在猪营养中的微量矿物质

和兴

在猪营养中的微量矿物质 A. Bruce Johnson, Ph.D.      Timothy M. Fakler, Ph.D. 美国金宝动物营养公司 1 概述 在当今这个要求多产的高压社会环境下，微量矿物质在增加猪和其他家禽的产量方面，起着越来越重要的作用。营养学家们正逐步意识到要给猪和其他家禽定期配给最优化的产品，微量矿物质的品质和来源都起到了很重要的作用。 这份资料目的是要增强微量矿物质在猪和其他家禽在生产力方面的效用和与已经存在的微量矿物质在来源上的差别的意识。 1.1   锌 锌在猪和其他家禽的新陈代谢过程中起着至关重要的作用（表1）。 ■ 表1    锌在新陈代谢中的作用 · 酶作用 · 免疫（特效和非物效的） · 蛋白质和碳水化合物代谢 · 成长率 · 上皮的组织完整性 · 繁殖力 在蛋白质的合成和碳水化合物代谢过程中需要锌的完全参与。细胞生长（如皮肤生长、皮肤生长完整、生长羽毛、产蛋和繁殖的过程中）都需要锌的参与。免疫功能和抗体的形成也都依赖于锌。提高锌的状态能提高免疫系统的免疫反应和所有的能力来应付危险。除此之外，锌还参与维他命A和β胡萝卜素的传输和利用中。 1.2 铜 铜（表2）作用于酶作用和铁的新陈代谢，肝脏是铜新陈代谢的中央器官。铜积极参与血红细胞的成熟，贫血通常就是因为铜的严重缺乏和不足。铜也是免疫系统的一个重要组成部分，另外，铜还能促进动物营养的吸收。铜的吸收也受其他成份的定额配给（如铁、硫磺和钼）。在进行的大量的动物实验中，铜和锌之间的强烈的对抗作用被清楚的建立起来。铜和钙之间的反应似乎也非常复杂。当在猪中提高铜毒性的时候，在老鼠中显示一定量的钙可减少铜的吸收。研究发现，铜和铁的相互作用是因为一定量的铁的利用，需要铜的参与。铜是几个金属酶的基本成份（铜化金属硫，细胞色素，氧化酶，钴，锌过氧化物，岐化酯，血浆铜蓝蛋白，多巴胺-一氧化酶），对动物的自然生长和发展起着至关重要的作用。 ■ 表2 铜在新陈代谢中的作用 · 免疫（特效和非物效的） · 饲料吸收 · 繁殖 · 脚力 · 酶作用 · 血色素制造 1.3   锰 碳水化合物和脂肪的新陈代谢，以及有规则的成长率需要锰的参与。（表3） ■ 表3 锰在新陈代谢中的作用 · 繁殖 · 骨骼的发展与完整 · 成长率 · 脂肪到瘦肉沉淀 · 饲料功效 · 酶作用 骨髂的发展与成长依赖于锰的作用。锰对动物的羽毛的成长也起着一定的作用，然而，锰的主要作用是提高动物的繁殖力。钙和磷调查显示能减少锰在家禽中的利用。 1.4   铁 呼吸过程中氧气的运输和血红素的制造需要铁的参与（表4）。铁在动物体内的作用就象红血球的组成部分血红素和为肌肉传输氧气和二氧化碳的肌球素一样重要。铁也是许多酶的组成部分，它对细胞以及整个身体的热量供应起着很重要的作用。铁目前储藏在铁蛋白和血铁质中，在铁传递蛋白质中给血浆传送铁，在母体中为胎盘输送铁，在铁传递蛋白和在牛奶中传送乳铁传递蛋白的过程中给幼猪传送铁。 ■ 表4 铁在新陈代谢中的作用 · 血液和肌肉的功能 · 氧气传输和能源利用的酶作用 · 被动的和积极的免疫性 · 红素制造 2 动物日常饮食中所需补充的微量矿物质的来源 日常所需的有机矿物质是以无机的或有机的形式被添加到动物的日常饮食中。在日常家畜使用的各种有机微量矿物质之间存在着许多不同的化学方式和结构。不同的生物利用率也存在于各种微量矿物质的来源之间。与有机微量矿物质相比，综合的微量矿物质提高了生物的利用率。随后，综合的微量矿物质被显示出具有更好的代谢活动和能更好的提高动物性能。使用于动物日常饮食中的有机微量矿物质的最普遍的形式是以氧化物和硫酸盐的形式组成的，碳酸盐在价格上通常比较高，因此大部分家畜的日常饮食中不含有碳酸盐。氧化物通常论证了一半的硫酸盐的无机微量矿物质的生物利用率。最不适用于这条规则的是铜的氧化物和铁的氧化物，它们展示了非常低的生物活性。因为动物日常饮食中的有机微量矿物质存在着许多的差异，因此在选择有机微量矿物质的来源时需要非常注意。 最大程度的利用微量矿物质的无机来源，能得到一个增值回应，超过补充的微量矿物质，基本的有机形式的微量矿物质会和定额配给相结合，以此来达到最大值的动物性能。 2.1 有机微量矿物质之间的差异 目前，经美国饲料控制官方组织定义的有机微量矿物质有5大类（表5）。 表5      由美国饲料控制官方组织定义的有机微量矿物质的种类 · （含特殊的氨基酸）复合物，一对一 · 金属氨基酸复合物，一对一 · 金属氨基酸螯合物 · 金属蛋白盐 · 金属多聚糖 · 金属有机酸 其中最著名的是金属（含特殊氨基酸）的合成物，这是一个用特殊的化学结构表示的非常稳定的、特定的分子结构。这类有机微量矿物质的实样是蛋氨酸锌、蛋氨酸锰、赖氨酸铜和蛋氨酸铁，这些产品非常好定义，在自然界中非常特别，在成品中也非常稳定。 金属氨基酸复合物与金属（含特殊氨基酸）合成物非常相似，它们之间唯一的差别就是氨基酸根在金属氨基酸复合物中不是指定的。这一点非常重要，金属在进入单个的氨基酸根时始终是复合的，但是那个氨基酸根不是被指定的。单个的氨基酸根可以从氮原子和氧原子中释放出电子。利用唯一的单个的氨基酸根，合成物的总分子量被保持在低点。 从定义上来讲，金属螯合物和蛋白盐类是相同的，除了最大的分子量是螯合物的结构。螯合物的最大分子量是800道尔顿，根据定义，金属与氨基酸根的比例是从1:1 到1:3，由此说明了螯合物相对于复合物增加的分子量。增加配合基分子的大小会减弱复合物的结合力，也可能会减弱吸收力。 从定义上来讲，金属蛋白盐类不是很稳定，并且它的产品和研究结果都比较多样化。制造过程中的第一个步骤是蛋白质的不完全吸收，这个不完全的吸收过程产生了多种缩氨酸链的长度，它们立刻会被暴露在单个的金属原子或几个金属原子表面。 金属多聚糖是把可溶的金属盐溶于多聚糖溶液中而产生的。多聚糖的矩阵结构把微量矿物质包围了起来，或许可以为内脏的退化提供一些实际的保护。 金属有机酸盐是一种高度可溶性的有机酸化合物组成方式。它们在动物的消化肠内溶解并迅速分离，除了提高溶解度外，对微量矿物质的无机形式不提供任何改善。 3 猪的研究调查 对适用于猪的金属氨基酸复合物的研究调查表明，主要包含三个产品区，分别适用于仔猪、成长猪和大母猪。把蛋氨酸锌、赖氨酸铜或蛋氨酸锰加入到仔猪的饮食中，可以提高猪的免疫力，减少腹泻和疾病的侵袭，同时也可以提高猪的成活率和刺激食物的吸收。 3.1   仔猪-锌 与美国一主要的饲料制造商联合研究了292头仔猪，实验结果表明，在饮食中加入蛋氨酸锌，能有效的减少腹泻，并且效用要比抗生素还要好一点（表6）。当然，这并不是推荐要用蛋氨酸锌来代替抗生素，但是可以把抗生素和金属氨基酸复合物结合起使用，以此可以达到一个最好的管理，把猪的性能提高到最大值。 表6  蛋氨酸锌对幼猪的性能所起的效用 抗生素（卡巴得）&Ograve; 55g/mT 蛋氨酸锌* 40 ppm Zn 猪的数量 146 146 最初的重量, kg 1.49 1.50 最终的重量, kg 33.24 31.61 每天增重, kg 0.313 0.306 每日所需饲料 2.187 2.133 腹泻, % 17.8 13.5 *蛋氨酸锌 另外一项研究是关于嫁接猪种时使用的沙门氏菌属会引起猪的各种严重的疾病。实验表明食用蛋氨酸锌的猪高度减少了生病的日子，超过了氧化锌所控制的天数，并且比氧化锌达到了更高的水平。除此之外，饲料的吸收效用都得到了重要的改良。 表7   蛋氨酸锌对于幼仔的的死亡率和生病的天数所起的效用 0——21天 总天数 (0——91天)) 死亡率 生病的天数      % 死亡率 生病的天数     % 氧化锌 8 455 78 16a 777 41 控制 3 426 66 10b 740a 32 蛋氨酸锌 4 397 63 10 580b 31    a,b代表不同的纵队(P<0.05) 锌在仔猪的成长过程中被高度使用，具有代表的是，来自氧化锌的2000到3000ppm被使用。其他的无机锌来源不能象氧化锌一样被有效高度的使用。最近的一次实验是在一家中西部的大饲料制造厂商的研究室进行的，实验显示来自蛋氨酸锌的250ppm锌[增加在无机的营养水平上（160到250ppm锌）] 可以被用于仔猪的成长。 表8 锌来源对仔猪成长性能所起的效用 锌来源 ppm 处理 硫酸盐 250/160/160 1 氧化物 2250/2160/2160 2 蛋氨酸锌 250/160/160 3 平均值 C.V. S.E.M P Value 2,3 猪的数量 最初的 阶段 1 最终的 176 168 166 176 176 174 176 175 172 重量, kg 最初的 阶段 1 最终的 6.10 8.49 20.00 5.93 8.16 20.35 6.15 8.34 20.63 6.03 8.29 20.23 2.57 5.10 1.85 0.078 0.211 0.187 c B 每日所需, kg 阶段 1 阶段 2 & 3 全部 0.228 0.408 0.364 0.245 0.423 0.379 0.229 0.430 0.381 0.231 0.419 0.373 13.36 2.39 2.78 0,915 0,995 0.005 AB AB 每日食用饲料, kg 阶段1 阶段 2 & 3 全部 0.243 0.590 0.502 0.247 0.625 0.534 0.241 0.614 0.522 0.241 0.610 0.517 5.65 4.76 4.57 0.007 0.015 0.012 a 饲料/收益 阶段 1 阶段 2 & 3 全部 1.114 1.454 1.380 1.023 1.477 1.404 1.063 1.427 1.368 1.067 1.455 1.387 11.90 4.32 2.61 0.064 0.031 0.018 发病率, % 5.68 1.14 2.27 3.13 5.27 1 锌分别在第1。2。3阶段的水平 2 字母代表如下含义 A or a = 1 vs 2 B or b = 1 vs 3  C or c = 2 vs 3 3小写字母表示P<0.10 and P>0.05 (abc etc.). 大写字母表示 P<0.05 (ABC etc.) 在这个实验当中表明，到实验最后，食用蛋氨酸锌的猪比控制的猪重的多，也要比食用氧华锌的猪重。目前，许多在幼猪的日常饮食中，都用补充蛋氨酸锌到250ppm锌就可以用来代替氧化锌（2000到3000ppm锌）。 3.2   仔猪-铜 许多关于幼猪食用赖氨酸铜的效用的研究调查都一直在进行当中。猪食用赖氨酸铜中的相同水平的铜，体重更重，而且比食用硫酸铜的的猪要消耗更多的饲料。（图1和图2） 许多营养学家关心的是食用高达250ppm的铜，可能会使猪粪中含有过多的铜，而最终会破坏环境。在中西部一家大饮料制造厂商的研究室进行的一项研究，被用来估计补充的赖氨酸铜所能达的最大的效和。实验结果表明（表9），食用来自赖氨酸铜100ppm铜的猪要比食用硫酸铜250ppm铜的猪增长的快，而且要消耗更多的饲料。 表9 铜的来源和附加的赖氨酸铜的标准对于仔猪的成长性能所起的效用 铜来源: 控制组 硫酸铜 赖氨酸铜2 铜标准(ppm): 25/161 250 50 100 150 200 实验数量 1 2 3 4 5 6 平均值 C.V. R2 重量, kg 最初 7 天最终l 6.60 9.17 19.70 6.63 9.55 19.73 6.63 9.62 20.08 6.60 9.77 20.47 6.60 9.77 20.47 6.60 9.85 20.90 6.61 9.65 20.24 0.6 4.9 4.1 0.99 0.92 0.91 每日摄取量, kg/day 阶段 I3 阶段 II 全部 0.198c 0.527cd 0.397c 0.225cd 0.510c 0.398cd 0.228cd 0.523cd 0.408cd 0.253d 0.532cd 0.422cd 0.240d 0.536cd 0.420cd 0.252d 0.548d 0.427d 0.233 0.529 0.412 15.2 5.9 6.6 0.52 0.73 0.67 每日所需饲料, kg/day 阶段I 阶段 II 全部 0.220c 0.730 0.532 0.232cd 0.710 0.522 0.243cde 0.727 0.523 0.265e 0.747 0.558 0.245cde 0.722 0.532 0.252de 0.743 0.542 0.243 0.730 0.537 11.3 5.7 6.6 0.64 0.78 0.72 饲料/收益阶段 I 阶段 II 全面 c 1.148c 1.388 1.337c 1.042d 1.397 1.317cd 1.075cd 1.388 1.312cd 1.047d 1.400 1.313cd 1.023d 1.345 1.265d 1.000d 1.352 1.268d 1.056 1.378 1.302 9.0 4.1 3.7 0.48 0.39 0.52 1 阶段 I/阶段 II 2 在控制的饮食中加入硫酸铜 3阶段 I (0-13 天); 阶段 II (13-33 天) a,b,c,d,e代表与同一行中不带上标符的是不同的 (P<0.05) 对赖氨酸铜的100ppm铜与硫酸铜中高标准的铜进行比较的七项研究在进行当中。这些研究结果表明，食用赖氨酸铜的猪要比食用2倍或2.5硫酸铜的猪壮（最终实验结果表明：平均每头重0.6 kg），而且相对也需要消耗更多的饲料（39 g/d）。 图1 铜来源对于仔猪成长性能的作用 下载 (23.25 KB) 5 天前 10:12 图2 铜来源对于仔猪每日摄取量的作用                                                                 下载 (30.44 KB) 5 天前 10:12 图3 铜来源和标准对于仔猪成长性能的作用 下载 (23.46 KB) 5 天前 10:12 图4 铜来源和标准对于仔猪每日摄取量的作用 下载 (28.14 KB) 5 天前 10:12 一份来自欧洲的研究调查透露，在仔猪的饲料中用赖氨酸铜代替硫酸铜可以很好的提高猪的性能。当赖氨酸铜的浓度增加，猪平均每日的吸收量、饲料的摄取量以及饲料/吸收的比率也直线地上升。 表10 改变铜的来源对仔猪在吸收、摄取以及饲料的在效用上所起的作用 INCLUSION LEVEL                         ADG* (g)                 ADFI* (g)                 Feed/Gain* 赖氨酸铜硫酸铜 0 160 399 607 1.53 53 107 416 630 1.52 107 53 430 634 1.48 160 0 448 654 1.46 * 重要的线性效用 (P<0.05) 为了比较氨基酸铜混合物与赖氨酸铜的效用进行了三个实验（表11）。氨基酸铜复合物包含了从铜的复合物到17种不同的个体氨基酸根。这三个实验表明：食用氨基酸铜复合物的仔猪与食用赖氨酸铜的猪在性能上没有什么不同，但它们两者都要比控制组的猪优越。 表11 食用氨基酸铜复合物对仔猪所起的作用 实验 控制组 铜赖氨酸复合物 氨维乐铜 结束时的重量, kg 实验 1 实验 2 实验 3 18.5 18.7 21.5 20.2 20.3 23.2 19.6 20.2 24.1 每日吸收量, g 实验 1 实验 2 实验 3 370 370 405 421 419 448 403 405 474 每日所需饲料, g 实验 1 实验 2 实验 3 496 485 573 561 541 621 526 520 626 3.3  仔猪-铁 表12和表13显示了用蛋氨酸铁的口服药代替铁右旋糖苷注射剂的三项研究结果。对于21天内的猪产生的性能是一样的，而且血红素的浓度也都有在正常的范围内。在不减少猪的性能的同时排除注射的方式对全世界的猪的发展工业都是有利的。 表12 蛋氨酸铁和铁右旋糖苷对仔猪的性能的作用 铁右旋糖苷 蛋氨酸铁                                                      猪的重量 (kg)                                       猪的重量 (kg)                                          出生          21 天         ADG                  出生         21 天        ADG 卡罗莱纳州 1.47 5.91 0.21 1.43 5.15 0.18 俄克拉荷马州 #1 1.54 5.32 0.18 1.56 5.75 0.19 俄克拉荷马州 #2 1.38 5.44 0.19 1.54 5.37 0.19 平均值 1.48 5.56 0.20 1.51 5.42 0.19 实验间的差异没有统计 把食用蛋氨酸锌、赖氨酸锌、蛋氨酸锰和蛋氨酸铁与这些微量矿物质的硫酸盐形式作比较具有相同的水平，并且给予改善，并显示在当压这个高压的环境下，这些组成方式具有高度提高动物性能的作用。 表13 蛋氨酸铁和铁右旋糖苷对幼猪的血红素浓度的作用 铁右旋糖苷 蛋氨酸铁 正常范围 第1天 第21天 第 1天 第 21天 卡罗莱纳州 10.12 11.47      9.78 8.56 俄克拉荷马州 #1 12.54 9.98    12.68 9.30 >9.00 俄克拉荷马州#2 12.93 10.09    12.72 9.63 平均值 11.96 10.51    11.72 9.16 >9.00 200 mg iron from Dextran vs. 200 mg oral dose from ferric methionine Hemoglobin iron concentration measured on 1st and 21st day 3.4  成长/死亡 家畜的成长与死亡的实验显示了改良后的免疫反应，改良后的成长率和饲料的功效，以及被迫减少的屠宰量和更多的均衡成长。田纳西州大学进行的一项研究显示了在控制的饲料中加入蛋氨酸锌时，大大提高了家畜的吸收和饲料的功效。要提高10%的吸收率暗示着研究成果的压力非常高。 在PARC研究所进行的一项实验表明，用金属氨基酸的复合物代替高标准的硫酸盐，大提高了家畜的重量、性能和屠宰后的畜体的质量（表14和表15）。平均每日提高5.7%的吸收率，同时也就增加了腰眼区。 表14 微量矿物质的合成物对成长/死亡的作用 实验 期未体重 (kg) 日增重 (g) 料肉比 国际标准控制 107a 897a 3.441a 金属氨基酸复合物* 113b 949b 3.425ab 金属氨基酸复合物 (2x) 116c 963c 3.377c a,b,c代表与同一行中一带上标的数据是有差异的 (P<0.05) * 20 ppm 合成锌, 20 ppm 合成铜和 20 ppm 合成锰 表15 微量矿物质合成物对成长/死亡的作用 实验 屠宰率 (%) 骨灰分 (%) 腰眼 (mm) 国际标准控制 75.57 49.07 54.20 金属氨基酸复合物* 76.89 50.13 54.73 金属氨基酸复合物 (2x) 76.66 51.33 55.55 * 20 ppm合成锌, 20 ppm 合成铜和 20 ppm 合成锰. 3.5 怀孕/哺乳期 对怀孕和哺乳期内的研究显示在哺乳期内需要增加食物的摄取量，来提高母猪的产奶量，增加仔猪的重量，也可以让母猪更快地回复发情期，增加育猪量，并且能减少母猪的淘汰率。 在母猪怀孕期间，用蛋氨酸锌、赖氨酸锌、赖氨酸铜、蛋氨酸锰和蛋氨酸铁代替部分硫酸盐，产生的结果是提高了8.8%的饲料摄取量（表16）。除此之外，猪的食物吸收率得到了提高，发情期减少了10%。这个进行了两年的研究还显示，母猪的淘汰率减少了29.5%。 近期在比利时杰特大学进行的一项研究显示母猪在食用来自蛋氨酸锌的40ppm锌后大大提高了母猪和小猪的性能（表17）。 表16   微量矿物质复合物对怀孕的母猪的作用 无机物金宝有机矿物质改善 (%) 母猪的数量 77 91 平均奇偶数 2.56 2.76 哺乳期的饲料摄取量, kg/lactation 115.80 126.00 8.8% 产仔饲料摄取, kg 3.45 3.32 -3.9% 产仔特征 出生存活率 断奶存活率, % 11.41 9.37 83.57% 11.47 9.44 83.98% 0.5% 猪的重量, kg 出生 断奶 收益 1.39 5.76 4.37 1.41 5.91 4.50 3.0% 回复动情期的天数 4.94 4.44 10.0% 1994 与美国金宝动物营养公司联合研究 表17 蛋氨酸锌对母猪哺乳性能的作用 控制组 蛋氨酸锌 改善 母猪的数量 40 60 断奶的小猪 /母猪 8.3 7.9 断奶的年龄 (天) 31 31 断奶的重量(kg) 6.8 7.3 平均每日增长 (kg) 0.176 0.192 +8% 仔猪血浆中锌水平 50.0 106.0 下痢指数 (0:拉稀 – 5: 硬) 2.77 2.92 +5% 失重, 母猪 (kg) 30.3 27.8 每胎次调整后失重 (kg) 16.6 14.6 +8.8% 返情间隔（天） 6.2 5.8 +8% 实验信息: 1. Sows fed same lactation diet: 40 ppm Zn from Zinc methionine added to ZINPRO group. 2. Sows fed ad libitum during lactation. 3. Feeding began two weeks prior to farrowing. Belgium Agricultural University, Gent, 1996 A. Bruce Johnson, Ph.D.Director of Research and Nutritional Services Timothy M. Fakler, Ph.D.Research Nutritionist

-------《赛尔饲料工业》

劲松

感谢楼主提供的资料。

chengdunykjxy

非常的感谢啊 ！！！！我多多学习 了！！！！！

sunjingbo

很好的资料多谢了:xuehu:

孟俊英

这是哪位博士的博士论文吧，论述得很透彻，有理有据，学习了

xuesheng

有机的矿物质哪家比较好