技术文章

首页服务中心技术文章

技术文章

环保新常态下的新选择 高效低排的有机微量元素全取代

发布时间:  2017-12-15



无机微量存在的问题

 

 一直以来,饲料中微量元素都是以无机矿物质元素的形式(如硫酸盐和氧化物)添加的。无机形式提供的高水平的微量元素不仅价格低廉,而且是防止畜禽微量元素缺乏症较为快速的手段。然而研究表明,无机盐形式的微量元素在生产实践中不易吸收、生物学利用率低,在动物胃肠道中可能会与纤维、植酸盐、单宁酸盐、草酸盐或其他矿物质相互作用,进而干扰它们的吸收。此外,微量元素还得考虑产品中的未知成分及稳定性,无机微量元素中存在重金属(铅、砷、镉)、二噁英、多氯联苯、氧化剂等以及其他杂质残留。这些不仅影响动物的安全与健康,并对饲料中其他营养成分如维生素、油脂和酶制剂等造成破坏,进一步降低饲料的品质。
 

有机微量的优势

 

 有机微量元素是金属元素与蛋白质、小肽、氨基酸、有机酸、多糖衍生物等配位体通过共价键或离子键结合形成的络合物或螯合物。近年来,大量的研究表明有机微量元素具有稳定性好、生物学效价高、易消化吸收、适口性好、毒性低的特点,还可以提高抗病及抗应激能力,增强免疫力、抗氧化及减少环境污染,其效果优于无机微量元素,可能因为:1)有机微量元素螯合的结构形式,保护了金属离子通过胃肠道,并且不受其他营养成分干扰;2)不同于无机微量元素的吸收方式:目前有机微量元素吸收机制假说主要为竞争吸收机制与完整吸收机制(如下图1)。竞争吸收机制主要是更多的微量元素能到达吸收部位,与无机通道相同;完整吸收机制是金属络合物以整体的形式穿过黏膜细胞膜、黏膜细胞和基底细胞膜进入血液。后者为越来越多人接受。
 


图1 氨基酸螯合铁的吸收机制

 

重新定义微量元素营养需要量

 

 NRC营养需要是商业饲料制定微量元素需要量的重要借鉴工具,然而NRC2012营养需要中微量元素的需要量仍是基于无机微量元素为试验材料,理想生产条件下采食玉米-豆粕型日粮获得最佳生长性能的营养需要量最低估测值,并不包括任何目的性的额外附加,不能满足实际生产条件下畜禽的生产需求。美国猪营养指南(2010)在肉猪生产实际中增加了安全系数,大幅提高了微量元素推荐值。目前高水平无机微量元素在提高生产安全系数的同时也提高了微量元素的排放,对环境造成了污染。而为了防腹泻与促生长,高铜高锌的采用进一步加剧了微量元素对环境的污染。
 


    随着近年来国家对环保问题的日益重视,有机微量元素因其更高的生物学效价、对环境更友好的特点得到越来越多的应用与研究。兴嘉自2002年以来一直致力于研究微量元素的真实需要量,以较低水平的有机微量元素来代替饲料中所有的无机微量元素。这一全取代的理念指出:饲喂有机微量矿物质元素更容易被动物利用,可以大幅降低饲料中微量元素的提供量和粪中的排放量。
 

有机微量取代无机的研究进展

 

 目前,饲料行业普遍选择无机和有机微量元素联合使用,以平衡成本和添加效果。这种用法的关键是给畜禽饲喂合适比例无机和有机微量元素,其理论基础在于无机和有机微量元素存在不同的吸收通道。一些研究及实践也证实此种方案的可行性(李红英,2013;刘丹,2007;徐国忠,2015;朱年华,2012;李垚,2016)。然而兴嘉(2010-2014年)在母猪的长达3-4年试验中发现,无机加有机微量组和纯有机微量组均能改善初产母猪的产仔数和活仔数,但通过5个胎次的统计,无机加有机微量组(1NRC无机加0.5NRC)对母猪产仔性能改善非常有限,纯有机微量元素组(1NRC)始终有非常好的改善效果。见图2和图3
 



图2 不同微量元素对初产母猪繁殖性能的影响


图3 不同微量元素对经产母猪繁殖性能的影响
 

 高水平的无机微量元素添加并不能提高母猪的生产性能(Peters,2006。其研究发现高水平无机微量添加组(美国业内推荐值Cu 15ppmFe 120ppmMn40ppmZn 120ppm)较低水平无机微量添加组(NRC1998推荐值)降低了母猪的产仔数和活仔数。而有机微量元素添加组在低水平的添加量下优于无机微量元素添加组。这与兴嘉的研究一致。许多研究表明添加无机微量元素(1NRC)一半的有机微量元素,可以提高仔猪、生长育肥猪、母猪的生产性能,降低粪中铜、铁、锌和锰等多种元素的浓度,降低养殖粪污对环境的污染(张子云,2017谭静,2016;余德谦,2005贾久满2006;Creech,2004;Burkett J L,2009郭建来,2014,具体见表1。但并非所有有机微量元素研究结果一致(MC Thomaz,2015),有机微量元素取决于其配位体,螯合率,螯合强度及低pH值的稳定性等。羟基蛋氨酸螯合物是由蛋氨酸羟基类似物与微量元素金属离子在一定的pH值、压力和反应温度等外界条件作用下,按1:1 摩尔比螯合而成的呈五元环状结构的产品。其螯合充分,配体为限制性氨基酸,成分明确可检测,生物学效价高(何激进,2007;田科雄,2003),优于市面上许多其他的有机形式微量元素。兴嘉生物通过多次试验,使用羟基蛋氨酸螯合物(铜、铁、锰、锌)的有机微量可以降低50%无机微量元素的添加量,降低粪便中30%-50%微量元素的含量。

 

研究人

研究

动物

结论

张子云 2017

母猪

哺乳母猪中用一半的有机微量元素,替代高水平无机微量元素(Cu 25ppmFe 138ppmMn 50ppmZn 131ppm)提高了母猪的生产性能,仔猪的活力、窝增重、成活率均有提高。

谭静 2016

余谦 2005;

贾久满 2006;

Creech 2004

Burkett J L 2009

生长育肥猪

添加无机微量元素(1NRC)一半的有机微量元素,不仅不会降低生长育肥猪的生长性能,反而提高平均日增重,同时降低粪中铜、铁、锌和锰等多种元素的浓度,有效地降低养殖粪污对环境的污染。

郭建来 2014

仔猪

50%添加剂量的有机微量元素替代高水平无机微量元素(Cu 120ppmFe 120ppmMn 35ppmZn 100ppm)提高了仔猪的生产性能和消化率。

表1 有机微量元素替代无机微量元素的部分试验
 

高效低排的有机微量元素全

 

 羟基蛋氨酸螯合物是目前市面上有机微量元素中质量最可靠的产品,螯乐系列有机包是选用兴嘉生物全球首创专利技术的羟基蛋氨酸系列产品作为核心原料,针对猪各阶段对微量元素的基础营养及功能性营养需求,运用兴嘉生物OMS”微量元素最佳营养添加模型构建的微量元素一站式营养解决方案

综上所述,有机微量元素生物学效价高、易消化吸收、适口性好,可以大大降低饲料中微量元素的提供量和粪中的排放量。环保新常态下,微量元素新的时代也已经来临,有机微量元素全取代无机微量元素成为新的趋势,不可逆转,是微量元素新的最佳选择!
 

下一篇:【XJ 微研究】微量元素对维生素营养的影响
地址:长沙国家生物产业基地 电话: 0731-84767639 传真: 0731-84760138 湘ICP备17019425号
E-mail: xingjia@xj-bio.com 网址: http://www.xj-bio.com