微量元素氨基酸螯合物是一種新型有機礦物元素添加劑,被人們稱為第三代微量元素添加劑。國外從20世紀70年代就已開始進行研究,我國研究此產品始于20世紀80年代中期。經過多年努力探索,我國一些企業已經研制生產出微量元素氨基酸螯合物添加劑,在養豬業上的研究與應用引起了普遍關注和重視。一、微量元素氨基酸螯合物的定義微量元素氨基酸螯合物是由可溶性金屬鹽中的金屬元素離子同氨基酸按一定摩爾比(1-3),以共價鍵結合而成。水解氨基酸的平均分子量約為150,所生成的螯合物分子量不超過800。可作為螯合物中心離子且具有營養意義的金屬微量元素主要有銅、鐵、鋅、錳、鉻和鈷,使用的氨基酸有蛋氨酸、賴氨酸、甘氨酸等。既可以制成單體氨基酸螯合物,如蛋氨酸鋅、甘氨酸鐵等;也可以制成復合氨基酸螯合物,如蛋白微素精、3D等產品。二、微量元素氨基酸螯合物的特點1.穩定性好,吸收利用率高微量元素氨基酸螯合物中金屬離子被封閉在螯合物的螯環內,性質較為穩定,極大地降低了對飼料中添加的維生素等氧化破壞作用,在存在氯化膽堿、水分較高、貯藏條件較差的預混料中表現更為突出(徐學明等,2002;葉彩芳等,2003);保護了微量元素不被植酸奪走而排出,避開了消化道內大量二價鈣離子的拮抗作用,使金屬微量元素順利到達吸收部位,相對地改善了微量元素在機體內的存留和釋放利用,而消化吸收和動員利用速度都大大提高。東北農業大學研究表明,在常規日糧背景下,以氨基酸螯合物形態存在的微量元素吸收率是無機態微量元素的1.8-4.0倍。王明鎮等(2008)在早期斷奶仔豬飼糧中添加120mg/kg氨基酸螯合鐵,可提高鐵元素的表觀消化率。2.生物學效價高微量元素氨基酸螯合物是動物機體吸收金屬離子的主要形式,又是動物體內合成蛋白過程的中間物質,不僅吸收快,而且可以減少許多生化過程,節約體能消耗,因而具有較高的生物學效價。韓希福等(1994)用蛋氨酸螯合鐵、鋅、錳、鈷喂豬和雞,糖類和蛋白質消化率分別提高約20%和15%。周桂蓮等(2000)用大鼠研究了不同鐵源的相對生物學效價,設硫酸亞鐵為100%,賴氨酸螯合鐵為101.73%-148.31%(平均為124.3%),甘氨酸螯合鐵為107.75%-147.19%(平均為118.5%)。測定純合、常規、高銅和高植酸四種日糧背景下氯化亞鐵、甘氨酸螯合鐵、賴氨酸螯合鐵的鐵吸收率表明,螯合鐵吸收率顯著地高于氯化亞鐵,螯合鐵在吸收、轉運和利用方面都優于無機鐵鹽。田科雄等(2003)研究結果表明,豬對銅、鐵、鋅、錳的蛋氨酸羥基類似物的螯合物—Cu?MHA和?Zn?MHA的生物學利用率分別極顯著高于CuSO4﹒H2O和ZnSO4﹒H2O,Fe?MHA和Mn?MHA的生物學利用率分別顯著高于FeSO4﹒H2O和?MnSO4﹒H2O;Cu?MHA、FeMHA、Zn?MHA和Mn?MHA的相對生物學效價(以相應的硫酸鹽為100%)分別為191.47%、142.44%、191.74%和147.30%。而余斌等(2002)在仔豬日糧中添加200mg/kg賴氨酸銅或硫酸銅來源的銅,均可顯著提高脂肪的消化率,對氮的消化率、沉積率有一定的提高,兩種銅源對仔豬養分的利用率無顯著差異。3.抗病和抗應激作用微量元素氨基酸螯合物能夠增強殺菌能力,提高免疫反應,緩解應激,提高生產性能。Daniels(1990)給豬飼喂40mg/kg蛋氨酸鋅時感染豬痢疾,豬死亡率下降。Spears(1992)在仔豬出生后3天飼喂添加蛋氨酸鐵飼料,比飼喂添加硫酸亞鐵飼料的仔豬死亡率降低30.4%。Laveme??Schugcl指出,在接種、去勢、應激、疾病、嚴酷氣候和變更日糧組分時,喂給蛋氨酸鋅對豬有良好作用。李麗立等(1995)給哺乳仔豬分別飼喂含復合氨基酸鐵、硫酸亞鐵+復合氨基酸鐵日糧,豬白痢發病率分別比飼喂硫酸亞鐵日糧降低27.78%和10.48%。王勝林等(2004)在飼糧中添加蛋氨酸鋅,能促進生長豬在高溫條件下采食,提高日增重,料重比有不同程度的降低。吳玉臣等(2008)測定發現氨基酸螯合鋅能顯著提高斷奶仔豬血清中總蛋白、白蛋白、球蛋白和免疫球蛋白IgA、IgM、IgG的含量,顯著提高血清中抗體水平和淋巴細胞轉化率。王勇等(2010)在28日齡的杜×長×大三元雜交斷奶仔豬飼料中添加100?mg/kg甘氨酸鋅能夠促進斷奶仔豬生長、提高斷奶仔豬的免疫機能。劉詳銀等(2013)在母豬日糧中添加甘氨酸鐵絡合物60?mg/kg,乳豬日糧中添加甘氨酸鐵絡合物100?mg/kg飼喂,總產仔數、活仔數、初生窩重和初生均重分別比對照組提高5.14%、6.30%、7.50%和1.38%;試驗組仔豬日增重比對照組提高8.12%,成活率則提高2.52%;母豬初乳鐵含量、胎盤鐵含量、乳豬臍帶鐵含量和乳豬血液鐵含量分別比對照組提高39.09%、62.35%、73.93%和89.37%;仔豬黃痢、白痢、副傷寒分別下降84%、78.57%、20%。4.減少環境污染飼料中添加高銅(250mg/kg硫酸銅)可加快生長肥育豬的生長,提高飼料利用率。國內外許多養殖場廣泛采用添加高銅飼料喂豬,銅的添加量已經達到或超過豬的最小中毒劑量,大量未被吸收的銅隨糞尿排出體外,不但導致環境污染,而且直接影響動物健康和畜產品的食用安全。周桂蓮等(2000)以5mg/kg劑量向飼料中添加賴氨酸銅對仔豬日增重和耗料增重比的影響,與250mg/kg硫酸銅組間差異不顯著,添加5mg/kg賴氨酸銅的收益較好,又避免了高銅引起的環境污染。余德謙等(2005)采用有機銅、鐵、鋅源,按照NRC(1998)標準銅、鐵、鋅需要量的一半所配制的日糧,并沒有降低生長豬的生產性能,而且部分血液指標的變化不大,但其糞中的銅、鐵、鋅排泄量減少了30%左右。Pierce等(2005)對豬的研究發現,只需飼喂NRC規定量的50%的百樂TM有機微量元素,就能得到正常的瘦肉生長速率,糞便中微量元素的排泄量也有了顯著的減少,銅減少75%,鋅50%,鐵14%。賈久滿等(2006)在仔豬和中豬日糧中用低劑量的氨基酸螯合微量元素代替高劑量的無機微量元素,可使仔豬和中豬的生產性能均有提高的趨勢,糞便中微量元素的排泄量顯著減少,銅排放量減少58%-63%,鋅排放量減少12%左右,錳和鐵也有一定程度的減少。黃志堅等(2007)分別在仔豬基礎日糧中添加150mg/kg源于硫酸銅的銅(對照組)以及105mg/kg源于煙酸銅的銅(試驗Ⅰ組)和105mg/kg源于蛋氨酸銅的銅(試驗Ⅱ組)飼喂仔豬30d,結果試驗組與對照組在ADG、ADFI、FCR以及血液生化指標如BUN、TP、T-SOD、CP等無顯著差異,但糞銅的含量比對照組降低了43.7%和45.7%,認為添加低劑量有機銅的吸收利用率比硫酸銅高,且可減少糞銅的排泄。何河等(2008)對生長閹公豬分別飼喂添加10、150、250mg/kg蛋氨酸銅和150、250mg/kg硫酸銅日糧30?d,結果飼喂蛋氨酸銅組ADG、F/G及表觀養分消化率具有明顯的優勢,血清銅含量隨飼糧銅水平的提高而發生顯著變化,而高銅組組間血清鋅差異不顯著,蛋氨酸組糞銅排泄量比硫酸銅組糞銅排泄量顯著降低,說明添加中等水平的有機蛋氨酸銅吸收利用率比高劑量硫酸銅高,且可減少糞銅、鋅的排泄。王琤韡等(2012)在日糧中添加67mg/kg或134mg/kg的蛋氨酸銅能有效地提高養分消化率和生長豬糞便的pH,并能減少糞便中銅的濃度。三、微量元素氨基酸螯合物的添加方式一種是用微量元素氨基酸螯合物全部取代飼料中添加的無機微量元素,由于目前微量元素氨基酸螯合物成本及售價較高,全部取代會提高飼料及飼養成本,因而限制了其應用,僅適合于在種畜禽及魚蝦等投入產出比較高的飼養品種使用。另一種添加方式是用微量元素氨基酸螯合物取代飼料中添加的部分無機微量元素,既節約成本,又能取得良好的飼喂效果,適用于一般飼養對象及飼料生產企業中,能夠發揮兩種不同添加劑的優勢。林映才等(2001、2002)在飼糧使用FeSO4基礎上,仔豬添加有機鐵制劑富血鐵300mg/kg、小豬添加富血鐵300-600mg/kg、生長豬添加250mg/kg配合使用,可提高不同階段豬生長性能,改善膚色和毛況,獲得良好的效果。郭海濤(2005)研究發現無機鐵與復合氨基酸螯合鐵混合使用的效果比單獨使用無機鐵好,提高斷奶仔豬日增重(8.9%),顯著降低料肉比(6.16%),極顯著降低腹瀉率(64.80%),對血液指標沒有顯著影響。張純等(2010)對28日齡斷奶三元雜交仔豬分別接受鋅添加量相同(100mg/kg)但鋅氨基酸螯合物(Zn-AAC)和無機鋅配合比例不同的處理日糧飼養28?d,結果發現Zn-AAC與無機鋅合用的飼喂效果優于單一使用,最佳配合比例為60%?Zn-AAC加40%無機鋅。四、微量元素氨基酸螯合物在養豬業上的應用1.哺乳仔豬仔豬缺鐵性貧血是目前困擾養豬業的一個重要問題,通常采取給3日齡內的乳豬注射鐵劑,費時費工。許麗等(1994)研究發現生后仔豬無論口服甘氨酸螯合鐵還是肌肉注射右旋糖酐鐵,其血紅蛋白和仔豬21日齡日均增重均無差異,說明口服甘氨酸螯合鐵和肌肉注射右旋糖酐鐵對仔豬有同樣的補鐵效果,可預防仔豬缺鐵性貧血而不需另外注射鐵劑。朱建平等(1997)在7日齡乳豬開食料中添加復合氨基酸微量元素絡合物,對照組使用無機鹽,結果乳仔豬成活率分別為94.94%和88.76%,日增重分別為232和216g/(頭.d),料肉比分別為0.857:1和0.907:1。劉惠芳等(2003)給母豬和哺乳仔豬均補飼氨基酸螯合鐵,可顯著提高哺乳仔豬斷奶窩重和斷奶成活率,極顯著提高了血清免疫球蛋白Ig水平,顯著提高仔豬抗病能力,并明顯表現有協同增強免疫力的作用。曾麗莉等(2003)和陳婉如等(2004)在妊娠和泌乳母豬以及哺乳仔豬飼糧中添加有機鐵在改善新生和哺乳仔豬鐵營養狀況方面的效果明顯優于無機硫酸亞鐵,在改善哺乳仔豬皮膚紅色方面的效果優于硫酸亞鐵,但有機鐵的以上改善效果尚不足以完全代替養豬生產中常用的鐵注射。馮一凡等(2012)在基礎日糧中分別添加90?mg/kg甘氨酸亞鐵和國外某企業生產的90?mg/kg有機鐵,結果表明:比添加90?mg/kg?FeSO4組顯著提高母豬產活仔數、健康仔數及平均出生窩重,降低死胎及木乃伊胎的數量;且能增加母豬血清和乳中的鐵含量,甘氨酸亞鐵能夠明顯增加新生仔豬血紅蛋白濃度、血清中鐵含量及肝臟和腎臟中鐵含量,有效降低了仔豬缺鐵性貧血。2.斷奶仔豬在斷奶仔豬日糧中添加微量元素氨基酸螯合物,可以提高生長速度。Pavlov等(1986)和Kuznetsov等(1987)分別報道,蛋氨酸鐵是早期斷奶仔豬有效的鐵源,在日糧中添加蛋氨酸鐵,日增重提高12.95%。徐建雄等(1993)在35-80日齡斷奶仔豬日糧中添加60mg/kg蛋氨酸鐵,使生長豬的日增重、飼料效率和經濟效益分別提高9.99%-12.98%、6.60%-10.61%、18.16%-28.47%。王立新等(2003)給斷奶仔豬分別飼喂氧化鋅和蛋氨酸鋅的日糧,補給量均為60mg/kg,結果蛋氨酸鋅組日均增重、飼料報酬分別比氧化鋅組提高5.91%和10.81%,血清鋅含量提高8.48%,血清AKP活性提高6.72%,多收入2.24元/頭。郭海濤(2005)在斷奶仔豬飼料中添加100mg/kg復合氨基酸螯合鐵比等劑量無機鐵更顯著促進仔豬生長,提高日增重(8.7%),顯著降低料肉比(7.73%),降低腹瀉率(16.7%),極顯著提高淄豬皮毛得分。于會民等(2007)在基礎日糧中添加150mg/kg“富鋅寶”(有效成分是甘氨酸鋅)飼喂斷奶仔豬,采食量提高2.9%,日均增重提高13.3%,料重比降低9.74%;可提高血液白細胞和淋巴細胞數量及血清球蛋白和抗體水平,降低腹瀉率和病死率;促進鋅銅吸收,提高血清鋅銅水平、銅鋅超氧化物歧化酶和乳酸脫氫酶活性,進而改善被毛發育狀況。李江濤等(2010)在含250?mg/kg高銅基礎日糧條件下,分別添加甘氨酸鐵150、100、50?mg/kg,甘氨酸鋅150、100、50?mg/kg,飼喂斷奶仔豬30?d,與添加150?mg/kg硫酸亞鐵+150?mg/kg硫酸鋅對照組相比,試驗3組的生產性能最佳,平均日增重提高了4.35%,料肉比降低了5.38%;能夠提高機體抗氧化酶的活性及血清鐵、鋅的含量,促進微量元素的吸收利用,減少排泄量,進而促進斷奶仔豬的生產性能。周作紅等(2012)在斷奶豬每kg日糧添加50-150?mg蛋氨酸銅以及添加250?mg硫酸銅對豬的生長均有促進作用,但添加蛋氨酸銅的作用要優于硫酸銅;對于蛋氨酸銅和硫酸銅的添加劑量及其組合方式取決于豬的不同生長階段。也有少數螯合物并不比無機鹽好的報道,李清宏等(2001)試驗表明,高劑量甘氨酸銅(250×10—6)對斷奶仔豬生產性能的影響與硫酸銅(250×10—6)基本一致,對血液指標的影響與硫酸銅差異不顯著。丁玉華等(2004)試驗結果發現,80mg/kg?Availazn(一種蛋氨酸復合鹽)顯著增加了血清中游離鋅水平和ALP的活性,對仔豬的生產性能卻影響不大。3.生長豬生長豬日糧中添加微量元素氨基酸螯合物,可不同程度提高日增重,改善飼料利用率。占海星等(1999)在飼料中添加51.2g/kg蛋氨酸鐵比使用32.68g/kg,硫酸亞鐵飼喂生長豬日增重提高9.56%,采食量提高1.88%,飼料報酬提高7.09%,血紅蛋白含量增加2.37g/100ml。尹兆正等(2005)在基礎日糧中分別添加0.1、0.15、0.2、0.25mg/kg?Se水平的蛋氨酸硒組比0.15mg/kg?Se水平的亞硒酸鈉日增重分別提高2.50%、7.51%、6.38%和4.42%,飼料轉化率分別降低了1.29%、5.50%、3.24%和1.94%;肌肉紅色色度分別提高了7.09%、13.79%、9.15%和10.31%,滴水損失率分別降低了8.64%、10.49%、12.96%和9.88%。蛋氨酸硒對豬的胴體特性無顯著影響。夏中生等(2007)用12.5%、25.0%和37.5%的氨基酸螯合鐵、銅、鋅、錳分別替代生長豬基礎日糧中相應無機元素的25%、50%和75%,對生長豬的生長性能有一定的改善作用,日均增重分別提高9.85%、7.51%、1.34%;料重比分別降低6.74%,7.45%、1.42%;血清中鐵、鋅、銅、錳含量均有所增加,微量元素螯合物替代無機元素的適宜比例為25%。許甲平等(2013)在日糧中添加300?g/t的稀土超微螯合包和0.3?mg/kg的酵母硒飼喂生長豬31d,可明顯提高生長豬的平均日增重、平均日采食量,降低料重比,有效降低生長豬的腹瀉率與死亡率;結果顯示,日糧中添加300?g/t的稀土超微螯合包和0.3?mg/kg的酵母硒可顯著改善生長豬的生長性能,提高機體的抗病能力。而余德謙等(2004)研究結果顯示,添加不同劑量賴氨酸銅(50、100、150和200mg/kg)的各組生長豬生產性能差異不大,但均比對照組提高,反映了高劑量有機銅對生長豬生長性能的促進作用并不顯著;結合試驗結果,50mg/kg銅(其中38mg/kg來源于賴氨酸銅)、96mg/kg的鐵和鋅可基本滿足生長豬的需要。4.肥育豬在肥育豬日糧中添加微量元素氨基酸螯合物,可以提高增重,降低飼料消耗。美國Zinpro公司資料表明,用蛋氨酸鋅飼喂肥育豬,比無機鋅組提高日增重8.8%,改善飼料效率5.9%。呂德福(1994)對生長肥育豬飼喂蛋白微素精,日增重提高9%-33%,料肉比下降8%-24%,屠宰率和瘦肉率均提高。趙洪亮等(1998)在肥育豬日糧中添加蛋氨酸銅,與添加蛋氨酸組和蛋氨酸+硫酸銅組比較,分別提高日增重17.6%和8.5%,降低飼料消耗12.1%和6.7%,頭均增重收入提高28%和13.2%。田科雄(2002)分別在日糧中添加佳樂美鐵100、200和300mg/kg,相應替代日糧中的20、40和60mg/kg無機鐵,日均增重分別提高2.11%、4.48%和6.32%,每千克增重耗料分別降低1.28%、3.53%和5.13%。王惠康等(2005)在日糧中添加蛋氨酸硒,具有提高育肥豬的日增重、屠宰率和瘦肉率的作用;顯著改善育肥豬的色澤,降低肌肉中失水率。肖俊武等(2012)在生長肥育豬后期添加200μg/kg蛋氨酸鉻,使豬的平均日增重提高5.25%,豬胴體長增加1.75cm,眼肌面積增加4.2cm2,添加有機鉻能使豬胴體長和眼肌面積增加,血液中胰島素含量略有增加,但差異不顯著。5.妊娠母豬妊娠母豬飼料中添加氨基酸螯合鐵,能夠顯著提高母豬繁殖性能,預防仔豬缺鐵性貧血。Ashmead(1977)研究發現氨基酸螯合鐵可以通過母豬胎盤和母乳傳遞給仔豬,從而促進仔豬生長,預防哺乳仔豬缺鐵性貧血。徐建雄等(1998)在母豬妊娠第93天至哺乳21天飼糧中添加60mg/kg蛋氨酸鐵螯合物,仔豬初生時不注射鐵劑組的血紅蛋白濃度較對照組仔豬提高15.67%,紅細胞含量高于對照組,仔豬的初生重、日增重和35日齡斷奶窩重與對照組相似,可有效防止仔豬缺鐵性貧血癥的發生。王紀亭等(2000)在產前1個月的母豬日糧中添加甘氨酸鐵500mg/kg,所產仔豬初生重比對照組提高42.4%,死亡率降低6.4%,血液中鐵含量提高24.9%;母豬初乳中鐵含量比對照組提高245%,3日齡仔豬不用注射鐵劑。黎日利等(2003)在經產母豬的日糧中用氨基酸微量元素螯合物替代無機微量元素,具有提高母豬繁殖性能和仔豬的生長性能的趨勢,試驗組與對照組平均窩斷奶仔豬數、平均斷奶體重、斷奶成活率差異顯著。石文艷(2005)在分娩前4周至分娩后3周基礎日糧中添加100mg/kg氨基酸螯合鐵,可以顯著提高仔豬斷奶重、斷奶窩重、斷奶仔豬頭數、日增重;可以提高母豬體內的鐵貯,從而達到預防仔豬貧血的效果。劉賢榮等(2007)在母豬產前產后和仔豬補料中添加“母子鐵”(氨基酸螯合鐵),不但補鐵效果可達到肌注“牲血素”的水平,而且仔豬出生均重增加13.67%,出生仔豬成活率提高3.66%,21d仔豬成活率提高6.35%;母豬分娩時血紅蛋白含量比對照組高16.4%。“母子鐵”是一種較理想的仔豬補鐵制劑。王磊(2009)試驗結果顯示,在母豬日糧中添加62.5g/t螯合鐵有利于哺乳仔豬的生長。賈瑞蓮等(2012)在基礎日糧中分別添加200ug/kg和400ug/kg的蛋氨酸鉻飼喂母豬,在下一胎可提高窩產仔數1.3-1.4頭,有效降低母豬哺乳期體重損失、有提高斷奶仔豬窩重的趨勢。綜上所述,微量元素氨基酸螯合物對豬具有一定的營養作用和生產效果,是微量元素添加劑更新換代的優良產品,應用前景廣闊。我國應該加強研制開發工作,探索生產成本廉價化和生產工藝簡單化的方法,注重提高產品質量,降低生產成本,盡快建立飼用微量元素氨基酸螯合物的產品質量標準,研究制定微量元素氨基酸螯合物質量檢驗與鑒別的確實有效方法,規范飼用微量元素氨基酸螯合物的生產、銷售和使用。探討微量元素氨基酸螯合物的理想添加水平、影響因素和作用機理,加強推廣應用工作,促進養豬業的迅速發展。