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氨基酸螯合铁在断奶仔猪上的应用

氨基酸螯合铁在断奶仔猪上的应用

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氨基酸(amino acids)螯合铁断奶仔猪(weaned pig)上的应用

铁是猪生长所必需的微量元素(microminerals).

在猪体内铁主要生理作用是参与氧的转运、变换和组织呼吸过程,同时影响动物体内蛋白质(protein)的合成和免疫机能,与能量代谢密切相关.

氨基酸螯合铁集氨基酸与铁元素于一体,是一种类似动物体内吸收形式和生物功能形式的铁元素添加剂,在动物体内无毒副作用及沉积现象.

大量研究表明,氨基酸螯合铁具有提高仔猪生长性能、改善皮毛、提高免疫力、预防缺铁性贫血症及降低饲粮中微量元素的添加量,减少微量元素排泄对环境的污染等功能,是一种理想的饲料添加剂(feed additives).

研究氨基酸螯合铁在断奶仔猪生产上的应用,可以为现代养猪业可持续发展寻找一种可行的补铁方式,具有重要的实践意义.

1

氨基酸蝥合铁的描述

美国饲料管理官员协会

(MFCO

,

1996)

对氨基酸螯合铁进行了具体描述:氨基酸螯合铁是指由某种可溶性铁盐中的一个铁离子,同氨基酸按一定的摩尔比率以共价键结合而成,

1mol

的铁与

1

3mol(

最好是

2mol)

的氨基酸结合,要求水解氨基酸的平均分子量为

150

左右,且生成的螯合物的分子量不超过

800

2

氨基酸螯合铁的营养特点

2.1

稳定的化学性质

Bieh(1997)

报道,日粮中的饲料蛋白质不足和纤维素、植酸、矿物元素及一些抗营养因子(棉酚、单宁等)等可抑制无机铁的吸收,其中纤维素和植酸易与无机铁生成不溶性的复合物,饲料中钙、磷、铜过高对无机铁产生拮抗作用,抗营养因子与亚铁结合而阻碍无机铁的吸收.

氨基酸螯合铁中因

Fe

与氨基酸结合,形成了较稳定的化学结构,使铁离子免受日粮中其它成分和胃肠道中胃酸等物质的不良作用,保护了铁离子的生物学效价,化学性质稳定、可溶性强,在小肠中呈动态分布,受其他物质拮抗影响小,易被小肠黏膜吸收进入血液,供给周身细胞的需要.

2.2

生物学效价高

氨基酸螯合铁分子呈电中性,它既是机体吸收铁离子的主要形式,又是动物体内生化过程的中间物质,在肠道中不会形成阻力和沉积现象.

而且,蛋白质或氨基酸作为配体的不饱和物,稳定常数一般在

4

15

之间,这样既有利于与微量元素结合成螯合物被运输,需要时又能有效地从螯合物(载体)中释放出来,使蛋白质或氨基酸螯合物有可能直接穿过肠壁被吸收.

G raff (1970)

认为,氨基酸螯合铁的吸收率为无机铁(硫酸亚铁、碳酸铁、氧化铁)的

4.9

倍.

Ettle

(2008)

对断奶仔猪研究发现,甘氨酸铁与硫酸亚铁相比,甘氨酸铁的生物利用率更高.

2.3

营养和抗病、抗应激作用

氨基酸螯合铁具有双重营养作用.

具有增强抗菌能力、提高免疫应答反应、促进动物细胞和体液免疫力的功效.

对某些肠炎、皮炎、痢疾和贫血有治疗作用,同时可以增强体内酶的活性,从而提高生产性能.

袁书林报道,氨基酸螯合铁的良好抗应激功能,可以减缓断奶仔猪由于接种、去势及气温过高和变更日粮等原因产生的应激.

Chirase

等试验证明,螯合形式的微量元素具有增强杀菌能力,提高免疫应答的作用.

2.4

提高营养物质(NUTRIENTS)的利用率

袁书林等

(2003)

试验证明,氨基酸螯合铁可以增强体内酶的活性,提高蛋白质、脂肪和维生素的利用率.

Cocato

(2008)

44

21

日龄断奶仔猪研究发现,饲料中添加蛋氨酸(methionine)铁比添加硫酸亚铁更能提高饲料的转化率.

卢玉发等

(2002)

试验也证明,氨基酸螯合铁具有明显提高饲料利用率的效果.

2.5

其他

降低环境污染;氨基酸螯合铁的适口性好,减少浪费;氨基酸螯合铁为机体提供了铁元素的同时,也可以补充必需氨基酸(essential amino acids).

3

氨基酸螯合铁在断奶仔猪上的应用现状

3.1

对生产性能、肤色、毛况的影响

3.1.1

对生产性能的影响

①国内外研究表明,氨基酸螯合铁在断奶仔猪上应用可显著提高其日增重(daily gain).

Kuznetsov

(1987)

报道,在

26

日龄断奶的大白猪(Large white)日粮中添加蛋氨酸铁比添加硫酸亚铁使猪的日增重提高

16.6%

,这与

Cromwe11(1986)

、韩友文

(2001)

的试验结果一致.

徐建雄

(1994)

在仔猪日粮中分别添加

30mg

kg

60mg/kg

90mg/kg

的蛋氨酸铁,分别比对照组的日增重显著提高了

8.05%

9.99%

6.59%

,最佳剂量为

60mg

kg

②由于氨基酸螯合铁具有稳定的化学性质,同时易为动物吸收,因此其在断奶仔猪上应用具有提高饲料利用率,降低料肉比的作用.

大量试验证明,氨基酸螯合铁具有显著降低断奶仔猪腹泻率的作用.

卢玉发等

(2002)

试验用

28

28

日龄的断奶仔猪饲喂

30d

氨基酸螯合铁添加剂与无机盐添加剂日粮.

结果表明,其平均日增重提高

8.3%

,饲料效率提高

8.1%

恻.

郭海涛

(2005)

试验证明

100mg

kg

复合氨基酸螯合铁与等剂量无机铁比较可显著提高日增重,降低料肉比、腹泻率

(P<0.05)

王明镇

(2007)

试验表明,在

100mg

kg

无机铁基础上,日粮中氨基酸螯合铁添加水平为

120mg

kg

时,对断奶仔猪生长性能改善效果最佳.

可极显著的提高仔猪的日增重,并能极显著的减低料重比

(P<0.01)

并且显著降低断奶仔猪腹泻率

(P<0.05)

刘卫东等

(2008)

试验表明,在

28

日龄断奶仔猪基础日粮中添加

0.05%

的甘氨酸螯合铁后,添加甘氨酸螯合铁的试验组比只饲喂基础日粮的对照组平均日增重提高了

9.1%

,料肉比降低了

6.2%

,腹泻率降低了

56.3%

叶婷

(2011)

试验证明,日粮中添加苏氨酸(threonine)铁能够有效的促进断奶仔猪生长,改善其生产性能

(P<0.05)

,极显著的降低料肉比

(P<O.Ol)

3.1.2

对肤色和毛况的影响皮毛指标是养猪生产上的一个重要指标.

在保证猪只生产性能的情况下,人们在进行生猪买卖的过程中往往选择皮毛红亮的猪只.

郭海涛

(2005)

试验表明,复合氨基酸螯合铁与无机铁比较,极显著提高仔猪皮毛得分

(P<0.01)

30

120mg/kg

内,随着剂量增加感观效果更显著.

王明镇

(2007)

试验结果证明,

120mg

kg

的氨基酸螯合铁添加量对于改善仔猪皮毛是比较适宜的剂量.

3.2

对仔猪组织器官铁贮存及微量元素表观吸收率的影响

Yu

(2000)

报道,与添加同剂量

FeSO

4

比较,添加复合氨基酸螯合铁显著提高肝、脾含铁血黄素和转铁蛋白含量.

王明镇

(2007)

试验表明,在日粮中添加

120mg

kg

氨基酸螯合铁,与对照组相比,都极显著的提高了仔猪对铁元素的表观消化率及仔猪体内的铁贮水平

(P<0.01)

Fang

(2009)

24

头断奶仔猪日粮中添加甘氨酸螯合铁和硫酸亚铁,发现在

120mg

kg

添加水平时,添加甘氨酸铁组与添加硫酸亚铁组相比,甘氨酸螯合铁组仔猪十二指肠(duodenum)和空肠的小肽转运蛋白

l(PEPTl)mRNA

表达水平显著升高

(P<0.05)

,膜转运蛋白

(Ferroportin l)mRNA

表达水平显著降低

(P<0.05)

3.3

对仔猪血液生理生化指标的影响

血清铁含量与体内贮铁高度正相关,是仔猪机体铁状况的直接反应.

血清尿素氮可以反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸平衡之间的情况.

国内外相关研究通过血清铁、血红蛋白水平、血清转铁蛋白等相关指标证明,氨基酸螯合铁在改善仔猪机体铁营养状况方面的能力.

同时,通过血清尿素氮及

IgG

等相关指标证明,氨基酸螯合铁对改善仔猪血液生化指标有积极作用.

Yu

(2000)

报道,与添加同剂量

FeS04

比较,添加复合氨基酸螯合铁显著提高红细胞压积、血红蛋白水平和血浆铁水平王明镇

(2007)

试验表明,添加氨基酸螯合铁

120mg/kg

160mg/kg

均可显著提高血清铁

(P<0.05)

,同时添加氨基酸螯合铁

120mg/kg

可显著提高血清转铁蛋白

(sTf)

含量及血红蛋白指标、降低

TIBC

及血清尿素氮水平

(P<0.05)

,添加氨基酸螯合铁

160mg/kg

可极显著提高血清转铁蛋白

(sTf)

含量

(P<0.01)

,显著降低血清尿素氮水平

(P<0.05)

然而金宏等

(2002)

认为蛋氨酸铁对猪的血红蛋白和红细胞压积没有显著影响.

郭海涛

(2005)

认为,在无机铁基础上再添加高剂量的螯合铁并不能显著提高血清铁.

这些差距的一个重要原因就是日粮中铁含量、断奶仔猪体内铁含量及肠道

pH

值都可影响断奶仔猪对铁的吸收.

具体机理尚不知.

陈凤芹

(2008)

试验表明,甘氨酸亚铁组血清

IgG

含量极显著高于无机硫酸亚铁组和富马酸亚铁组

(P<0.01)

马文强等

(2008)

研究指出,在断奶仔猪日粮中添加甘氨酸铁,可以降低血清中血尿氮、钙、磷的含量.

叶婷

(2011)

试验认为,日粮中添加苏氨酸铁能够提高血清铁含量、血清运铁蛋白饱和度及

IgG

含量,增强仔猪免疫功能,对改善仔猪的血液生化指标有一定的积极作用,其效果为

100mg/kg

125mg/kg

,且较明显

(P<0.01)

4

氨基酸螯合铁的应用前景

尽管已经有大量试验研究结果证明,氨基酸螯合铁在养猪业上的应用具有积极作用,但是氨基酸螯合铁在实际生产中的推广应用依然存在一些亟待解决的问题.

首先,生产成本较高、工艺复杂,生产条件要求严格,难以在实际生产中大量应用.

今后应对产品配方、工艺设计进行重点研究及改进,选择合适的生产工艺路线,降低生产成本.

其次,当前有机微量元素产品的定性定量分析不完善,通常采用的分光光度法、电位法并不适合产品的定性定量分析,准确检测氨基酸螯合铁的螯合率、稳定性还有一定困难,难以规范有机微量元素的生产、销售和应用.

因此,建立定性、定量的检测新技术,提高氨基酸螯合铁的产品质量是今后研究工作的重点.

当然,继续研究有机铁在动物体内的吸收代谢机制、对机体造血机能及适合动物机体利用的最佳螯合形式,最佳添加时间和剂量对氨基酸螯合铁的推广应用也具有重要意义.

5

小结

氨基酸螯合铁对断奶仔猪具有显著的营养作用及广阔的应用前景,应该加强研制开发工作,选择合适的生产工艺路线,提高产品质量,进一步了解氨基酸螯合铁吸收机制,加强推广应用,推动养猪业的可持续发展.

氨基酸平衡日粮可显著降低仔猪断奶后腹泻

氨基酸螯合物在断奶仔猪料中的应用

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