有机微量元素对家禽血清、组织和粪便微量元素沉积的影响

2022-12-06侯纪增

山东畜牧兽医 2022年10期

侯纪增，梁明，陈星

（1.山东省济南市农业科学院，山东济南 250131；2.山东宝来利来生物工程股份有限公司，山东泰安；3.山东农业大学动物科技学院，山东泰安）

饲粮中微量元素的添加形式主要分为无机微量元素和有机微量元素2种。无机微量元素主要以硫酸盐和碳酸盐形式存在。有机微量元素主要以氨基酸螯合/复合物，多糖、小肽等形式存在。近些年来，随着养殖业的不断发展，矿物质添加剂愈发重要。有机微量元素相较于无机微量元素具有更好的利用度，这代表着相同剂量或者更低剂量的有机微量元素被吸收的较多，在血液、组织和粪便中的含量也增多。本文综述了有机微量元素对家禽血清、组织和粪便中微量元素沉积的影响，为微量元素在家禽上的应用提供帮助。

1 微量元素的存在形式

1.1 无机微量元素

无机微量元素主要以硫酸盐和碳酸盐的形式存在，例如硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锰和硫酸锌等。无机微量元素因其制作工艺简单，成本较低，在家禽生产中被广泛应用。无机微量元素具有其他有机微量元素做不能替代的作用，例如氧化铜和氧化锌对于动物肠道的特殊生理作用是其他有机微量元素所不具备的，其中氧化铜具有杀菌功能。但是，随着畜牧业的发展，人们对矿物质的添加要求提高，无机微量元素逐渐不能满足需求。在无机微量元素中，各种硫酸盐相互接触，导致微量元素的之间的协同和拮抗作用增强。同时，无机微量元素的生物利用性较低，在饲粮中被大量添加，导致重金属残留问题[1]。随着科学技术的发展，无机微量元素已经远远不能满足家禽对饲粮的需求，并且随着有机微量元素的兴起，无机微量元素的负面效应也逐渐显示出来。无机微量元素容易挥发和受潮，化学稳定性极差，和硫酸盐类的直接接触，导致各种无机微量元素的协同作用和拮抗作用大大增强[2]。

1.2 有机微量元素

最新有机微量元素分为5类，分别为：（1）如复合氨基酸金属络合物的由可溶性金属盐和某单个或多种氨基酸形成的金属氨基酸络合物；（2）如赖氨酸铜的由可溶性金属盐与一种特定的氨基酸形成的金属氨基酸络合物；（3）如甘氨酸铁螯合物的由可溶性金属盐与氨基酸1:1到1:3的比例以共价键结合而成的金属氨基酸螯合物；（4）如壳聚糖金属络合物的由可溶性金属盐和多糖溶液形成的金属多糖络合物；（5）如小肽和蛋白铁的由可溶性金属盐和部分水解的蛋白质螯合而成的金属蛋白质盐。

有机微量元素具有更好的生物利用度，降低微量元素之间的相互作用[3]。近些年来，有机微量元素在畜禽生产中的应用逐步增多，主要原因是有机微量元素相较于无机微量元素有更好的生物利用度，并且添加量远低于无机微量元素。例如：添加500 mg/kg的有机锌和3 000 mg/kg的无机锌的效果相同[4]。低水平的有机微量元素足以满足家禽的日常需要，同时由于添加量降低带来的成本降低和粪便排泄量降低，有机微量元素被更多的关注[5]。因此，近些年来对有机微量元素的研究愈发频繁和深入。

2 有机微量元素在家禽血清、组织和粪便中微量元素沉积

2.1 有机微量元素在血清和组织中的沉积

家禽采食饲粮后，经消化道进入肠道，一部分微量元素被小肠上皮细胞吸收，通过门静脉进入到血液，循环到各个组织，剩余未被吸收的随粪便排出[6]。进入血液中的微量元素在骨骼、肌肉和蛋黄等部位沉淀，因此，这些指标也可以反映机体对微量元素的吸收程度。有试验表明，无机微量元素的吸收方式需要借助辅酶和一些氨基酸进而形成络合物或者螯合物来吸收，但是有机微量元素的吸收方式则为直接吸收[7]。随着饲粮中锌水平的升高，血浆中的锌含量呈线性升高的趋势[8]。添加有机铁能显著提高42日龄蛋鸡血清中铁的含量[9]。在57周龄蛋鸡中添加50 % NRC水平的有机复合微量元素和100 % NRC水平[6]。和无机微量元素相比，饲喂有机微量元素可以显著提高肉鸡肌肉和骨骼中的微量元素得含量。在肉仔鸡中使用有机复合微量元素会提高肉鸡肌肉中锰和铜的含量[10]，添加包被微量元素可以显著提高黄羽肉鸡胫骨中铁的含量[11]。在21周龄蛋鸡饲喂氨基酸复合锌，血清中铜、铁、锌和锰的含量显著升高[12]。以上研究表明，有机微量元素的吸收不同于无机微量元素，它可以直接在肠道中吸收，降低了微量元素的损失，提高了其吸收率，相同或者低水平的有机微量元素添加在血液和组织中贮存的效果相同。

2.2 有机微量元素在粪便中的沉积

粪便中矿物质超标一直是围绕养殖行业发展的难题。由于无机微量元素的吸收率低，在家禽上往往被大量添加，排泄后造成了环境污染[13]。研究表明，有机微量元素可在低pH环境中分解，更加有效地被肠黏膜吸收，进而降低粪便中微量元素的含量[8]。在实际生产中，由于无机微量元素的吸收效果差，饲粮中添加的微量元素含量远远超过国家标准，排放量提高，环境污染严重[14]。有机微量元素具有更好的生物利用度，低水平的添加量足以和高水平无机微量元素含量媲美，大幅降低了粪便中微量元素含量，减轻了对环境的污染。在肉鸡试验中，有机微量元素的低补充量可减少粪便中金属离子的排放[15]。同时，喂食不同种类的有机复合微量元素，家禽粪便中的铜、锰和锌含量显著降低[16-18]。添加有机微量元素不仅节约成本，同时也降低了对环境的污染。