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氨基酸螯合铁及在仔猪生产中的应用
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铁是动物必需微量元素之一，是血红蛋白和肌红蛋白的必需组成成分，并与细胞色素酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、乙酰辅酶A、琥珀酸脱氢酶、黄嘌呤氧化酶的活性密切相关。铁参与机体组织内氧的正常运输，直接影响机体的能量和蛋白质代谢，而且还会影响动物体的免疫机能[1]。 １铁添加剂的发展： 铁添加剂的发展经历了三个阶段，相应的有三代产品。第一代为无机盐类，常用的有硫酸亚铁、碳酸亚铁等。由于价格低，对饲料成本影响不大，所以，无机盐类铁添加剂至今仍得到广泛应用。第二代为简单的有机酸盐类，如柠檬酸亚铁、富马酸铁等，由于前两类铁源生物学效价低，影响饲料中其它有效成分，再加上人们的环保意识逐渐加强，促使研究者开发更为有效、安全的铁添加剂。美国最先利用动植物蛋白质和铁元素制备的蛋白铁，用于产前母猪以预防哺乳仔猪贫血。于是，第三代铁添加剂—螯合铁问世，氨基酸螯合铁就是其中的一种，由于具有独特的优点，吸引了众多的研究者和生产商。 2氨基酸螯合铁的特点： 2.1容易吸收 机体吸收营养的主要部位是小肠，其内环境PH值为7.2，在这种环境条件下，FeSO4等无机矿物质中的铁离子，在胃中易与植酸等形成难溶络合物，在肠中不易再度溶解，从而减少了铁的吸收。但氨基酸螯合铁在胃中很稳定，不易形成络合物，能被很好的吸收。 2.2生物利用率高 结构决定功能，氨基酸螯合铁具有较好的生物学功能也由其结构决定。当Fe被动物摄入后，Fe2+需要载体分子与之构成元素螯合物形式，才能穿过细胞膜。螯合分子内电荷趋于中性，在胃肠道内溶解性好，能迅速将Fe2+运送到肠道，借助肽或氨基酸的吸收途径被小肠粘膜吸收。吸收后Fe2+在血液中与某些蛋白质结合被运输到机体所需部位，发生功效。而氨基酸鳌合铁既是机体吸收金属离子的主要形式，又是动物体内合成蛋白质过程中的中间物质，所以它不仅吸收快，而且可以节省许多生化过程，节约体能消耗，使其具有较高的生物学效价。同时，氨基酸鳌合铁对饲粮中其它营养成分影响较小，属绿色饲料添加剂，有利于环境保护，是一种发展前景良好的铁添加剂[2,3]。 2.3不影响维生素的效价 无机金属离子在饲料的生产贮运中容易发生氧化还原反应，如Fe2+易氧化成Fe3+,。这种氧化产物或氧化还原反应过程会氧化或催化破坏饲料中的维生素，同时也损失了微量元素。而三价铁离子可直接或间接氧化破坏维生素。但是氨基酸螯合铁稳定常数大，游离的铁离子甚微，不足以形成三价铁离子而氧化破坏维生素[4]。实验证明，大多数维生素对Fe2+氧化物的催化性都很敏感，如维生素C当有0．0002mol／L Fe2+存在时，其分解可快1000倍，因此以螯合物的形式添加Fe2+，则可防止维生素的破坏。 2.4提供必需和非必需氨基酸 机体摄入微量元素氨基酸螯合物，可同时满足对微量元素和氨基酸的双重需要。现有产品蛋氨酸铁，除为仔猪补充铁离子外，还提供仔猪生长所必需的蛋氨酸。甘氨酸铁中的络合离子甘氨酸，是哺乳动物合成血红素吡咯环的主要原料，补饲甘氨酸铁对血红素合成十分有利。 3氨基酸螯合铁在仔猪生产中的应用效果 3.1预防仔猪贫血，有益仔猪健康生长 仔猪贫血是养猪业一大疾患，黄国清[5]（1998）研究发现仔猪在产后第4d就容易出现贫血，从而导致仔猪白痢、增重减慢、死亡率提高。发病率高达30%－50%，死亡率15%－20%[6]。在现代化、集约化养猪生产中，常因仔猪缺铁性贫血而造成巨大损失，因而必须对仔猪进行补铁。虽然肌肉注射右旋糖苷铁或在母猪乳头上涂抹铁剂是解决仔猪补铁的有效途径之一，但在实际生产中发现上述仔猪补铁方式投药困难、操作繁琐、耗费大量人力、造成仔猪强烈应激、成本较高、注射部位吸收差、宰后影响胴体品质。因此，探寻一种既能克服上述补铁方法的缺陷，又经济有效的仔猪补铁方式一直是动物营养和养猪界的研究热点。利用氨基酸鳌合铁由母猪直接给仔猪补铁，免去仔猪肌肉注射铁剂补铁，而且方便快捷、避免仔猪应激，又利于环境保护，是一种促进养猪业可持续发展的仔猪补铁方式。 在仔猪生产中应用氨基酸螯合铁可预防仔猪贫血，有益仔猪健康生长。马康才等[7]（1990）研究报道，母猪在临产前2周每天口服4g蛋氨酸铁可使新生仔猪红细胞数明显提高，血红蛋白和血铁含量也有不同程度提高，并提高仔猪初生重及成活率。徐建雄等[8]（1993）报道，在妊娠母猪最后1个月和产后20d的日粮中添加60mg/kg蛋氨酸铁，仔猪补料中添加100mg/kg蛋氨酸铁，能显著提高仔猪生长速度，增强仔猪抗病力。许丽等[9]（1994）研究了甘氨酸螯合铁预防仔猪贫血的效果，结果表明，母猪产前2周和产后3周采食含甘氨酸铁的日粮（150g/kg），仔猪生后不补任何铁剂，可获得与肌注右旋糖苷铁相同的增重和预防贫血的效果。华卫东等[10]（2002）在产前1个月的杜洛克母猪日粮及乳猪料中添加赖氨酸铁和甘氨酸铁，结果表明：相对于硫酸亚铁组仔猪的21日龄重，赖氨酸铁和甘氨酸铁组分别提高了8.8%和3.89%，补充氨基酸鳌合铁的母猪母乳铁、血清铁和血红蛋白含量均提高。王纪亭等[11]在妊娠后期母猪和仔猪日粮中添加甘氨酸鳌合铁，结果发现，添加甘氨酸螯合铁的母猪所产仔猪初生重比对照组提高42%-44%，仔猪28日龄内死亡率降低4.5-9个百分点，仔猪7日龄血液中铁的含量提高24.7%-89.4%，母猪初乳中铁的含量比对照组提高39%。结果表明，妊娠后期母猪日粮中添加甘氨酸鳌合铁能有效预防仔猪的缺铁性贫血。 3.2氨基酸鳌合铁对仔猪免疫的影响 新生仔猪没有免疫能力，主要靠从初乳中吸收免疫球蛋白。从初乳中获得的被动免疫水平在7日龄时会达到高峰，在随后的3周内很快下降，仔猪自身免疫能力在不断提高，但直到4～5周才开始作用，6周以后方趋于完善。缺铁不仅会直接导致仔猪贫血，还会使仔猪容易感染大肠杆菌等致病菌，从而导致腹泻等疾病。在这种情况下，仔猪仅靠从初乳中获取抗体是不够的，仔猪自身必须具有合成抗体的能力，而在合成抗体的酶系内，必须要有铁的存在。仔猪若缺铁，抗体的形成就会受到影响。仔猪补充铁尽管很重要，但必须保证适量，若补充铁过量，反而会刺激病原体（如大肠杆菌、沙门氏菌、变形杆菌等）的迅速增殖。若以无机铁作为猪日粮铁源添加剂，就容易导致铁在短时间内过量。刘惠芳等[12]研究结果发现，母、仔猪均补饲氨基酸鳌合铁，可显著提高哺乳仔猪断奶窝重和断奶成活率；同时极显著提高血清免疫球蛋白IgG水平和仔猪抗病能力。 4氨基酸鳌合铁的研究和应用前景 无论从提高仔猪生产的效益，还是从环境保护角度来讲，以氨基酸螯合铁作为仔猪日粮铁源添加剂，都具有很大的潜力。但因其生产工艺复杂，成本较高，从而限制了其在当前生产中的广泛应用。尽管如此，由于氨基酸鳌合铁具有较高的生物效价和营养功能，同时作为一种有发展前景的铁添加剂，为促进其推广和应用，应在以下几个方面研究突破：①深入研究其作用机理和吸收代谢机制；②研究其对机体造血机能的影响；③进一步简化生产工艺，降低生产成本；④评价其经济效益和社会效益。 |
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