柴文嫻,金 松,王 姣★,楊 芷
(1. 常州市動物疫病預(yù)防控制中心,江蘇 常州 213002;2. 揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展研究院,江蘇 揚(yáng)州 225009)
動物體內(nèi)含量不超過0.01%的元素通常被稱為微量元素,常見的微量元素有鐵、鋅、碘、硒、銅。微量元素雖然在家禽體內(nèi)含量不多,但在機(jī)體代謝過程中發(fā)揮著重要作用。微量元素根據(jù)其來源可分為兩大類,分別是有機(jī)微量元素和無機(jī)微量元素,無機(jī)微量元素是指來自亞硒酸鈉、硫酸亞鐵、碘化鉀、硫酸錳、氧化鋅、硫酸銅、氯化鈷等無機(jī)化合物的微量元素。有機(jī)微量元素是指來源于蛋氨酸銅、賴氨酸鋅、檸檬酸鐵、氨基酸錳、酵母硒等有機(jī)螯合物的微量元素。無機(jī)微量元素在生產(chǎn)中普遍存在吸收利用率低、糞便中殘留較多、污染環(huán)境等問題。有機(jī)微量元素可提高動物腸道對微量元素的吸收利用率(張配配等,2016;王坤坤等,2012)。大量研究表明,作為動物體內(nèi)重要的營養(yǎng)物質(zhì),有機(jī)微量元素比無機(jī)微量元素更穩(wěn)定,生物利用率更高。在倡導(dǎo)綠色健康養(yǎng)殖的大背景下,如何減少家禽養(yǎng)殖污染迫在眉睫,而有機(jī)微量元素作為一種綠色高效的飼料添加劑,在家禽生產(chǎn)上的應(yīng)用越來越廣泛。
1.1 無機(jī)微量元素 無機(jī)微量元素具有價廉易得,但生物效價低的特點。無機(jī)微量元素易與動物消化道中的其它物質(zhì)相結(jié)合(如纖維、纖維、植酸鹽、草酸鹽、硅酸鹽等)生成不溶性物質(zhì),進(jìn)而干擾它們的吸收,導(dǎo)致吸收率低。因此需要在飼料中添加較高劑量才能夠滿足動物的營養(yǎng)需要,這也相應(yīng)的導(dǎo)致排放量增加,大量未被吸收利用的微量元素通過畜禽糞便排放到環(huán)境中,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染(李奎等,2007;胡露露,2020;王晶晶等,2020)。正因如此,目前在生產(chǎn)中無機(jī)微量元素的使用量正逐漸減少。
1.2 有機(jī)微量元素 有機(jī)微量元素雖然生產(chǎn)成本高,但具有生物利用率高的優(yōu)點。有機(jī)微量元素的吸收利用率相較無機(jī)微量元素高,這與其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有密切的關(guān)系。礦物質(zhì)元素與螯合因子相結(jié)合后,會降低反應(yīng)活性,變得更加穩(wěn)定(張配配等,2016;黃逸強(qiáng)等,2018)。有機(jī)微量元素易被機(jī)體吸收,且不會與體內(nèi)的其它營養(yǎng)素發(fā)生相互抑制和拮抗反應(yīng),可顯著提高飼料的報酬,促進(jìn)動物的生長發(fā)育的同時也減少畜牧生產(chǎn)中的排泄物對環(huán)境造成的污染問題(鄺聲耀等,2003)。
在家禽生產(chǎn)中,較為常見的是有機(jī)鋅和有機(jī)硒的應(yīng)用研究。
2.1 有機(jī)硒在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用 硒是決定生物體正常功能的礦物質(zhì)元素之一,具有抗氧化特性,能夠保護(hù)生物體免受自由基和致癌因素的影響(Kieliszek 等,2013;趙亞偉等,2021)。有機(jī)硒與無機(jī)硒相比,優(yōu)點在于毒性較低、不會產(chǎn)生過氧化物、生物活性高和機(jī)體利用率高(和玉丹等,2012)。飼糧中使用有機(jī)硒能夠顯著提高硒的利用率和肌肉品質(zhì)。Oliveira 等(2014)研究表明,在肉雞飼糧中添加0.15~0.60mg/kg 的有機(jī)硒和無機(jī)硒會影響其生產(chǎn)性能、肉品質(zhì)和組織中硒的沉積,有機(jī)硒組的肉雞肝臟硒的沉積率顯著高于無機(jī)硒組肉雞。Zhang 等(2014)在肉雞上也得出了相似的研究結(jié)果,飼糧中硒添加量達(dá)到0.30 mg/kg 時,添加有機(jī)硒可顯著提高體內(nèi)有機(jī)硒留存率和機(jī)體抗氧化性能,改善肌肉品質(zhì)。Wang 等(2011)研究發(fā)現(xiàn),酵母硒會影響鵝的生長性能、機(jī)體組織硒含量和肉品質(zhì),在鵝飼糧中添加0~50mg/kg 酵母硒可顯著增加肌肉中硒的沉積并能改善肉品質(zhì)。Zabihollah 等(2021)研究表明,飼糧中額外添加有機(jī)硒可改善鵝肉和肝臟的營養(yǎng)和保質(zhì)期。這說明家禽對有機(jī)硒的吸收是優(yōu)于無機(jī)硒的。以上研究均發(fā)現(xiàn)硒可改善家禽的肉品質(zhì),這可能是因為肌肉中硒含量的提高。現(xiàn)有研究中,添加有機(jī)硒或無機(jī)硒對生長性能影響的研究結(jié)果各有不同,趙亞偉等(2021)研究表明,分別在肉雞飼糧中添加有機(jī)硒和無機(jī)硒會提高肌肉中硒的沉積量、抗氧化能力和肉品質(zhì),但未對其生長性能產(chǎn)生顯著影響。鞠耿越等(2019)在鵝上的研究也表明,當(dāng)鵝飼糧中硒的添加量為0.2~0.4mg/kg 時,會提高仔鵝胸肌中硒含量,改善肌肉品質(zhì),但對鵝的生長性能和屠宰性能不會有顯著影響。然而,辛可啟等(2020)研究發(fā)現(xiàn),在飼糧中添加有機(jī)硒可改善肉仔雞生長性能。這可能與試驗動物日齡,有機(jī)硒的添加水平和加工工藝有關(guān)。家禽生產(chǎn)上有機(jī)硒對家禽生長性能的影響仍需要進(jìn)一步研究。
2.2 有機(jī)鋅在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用 鋅是動植物體內(nèi)的生物學(xué)功能最多的微量元素之一,它影響著多種酶的活性和生物結(jié)構(gòu)(Walsh 等,1994;Mcclung等,1999)。參與蛋白質(zhì)合成、碳水化合物和能量代謝以及其他生理化學(xué)反應(yīng)。鋅缺乏會導(dǎo)致許多疾病和紊亂(肌肉、神經(jīng)、消化、生殖、激素、免疫),如動物生長發(fā)育緩慢,新陳代謝受阻、免疫功能下降、皮膚病變、羽毛減少等。為了避免家禽出現(xiàn)鋅缺乏癥,通常會在家禽飼糧中過量添加鋅,用于動物飼料添加劑的鋅通常是以無機(jī)鋅(氧化鋅、氯化鋅和硫酸鋅)的形式添加。生產(chǎn)上無機(jī)鋅作為飼料添加劑的缺點在于其生物利用率較低,家禽攝入無機(jī)鋅后只有少量的鋅被機(jī)體吸收,大部分隨著糞便排出體外,長期使用會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。因此使用低劑量的有機(jī)鋅(氨基酸螯合鋅)來代替高劑量的無機(jī)鋅,減少礦物元素排泄物對環(huán)境的污染,已成為研究熱點。氨基酸螯合鋅的生物能效要高于硫酸鋅和氧化鋅,且對生長性能有提高作用。崔艷紅等(2009)研究表明,在肉仔雞飼糧中添加蛋氨酸螯合鋅可降低耗料量,提高機(jī)體免疫力和生長性能。Burrell 等(2004)研究也發(fā)現(xiàn),在肉雞飼糧中添加有機(jī)鋅,可以增加肉雞的體重和體增重。蛋氨酸鋅可以通過增強(qiáng)腸道抗氧化能力和腸道屏障功能來改善肉鴨的生長性能(Chang 等,2022)。Wedekind 等(1992)研究結(jié)果表明,除了可以改善生長性能外,使用蛋氨酸鋅代替無機(jī)鋅還可以降低血漿尿酸和甘油三酯濃度,從而減少腹部脂肪墊,提高胴體肉產(chǎn)量。使用有機(jī)鋅對家禽的繁殖性能也有一定的改善作用。李梅清(2007)研究發(fā)現(xiàn),在皖西白鵝飼糧中添加100mg/kg 蛋氨酸鋅可顯著提高其受精率和孵化率。Zhang 等(2018)研究表明,在肉種雞飼糧中添加80mg/kg 甘氨酸鋅可改善肉種雞是生產(chǎn)性能、繁殖機(jī)能及抗氧化能力(Zhang 等,2018;Ling 等2017)。鋅的缺乏對免疫系統(tǒng)的影響尤為嚴(yán)重(De-Pasqual 等,1979),高金鑫等(2019)研究了不同鋅源和鋅水平對肉雞免疫的調(diào)節(jié)作用得出結(jié)論,在肉雞飼糧中添加甘氨酸鋅和無機(jī)鋅對比發(fā)現(xiàn),甘氨酸鋅用于調(diào)劑肉雞的免疫力,緩解炎癥反應(yīng)效果更好。鋅缺乏會導(dǎo)致機(jī)體氧自由基的生成,破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),降低采食量,從而影響家禽的生長性能,而VE是一種有效的抗氧化劑。袁斌香等(2018)研究表明,在肉雞飼糧中添加VE和有機(jī)鋅能夠促進(jìn)機(jī)體免疫,添加100mg/kg 鋅和400mg/kg 維生素E 可以提高肌肉抗氧化性能。綜上所述,在飼糧中添加有機(jī)鋅可提高家禽的生長性能和免疫性能,還能發(fā)揮改善肉品質(zhì)的功效。有機(jī)鋅與其它飼料添加劑的互作效應(yīng)值得做更深入的研究。
有機(jī)硒和有機(jī)鋅作為高效的微量元素添加劑,越來越多的應(yīng)用于家禽生產(chǎn)上,在飼糧中適量添加可提高家禽的生長性能、繁殖性能、免疫力和抗氧化能力。有機(jī)微量元素的應(yīng)用研究,為實際生產(chǎn)中減少無機(jī)微量元素的使用提供相應(yīng)的科學(xué)依據(jù),對發(fā)展健康綠色養(yǎng)殖有重要意義。目前我國有機(jī)微量元素的使用比例仍然較低,主要原因是其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本較高,因此如何降低生產(chǎn)成本減少原料浪費(fèi)是我們飼料添加劑生產(chǎn)企業(yè)的主要研發(fā)方向,同時關(guān)于有機(jī)微量元素與無機(jī)微量元素合理配比,有機(jī)微量元素與其它功能性添加劑之間的互作效應(yīng)等方面還需要做進(jìn)一步的研究。