铜、锌微量元素在饲料上的应用

百合

铜锌微量元素添加剂研究进展

一、微量元素铜
铜是家禽和家畜必需的微量元素，其生物学有效性是选择铜源能否用于家禽和家畜生产的关键，其生物安全性直接关系到动物和人类的安全与健康。铜虽不是构成血红素的成份，但它是动物利用铁成为血红素前所必需之元素，因此饲料中应添加铜供动物正常生长。饲料添加铜对动物生长效果改善的可能机制包括：(一)调节肠道中微生物量以致减少了肠道疾病的发生；(二)减少了有害毒素的产量；(三)减少破坏动物所摄取主要营养份量；(四)有类似抗生素之效果使肠道功能正常，包括绒毛正常和肠壁变薄，以致使得营养成份吸收和利用的效率提高。此外，铜的抗菌作用也是其能够改善动物生长性能的原因之一。铜抗菌的主要机理为：（一）接触反应，即铜离子与细菌接触反应（与细菌表面的负电荷作用）后，造成微生物固有成分破坏或产生功能障碍。（二）光催化反应，在光的作用下，铜离子能起到催化活性中心的作用，激活水和空气中的氧，产生羟基自由基（.0H）和活性氧离子（O-2），短时间内破坏细菌的增殖能力而使细胞死亡，从而达到抗菌的目的。根据国际铜业协会和相关公共卫生部门对空调器用铜箔和铝箔的抑菌试验表明：铜箔能对细菌中军团菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及生命力最强的真菌－白色念珠菌产生抑制作用。
根据动物有关营养标准，铜的需要量很低，一般情况下，铜的推荐量各国有所差异，但大多数在3.5-6mg/kg（NRC猪营养标准），仔猪略高于生长猪及成年猪。若作为一种促生长添加剂则剂量为125- 250mg/kg。大量试验表明：高铜（250mg/kg）明显可提高各阶段猪（特别是生长育肥猪）的生长性能，这一成果在生产上的应用在国内外也相当普遍。但高铜的使用在改善了动物生长性能的同时，也带来了严重的后果。
首先，从营养方面。高铜(250 ppm)饲料喂猪可导致锌的缺乏以致产生类似皮肤不全角化症的症状(O'Hara et al. 1960，De GAoey et al. 1971，Haefer et al. 1960，Wall ace et al. 1960，Pctchis 1963，Undrwood 1977)，这可能是由于铜取代了Carboxypeptidase中锌以致影响了它的作用机制，因此导致不全角化症。减少此种症状之发生则必需添加高积累锌于饲料中。高铜(250ppm)饲料喂猪导致猪只血红素降低，导致贫血。因此添加高量铜必需在饲料中添加高剂量铁，同时也增加了维生素C和泛酸的使用量。
其次，对屠体所造成的影响。高铜会抑制饱和脂肪酸，因此饲喂动物含有高铜的饲料可导致不饱和脂肪酸含量增加。Moore et al. (1969)指出此种不饱和脂肪酸之增加导致猪背脂的溶点下降10℃ (39℃降至29℃)。Omole and Bowlond报告甚至指出高量铜降低了背脂厚度。另外高铜还导致动物肝、肾中铜残留超标。
第三，对繁殖的影响。摄取高量铜饲料的母猪，产后猪乳中含铜量高。试验表明，添加高铜饲料的母猪其仔猪增长差，特别是饲料中含铁不足时影响更严重，易导致仔猪缺铁。
第四，对饲料中其他营养成分的影响。饲料中的维生素C具有还原性易被氧化。在所有的维生素中，VC是很不稳定的一种，其不稳定性受多种因素的影响（包括金属离子、碱性环境、光线以及氧作用），其中以金属离子的影响最大。而在金属离子中，尤其以Cu离子为最，其次是Co、Mn、Zn、Fe。下表是各种环境因子对维生素的影响：

维生素	湿度	氧化作用	还原作用	金属离子	热	光线	酸性pH	碱性pH	中性pH
VE	R	R	R	MS	R	R	MS	R	S
VK	VS	R	MS	VS	MS	S	MS	R	S
B1	R	MS	MS	MS	MS	R	R	MS	S
B2	R	R	MS	R	R	MS	R	MS	S
B6	R	R	R	MS	R	S	R	MS	S
B12	R	MS	S	MS	MS	S	MS	R	MS
泛酸钙	S	R	R	R	MS	R	S	MS	R
叶酸	R	MS	MS	S	MS	MS	S	R	MS
生物素	R	R	R	R	S	R	MS	R	R
烟酸	R	R	R	R	R	R	R	R	R
VC	R	MS	R	VS	R	MS	R	S	R
氯化胆碱	VS	R	R	R	R	R	R	R	MS

表1-各种环境因子对维生素的影响

注：  R = 不敏感（抵抗）；MS =中等敏感；S = 敏感；VS =非常敏感
当前，我国饲料行业所使用的铜源主要为硫酸铜。硫酸铜由于其物理化学性质的局限，在作为动物铜源的应用中有诸多缺点：（一）易吸潮。硫酸铜吸潮后铜离子被释放出来，这使得饲料中的维生素和油脂等营养成分在贮藏过程中就被部分破坏，从而降低了饲料品质。（二）易溶解。硫酸铜在被摄入后在胃内迅速溶解，90%铜离子被排泄而起不到营养和促生长作用，也导致其生物利用率很低。（三）抗菌作用相对较弱。由于铜离子没有对细菌抗菌的速效性（10分钟—1小时）因此大部分被排出体外的铜离子不能起到抗菌作用而影响了促生长效果。
最后，对环境的影响。由于动物摄入的铜90%被排出体外，对于我国作为铜源缺乏的国家来说是一种巨大的浪费，同时造成了对土壤和水的污染，对人和环境形成了很大威胁，不利于我国畜牧业可持续健康发展。
为了提高猪对铜的吸收利用率，减少铜对环境的污染，国内外对铜的利用方式进行了大量研究，研究表明，用氨基酸、小肽等作为螯合剂与矿物铜进行螯合，生产出有机铜明显提高了利用率，同时减少了对环境的污染。吴新民(1998)等进行了评定不同化学形式铜盐的生物效价的试验，日粮中50mg/kg的酪蛋白铜的促生长效果等同于240mg/kg的硫酸铜的效价。例如，L型氨基酸铜、延胡索酸铜、草酸铜或肽与铜的复合物比无机铜要高，无机铜中，碳酸铜的利用率要比硫酸铜高，硫酸铜要比硫化铜高。与高分子化合物结合的铜和与D型氨基酸结合的铜吸收率较差。有机铜虽然生物利用率较硫酸铜高，但由于有机配体（如氨基酸、小肽等）的螯合度和价格等诸多因素，限制了有机铜的广泛使用。


为解决上述问题，在保证铜生物利用率和促生长效果前提下，北京华牧伟业科技有限公司开发出了一种新型铜源—“益环铜”。“益环铜”以碱式氯化铜为主要成分，配合有机铜和有机铁等成分，形成了高效、环保的新铜源，1:1完全取代硫酸铜，不仅满足动物铜营养需要，还具有比硫酸铜更加优异的促生长效果。饲料级“益环铜”作为新型铜源，具有不吸潮结块、流动性好、不氧化破坏饲料中的脂肪和维生素、生物利用率高、对环境污染小等优点。“益环铜”的生物学有效性和生物安全性明显高于硫酸铜，而铜源的使用量比硫酸铜减少40%，因此“益环铜”不仅降低饲料成本，而且可大大减少铜排泄对环境的污染，对保护生态环境有重要意义。另外，加到饲料中还可改进饲料的氧化稳定性，因此“益环铜”可完全代替硫酸铜而在饲料工业中有广阔的应用前景。
“益环铜”之所以有以上诸多优点，是因为综合考虑三大因素：1、动物的营养需求和生产需要 2、肠道微生物区系的平衡和免疫系统的营养需求。3、饲料的适口性和品质。使用优质高效铜源的同时，通过合理的配方调衡肠道处于最佳的营养平衡和免疫互作状态，有效地提高铜源在肠道的生物学效应及畜禽的抗病防病能力，在猪只生长性能的提高和抗腹泻等方面才会取得理想的效果。
“益环铜”优势
（一）铜源的理化优势：
“益环铜”的主要成分—碱式氯化铜有特殊的理化特性。碱式氯化铜不溶于水，在胃酸环境下溶解缓慢。在水、中性柠檬酸铵、2%柠檬酸和0.4%盐酸溶液中分别进行溶解试验，碱式氯化铜极难溶于水，溶解度<0.2%，但在酸性溶液中易溶解，溶解度高达98%以上，而硫酸铜在以上4种溶液中均易溶。但相对于硫酸铜的溶解速度，碱式氯化铜的溶解是缓慢溶解。由于其在水中的极难溶解性，因此在饲料生产和贮存过程中，铜离子难以释放而避免了对维生素和脂肪的氧化催化作用，保障了饲料品质。动物在摄入“益环铜”后，在胃肠液作用下，“益环铜”中的铜离子缓慢释放，不同于硫酸铜中的铜离子迅速释放，避免了被迅速排泄。这种相对缓慢释放，一方面增加了铜离子在胃肠道的停留时间，使铜得到有效吸收，提高了铜的生物利用率。另一方面使具有抗菌作用的铜离子在胃肠道内充分发挥了其抗菌效果，起到了杀灭有害菌，促进生长的作用。也就是“益环铜”是一种缓释型的长效抗菌剂。
（二） 配方打造肠道健康内环境的优势：
肠道是机体营养物质消化和吸收的主要通道，也是体内最大的微生态环境，具有强大的免疫保护功能。小肠黏膜表面布满许多柱状、杵状和叶状的肠绒毛，肠绒毛是执行消化和吸收功能的基本单位。肠道可有效阻挡肠内500多种、浓度高达1012个/g的肠道内寄生菌及其毒素向肠外组织移位，同时产生高效的细胞和体液免疫，防止内源性微生物及其毒素的侵害；对于无害抗原(食物或正常菌群)，肠黏膜可下调免疫应答反应，保证机体及时获得养分，不会因对无害抗原反应而耗竭免疫资源。目前认为，正常的肠黏膜免疫依赖于肠道三大屏障，即肠黏膜上皮屏障、肠道免疫细胞及其分泌物所形成的免疫屏障以及肠道正常微生物群所构成的生物屏障。“益环铜”铜源呈电中性，低铜添加量减少其它硫酸盐（铁、锌等）的添加，刺激性小、适口性好，避免了过高浓度硫酸盐（铜、铁、锌、锰）对胃肠黏膜的刺激损伤和对动物肠道正常的微生态区系稳定性的破坏（据报道硫酸盐进入胃肠道后产生大量硫酸根离子，不易被肠黏膜吸收，蓄积在肠腔，使肠腔内渗透压升高，体内水分向肠腔转移，致使肠内容积扩大，对肠壁造成机械性刺激，促进肠蠕动而致泻）。益环铜配以特殊赋型剂，增大食糜分子间隙，增加食糜与肠绒毛的接触面积，从而提高了营养物质的吸收。益环铜各成分按一定比例合理配伍，协同增效，对肠道的免疫防护机制、营养调控方面及肠道微生态平衡方面具有其独特的效果。
二、微量元素锌
锌是动物必需的矿物质元素，其作用及临床应用是当前微量元素营养研究中较为突出的一种。锌在饲料中的添加形式有3种，无机锌：氧化锌（ZnO）、硫酸锌（ZnSO4）等；简单有机酸锌：葡萄糖酸锌、柠檬酸锌等；锌的氨基酸、蛋白质络合物：蛋白质螯合锌、赖氨酸锌（Zn-Lys）、甘氨酸锌等。目前研究最多的是氨基酸螯合锌。
许多报道证实，有机锌生物学效价要高于常规无机锌。与ZnSO4（100％）相比，根据日粮的复杂程度，Zn-Met的生物学效价在117％～206％之间。
添加有机锌后可以改善动物的生长、繁殖和健康状况。所以，人们对动物日粮中螯合锌或有机锌的应用广为重视。无机锌的利用率易受pH值、饲料蛋白水平、维生素、磷酸盐、植酸盐等因素的影响。氨基酸螯合锌的吸收是借助肽或氨基酸的吸收途径，避免不同矿物质之间的竞争，防止与日粮中其它营养成分发生反应而降低吸收率，从而满足动物机体对锌的充分吸收和利用。添加有机锌可以改善动物生长性能，改善动物胴体品质，增强动物抗应激、免疫力及抗病力。
有机锌具有消化吸收率高、生物学效价高、需要量较低等优势以及在提高畜禽生产性能和维护机体健康方面的良好效果，特别是在生态环保上的贡献，是常规无机锌所无法比拟的，但其添加量、具体吸收机制、有机和无机锌在发挥生物功能上的代谢差异以及对动物的作用机理等方面还需深入研究。另外，像有机铜一样，有机锌的生产成本因素，也限制了其应用广度。最近，在无机锌的研究开发方面又有新的进展，出现了纳米氧化锌等新型的无机锌饲料添加剂，动物试验表明。与传统无机锌相比，新型锌在生物利用率、改善动物生产性能等方面均有较大提高，而添加量则降低很多。实验表明，利用率方面，无机微量元素的较低为30%左右，氨基酸螯合物平均为65%，而纳米级微量元素可达80%，因此，加强纳米级微量元素的开发也是一个重要方向，同样具有广阔的市场前景。********有限公司开发出了一种新型锌源—“***”，“**锌”是一种纳米级氧化锌，经特殊工艺加工，克服了纳米微粒常有现象—团聚，是少团聚纳米氧化锌，具有良好的分散性和均匀的粒度分布（平均粒径50纳米）。其除了自身的营养促生长作用外，还具有提高饲料的抗氧化性、防腐和抗菌能力，提高微量元素吸收利用率，并大幅度降低添加量，改善动物产品品质，减少环境污染等作用。试验表明，添加“**锌”300mg/kg能显著提高仔猪生产性能，并可在日增重、料肉比和腹泻率等考察指标上完全替代3000mg/kg的常规氧化锌。
三、发展趋势
长期以来，锌、铜等微量元素均以硫酸盐的形式添加于配合饲料中，硫酸根的存在不仅对饲料加工设备易造成腐蚀、影响维生素的稳定性，更为严重的是大量的硫酸根被动物摄取后会影响动物肠道的健康，因此近年来有机矿物质微量元素的使用不断增加。有机矿物质微量元素除了生物效价较高之外，还可提高动物的免疫力，在预混料中有机物比普通无机微量元素可显著提高维生素的稳定性。微量元素的有机化已是矿物质添加剂发展的趋势，但其生产成本高于无机微量元素阻碍了应用推广，因此开发纳米盐型微量元素是当前研究、生产中的重要发展方向。

长江之水

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wfzcdyt

好资料漫漫学谢了:huahua:

ninggz

有点吹牛，大部分是概念性的东西，没有试验左证，就是一个促销广告．

ninggz

１.没有指明＂益环铜＂的铜含量．
２＂益环铜＂不氧化破坏脂肪维生素等易氧化物质，这是绝对不可能的．只要有重金属铜离子的存在，这种氧化就不可避免

心血来潮

好资料漫漫学:)3: :)3: :)3:

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王凤岩

广告吧     不过也有点东西

剑

多谢共享，下来学习一下

rainbowfeed

大部分是概念性的东西，没有试验左证