王成義,梁 明,陳 星
(1.山東省濰坊市寒亭區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展中心,山東 濰坊 261100;2.山東寶來利來生物工程股份有限公司,山東 泰安;3.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山東 泰安)
動(dòng)物體內(nèi)低于0.01 % 的元素稱為微量元素,目前在生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的微量元素種類多達(dá)40多種,微量元素在畜禽生長發(fā)育、能量代謝、物質(zhì)合成和免疫功能等方面發(fā)揮著重要的作用[1]。飼料中微量元素主要通過腸道吸收進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)參與代謝過程,動(dòng)物體內(nèi)存在調(diào)節(jié)機(jī)制以此來維持微量元素的穩(wěn)定[2]。微量元素需要保持在適當(dāng)水平范圍內(nèi),否則會(huì)出現(xiàn)缺乏和過量的情況,進(jìn)而對動(dòng)物機(jī)體造成不良影響。
銅作為構(gòu)成生物體的重要組成元素之一,參與血管和骨骼的形成,且作為一種輔酶因子參與機(jī)體的物質(zhì)和能量代謝[3]。銅可以促進(jìn)血紅蛋白和紅細(xì)胞的合成,同時(shí)還可以促進(jìn)鐵在體內(nèi)的運(yùn)輸。家禽體內(nèi)有許多和銅有關(guān)的酶,銅不足可能導(dǎo)致生殖功能下降,其原因?yàn)閮?nèi)分泌系統(tǒng)激素紊亂、酶活性降低和其他組織結(jié)構(gòu)變化。飼喂的基礎(chǔ)日糧中如果缺少銅,就會(huì)出現(xiàn)抗氧化免疫系統(tǒng)損傷,進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)物出現(xiàn)應(yīng)激的癥狀。
鐵是動(dòng)物體的重要組成元素,同時(shí)也是占比最高的微量元素,在家禽體內(nèi)廣泛參與能量代謝,其中二價(jià)鐵和三價(jià)鐵是碳水化合物代謝中必不可少的活化因子。動(dòng)物不同組織和器官所含鐵量不同,絕大部分分布于血紅蛋白中,少部分分布于肌紅蛋白和細(xì)胞色素中,還有極少量存在于轉(zhuǎn)運(yùn)載體和酶系統(tǒng)中[4]。鐵是血紅、肌紅、轉(zhuǎn)鐵蛋白的主要成分,它參與營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和貯存等活動(dòng),其中血紅蛋白作為體內(nèi)運(yùn)載氧和二氧化碳的載體,肌紅蛋白是肌肉在缺氧條件下的供養(yǎng)源。
鋅是動(dòng)物體內(nèi)多種酶和蛋白的重要組成成分之一,也是碳酸酐酶的組成成分之一。對動(dòng)物體內(nèi)環(huán)境的平衡有著十分重要的作用,參與細(xì)胞的增殖分化、基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯和表觀的生長發(fā)育等。鋅可以調(diào)節(jié)多種腸道免疫相關(guān)的細(xì)胞和通路來影響腸道的免疫功能,進(jìn)而對家禽的生長性能造成影響。鋅還可以強(qiáng)化抗氧化物的作用能力,比如金屬硫蛋白可以提高抗氧化系統(tǒng)對過量的自由基的清除能力[5]。
錳元素是動(dòng)物生長、發(fā)育和繁殖必不可少的微量元素。錳在動(dòng)物體中含量很低,但對畜禽的生長發(fā)育有著舉足輕重的作用。錳可以促進(jìn)畜禽骨骼發(fā)育,進(jìn)而影響神經(jīng)系統(tǒng)和生殖能力。飼料中的錳的含量和添加形式對家禽生長發(fā)育尤為重要。錳作為多種酶的啟動(dòng)劑,對脫氧核苷酸酶和堿性磷酸酶等都發(fā)揮著重要的作用[6]。
有機(jī)微量元素即金屬元素與蛋白質(zhì)、小肽、氨基酸、有機(jī)酸、多糖衍生物等配位體通過共價(jià)鍵或離子鍵結(jié)合而形成的絡(luò)合物或螯合物, 是一種新型的飼料添加劑。和無機(jī)微量元素相比,有機(jī)微量元素具有特殊的結(jié)構(gòu),與多糖、氨基酸和小肽等物質(zhì)螯合后發(fā)揮作用[7]。由于有機(jī)微量元素的特殊結(jié)構(gòu),不易受到外界因素的干擾,并且在家禽腸道中的穩(wěn)定性和吸收率更好。
近年來,銅在家禽中應(yīng)用的相關(guān)研究較多,如20 mg/kg檸檬酸銅即可滿足家禽的日常需要,并且對環(huán)境的污染極低[8]。寡二糖銅可以顯著提高肉仔雞的生產(chǎn)性能和抗氧化能力[9]。由于銅的特殊性,在動(dòng)物生產(chǎn)中普遍存在無機(jī)銅和有機(jī)銅結(jié)合使用的情況。
很長一段時(shí)間,飼料中的鐵的添加形式以無機(jī)鐵為主。但是,近些年來有機(jī)鐵逐漸替代無機(jī)鐵成為新的飼料鐵添加形式。比如,在生產(chǎn)試驗(yàn)中,日糧中適當(dāng)添加鐵可以改善腸道黏膜形態(tài)和腸道微生物平衡。幼畜缺鐵會(huì)阻礙其生長,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致死亡。在蛋雞飼料中添加80 mg/kg的有機(jī)鐵,可以提高蛋中鐵含量并且提高生產(chǎn)性能[10]。在蛋雞中添加蛋氨酸螯合鐵和無機(jī)鐵相比,產(chǎn)蛋量、產(chǎn)蛋率和其他指標(biāo)均有顯著提高[11]。
飼料中添加鋅可以調(diào)節(jié)家禽的腸道健康,鋅的過量和缺乏都會(huì)對畜禽產(chǎn)生不同程度的負(fù)面影響。鋅的缺乏會(huì)導(dǎo)致家禽腸道內(nèi)環(huán)境紊亂和平衡失調(diào),減少采食量進(jìn)而降低畜禽的生產(chǎn)性能,同時(shí)伴隨著嚴(yán)重的皮膚角質(zhì)化和性成熟晚等現(xiàn)象[12]。過量的鋅則會(huì)導(dǎo)致畜禽精神萎靡和食欲不振,同時(shí)伴隨著腎臟腫大和提前換羽。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),添加有機(jī)鋅可以改善家禽飼料的轉(zhuǎn)化率以及肉和蛋品質(zhì),增強(qiáng)抗氧化能力并且保障機(jī)體的健康。產(chǎn)蛋后期飼喂有機(jī)鋅可以顯著提高蛋雞抗體水平,并且和無機(jī)鋅相比,添加有機(jī)鋅可以提高蛋雞血清和肝臟的超氧化物歧化酶活性和總抗氧化能力[13]。
近些年來相關(guān)研究表明,有機(jī)錳的生物學(xué)效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)錳,因此類似于蛋氨酸錳等的有機(jī)錳添加形式逐漸替代硫酸錳和碳酸錳。錳可以調(diào)節(jié)碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的代謝,同時(shí)可以促進(jìn)骨骼和腦發(fā)育,增強(qiáng)動(dòng)物繁殖能力[14]。錳的缺乏和過量都會(huì)造成嚴(yán)重影響,錳缺乏會(huì)抑制畜禽發(fā)育,降低飼糧能源消耗,最終造成死亡率升高。錳在肝臟和腎臟中存貯最多,隨著飼糧錳水平的增高,機(jī)體錳存貯增加。相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),和無機(jī)錳相比,添加有機(jī)錳可以顯著提高蛋雞的生產(chǎn)性能和脛骨強(qiáng)度[15-16]。在蛋雞中添加60 mg/kg的蛋氨酸錳和同等水平的無機(jī)錳相比,飼糧中添加有機(jī)錳時(shí)蛋雞的抗氧化能力提高更顯著[17]。
微量元素對家禽的生長發(fā)育至關(guān)重要。因此,在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)該注意飼糧中微量元素的添加量和添加形式。和無機(jī)微量元素相比,有機(jī)微量元素具有更好的生物利用度,有機(jī)微量元素?zé)o疑是未來礦物質(zhì)添加劑研究的方向。但是,目前市面上的有機(jī)微量元素較為復(fù)雜,在有機(jī)微量元素形式和使用劑量上斑駁不一。同時(shí),在實(shí)際生產(chǎn)中NRC和NY-T 33-2004[18,19]的標(biāo)準(zhǔn)已不能符合家禽的日常需求,有機(jī)微量元素的添加量還沒有一個(gè)確定的標(biāo)準(zhǔn),這是值得關(guān)注的。