有机微量元素应用研究
时间:2006-04-13 来源:河南畜牧网 作者:admin 点击：
有机微量元素应用研究 作者：邝声耀 文章来源：四川省畜牧科学研究院1 生化特性
有机微量元素可分为金属络合物（配体化合物）和螯合物两类。络合剂有蛋白质、氨基酸、糖。有机酸等天然有机物。金属络合物是由一个中心离子（或原子）如（Fe2+、Cu2+、Zn2+等）和配位体以
有机微量元素应用研究 作者：邝声耀 文章来源：四川省畜牧科学研究院1 生化特性
有机微量元素可分为金属络合物（配体化合物）和螯合物两类。络合剂有蛋白质、氨基酸、糖。有机酸等天然有机物。金属络合物是由一个中心离子（或原子）如（Fe2+、Cu2+、Zn2+等）和配位体以共价键相结合所形成的复杂离子或分子。配位体是指那些含有可提供孤对电子的分子，有机分子中的氮、氧、硫都可提供抓对电子，这些供体可与金属离子发生配位作用，从而形成复合物。螯合物是一种特殊的络合物，是指一个或多个基团与一个金属离子进行配位反应而生成的具有环状结构的络合物。
2 生物利用率
许多研究证明，有机微量元素比无机盐有更高的生物利用率，且对动物生长、生殖、健康及饲料转化率等有明显的促进作用。
Carlson在仔猪断奶后28 d的饲养试验中，在仔猪饲料中加入50mg／kg铜蛋白螫合物（百乐铜），结果发现比加入 250 mg／kg
CuSO4的对照组，日增重显著提高。在妊娠母猪日粮中添加200mg/kg氨基酸螯合铁，有相当多的铁通过胎盘进入胎儿体中，可降低胎儿死亡率，提高仔猪出生重和断奶重，说明螯合铁可通过胎盘转运进入发育中的胚胎（无机铁无法通过）。有机铁的效价相当于
FeSO4的 125％～185 ％。又如用有机锌饲喂断奶仔猪，结果表明加入80 mg/kg有机锌比加入55 mg／kg无机锌组，可提高日增重
7．09％、采食量 14．39％和血清锌的含量 17． 15％，且碱性磷酸酶活性提高了20．16 ％。 Whdekind（1994）指出，有机锌的效价相对于ZnSO4为206
％。
有机微量元素，由于其特殊的结构，具有较好的化学稳定性，分子内电荷趋于中性，缓解了矿物质之间的拮抗作用，在消化过程中降低了pH值。脂类、纤维、胃酸等物质的影响，有利于动物机体对金属离子的充分吸收和利用。
有机微量元素还具有增强抗病力，提高免疫应答反应，发挥抗病、抗应激作用。有机微量元素如氨基酸螯合物，既提供动物机体所需要的氨基酸，又提供微量元素，适口性好，毒副作用小，安全性好，吸收率高，易转运，可加强动物体内酶的活性，提高蛋白质、脂肪和维生素的利用率，从而促进动物生长。由于有机微量元素生物学效价高，在日粮中少量添加即可代替高剂量的无机盐，从而减少动物微量元素排出量，减少对环境的污染。
3 吸收机理
有机微量元素是利用配位体的转运系统吸收，而不是金属的转运系统。如氨基酸、蛋白螫合物分别利用氨基酸、肽的吸收通道。通过氨基酸和肽的转运系统，螯合物完整地透过肠粘膜层进入血液，大大地提高了微量元素的利用率。
有机微量元素受到配位体的保护，不易受胃肠道内木利于金属吸收的物理化学因素影响。有机微量元素分子内电行趋于中性，在体内pH值环境下溶解度好，吸收率高，易于被小肠粘膜吸收进入血液，供给周身细胞需要。
4 生产应用
4．l 猪
4．1．1 哺乳仔猪 国内外研究表明，有机微量元素铁可通过母猪胎盘和母乳传递给仔猪，从而促进仔猪生长发育，预防缺铁性贫血，降低乳猪死亡率。Close（2001）研究发现，在妊娠母猪或哺乳母猪日粮里添加有机铁，仔猪断奶重增加，血液中Hb升高，证明有机铁通过胎盘容易进入胚胎。英国Darnelcy（1993）研究报道，母猪在l～8胎次产前28d开始采食有机铁（56．7
g／头·d），平均每胎育成离乳仔猪头数提高7．l％，仔猪死亡率降低
26．8％。
4．1．2 断奶仔猪 有机微量元素应用于断奶仔猪有显著效果。 Ward研究证实，添加 250 mg／kg蛋氨酸锌可使断奶仔猪生长速度、采食量与饲料转化率分别提高5％～8％、3％～4％与1％～11％，保育期末体重增加
0．63～0．90kg。
4．1．3 生长育肥猪 添加有机微量元素可提高生长育肥猪日增重和饲料利用率，改善了胭体品质。澳大利亚大型集约化养猪场BMI进行了硫酸铜（CuSO4）和蛋白质螯合铜（百乐铜）对比试验，结果表明，生长育肥猪日粮中添加百乐铜可提高日增重5％，提高饲料报酬3％，粪中铜水平公猪从每千克373mg降至198mg，母猪从每千克372mg降至200mg，其屠宰率、瘦肉率均有所提高。
4．1．4 改善猪肉品质 通过添加有机微量元素，可改善肉质，提高养猪经济效益。根据消费者的爱好，可通过添加各种有机微量元素改善猪肉的口感和香味，开发营养增强产品。如改变猪肉中脂肪酸的组成，增加肌肉间的脂肪，减少猪肉中的含水量，提高ω-3和ω-6脂肪酸含量，生产富含维生素的猪肉等。如用有机硒喂养猪而开发出的富硒猪肉产品，目前已成功在韩国上市。
4．2 家禽
4．2．1 肉禽 李德发用0．3％氨基酸锌、锰代替天机盐饲喂肉仔鸡，使日增重提高6．6％，饲料消耗率降低5．7％，腿病发生率下降9．9％。王邦仁（1992）用氨基酸铜、铁饲喂肉鸡，提高增重5．28％，提高饲料报酬2．95％，提高出栏重24．1g。
4.2．2 蛋禽 试验表明，饲料中添加有机微量元素，蛋鸡总产蛋率比木添加和添加无机盐的对照组分别提高21.02％和12．8％，蛋中微量元素含量也显著提高。美国奥特奇公司进行的有机硒（赛乐硒）试验表明，每只种鸡一生可多产7枚种蛋，孵化率提高2．15％，繁殖率提高1．6
％，死胎率降低1．45％，蛋壳强度得到改善。
4．3 水产 有机微量元素可促进水产动物生产性能，提高饲料转化率和成活率。鲤鱼日粮中添加试验表明，增重提高37．2 ％～61．8％，饵料系数由2．4降低为l．4～1．7赵元风，1994）。尼罗罗非鱼试验表明，日增重提高35．5％，饲料利用率提高24．2％，成活率提高8．3％，饲料成本下降24．3％（李家成，1994）。美国Auburn大学Lovell教授研究发现，有机硒在鲶鱼和娃鱼养殖生产中的生物利用率在所有测定指标上均高于无机盐亚硒酸钠。在促进生长、肌肉贮留硒水平和肝脏硒水平指标上，有机硒的生物利用率高于无机硒2～4．5倍；饵料添加有机硒组（赛乐硒）的鱼的抗体滴度是添加无机硒组鱼的2倍，死亡率是无机硒组的50
％，生长速度提高2％。
4．4 反刍动物 马、牛、羊饲料中添加有机微量元素，可提高其生产性能，减少疾病发生。在肥育牛日粮中添加蛋氨酸锌，可使牛日增重提高8．6％，饲料利用率提高10
％（张照熙，1996）。Lawrence教授给母马补加酵母硒，提高了母马血清硒水平以及母马初乳和常乳中的硒水平。母马日粮添加有机硒（赛乐硒3
mg）使产马驹时间缩短一半，硒转移给马驹的速度提高2倍。
5 问题与对策
有机微量元素作为新一代高效绿色营养添加剂，有良好的市场应用前景。但目前实际应用中还存在一些问题，有待进一步研究解决。
5.1 降低生产成本 市场上进口的有机微量元素奥特奇百乐铜、铁、锌系列产品，售价是无机盐的10借以上，难以在实际生产中大量应用。国内生产厂家也还没有研制出降低生产成本的新工艺、新方法，今后应对产品配方、工艺设计进行重点研究，选择合适的生产工艺路线，降低生产成本。
5．2 提高产品质量 有机微量元素产品的质检方法还没有得到很好解决。当前有机微量元素产品的定性定量分析，通常采用的分光光度法、电位法等并不适合产品的定性定量分析，难以确定其有机螯合度或络合度的质量，很难规范有机微量元素的生产、销售和应用。建立定性、定量的检测新技术，是今后研究工作的重点。
5．3 研究作用机理 近年来，虽然越来越多的人接受金属氨基酸螯合物和蛋白盐利用肽与氨基酸的吸收机制，而并非小肠中普通金属的吸收机制，但这只是推测，还需要进一步研究证实。
5．4 探讨最佳剂型 适合动物机体的最佳螯合物（络合物）结构形式、最佳添加时间和剂量。不同螯合剂组成的有机微量元素、不同的动物、不同日粮营养水平、不同生理条件，都影响动物有机微量元素需要量，因此需要继续深入研究。
有机微量元素可分为金属络合物（配体化合物）和螯合物两类。络合剂有蛋白质、氨基酸、糖。有机酸等天然有机物。金属络合物是由一个中心离子（或原子）如（Fe2+、Cu2+、Zn2+等）和配位体以共价键相结合所形成的复杂离子或分子。配位体是指那些含有可提供孤对电子的分子，有机分子中的氮、氧、硫都可提供抓对电子，这些供体可与金属离子发生配位作用，从而形成复合物。螯合物是一种特殊的络合物，是指一个或多个基团与一个金属离子进行配位反应而生成的具有环状结构的络合物。
2 生物利用率
许多研究证明，有机微量元素比无机盐有更高的生物利用率，且对动物生长、生殖、健康及饲料转化率等有明显的促进作用。
Carlson在仔猪断奶后28 d的饲养试验中，在仔猪饲料中加入50mg／kg铜蛋白螫合物（百乐铜），结果发现比加入 250 mg／kg
CuSO4的对照组，日增重显著提高。在妊娠母猪日粮中添加200mg/kg氨基酸螯合铁，有相当多的铁通过胎盘进入胎儿体中，可降低胎儿死亡率，提高仔猪出生重和断奶重，说明螯合铁可通过胎盘转运进入发育中的胚胎（无机铁无法通过）。有机铁的效价相当于
FeSO4的 125％～185 ％。又如用有机锌饲喂断奶仔猪，结果表明加入80 mg/kg有机锌比加入55 mg／kg无机锌组，可提高日增重
7．09％、采食量 14．39％和血清锌的含量 17． 15％，且碱性磷酸酶活性提高了20．16 ％。 Whdekind（1994）指出，有机锌的效价相对于ZnSO4为206
％。
有机微量元素，由于其特殊的结构，具有较好的化学稳定性，分子内电荷趋于中性，缓解了矿物质之间的拮抗作用，在消化过程中降低了pH值。脂类、纤维、胃酸等物质的影响，有利于动物机体对金属离子的充分吸收和利用。
有机微量元素还具有增强抗病力，提高免疫应答反应，发挥抗病、抗应激作用。有机微量元素如氨基酸螯合物，既提供动物机体所需要的氨基酸，又提供微量元素，适口性好，毒副作用小，安全性好，吸收率高，易转运，可加强动物体内酶的活性，提高蛋白质、脂肪和维生素的利用率，从而促进动物生长。由于有机微量元素生物学效价高，在日粮中少量添加即可代替高剂量的无机盐，从而减少动物微量元素排出量，减少对环境的污染。
3 吸收机理
有机微量元素是利用配位体的转运系统吸收，而不是金属的转运系统。如氨基酸、蛋白螫合物分别利用氨基酸、肽的吸收通道。通过氨基酸和肽的转运系统，螯合物完整地透过肠粘膜层进入血液，大大地提高了微量元素的利用率。
有机微量元素受到配位体的保护，不易受胃肠道内木利于金属吸收的物理化学因素影响。有机微量元素分子内电行趋于中性，在体内pH值环境下溶解度好，吸收率高，易于被小肠粘膜吸收进入血液，供给周身细胞需要。
4 生产应用
4．l 猪
4．1．1 哺乳仔猪 国内外研究表明，有机微量元素铁可通过母猪胎盘和母乳传递给仔猪，从而促进仔猪生长发育，预防缺铁性贫血，降低乳猪死亡率。Close（2001）研究发现，在妊娠母猪或哺乳母猪日粮里添加有机铁，仔猪断奶重增加，血液中Hb升高，证明有机铁通过胎盘容易进入胚胎。英国Darnelcy（1993）研究报道，母猪在l～8胎次产前28d开始采食有机铁（56．7
g／头·d），平均每胎育成离乳仔猪头数提高7．l％，仔猪死亡率降低
26．8％。
4．1．2 断奶仔猪 有机微量元素应用于断奶仔猪有显著效果。 Ward研究证实，添加 250 mg／kg蛋氨酸锌可使断奶仔猪生长速度、采食量与饲料转化率分别提高5％～8％、3％～4％与1％～11％，保育期末体重增加
0．63～0．90kg。
4．1．3 生长育肥猪 添加有机微量元素可提高生长育肥猪日增重和饲料利用率，改善了胭体品质。澳大利亚大型集约化养猪场BMI进行了硫酸铜（CuSO4）和蛋白质螯合铜（百乐铜）对比试验，结果表明，生长育肥猪日粮中添加百乐铜可提高日增重5％，提高饲料报酬3％，粪中铜水平公猪从每千克373mg降至198mg，母猪从每千克372mg降至200mg，其屠宰率、瘦肉率均有所提高。
4．1．4 改善猪肉品质 通过添加有机微量元素，可改善肉质，提高养猪经济效益。根据消费者的爱好，可通过添加各种有机微量元素改善猪肉的口感和香味，开发营养增强产品。如改变猪肉中脂肪酸的组成，增加肌肉间的脂肪，减少猪肉中的含水量，提高ω-3和ω-6脂肪酸含量，生产富含维生素的猪肉等。如用有机硒喂养猪而开发出的富硒猪肉产品，目前已成功在韩国上市。
4．2 家禽
4．2．1 肉禽 李德发用0．3％氨基酸锌、锰代替天机盐饲喂肉仔鸡，使日增重提高6．6％，饲料消耗率降低5．7％，腿病发生率下降9．9％。王邦仁（1992）用氨基酸铜、铁饲喂肉鸡，提高增重5．28％，提高饲料报酬2．95％，提高出栏重24．1g。
4.2．2 蛋禽 试验表明，饲料中添加有机微量元素，蛋鸡总产蛋率比木添加和添加无机盐的对照组分别提高21.02％和12．8％，蛋中微量元素含量也显著提高。美国奥特奇公司进行的有机硒（赛乐硒）试验表明，每只种鸡一生可多产7枚种蛋，孵化率提高2．15％，繁殖率提高1．6
％，死胎率降低1．45％，蛋壳强度得到改善。
4．3 水产 有机微量元素可促进水产动物生产性能，提高饲料转化率和成活率。鲤鱼日粮中添加试验表明，增重提高37．2 ％～61．8％，饵料系数由2．4降低为l．4～1．7赵元风，1994）。尼罗罗非鱼试验表明，日增重提高35．5％，饲料利用率提高24．2％，成活率提高8．3％，饲料成本下降24．3％（李家成，1994）。美国Auburn大学Lovell教授研究发现，有机硒在鲶鱼和娃鱼养殖生产中的生物利用率在所有测定指标上均高于无机盐亚硒酸钠。在促进生长、肌肉贮留硒水平和肝脏硒水平指标上，有机硒的生物利用率高于无机硒2～4．5倍；饵料添加有机硒组（赛乐硒）的鱼的抗体滴度是添加无机硒组鱼的2倍，死亡率是无机硒组的50
％，生长速度提高2％。
4．4 反刍动物 马、牛、羊饲料中添加有机微量元素，可提高其生产性能，减少疾病发生。在肥育牛日粮中添加蛋氨酸锌，可使牛日增重提高8．6％，饲料利用率提高10
％（张照熙，1996）。Lawrence教授给母马补加酵母硒，提高了母马血清硒水平以及母马初乳和常乳中的硒水平。母马日粮添加有机硒（赛乐硒3
mg）使产马驹时间缩短一半，硒转移给马驹的速度提高2倍。
5 问题与对策
有机微量元素作为新一代高效绿色营养添加剂，有良好的市场应用前景。但目前实际应用中还存在一些问题，有待进一步研究解决。
5.1 降低生产成本 市场上进口的有机微量元素奥特奇百乐铜、铁、锌系列产品，售价是无机盐的10借以上，难以在实际生产中大量应用。国内生产厂家也还没有研制出降低生产成本的新工艺、新方法，今后应对产品配方、工艺设计进行重点研究，选择合适的生产工艺路线，降低生产成本。
5．2 提高产品质量 有机微量元素产品的质检方法还没有得到很好解决。当前有机微量元素产品的定性定量分析，通常采用的分光光度法、电位法等并不适合产品的定性定量分析，难以确定其有机螯合度或络合度的质量，很难规范有机微量元素的生产、销售和应用。建立定性、定量的检测新技术，是今后研究工作的重点。
5．3 研究作用机理 近年来，虽然越来越多的人接受金属氨基酸螯合物和蛋白盐利用肽与氨基酸的吸收机制，而并非小肠中普通金属的吸收机制，但这只是推测，还需要进一步研究证实。
5．4 探讨最佳剂型 适合动物机体的最佳螯合物（络合物）结构形式、最佳添加时间和剂量。不同螯合剂组成的有机微量元素、不同的动物、不同日粮营养水平、不同生理条件，都影响动物有机微量元素需要量，因此需要继续深入研究。
