張文飛 廖志超 管武太* 王超先 陳 芳 鄧躍林 張世海

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，廣州510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，華農(nóng)聯(lián)佑飼用油脂研究中心，廣州510642)

甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬生長性能、鐵表觀消化率及血清鐵相關(guān)指標(biāo)的影響

張文飛1,2廖志超1,2管武太1,2*王超先1,2陳 芳1鄧躍林1張世海1

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，廣州510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，華農(nóng)聯(lián)佑飼用油脂研究中心，廣州510642)

本試驗旨在研究甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬生長性能、鐵表觀消化率及血清鐵相關(guān)指標(biāo)的影響。試驗選取12頭(28±1)日齡“杜×長×大”斷奶仔豬，根據(jù)體重、健康狀況等均衡分布原則分為2組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)1頭仔豬，單個飼養(yǎng)于消化代謝籠。試驗分為2個階段，第1階段：2組均飼喂缺鐵基礎(chǔ)飼糧10 d，使仔豬處于臨近貧血狀態(tài)；第2階段：對照組在缺鐵基礎(chǔ)飼糧中額外添加100 mg/kg的硫酸亞鐵(以鐵計)，試驗組額外添加100 mg/kg的甘氨酸亞鐵(以鐵計)，試驗期10 d。結(jié)果表明：與添加硫酸亞鐵相比，飼糧添加甘氨酸亞鐵有降低仔豬料重比的趨勢(P<0.10)，降低了4.57%，但對仔豬的平均日增重、平均日采食量無顯著影響(P>0.10)；飼糧添加甘氨酸亞鐵能顯著降低糞中的鐵排出量和鐵排出總量(P<0.05)，分別降低了23.11%和22.09%；飼糧添加甘氨酸亞鐵能極顯著提高鐵表觀消化率和表觀代謝率(P<0.01)，分別提高了13.34%和22.42%；同時，飼糧添加甘氨酸亞鐵能顯著提高血清中的鐵飽和度和血液中的鐵含量(P<0.05)。綜上，甘氨酸亞鐵可提高斷奶仔豬的生長性能，提高血液鐵含量，改善仔豬鐵代謝狀況，降低糞便鐵排出量，是一種綠色高效的新型補(bǔ)鐵劑。

硫酸亞鐵；甘氨酸亞鐵；斷奶仔豬；生長性能；鐵表觀消化率；血清鐵指標(biāo)

鐵是畜禽機(jī)體生長發(fā)育最重要的微量元素之一，同時也是多種酶的重要組分及活化因子，其參與機(jī)體多種生化反應(yīng)，對于促進(jìn)動物生長、增強(qiáng)機(jī)體免疫、提高抗氧化等方面具有重要功能[1-2]。幼畜對鐵的需要尤為突出，缺鐵易出現(xiàn)缺鐵性貧血，甚至導(dǎo)致死亡[3-5]。

目前，由于使用成本低，添加無機(jī)鐵(硫酸亞鐵)在母仔豬飼糧中比較普遍，但存在帶有結(jié)晶水、易氧化、消化利用率低和污染環(huán)境等缺點。氨基酸螯合鐵是近年來國內(nèi)外發(fā)展較快的第3代鐵源添加劑，如賴氨酸鐵、蛋氨酸鐵、甘氨酸亞鐵等，其接近于動物體內(nèi)天然形態(tài)的鐵元素補(bǔ)充劑，不僅具有生物學(xué)效價高、吸收效率好及綠色環(huán)保等特點，還能起到補(bǔ)充氨基酸、微量元素的雙重作用[6-7]，同時在吸收代謝、提高動物生產(chǎn)性能等方面業(yè)具有明顯的優(yōu)勢，微量元素氨基酸螯合鐵的研究推動了飼料鐵添加劑在斷奶仔豬應(yīng)用的健康、快速發(fā)展，是當(dāng)前國內(nèi)研制開發(fā)應(yīng)用的熱點[8-9]。

氨基酸螯合鐵是指金屬鐵元素以配位鍵及離子鍵和氨基酸結(jié)合形成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物。甘氨酸易溶于水，且是氨基酸中分子量最小的，從理論上講由甘氨酸和亞鐵螯合成的甘氨酸亞鐵更容易穿過小腸上皮細(xì)胞而被整體吸收。目前，國內(nèi)外關(guān)于甘氨酸亞鐵在仔豬上的應(yīng)用卻鮮有報道，因此，本試驗研究了甘氨酸亞鐵對仔豬生長性能、鐵表觀消化率及血清鐵相關(guān)指標(biāo)的影響，旨在為其在仔豬飼糧中的應(yīng)用提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

硫酸亞鐵含鐵量為31%，為廣西興騰科飼料公司提供；甘氨酸亞鐵含鐵為17%，為山東和實公司提供，均為飼料級。

1.2 試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理

選取12頭(28±1)日齡體重8.0 kg左右的“杜×長×大”三元雜交仔公豬，隨機(jī)分成2組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)1頭仔豬，單個飼養(yǎng)于不銹鋼的消化代謝籠，2組均飼喂缺鐵基礎(chǔ)飼糧10 d，使仔豬處于臨近貧血狀態(tài)。然后，對照組在缺鐵基礎(chǔ)飼糧中額外添加100 mg/kg的硫酸亞鐵(以鐵計)，試驗組額外添加100 mg/kg的甘氨酸亞鐵(以鐵計)，飼養(yǎng)5 d摸索每頭采食量后，以正常飼喂量的80%進(jìn)行限飼，進(jìn)行5 d全收糞、尿試驗，試驗全期為20 d。

試驗在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院試驗場進(jìn)行，配套設(shè)施齊全，滿足本試驗的要求。試驗用豬飼養(yǎng)在消化代謝籠內(nèi)，全程自由飲用去離子水，日常管理及防疫按照常規(guī)程序進(jìn)行。

1.3 試驗飼糧

試驗飼糧為玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧，其各項營養(yǎng)指標(biāo)均滿足斷奶仔豬的營養(yǎng)需求[NRC(2012)]，其組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.4 樣品采集與處理

1.4.1 血液樣品

在試驗結(jié)束時分別對每頭仔豬進(jìn)行前腔靜脈采血，每頭采血2份，一份(5 mL)置于裝有肝素鈉抗凝劑的離心管，制作全血；另一份(10 mL)置于無抗凝劑的離心管中，靜置30 min后，離心10 min(3 000 r/min)制備血清，分裝于1 mL EP離心管中，轉(zhuǎn)移至-20 ℃冰箱保存待測。

1.4.2 糞尿樣品

全收糞、尿試驗期間，分別收集每頭仔豬每天的糞和尿，糞樣收集后充分?jǐn)嚢杈鶆?，采用四分法，按每頭的總糞量的25%取樣，每100 g加5.0 mL 10%酒石酸，再加少量的甲苯防腐，置于-20 ℃冰箱保存待測；尿樣收集后記錄總體積，按10%取樣裝入棕色瓶內(nèi)，并加入10%的硫酸(比例為2∶1 000)，再加少量甲苯防腐，置于-20 ℃冰箱保存。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of the diet：VA 12 000 IU,VD33 500 IU,VE 22.5 mg,VK33 mg,VB13 mg,VB23.7 mg,VB65 mg,煙酸 nicotinic acid 30.3 mg,泛酸 pantothenic acid 13.8 mg,葉酸 folic acid 1.5 mg,Se 0.3 mg,Cu 50 mg,Zn 100 mg,Mn 40 mg,I 0.3 mg。

2)營養(yǎng)水平均為計算值。Nutrient levels were all calculated values.

1.4.3 屠宰采樣

試驗結(jié)束后進(jìn)行屠宰，分別取仔豬的肝臟、脾臟、心臟、腎臟和背最長肌，分別稱重和記錄后，用濾紙吸干表面水分后裝入預(yù)先編號的封口袋后并迅速投入液氮中凍存，然后轉(zhuǎn)移至-80 ℃冰箱保存。

1.5 指標(biāo)測定及方法

1.5.1 仔豬生長性能

分別于試驗開始第10天和第21天空腹稱重，計算斷奶仔豬平均日增重；記錄采食量，計算斷奶仔豬平均日采食量，計算試驗階段的料重比。

1.5.2 血清鐵相關(guān)指標(biāo)

血清鐵含量、血清總鐵結(jié)合力、血清不飽和鐵結(jié)合力、血清鐵飽和度以及血液鐵含量測定試劑盒均購于南京建成生物工程研究所，操作按說明書進(jìn)行。

1.5.3 飼糧、組織、糞便中鐵元素含量的測定

采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 13885—2003的方法測定。

1.6 數(shù)據(jù)處理及分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行獨立樣本t檢驗分析，結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，P<0.01表示差異極顯著，P<0.05表示差異顯著，P<0.10表示有顯著差異趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬生長性能的影響

由表2可知，與硫酸亞鐵組相比，甘氨酸亞鐵組料重比有降低的趨勢(P<0.10)，降低了4.57%，2組仔豬的平均日增重、平均日采食量無顯著差異(P>0.05)。

表2 甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬生長性能的影響Table 2 Effects of ferrous glycine sulfate (Fe-Gly) on growth performance of weaned piglets

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同小寫字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01), and with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same small letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬鐵表觀消化率和表觀代謝率的影響

由表3可知，與硫酸亞鐵組相比，甘氨酸亞鐵組糞中鐵排出量、鐵排出總量顯著降低(P<0.05)，

分別降低了23.11%、22.09%；鐵表觀消化率和表觀代謝率極顯著提高(P<0.01)，分別提高了13.34%、22.42%。

表3 甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬鐵的表觀消化率和表觀代謝率的影響Table 3 Effects of Fe-Gly on iron apparent digestibility and metabolic rate of weaned piglets

2.3 甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬組織器官中鐵含量的影響

由表4可知，甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬組織器

官中鐵含量無顯著影響(P>0.05)。

表4 甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬組織器官中鐵含量的影響Table 4 Effects of Fe-Gly on tissue iron content of weaned piglets μg/g

2.4 甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬血清鐵相關(guān)指標(biāo)的影響

由表5可知，與硫酸亞鐵組相比，甘氨酸亞鐵組血清鐵飽和度顯著提高(P<0.05)，提高了f15.57%；血液鐵含量顯著提高(P<0.05)，提高了37.05%；血清總鐵結(jié)合力降低了4.65%，但差異不顯著(P>0.05)。

表5 甘氨酸亞鐵對斷奶仔豬血清鐵相關(guān)指標(biāo)的影響Table 5 Effects of Fe-Gly on serum iron related indices of weaned piglets

3 討 論

微量元素是動物機(jī)體必需的營養(yǎng)素，直接參于機(jī)體幾乎所有的生理和生化功能，是多種酶的重要組分及活化因子，對生命活動起著極其重要的作用[1]。動物缺鐵易導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)貧血，免疫機(jī)能受損，代謝紊亂而引起生長發(fā)育緩慢、皮膚蒼白、被毛粗糙等。

補(bǔ)鐵劑的發(fā)展經(jīng)歷了3個階段：第1代為無機(jī)鐵鹽，包括硫酸亞鐵、碳酸亞鐵、磷酸亞鐵、氯化亞鐵等[10]，生產(chǎn)上常用的為硫酸亞鐵。但是，這類補(bǔ)鐵劑存在消化吸收率低、易受飼料pH、粗纖維和植酸含量等因素的影響，造成礦物資源的浪費和對環(huán)境的污染。第2代為有機(jī)鐵鹽類添加劑。此類添加劑是鐵與蛋白質(zhì)(如酪蛋白)、有機(jī)酸(如檸檬酸、富馬酸、乳酸等)等螯合而成，但存在改善效果不顯著、經(jīng)濟(jì)成本較高等問題。氨基酸螯合鐵被稱為第3代含鐵飼料添加劑[11]，是金屬元素以配位鍵、離子鍵的形式與氨基酸結(jié)合形成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的螯合物。

與無機(jī)鐵鹽以及簡單的有機(jī)酸鐵鹽比較，氨基酸螯合鐵具有良好的穩(wěn)定性，在動物胃腸道中溶解度高，不僅能緩解礦物質(zhì)之間的拮抗以及鐵與飼料中抗?fàn)I養(yǎng)因子的絡(luò)合作用，而且易被消化吸收、利用率高，還能起到補(bǔ)充氨基酸和鐵的雙重作用[12-13]。

斷奶仔豬對鐵元素的需要量高但吸收率低[14]，而有機(jī)鐵具有口服吸收好、生物學(xué)效價高等特點，成為不錯的選擇。許多研究表明與硫酸亞鐵相比，甘氨酸亞鐵更容易被轉(zhuǎn)運吸收[15]，生物學(xué)利用率為同水平硫酸亞鐵的125%～185%[16]。

Feng等[17]研究報道，與添加120 mg/kg的鐵硫酸亞鐵相比，斷奶仔豬飼糧中添加等量的甘氨酸螯合鐵可降低糞中鐵含量，Creech等[18]也得出一致結(jié)果；Muniz等[19]比較有機(jī)礦物質(zhì)元素和無機(jī)礦物質(zhì)元素在24～57日齡仔豬階段的效果，結(jié)果表眀，添加有機(jī)微量元素能提高仔豬的生長性能，但對肝臟、心臟、脾臟和腎臟中礦物質(zhì)元素沉積的影響差異不顯著。劉衛(wèi)東等[20]在斷奶仔豬試驗組飼糧中添加0.05%的甘氨酸亞鐵，試驗組較對照組(無機(jī)鐵)腹瀉率降低56.3%，日增重提高9.1%，差異達(dá)到顯著水平，料重比降低6.2%。Cocato等[21]對44頭21日齡斷奶仔豬研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加蛋氨酸鐵比添加硫酸亞鐵更能提高飼料的轉(zhuǎn)化率。馮國強(qiáng)等[22]研究表明，飼糧中添加甘氨酸亞鐵與硫酸亞鐵相比，能顯著改善肉雞的生長性能，顯著提高血清中免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量以及血清中超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的活性。

本試驗中，研究結(jié)果與前人基本一致。與添加硫酸亞鐵相比，添加甘氨酸亞鐵有降低料重比的趨勢，降低了4.57%，對其他生長性能無顯著影響；對組織器官中鐵的沉積影響不顯著；顯著降低了糞便中鐵的排出量，對保護(hù)環(huán)境具有積極的作用。

楊敏[23]研究證明甘氨酸亞鐵可顯著提高血清CAT活性，降低血清丙二醛含量，顯著提高血清IgM含量；賴氨酸亞鐵、蛋氨酸亞鐵、富馬酸亞鐵可提高二價金屬離子轉(zhuǎn)運體1(DMT1)在十二指腸的表達(dá)量，促進(jìn)鐵的吸收。李偉[24]研究證明，鐵添加量相同的有機(jī)鐵組血清IgM含量高于無機(jī)組。陳鳳芹等[25]在25日齡斷奶仔豬飼糧中分別添加硫酸亞鐵、富馬酸亞鐵和甘氨酸亞鐵，發(fā)現(xiàn)添加甘氨酸亞鐵的仔豬血清IgG含量比添加硫酸亞鐵組和富馬酸鐵組分別提高了12.2%和10.6%。張一鳴等[26]研究報道，與添加同劑量硫酸亞鐵比較，添加二肽螯合鐵能顯著提高的仔豬的平均日增重，降低料重比，顯著提高血清鐵含量。

鐵吸收的主要場所是十二指腸和空腸近端，由絨毛上成熟的腸細(xì)胞介導(dǎo)完成?，F(xiàn)認(rèn)為氨基酸螯合鐵在小腸中吸收可能存在2種不同的機(jī)制：1)氨基酸螯合微量元素在腸道中被解離，以離子形式被吸收利用，如鐵離子通過位于小腸刷狀緣膜的DMT1介導(dǎo)轉(zhuǎn)運至腸細(xì)胞，再通過位于基底膜的膜鐵轉(zhuǎn)運蛋白1(FP1)轉(zhuǎn)運進(jìn)入血液，同時分離出的氨基酸也通過腸上皮細(xì)胞被機(jī)體利用[27-29]；2)氨基酸螯合鹽以小肽形式通過特異或非特性轉(zhuǎn)運載體[如小肽轉(zhuǎn)運蛋白1(PepT1)]進(jìn)入機(jī)體組織，整體被小腸吸收[30]。

本試驗中，與添加硫酸亞鐵相比，添加甘氨酸亞鐵極顯著提高了鐵表觀消化率和表觀代謝率，提高血液鐵含量，與前人的研究結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

與添加無機(jī)鐵(硫酸亞鐵)相比，飼糧中添加有機(jī)鐵(甘氨酸亞鐵)可提高斷奶仔豬的生長性能，提高血液鐵含量，極顯著改善仔豬鐵代謝狀況，顯著降低糞便鐵排出量，其是一種綠色高效的新型補(bǔ)鐵劑。

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*Corresponding author, professor, E-mail: wtguan@scau.edu.cn

(責(zé)任編輯 田艷明)

Effects of Dietary Ferrous Glycine Sulfate on Growth Performance,Iron Apparent Digestibility and Serum Iron Related Indices of Weaned Piglets

ZHANG Wenfei1,2LIAO Zhichao1,2GUAN Wutai1,2*WANG Chaoxian1,2CHEN Fang1DENG Yuelin1ZHANG Shihai1

(1.CollegeofAnimalScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China; 2.SCAU-UnioilFeedingOil&FatResearchCentre,CollegeofAnimalScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China)

This experiment was conducted to investigate the effects of dietary ferrous glycine sulfate (Fe-Gly) on growth performance, iron apparent digestibility and serum iron related indices of weaned piglets. Twelve (28±1) day-old Duroc×Landrace×Large Yorkshire weaned piglets were assigned to 2 groups with 6 replicates each and 1 pig in each replicate according body weight and health condition, and every pig was individually raised in a digestive metabolic cage. There were two stages in this experiment, and in period 1, all pigs were fed an iron-deficient basal diet for 10 days until iron-deficient anemia was almost induced, while in period 2, pigs in control group were fed the iron-deficient basal diet supplemented with 100 mg/kg ferrous sulfate (as iron content), and in experimental group were fed the iron-deficient basal diet supplemented with 100 mg/kg Fe-Gly (as iron content) for 10 days. The results showed that compared with the ferrous sulfate: dietary Fe-Gly tended to decrease the ratio of feed to gain by 4.57% (P<0.10), but had no significant effects on average daily feed intake and average daily gain (P>0.05) of piglets; dietary Fe-Gly significantly decreased iron excretion in feces and total iron excretion by 23.11% and 22.09% (P<0.05), respectively; dietary Fe-Gly extremely significantly increased the apparent digestibility and metabolic rate of iron by 13.34% and 22.42% (P<0.01), respectively; meanwhile dietary Fe-Gly significantly increased iron saturation and blood iron content. In conclusion, Fe-Gly can increase growth performance of weaned piglets, increase blood iron content, improve iron metabolic status, and reduce iron excretion. Thus, Fe-Gly is a good green efficient complement iron agent.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(6)：2071-2077]

ferrous sulfate; Fe-Gly; weaned piglets; growth performance; iron apparent digestibility; serum iron indices

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.06.029

2016-11-04

廣東省生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家研究專項

張文飛(1991—)，男，滿族，河南西平人，碩士研究生，動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)專業(yè)。E-mail: 1101529942@qq.com

*通信作者:管武太，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail: wtguan@scau.edu.cn

S816

A

1006-267X(2017)06-2071-07