■高 雁王立辛
(1.遼寧省農(nóng)牧業(yè)機(jī)械研究所有限公司,遼寧沈陽110036;2.遼寧醫(yī)學(xué)院,遼寧錦州 121001)
微量元素參與動(dòng)物體內(nèi)酶和激素的生成與激活,參與機(jī)體幾乎所有的生理生化過程,在飼料中添加比例雖然不到0.5%,但對(duì)生命活動(dòng)起著極其重要的作用。有機(jī)微量元素是繼無機(jī)鹽類、有機(jī)酸鹽類的第三代微量元素添加劑,是由金屬元素與蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸、有機(jī)酸、多糖等形成的絡(luò)合物或螯合物。相關(guān)研究表明,有機(jī)微量元素較無機(jī)微量元素更安全、有效,具有較高的生物利用率,可改善動(dòng)物的繁殖、生長和免疫機(jī)能[1]。本文就有機(jī)微量元素對(duì)母豬及仔豬影響的研究作一概述,為養(yǎng)豬生產(chǎn)中合理地使用有機(jī)微量元素添加劑提供參考。
在無機(jī)鹽分子結(jié)構(gòu)中,由于陰、陽離子是靠靜電形成的離子鍵,結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定,易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成難溶性化合物,不易被消化和吸收。而有機(jī)微量元素的金屬離子被包圍在螯環(huán)內(nèi),化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,金屬螯合物以整體的形式通過腸黏膜進(jìn)入血漿,避免了飼料中的磷酸、草酸、植酸等與金屬離子結(jié)合形成難溶的化合物,又阻止了腸腔不溶性膠體的吸附作用,從而更能促進(jìn)機(jī)體對(duì)元素的吸收和利用,也避免了與抗生素的配伍禁忌。
無機(jī)微量元素適口性較差,而且性質(zhì)不穩(wěn)定,在轉(zhuǎn)化過程中易與其他營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生拮抗作用,在消化吸收過程中還會(huì)影響胃腸道的酸堿平衡。有機(jī)微量元素很好地克服了這方面的缺陷,它具有氨基酸特有的氣味,加之其添加量小,所以適口性好。有機(jī)微量元素如氨基酸螯合物,既能提供動(dòng)物機(jī)體所需要的氨基酸,又能提供其所需要的各種微量元素,體現(xiàn)雙重營養(yǎng)功能,不會(huì)與其它成分拮抗,充分發(fā)揮全價(jià)飼料的營養(yǎng)功能。
有機(jī)微量元素在吸收、運(yùn)輸和轉(zhuǎn)化過程中,螯合的微量元素被最大程度地保留,運(yùn)輸?shù)教囟ǖ陌薪M織和酶系統(tǒng)中,具有增強(qiáng)抗菌能力、提高免疫應(yīng)答反應(yīng)和促進(jìn)機(jī)體細(xì)胞及體液免疫的功效,對(duì)胃腸炎、貧血和皮炎等也有較好的輔助治療作用,增強(qiáng)母豬體質(zhì),降低仔豬出生死亡率[2]。有機(jī)微量元素能夠較好地穩(wěn)定機(jī)體理化環(huán)境,呈現(xiàn)良好的抗應(yīng)激作用,在運(yùn)輸、接種、去勢、氣溫異常和更換飼料等應(yīng)激狀況下,有良好的緩解作用。
無機(jī)微量元素在生產(chǎn)過程中容易混有錳、鉛、鎘、砷等重金屬及二噁英、多氯聯(lián)苯等有毒有害物質(zhì),很容易在動(dòng)物的肌肉、骨骼和肝臟中蓄積,造成動(dòng)物性食品安全隱患。另外,由于無機(jī)微量元素的吸收利用度較低,隨著動(dòng)物排泄物大量進(jìn)入土壤和水體,造成畜牧業(yè)環(huán)境污染。個(gè)別生產(chǎn)經(jīng)營者為了追求生長速度和經(jīng)濟(jì)效益,按規(guī)定量的20~40倍劑量添加使用,使污染更加嚴(yán)重,現(xiàn)今,銅、鋅等重金屬的污染已經(jīng)對(duì)生態(tài)、植物、動(dòng)物和人身健康形成了巨大的威脅[3]。有機(jī)微量元素在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中有重金屬去除的過程,降低了相關(guān)重金屬含量;此外通過嚴(yán)格的溫度、酸堿度和反應(yīng)時(shí)間控制,減少反應(yīng)副產(chǎn)品的含量,最后還要進(jìn)行兩步的提純、純化才能真正成為成品。成品化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、吸收利用度高,使其在使用過程中更加安全、環(huán)保,較大程度地降低環(huán)境污染,符合畜牧業(yè)有機(jī)型、環(huán)保型發(fā)展趨勢。
母豬常用微量元素有銅(Cu)、鐵(Fe)、鋅(Zn)、硒(Se)、錳(Mn)等,最新研究表明,無機(jī)微量元素水平較高的飼糧,對(duì)母豬繁殖性能反而存在不利的影響,有機(jī)微量元素可滿足繁殖母豬較高的微量元素需求,效果優(yōu)于無機(jī)微量元素,能夠有效提高母豬繁殖性能,縮短窩間距,提高窩產(chǎn)仔數(shù)、仔豬出生重。某些類型的螯合劑(如氨基酸螯合鐵)可以通過胎盤和母乳傳遞給仔豬,從而促進(jìn)仔豬生長,預(yù)防哺乳仔豬微量元素缺乏癥,降低死亡率。
銅對(duì)母豬的影響較大,主要參與造血過程和骨髓蛋白的合成,促進(jìn)骨與膠原的生成,增強(qiáng)機(jī)體免疫力,以及對(duì)毛及羽毛的角化和生長作用。銅可以通過刺激下丘腦分泌促性腺激素釋放激素(LHRH)來影響動(dòng)物的繁殖,特別是受精率,母豬在妊娠及泌乳期間通過攝入適當(dāng)?shù)你~元素可較全面地提高體質(zhì),提高繁殖性能。另外,飼喂適宜量的銅可以提高仔豬出生重、斷奶重、平均日增重和日采食量等,以及降低料重比和斷奶仔豬腹瀉率。有機(jī)銅穩(wěn)定性好,能降低銅和鐵、鋅等元素之間的拮抗作用,以及減少對(duì)維生素、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)的破壞。徐穩(wěn)等研究表明,在母豬飼糧中添加30%百樂銅(蛋白質(zhì)螯合銅)可顯著地降低母豬哺乳失重,提高仔豬初生重和血清微量元素水平,并可長時(shí)間維持較高水平[4]。鄭春田等研究表明,在斷奶仔豬飼糧中添加復(fù)合氨基酸螯合銅可顯著地增加仔豬日采食量和日增重,并可通過提高血清IGF-1水平,促進(jìn)仔豬增長,通過提高血清SOD含量增強(qiáng)抗氧化能力[5]。
鐵是血紅蛋白、肌紅蛋白和各種氧化酶的組成物之一,具有廣泛的功能。豬體內(nèi)鐵的總需要量很低,一般儲(chǔ)備充足,不會(huì)出現(xiàn)缺乏癥,但妊娠母豬比未產(chǎn)母豬的鐵需要量較高,是因?yàn)樘旱募t細(xì)胞大量合成造成的。初生仔豬體內(nèi)儲(chǔ)備鐵僅有30~50 mg,哺乳仔豬每天從母乳中獲得的鐵元素接近1 mg,而哺乳仔豬正常生長發(fā)育每天約需要7~8 mg,所以鐵對(duì)于母豬生產(chǎn)和仔豬生長至關(guān)重要。周建群等研究表明,在懷孕后期和哺乳期母豬日糧中添加復(fù)合有機(jī)鐵,可以顯著提高母豬產(chǎn)活仔率和斷奶仔豬存活率,提高仔豬10日齡、21日齡體重,添加效果優(yōu)于硫酸亞鐵[6]。陳婉如等研究表明,在妊娠和泌乳母豬飼糧中添加氨基酸鐵螯合物有提高母豬新生窩產(chǎn)活仔數(shù)和新生窩重的趨勢,但差異不顯著。氨基酸鐵螯合物在改善哺乳仔豬皮膚紅色方面也有良好的效果[7]。馮一凡等研究表明,在母豬飼糧中添加甘氨酸亞鐵能夠顯著提高母豬產(chǎn)活仔數(shù)、健康仔數(shù)及平均出生窩重,降低死胎及木乃伊胎的數(shù)量,顯著增加新生仔豬血紅蛋白濃度、血清中鐵含量及肝臟和腎臟中鐵含量,有效改善了仔豬缺鐵性貧血[8]。
鋅是動(dòng)物必需的微量元素之一,是機(jī)體許多酶系的組成部分,廣泛參與體內(nèi)多種生化代謝反應(yīng),缺鋅表現(xiàn)為皮膚角化不全、食欲降低、生長受阻。鋅可以通過調(diào)節(jié)性腺活動(dòng)和性激素的分泌來影響豬的繁殖性能。鋅在體內(nèi)與蛋白質(zhì)結(jié)合后以有機(jī)態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)、儲(chǔ)存和利用,無機(jī)鋅只有轉(zhuǎn)為有機(jī)態(tài)才能發(fā)揮作用,因此無機(jī)態(tài)的鋅的生物學(xué)效價(jià)取決于其轉(zhuǎn)化成有機(jī)鋅的比例,有機(jī)鋅在腸道內(nèi)性質(zhì)穩(wěn)定,吸收率高,即有機(jī)鋅生物學(xué)活性高于無機(jī)鋅。鮑宏云等研究表明,在母豬飼糧中添加200 mg/kg的甘氨酸鋅可提高母豬和仔豬的生產(chǎn)性能,促進(jìn)仔豬生長,提高母豬繁殖性能[9]。吳寧等研究表明,在母豬產(chǎn)前4周飼糧中添加蛋白螯合鋅可提高母豬繁殖性能,提高仔豬出生重和21日齡斷奶重,改善仔豬的斷奶成活率[10]。
有機(jī)硒的結(jié)合形式為蛋氨酸硒、胱氨酸硒、酵母硒等,可由人工合成、生物轉(zhuǎn)化和生物富集等不同方式生產(chǎn)。在養(yǎng)豬生產(chǎn)中,有機(jī)硒較無機(jī)硒可顯著地增強(qiáng)機(jī)體免疫力和改良生產(chǎn)性能,是較理想的硒補(bǔ)充劑。岳增華試驗(yàn)結(jié)果顯示,與亞硒酸鈉相比,酵母硒可以顯著提高母豬乳汁、仔豬血液、腎臟、肝臟和肌肉中硒的存留量,提高仔豬成活率,降低腹瀉率,同時(shí)對(duì)仔豬的初生窩重、初生個(gè)體重、斷奶窩重和斷奶個(gè)體重具有顯著影響[11]。I.Yoon等通過對(duì)分娩前60 d飼喂到哺乳第14 d的母豬飼喂試驗(yàn)顯示,添加0.3 mg/kg的有機(jī)硒(酵母硒)可以增加母豬初乳和14 d常乳中硒濃度,增加程度高于無機(jī)硒,從而使仔豬出生時(shí)血清硒濃度更高,增強(qiáng)仔豬抗氧化、抗應(yīng)激能力[12]。由此可知,有機(jī)硒的抗病、抗氧化能力優(yōu)于無機(jī)硒,使用有機(jī)硒代替無機(jī)硒作為豬的硒補(bǔ)充劑是必要的。
錳的生物學(xué)功能十分廣泛,錳與多糖聚合酶的活性有關(guān),而多糖聚合酶與骨及軟骨的重要成分粘多糖的合成有關(guān),所以錳對(duì)仔豬骨骼發(fā)育至關(guān)重要。錳可以促進(jìn)性腺發(fā)育,刺激機(jī)體合成膽固醇類激素,從而提高母豬的繁殖性能。此外錳還對(duì)銅、鐵的吸收轉(zhuǎn)化具有協(xié)同作用。多項(xiàng)研究表明,有機(jī)錳的生物學(xué)效價(jià)高于無機(jī)錳。徐穩(wěn)研究表明,在母豬飼糧中添加百樂錳(蛋白質(zhì)螯合錳)可提高母豬采食量,有降低母豬的哺乳失重、縮短發(fā)情間隔的趨勢,并可提高飼糧中干物質(zhì)利用率4%~6%,促進(jìn)脂肪的消化[13]。朱年華等研究表明,在母豬飼糧中添加1倍NRC的羥基蛋氨酸錳可提高初產(chǎn)母豬平均窩產(chǎn)仔數(shù)0.9頭,提高平均窩產(chǎn)活仔數(shù)1.4頭,提高經(jīng)產(chǎn)母豬平均窩產(chǎn)仔數(shù)1.84頭,提高平均窩產(chǎn)活仔數(shù)1.5頭[14]。
綜上所述,有機(jī)微量元素對(duì)母豬的整個(gè)生殖過程都有極其重要的影響,它可明顯改善母豬的繁殖性能,提高仔豬的生長性能,增強(qiáng)仔豬的免疫功能與抗應(yīng)激能力等,在未來養(yǎng)豬生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。但是在生產(chǎn)實(shí)踐中還存在一些問題,如產(chǎn)品價(jià)格過高、尚無統(tǒng)一的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、作用機(jī)理不詳、最適劑量和添加時(shí)間不夠清楚、安全性研究不夠深入等[15],這些都是養(yǎng)豬從業(yè)者、飼料專家和生產(chǎn)廠家必須解決的問題,是未來工作的重點(diǎn)。