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【XJ 微研究】微量元素对维生素营养的影响

发布时间:  2018-03-09



       饲料中微量元素、维生素、酶制剂、微生态制剂等构成核心成分,动物体摄入后,在胃肠道内协同吸收和利用,相互促进各组分发挥作用。然而各组分浓度过高,在一定的条件下易发生物理和化学反应造成某些活性成分的损失,尤其是某些种类的微量元素(如传统硫酸盐类)易游离出金属离子而具有催化氧化作用,可破坏维生素、油脂和酶等的敏感结构,降低这些营养成分的利用率。此外,各种动物不同的生理阶段对微量元素剂量的需求也不一样,辅以某些剂型的微量元素能满足动物特殊的需求。因此,根据动物不同生理阶段对微量元素的需求特点,针对性的选择合理剂型、合适剂量的微量元素科学搭配,相互协同促进,才能实现微量元素与动物体、饲料中其他营养成分的精准对接。

一、微量元素与维生素的协同效应

 

 

       微量元素和维生素都是组成酶分子的辅助因子(即辅基或辅酶),彼此之间的关系也非常密切,见表1-1,两者也是动物饲料及预混料中的组成成分。合理使用微量元素与维生素,在动物体内的生物学作用是相互促进的。

 

▼  表1-1 微量元素与维生素协同关系

项目

相互关系

锌与维生素A

锌可促进β-胡萝卜素转化成维生素A,并增强机体对维生素A的吸收和蓄积能力;同时,维生素A也能促进机体对锌的吸收利用。

硒与维生素E

具有相似的抗氧化作用,两者有相互协同作用。

铁、铜与维生素C

维生素C促进铁在肠道的吸收,日粮铜过量,可补喂维生素C减轻症状。

锰与烟酸

相互协同,用含锰不足的玉米、豆饼组成的日粮饲喂雏鸡,则烟酸利用不良,易发生脱腱症,治疗时除补喂锰盐外,还需保证足够的烟酸。

钴与维生素B12

维生素B12中含4.5%钴,钴参与其构成。

 


 

二、微量元素对维生素的负面效应

 

大多数维生素含有不饱和的碳原子、双键、羟基或其它对化学反应极敏感的组分,极易受到外界理化因素(如:温度、光线、金属离子等)的影响而发生氧化分解(部分见下表)。微量元素中呈高价态的金属或非金属元素能直接氧化维生素,且其所带的离子电荷可诱导维生素的敏感键,使其更易受其它因素的破坏。一般认为,Cu2+Zn2+Fe2+对维生素的活性影响较大。特别是在有水分和脂肪存在时加快反应速度,破坏机制可能与这些元素催化活性氧自由基及其链式反应有关。Coeliho1991)报道,脂溶性维生素及水溶性VB1VB6VB12VC等对微量元素较为敏感。

▼  表1-2 微量元素对部分维生素的负面效应

维生素种类

特点

影响微量元素

VA、

VE、

VB1

对外界理化因素敏感,含有大量不饱和双键、游离羟基、酯基

Cu2+>Zn2+>Fe2+

>Mn2+

VC

多羟基烯醇式结构

 

Cu2+>Zn2+>Fe2+

>Mn2+

烟酰胺

结构简单,理化性质最稳定,偏碱性,对酸性条件较敏感

硫酸盐类微量元素

叶酸

对酸性敏感

硫酸盐类微量元素

 

同时,微量元素的不合理使用会对维生素造成损失。首先,传统硫酸盐微量元素的氧化性较强,例如:硫酸铜在水中溶解度较高,易解离出Cu2+成为氧化反应的催化剂,活化空气中的氧分子,形成活化络合物易于进攻维生素。PARC1997)监测在肉鸡早期、生长期和育成期的粉料和颗粒样中VAVD3VE和核黄素的稳定性, 结果表明:含碱式氯化铜的样品在制粒过程中,维生素损失较少。240只仔鸡经过21天的喂养,在第14天和第21天,对仔鸡的血清和肝脏组织进行了分析以测定VAVD3VE和核黄素的情况。结果反映碱式氯化铜比硫酸铜对动物肝脏和血清中维生素活性损失分别减少了17%、22%。
 

 


▲  图1-1 不同铜源在饲料制粒时对维生素的影响

▲  图1-2 肉鸡血清中VE损失的比较

 


▲  图1-3不同铜源对饲料中VE保存量的影响
 

       饲料在储存及运输过程中,维生素的存留量是逐步减少的;且微量元素的添加剂量越大,维生素的损耗越大。Lu等(2010)研究表明:随着饲料储存时间的延长,200mg/Kg碱式氯化铜对饲料中维生素E的氧化性损失远低于硫酸铜。
 

不同剂型微量元素对维生素的影响

 

微量元素的配伍情况也会影响维生素的稳定性。微量元素氨基酸络(螯)合物能明显提高预混料中维生素的稳定性。这是因为氨基酸络(螯)合物由一个或多个基团与金属离子进行配位反应形成具有环状结构,离子被封闭在螯环内,性质较为稳定,极大地降低了对饲料中维生素的氧化作用。Jerry et al.(1996)研究了有机和无机微量元素对预混料(含胆碱和抗氧化剂)中维生素稳定性的影响,试验结果表明有机微量元素对维生素有明显的保护作用。

▼  表1-3 120天储存过程中维生素月平均损失率(%)

维生素

维生素-无机微量元素预混料

维生素-有机微量元素预混料

VA

8.97b

3.07a

VD3

4.48

2.68

VE

1.12

1.39

VK

10.16b

2.23a

VB12

5.43d

2.32c

烟酸

3.24

1.08

核黄素

2.74

2.69

硝酸硫胺素

7.90b

4.09a

叶酸

5.56

4.34

泛酸钙

0.00

0.06

VB6

8.64b

4.94a

氯化胆碱

4.88d

4.94a

生物素

2.92

---

A:同行肩注为a,b,代表差异极显著(P<0.01)

B:同行肩注为c,d,代表差异显著(P<0.05)

 

因此,选用合适剂型的微量元素能减少其本身对维生素的氧化作用;同时,在使用某些高剂量微量元素时更应考虑不同剂型的吸收利用率。例如在乳仔猪料中,在达到同样高铜促生长效果的情况下,可选用碱式氯化铜。同时,为满足动物的功能性营养需求和减少维生素的损失,可选用有机微量元素。
 


 

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