机锌的利用受植酸和抗营养因子的影响而导致其利用效率较低,而蛋氨酸螯合锌在配位体蛋氨酸的保护下,可有效抵御锌与其他离子生成难溶的无机盐,缓解矿物质之间的颉颃竞争作用。同时具有良好的分散性能,在生理pH条件下有很好的溶解性,利于小肠黏膜吸收,比一般无机元素利用率提高300%~600%[1]。许多研究已经证明,氨基酸螯合锌的生物学利用率高于无机锌和有机酸锌源,不仅减少环境污染,还能有效促进动物生长[2]。

2.2 增强动物免疫力,提高抗病力

氨基酸螯合锌主要是通过提高动物初次免疫应答和再次免疫应答的主要体液免疫物质含量来提高动物免疫反应[3]。Khajaren等研究表明,蛋氨酸锌能通过改善蛋鸡的免疫系统来提高免疫功能及对疾病的抵抗力,以保证蛋鸡发挥最大生产潜力[4]。Nockels等在比较蛋氨酸锌与等量氧化锌对动物免疫机能影响的试验中发现,蛋氨酸锌可提高雏鸡、断奶仔猪和绵羊的免疫力[5]。适量的氨基酸螯合锌可提高机体抗菌能力和免疫应答反应,改善动物机体免疫功能,增强对疾病的抗病力,同时氨基酸螯合锌还具有良好的抗应激功能,在接种、去势、气温过高和变更日粮等应激条件下,有良好的缓解应激的效果[3]。

2.3 提高抗氧化能力

添加蛋氨酸螯合锌可提高动物机体总抗氧化能力,对于维持机体的抗氧化系统是不可缺少的营养素添加剂。虞泽鹏等研究不同锌源对断奶小鼠机体抗氧化能力的影响(P<0.05),结果表明,饲粮中添加蛋氨酸锌可显著提高碱性磷酸酶(AKP)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性(P<0.05);也可提高总抗氧化能力(TAOC)、总超氧化物歧化酶(TSOD)、铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)活性[6]。成廷水等研究日粮中添加氨基酸锌对产蛋鸡组织氧化机能的影响,结果表明,添加氨基酸锌可显著提高45周龄蛋鸡肝脏组织的TAOC和谷胱甘肽(GSH)含量,降低丙二醛(MDA)含量;显著提高脾脏组织SOD活性和GSH含量,降低MDA含量,因此,日粮中添加氨基酸锌可提高组织的抗氧化能力[7]。

3 在畜牧生产中的应用

3.1 家禽

蛋氨酸通常是禽类的第一限制性氨基酸。机体吸收锌的主要形式是氨基酸与锌形成螯合物。螯合物中的金属元素生物学利用率高于无机态金属元素,且无污染。在家禽中应用氨基酸螯合锌不仅可以使家禽很好的吸收利用微量元素锌和蛋氨酸,而且可改善家禽的增重、胸肉产量和饲料利用率;提高产蛋率、蛋壳质量、种禽受精率、孵化率;增强机体免疫力。卢广林等研究蛋氨酸螯合锌对绿头野鸭免疫器官指数、血液指标的影响及最佳添加量时发现,各处理组尿素氮含量显著低于对照组;胸腺指数相比对照组分别提高1.42%和4.62%,腔上囊指数分别提高8.92%和7.01%,脾指数分别提高6.12%和9.87%,表明蛋基酸螯合锌比硫酸锌更能提高绿头鸭蛋白质代谢水平,提高免疫器官指数,增强免疫力[8]。薛会明等研究证明,蛋氨酸螯合锌组比硫酸锌组绿头野鸭增重显著(P<0.05),蛋白质表观代谢率高[9]。周俊华等在良凤花肉鸡饲粮中添加不同剂量的蛋氨酸螯合锌,研究结果表明,蛋氨酸螯合锌对良凤花肉鸡生长性能、屠宰性能及饲料养分表观消化代谢率均有一定的促进作用[10]。李万军等研究蛋氨酸螯合锌替代硫酸锌对肉仔鸡的影响,结果表明,在肉鸡日粮中添加蛋氨酸螯合锌替代硫酸锌可提高肉鸡生产性能,降低腿病发生率和死亡率,经济效益分析结果表明,日粮中添加20 mg·kg-1锌水平的蛋氨酸螯合锌效果最好[11]。李万军等研究证明,蛋氨酸螯合锌替代硫酸锌可提高蛋鸡产蛋性能[12]。邓灶福等研究表明,蛋氨酸螯合物代替无机盐可显著提高肉用仔鸡生长速度和饲料转化率,提高养殖的经济效益;肉用仔鸡日粮中蛋氨酸螯合锌添加量以60 mg·kg-1饲料的效果最好[13]。

3.2 猪

氨基酸螯合锌由于其抗干扰和独特的吸收方式,更易被小猪有效利用,提高仔猪日增重,改善饲料转化率,降低仔猪腹泻率,增强机体免疫力。同时也可提高生长育肥猪的日增重,降低料肉比;提高母猪产仔数、仔猪成活率及断奶仔猪质量。方俊等分别饲喂氧化锌(3 000 mg·kg-1锌)、蛋氨酸螯合锌(350 mg·kg-1锌)、氧化锌(60 mg·kg-1锌)+蛋氨酸螯合锌(40 mg·kg-1锌)、氧化锌(100 mg·kg-1锌)日粮,结果表明,蛋氨酸锌处理组、高锌处理组、混合锌处理组较正常锌处理组日增重、日采食量、饲料转化率高;蛋氨酸锌处理组与高锌处理组日增重、日采食量、饲料效率、腹泻发生率差异不显著(P>0.05)[14]。鞠继光在生长育肥猪日粮中添加羟基蛋氨酸锌30 mg·kg-1替代无机盐,结果表明,蛋氨酸螯合锌可提高生长育肥猪的生长速度,比对照组高8.3%,降低料肉比13.7%[15]。Hoover等在母猪日粮中添加蛋氨酸锌,初产母猪受胎率平均提高7.2%,胎产活仔数平均增加0.37头,初产死胎率平均下降2.1%,断奶仔猪成活率平均提高2.9%[16]。

3.3 反刍动物

蛋氨酸螯合锌在瘤胃内具有很好的稳定性,其生物学利用率明显高于无机锌,能很好满足反刍动物对锌元素的需求。吴志广等在含锌34.63 mg·kg-1的早期泌乳经产奶牛基础日粮中分别添加蛋氨酸锌100、250、400 mg·kg-1,结果表明,奶牛各营养成分表观消化率呈不同程度的增高,奶产量分别提高5.28%、7.9%和7.2%,且提高了乳蛋白含量,不影响乳脂、乳糖的含量,乳锌含量极显著提高(P<0.01),说明蛋氨酸螯合锌能有效地改善乳品品质和泌乳奶牛的健康状况[17]。刘辉放等研究结果表明,在奶牛基础日粮中添加蛋氨酸锌4 g·头-1·d-1,能有效提高奶牛产奶量,减少体细胞数,减少乳房炎和肢蹄病的发生[18]。

3.4 水产动物

锌广泛分布于动植物饲料原料中,鱼类较难发生锌缺乏症。但补充适当剂量的锌可使鱼类达到最佳生长、生理状态。曹春燕在基础饲料含锌12.8 mg·kg-1的情况下,以羟基蛋氨酸螯合锌(MHAZn)为锌源补充锌50.5、33.9、23.2 mg·kg-1,可使鲤鱼WGR、血清SOD及椎骨锌沉积量达最大值,而以ZnSO4·7H2O为锌源,补充锌34.2、38.6和65.6 mg·kg-1时,鲤鱼WGR、血清SOD及椎骨锌沉积值达最大值,结果表明,MHA-Zn与硫酸锌相比,是一种更有效的有机锌;从生长性能、血清生化指标、抗氧化指标、组织锌沉积指标看,高剂量的MHA-Zn不影响其生长性能、血清生化指标,能提高锌在组织中的沉积以及抗氧化性能[19]。

4 小结

蛋氨酸螯合锌在提高生物利用率、饲料转化率、生产性能、免疫力、抗病力、减少环境污染等多方面均优于其他无机锌源。由此可见,蛋氨酸螯合锌在畜牧业中具有广泛的应用前景。然而,目前关于蛋氨酸螯合锌的研究仍存在一些问题,有待进一步研究,如关于氨基酸螯合锌在动物机体内的具体吸收代谢机制尚不明确,饲料中具体适宜的添加量不统一等。在加强对其进一步深入研究的同时也要不断改进生产工艺,降低生产成本,生产质优价廉产品来加强其推广应用,促进畜牧业发展。

[1]马文强,冯杰,李奎.氨基酸螯合锌在养猪生产中的应用[J].饲料研究,2007(5):40-42.

[2]Cao J,Henry P R,Guo R,et al.Chemical characteristics and rela⁃tive bioavilibility of supplemental organic zinc sources for poultry and ruminants[J].Journal of Animal Science,2000,78(8):2 039-2 054.

[3]曹国弟,赵恒寿.氨基酸螫合锌在动物免疫和抗氧化功能上的研究进展[J].饲料工业,2006,27(14):49-52.

[4]Khajaren I,Khajaren S,Rapp C I,et al.Effects of zinc and manga⁃nese amino acid complexes(availa-z/m)on layer production and egg quality[J].Poult Sci,2002,81(1):120.

[5]Nockels C,DeBonis J,Torrent J.Stress induction affects copper and zinc balance in calves fed organic and inorganic copper and zinc sources[J].Journal of Animal Science,1993,71(9):2 539-2 545.

[6]虞泽鹏,乐国伟,施用晖,等.不同锌源对断奶小鼠生长及机体抗氧化能力的影响[J].畜牧与兽医,2005,37(4):1-3.

[7]成廷水,呙于明.氨基酸锌对产蛋鸡性能及免疫反应的影响[J].饲料研究,2004(4):1-5.

[8]卢广林,李东风.蛋氨酸螯合锌对野鸭免疫器官及血液指标的影响[J].饲料研究,2011(8):40-41.

[9]薛会明,孙淑霞,娄玉杰.蛋氨酸螯合锌对绿头野鸭生产性能的影响[J].中国畜牧兽医,2006,33(6):20-22.

[10]周俊华,张艳超,李兴芳,等.蛋氨酸螯合锌不同添加水平对良凤花肉鸡生产性能,屠宰成绩及饲料养分表观消化代谢率的影响[J].广西畜牧兽医,2011,27(3):135-138.

[11]李万军,张德威.蛋氨酸螯合锌替代硫酸锌对肉仔鸡的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2011(5):66-67.

[12]李万军,张德威.蛋氨酸螯合锌在蛋鸡生产中的应用效果分析[J].黑龙江畜牧兽医,2011(1):61-62.

[13]邓灶福.蛋氨酸螯合锌不同添加量对肉用仔鸡生产性能的影响[J].畜禽业,2006(2):20-21.

[14]方俊,黄逸强.蛋氨酸螯合锌替代无机锌对仔猪的影响[J].饲料博览,2003(3):34-36.

[15]鞠继光.微量元素有机螯合物对生长肥育猪生长性能的影响[J].饲料博览,2001(1):43.

[16]Hoover S L,Carlson M S,Hill G M,et al.Evaluation of excretion and retention of zinc from inorganic and organic sources in diets fed to weanling pigs[J].Journal of Animal Science,1997,75(1): 189.

[17]吴志广,李建国,李秋凤,等.不同蛋氨酸锌水平饲喂泌乳奶牛的试验研究[J].黑龙江畜牧兽医,2005(12):13-15.

[18]刘辉放,陈昌建,肖戈.蛋氨酸锌对牛奶产量、乳房炎和蹄病的影响[J].中国奶牛,2004(1):26-27.

[19]曹春燕.羟基蛋氨酸螯合锌对异育银鲫和鲤鱼生长性能、生理功能以及组织锌沉积的影响[D].北京:中国农业科学院,2012.

Research Progress of Methionine Chelate Zinc in Animal Husbandry

LIN Yuxin,WANG Jing
(College of Animal Science and Technology,Yangzhou University,Yangzhou 225009,Jiangsu China)

Methionine chelated zinc is a new organic mineral additives,which can improve animal performance, feed efficiency,immunity and disease resistance.This article summarized the meaning of methionine chelated zinc, biological effects and its application in animal husbandry.

methionine chelated zinc;animal husbandry;application

S816.72;S814

A

1001-0084(2014)02-0020-03

2013-11-13

林雨鑫(1989-),女,山东临沂人,硕士研究生,研究方向为动物生产与遗传育种。

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