范覺(jué)鑫，劉志強(qiáng)，田 雯，張 穎，江書(shū)忠

（湖南九鼎科技（集團(tuán)）有限公司，長(zhǎng)沙 425000）

微量元素是動(dòng)物維持生命和生產(chǎn)必不可少的營(yíng)養(yǎng)素之一，在動(dòng)物飼料中含量雖少，但其作用大，不能被其他的營(yíng)養(yǎng)元素所替代。微量元素在動(dòng)物體內(nèi)主要通過(guò)酶、功能蛋白等發(fā)揮作用，直接或間接地參與機(jī)體幾乎所有的生理和生化過(guò)程，與動(dòng)物生長(zhǎng)、健康等密切相關(guān)，因而微量元素的缺乏與過(guò)量都會(huì)對(duì)畜禽的代謝、健康和生產(chǎn)帶來(lái)不良影響。

半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，微量元素營(yíng)養(yǎng)經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段。第1 代產(chǎn)品即無(wú)機(jī)鹽類添加劑，如硫酸亞鐵、硫酸銅、硫酸鋅等，無(wú)機(jī)微量元素以其價(jià)格低廉，經(jīng)濟(jì)效益明顯而受到養(yǎng)殖者的親睞；第2代產(chǎn)品為一些簡(jiǎn)單的有機(jī)酸鹽如檸檬酸亞鐵、富馬酸鋅、乳酸鎂等，但以上兩類產(chǎn)品均存在吸收利用率差的缺陷，因此不能充分滿足動(dòng)物體生長(zhǎng)的需求。隨著飼料科學(xué)的發(fā)展，新型氨基酸微量元素螯合物作為第3代微量元素產(chǎn)品投入使用，具有良好的生物化學(xué)穩(wěn)定性，且生物學(xué)效價(jià)明顯高于無(wú)機(jī)礦物鹽，目前已成為一種較為理想的飼料添加劑，且越來(lái)越被生產(chǎn)實(shí)踐所接受[1]。

1 無(wú)機(jī)微量元素存在的問(wèn)題

1.1 無(wú)機(jī)微量元素對(duì)飼料品質(zhì)及消化利用率的影響

以無(wú)機(jī)鹽形式存在的微量元素在動(dòng)物體內(nèi)的生物利用率受到多種因素的影響，包括脂類、蛋白質(zhì)、纖維、草酸、植酸、氧化物等。金屬離子作為氧化物，能催化飼料產(chǎn)品中脂類氧化，使飼料中的油脂氧化酸敗、變質(zhì)，在影響飼料適口性的同時(shí)，也降低飼料中油脂的消化率，進(jìn)而降低飼料的消化吸收率；能加速飼料產(chǎn)品（特別是預(yù)混料產(chǎn)品）中維生素的氧化損失，使飼料產(chǎn)品中的維生素效價(jià)降低，不能實(shí)現(xiàn)畜禽最大的生長(zhǎng)性能，甚至出現(xiàn)維生素缺乏癥。另外，金屬離子能與植物飼料原料中的草酸、植酸等反應(yīng)，形成高度穩(wěn)定的草酸鹽、植酸鹽，從而降低微量元素的生物學(xué)利用率。

1.2 無(wú)機(jī)微量元素對(duì)環(huán)境破壞的影響

飼料中過(guò)量的微量元素隨畜禽糞便排出體外，致使這些糞便與其他有機(jī)肥混合使用，會(huì)逐漸形成重金屬污染[2]。豬糞中銅、鋅、砷等具有較高活性的元素在很大程度上會(huì)在土壤中富集，經(jīng)食物鏈對(duì)人類健康產(chǎn)生影響。薄錄吉等對(duì)21 省市規(guī)?；i場(chǎng)糞便和11 省市豬飼料重金屬濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)飼料樣本中銅含量超標(biāo)占100%，超標(biāo)倍數(shù)為13.2～49.0[3]。由此可見(jiàn)，飼料高銅添加現(xiàn)象普遍存在。在對(duì)某地區(qū)19 個(gè)規(guī)模豬場(chǎng)的育肥豬、保育豬及斷奶仔豬的飼料和糞便隨機(jī)抽樣檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，飼料及糞便中鋅含量均超出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[4]。因此，尋找生物學(xué)利用率高的微量元素產(chǎn)品已成為環(huán)保的新需求。

2 微量元素需要量

微量元素的需要量很難確定，大多數(shù)是NRC標(biāo)準(zhǔn)最低需要量，在實(shí)際生產(chǎn)中不能完全滿足動(dòng)物生長(zhǎng)的需要。趙艷平對(duì)比了仔豬微量元素實(shí)際添加量和權(quán)威機(jī)構(gòu)的推薦水平，發(fā)現(xiàn)NRC 標(biāo)準(zhǔn)顯著低于典型商業(yè)飼料和豬營(yíng)養(yǎng)指南（2010）的推薦水平，主要是因?yàn)樵谖⒘吭剌^低水平的情況下，仔豬不會(huì)出現(xiàn)微量元素缺乏癥，但在生豬養(yǎng)殖過(guò)程中，難以實(shí)現(xiàn)仔豬最大的生長(zhǎng)性能，且各類型微量元素產(chǎn)品的生物學(xué)利用率差異大，飼喂效果受到原材料的種類和數(shù)量、日糧的加工、儲(chǔ)存和環(huán)境條件及所含其他微量元素種類和含量的影響[5]。

3 有機(jī)微量元素

3.1 有機(jī)微量元素種類

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)有機(jī)微量元素進(jìn)行了大量的研究。有機(jī)微量元素是微量元素的無(wú)機(jī)鹽與有機(jī)配位體反應(yīng)，形成的產(chǎn)物的總稱，包括金屬特定氨基酸絡(luò)合物、金屬氨基酸絡(luò)合物、金屬氨基酸螯合物、金屬蛋白鹽和多糖復(fù)合物等[6]。

3.2 有機(jī)微量元素的吸收機(jī)制

在生物體內(nèi)，金屬離子絕大部分是以螯合物的形式存在，如血紅素、葉綠素、VB12等，分別是鐵、鎂、鈷的螯合物。微量元素氨基酸螯合物可為動(dòng)物機(jī)體提供必需的微量元素，也與動(dòng)物體內(nèi)很多蛋白質(zhì)的中間產(chǎn)物結(jié)構(gòu)類似，因此可以減少很多生化過(guò)程，吸收快，生物利用率更高，從而表現(xiàn)出優(yōu)于無(wú)機(jī)鹽和簡(jiǎn)單有機(jī)鹽的營(yíng)養(yǎng)特點(diǎn)[7]。

3.3 有機(jī)微量元素存在的問(wèn)題

3.3.1 使用效果問(wèn)題

大量研究發(fā)現(xiàn)，并非所有的有機(jī)錳、有機(jī)鋅和有機(jī)鐵對(duì)肉雞都優(yōu)于其無(wú)機(jī)形態(tài)。羅緒剛對(duì)銅、鋅、鐵、錳等有機(jī)微量元素生物學(xué)活性進(jìn)行了65 次試驗(yàn)，結(jié)果表明，與無(wú)機(jī)微量元素相比，有機(jī)微量元素效果優(yōu)于無(wú)機(jī)微量元素的結(jié)果有19次，占29%；兩者結(jié)果相近的結(jié)果有41 次，占63%；有機(jī)微量元素效果低于無(wú)機(jī)微量元素的結(jié)果有5 次，占8%，造成這些結(jié)果的因素有：有機(jī)微量元素產(chǎn)品的質(zhì)量（絡(luò)合率與絡(luò)合強(qiáng)度）、評(píng)價(jià)指標(biāo)、飼糧組成、標(biāo)準(zhǔn)參照物、添加水平、動(dòng)物種類及機(jī)體狀況等[8]。有機(jī)微量元素的生物學(xué)利用率或有效性與其絡(luò)（螯）合強(qiáng)度密切相關(guān)，其絡(luò)（螯）合強(qiáng)度是決定有機(jī)微量元素產(chǎn)品品質(zhì)及對(duì)動(dòng)物生物學(xué)有效性的關(guān)鍵指標(biāo)。

3.3.2 使用成本問(wèn)題

無(wú)機(jī)微量元素的單價(jià)低，同一添加水平下的使用成本較低。不同有機(jī)微量元素的成本差異較大，簡(jiǎn)單的有機(jī)酸鹽成本略高于無(wú)機(jī)微量元素的單價(jià)成本，但使用效果也差異不大；單一氨基酸鹽的成本居中，氨基酸單一金屬離子螯合產(chǎn)品、蛋白鹽產(chǎn)品的成本較高，養(yǎng)殖端的使用成本普遍高于無(wú)機(jī)微量元素的使用成本，這也限制了有機(jī)微量元素產(chǎn)品在畜禽飼料中的使用。

3.3.3 品質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

由于有機(jī)微量元素的絡(luò)（螯）合強(qiáng)度是決定其產(chǎn)品品質(zhì)和對(duì)動(dòng)物生物學(xué)有效性的關(guān)鍵指標(biāo)，因此，正確評(píng)價(jià)有機(jī)微量元素的絡(luò)（螯）合強(qiáng)度至關(guān)重要。絡(luò)（螯）合率是有機(jī)微量元素產(chǎn)品中絡(luò)合元素或螯合元素占總元素的百分比。絡(luò)（螯）合強(qiáng)度是指有機(jī)微量元素中金屬離子與有機(jī)配位體形成絡(luò)（螯）和鍵的強(qiáng)度或穩(wěn)定程度。羅緒剛實(shí)驗(yàn)室的發(fā)現(xiàn)，絡(luò)（螯）合率的測(cè)定困難而復(fù)雜，且很不穩(wěn)定，在實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)中，簡(jiǎn)單的化學(xué)方法只能作定性分析，例如顏色反應(yīng)、顯微鏡檢測(cè)等，理化分析如紅外光譜、質(zhì)譜分析、熱重分析、X-ray單品粉末衍射等，在普通飼料公司的化驗(yàn)室不具備檢測(cè)條件，只能將樣品送第三方或權(quán)威機(jī)分析測(cè)試，因此，對(duì)有機(jī)微量元素的批次間品質(zhì)控制存在難度[6]。

3.3.4 生物學(xué)利用率評(píng)估難的問(wèn)題

有機(jī)微量元素生物學(xué)利用率的評(píng)估主要以動(dòng)物試驗(yàn)評(píng)估方法進(jìn)行。微量元素的種類較多，各種微量元素間還存在一定程度的協(xié)同、頡頏作用，各產(chǎn)品適宜的添加范圍較大，因此，方案的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，難以形成確定性結(jié)論。

4 未來(lái)發(fā)展方向

有機(jī)微量元素的出現(xiàn)已有30 余年的歷史，有部分研究結(jié)果證實(shí)其對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)性能有良好的作用，且生物學(xué)利用率比無(wú)機(jī)微量元素更高，在動(dòng)物飼料產(chǎn)品中的添加水平比無(wú)機(jī)微量元素低，有利于動(dòng)物生產(chǎn)性能的提高和環(huán)境保護(hù)。近年有機(jī)微量元素在動(dòng)物生產(chǎn)中使用也出現(xiàn)了一些問(wèn)題，主要是生產(chǎn)工藝相對(duì)復(fù)雜，產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法還不成熟，使用成本較高，限制其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用。

綜上所述，在今后的研究和使用中，有機(jī)微量元素的生物學(xué)效價(jià)、營(yíng)養(yǎng)功能需要有更明確、精準(zhǔn)的方法進(jìn)行評(píng)估，生產(chǎn)工藝的改進(jìn)和完善，產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)方法還需規(guī)范且成熟，才能準(zhǔn)確評(píng)估出各類型有機(jī)微量元素的效價(jià)差異，指導(dǎo)畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)。