养猪生产中微量元素添加水平研究进展
2018-05-16牛现琇杨维仁程振峰张本盛
牛现琇 杨维仁* 程振峰 张本盛
(1.山东农业大学动物科技学院,动物生物工程与疾病防治重点实验室,山东泰安 271018;2.龙口市畜牧兽医工作站,山东龙口 265700)
微量元素,动物体内含量低于0.01%,是结构物质,也是酶的组成成分及其活化物,起着保证生产与保障生态环境的双重作用。自20世纪70年代和80年代养猪生产的集约化发展及国内外发现高铜高锌的促生长作用以来,生猪饲料中微量元素盲目超量添加现象日益严重;且动物对无机微量元素的吸收率低,带来了一系列环境污染等问题[1]。鉴于微量元素高剂量添加造成的危害,欧共体规定16周内小猪饲粮中铜允许量175 mg/kg,17周以上为35 mg/kg,加拿大、美国饲料协会也规定饲粮中铜和锌最大限量分别为125 mg/kg和500 mg/kg。我国是世界第一养猪大国,随着规模化养猪业的迅速发展,饲料中微量元素添加剂的使用日趋增加,对环境污染的风险越来越大。我国急需制定严格的添加标准限制养猪业中微量元素的超量添加,在具体生产实践中满足生猪营养需求,同时保证食品安全和环境友好。
1 生猪饲粮中微量元素的分阶段添加
目前许多饲料产品锌的添加量高达3 000 mg/kg,铜的用量达到250 mg/kg,甚至更高,超出NRC标准的几十倍甚至上百倍。养猪生产中,为追求猪的生长速度在饲料中过量添加微量元素是目前我国养猪业中普遍存在而又急需解决的问题。猪不同生长阶段对微量元素的需要量不同,NRC生长猪6个生长阶段四种矿物元素的需要量都随猪体重增加呈递减趋势[2]。因此,饲料中微量元素的添加必须考虑猪的不同生长阶段。
由于我国目前的司法改革主要以借鉴美国法律为趋势,而德国是较早且较为细致地将技术侦查法治化的国家[4],我国法律对上述问题并无明文规定,因此本文先介绍美国通讯监察法的相关规定,并与大陆法系的德国法进行比较,以便为我国立法及司法实务的运作提供参考,之后在详细分析我国刑事诉讼法有关该制度规定所存在的主要问题的基础上,提出构建偶然监听所得材料的证据能力规则的具体建议。
1.1 仔猪
饲粮中铜、铁、锌、锰水平对仔猪生产性能有不同程度的影响。自1945年Braude[3]首次发现饲粮添加50 mg/kg的铜可明显提高猪的平均日增重(ADG)以来,许多试验都报道了单独高剂量添加某种微量元素对仔猪的促生长作用。但饲粮锰添加水平对断奶仔猪生长性能影响的报道结果不一,Svajgr等[4]研究发现在基础饲粮中添加40~50 mg/kg的锰可显著提高仔猪的ADG。而Johnson[5]的研究表明,给猪饲喂含锰0.3~100 mg/kg的饲粮,猪的生长速度无显著差异。
高剂量的铜、铁、锌、锰尽管有促进仔猪生长的作用,但饲料高铜、高锌带来的环境问题已经引起业界的高度重视。2009年6月18日中华人民共和国农业部颁布的1224号公告限定了断奶仔猪硫酸铜和氧化锌的最高添加量分别为200 mg/kg和2 250 mg/kg,这对整顿目前我国饲料与养殖业高铜、高锌超量添加的混乱现状十分必要。
研究表明,与无机微量元素相比以有机形式添加的微量元素,能使猪获得较佳的生理功能。董冬华[16]报道了添加甘氨酸铁对母猪初乳铁、胎盘铁和抗氧化性能等的效果优于硫酸亚铁。魏茂莲[17]在对断奶仔猪不同锰源生物学利用率的研究中发现肝脏和跖骨锰含量受锰源及锰水平的影响显著。Manangi等[18]的研究也证明了与硫酸锌相比,螯合锌的生物学利用率高达160%~250%。
1.2 生长肥育猪
该栏目旨在:在新时代下,继续坚定不移地以“八八战略”为指引,以“八八战略”实施15周年为新起点,秉持与传承浙江精神,坚守初心,践行使命,进一步发挥期刊在全省气象事业发展中的学术导向、科技引领、科技评价等重要作用,刊载与传播生态环境气象领域的创新成果,打造期刊特色品牌,促进学术进步,推动提升气象服务生态环境保护及服务绿色发展的保障能力与水平,助力浙江气象为生态文明建设、“两山建设”保驾护航,助力在“两个高水平”建设中做出气象新贡献,助推“八八战略”再深化、改革开放再出发。
“正是在化肥工业的强力支撑下,我国农业生产取得了巨大进步,也得以在错综复杂的国际形势下,成功地度过了几次粮食危机。
2 生猪饲粮中微量元素含量和生物学利用率
受品种和地域差异的影响,饲料原料中微量元素的含量差异很大[13]。吕其昌等[14]研究发现植物性饲料中微量元素含量随地形、土壤、环境和气候等条件的改变而变化。Spears等[15]总结认为原料微量元素含量的差异主要源于土壤中微量元素含量的不同,其次受品种、收获季节和加工储存的影响。因此参考不同地区大宗饲料原料中微量元素含量,在配制饲粮时才能避免微量元素的不平衡添加,满足畜禽最佳生长所需的微量元素添加量。
2.1 饲料原料中微量元素的含量和变异
目前,国内外对微量元素营养的研究多集中于单一微量元素。现实情况下,多种微量元素并存是常见的,研究表明,铜、锌和铁可以互作,如果用铜作为生长促进剂,要增加锌和铁的需要量。魏茂莲[19]对断奶仔猪的研究中也发现断奶仔猪跖骨中的锰、铁含量受饲粮锰添加水平的影响显著。微量元素在体内不是孤立地发挥生物学作用,而是互相联系,互相制约。
表1 饲料原料中铜铁锌锰含量
表2 自由采食时生长猪铜铁锌锰需要量
对于基础饲粮中微量元素基本满足动物的营养需求方面,家禽方面的研究更为突出。NRC曾指出家禽所需要的微量元素可以从常规饲料中得到满足[11]。前人研究也表明蛋鸡典型饲粮饲料原料中的微量元素含量已不同程度的高于NRC标准,进一步证明了蛋鸡阶段基础饲粮提供的微量元素已满足蛋鸡的生长需要[12]。但对于单胃动物猪,国外的研究较为广泛。Mavromichalis等[6]研究发现,取消微量元素的添加不影响生长育肥猪的生长性能,这与Shelton等[19]的研究结果基本一致。因此,有必要确定不同基础饲粮饲料原料中的微量元素含量,这方面基础数据的积累对于确定微量元素最适补充量非常重要。
猪不同生长阶段对微量元素的需要量不同,高锌于动物的幼龄阶段使用,高铜也应限制在生长猪前期及仔猪阶段,其他生理阶段可寻求无危害的促生长剂替代,以保障食品安全,保护人类健康。
动物饲料中微量元素来源于饲料原料和微量元素添加剂两部分。要达到动物微量元素营养的真正平衡必须考虑饲料原料中微量元素的含量及其利用率,其不足部分可由微量元素添加剂来补充。
2.2 饲料微量元素的生物学利用率
微量元素的生物学利用率受许多因素的影响,如微量元素的添加剂量和元素配比、存在状态、是否存在抑制吸收的拮抗剂等。
2.2.1 微量元素的存在形式
深入分析上述用户需求调研结果,可以看出,“一般学科”的资源保障相对较弱,学科用户需求依然集中在与科学研究密切相关的学术型电子资源方面;而“高峰”“高原”学科作为学校的重点学科,形成了文献类型丰富、系统全面的资源体系,但结合当前“双一流”的建设目标,对评估型资源或新兴资源有迫切需求。因此,一方面,要构建以研究型文献为主体的多级学科资源保障体系;另一方面,针对不同层次的学科,需要形成不同的资源保障策略与建设思路。
Mavromichalis等[6]报道取消微量元素的添加不影响育肥猪的生长性能和胴体品质。何海健[7]指出生长猪10~25 kg和25~60 kg阶段补充微量元素能取得较好的效果,60~90 kg阶段效果不明显。周颖等[8]试验也证明降低微量元素的使用量不会对育肥猪的生产性能产生负面影响。
2.2.2 微量元素之间复杂的互作和拮抗关系
微量元素之间存在复杂的互作和拮抗作用,使用不当、不足及过量,都可扰乱生命运动的机理,引起动物的营养不良或中毒,进而引发动物的一系列疾病。
天然饲料原料中含有丰富的微量元素,表1[9]列出了猪常用饲料原料中的微量元素含量。资料表明玉米中的铜、铁、锌、锰含量均低于豆粕,饲料原料中微量元素含量的基本规律是铁最高,锌或锰次之,铜最低。同表2[10]自由采食时不同阶段生长猪的微量元素需要量对比,饲料原料中的微量元素大多已满足NRC标准中所规定的需要量。
具有很好的抗冲刷能力。路面结构受到雨水等的冲刷,都会造成路面的破坏。我们通常把路面的荷载大小和路面的抗冲刷能力来作为选择基层材料的标准。所以必须保障沥青混合料构成的路面有足够的抗冲刷能力,从而使路面不会出现严重的唧泥现象。
3 生猪饲粮中微量元素高剂量添加引发食品安全和环境污染问题
微量元素的高剂量添加为养猪生产带来了一系列问题。一方面通过植物性饲料在畜禽体内富集,影响畜产品安全;另一方面对我们赖以生存的环境造成了极大的污染风险。
3.1 微量元素的残留影响食品安全
近年来,食品安全问题不断发生,畜产品中有害物质残留对人体健康构成的威胁逐渐引起人们的警惕。畜产品中的残留最大程度上决定于饲料,饲料安全即食品安全成为社会关注的热点。在猪饲粮中以硫酸盐形式超量添加的微量元素是危害饲料安全的重要因素,长期食用易造成微量元素在体内蓄积影响身体健康。而且各种金属在体内的吸收、代谢、蓄积和排泄途径各有不同,停留时间长短有别,因而毒性作用也有差异。表3[20]列出了若干元素在体内的停留时间。
表3 若干元素在体内的存留时间
3.2 微量元素的过度使用造成环境污染
现代畜牧生产中铜、锌等微量元素的污染是环境污染的主要污染之一。据报道,我国每年使用的微量元素添加剂约15~18万t,但由于其利用率低下,大部分随粪尿排出成为一大公害[21]。
高剂量添加微量元素易造成猪的慢性中毒间接危害人体健康,且猪对无机微量元素的吸收率低,大部分微量元素随粪便排出体外,造成环境污染。
4 小结
生猪饲粮中微量元素的分阶段添加及减少生猪饲粮中微量元素添加量的必要性和迫切性尤为突出,在提高养猪业猪的生长速度及饲料利用率的同时,从生长阶段、饲料原料以及食品和环境安全三方面综合考虑微量元素的合理添加对养猪生产具有重要意义。
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