NRC第11版《豬營養需要》中有關微量元素營養的介紹

畜牧編輯 · 發表于 2015-9-21 10:32:40

　　作者：應朝陽湖南惠泉農牧科技發展有限公司董事長

　　美國研究委員會(簡稱NRC)自1998年出版第十版《豬營養需要》以來,時隔14年之久,于2012年推出了最新的第十一版《豬營養需要》。筆者認真研讀了該書英文原版的微量元素部分,本文試圖對該書涉及的豬微量元素營養研究進展作一介紹。

　　第一部分是綜述，新版在前版的基礎上,增加了最近十多年動物營養研究新進展，筆者將新版中各微量元素新增的知識或研究進展作為重點來逐一介紹。

　　銅
　　豬血紅蛋白的合成需要銅的參加,缺銅導致鐵的動員變差、血細胞生成異常。銅的生理需要量很低,一般5-6個ppm就可滿足需要。高銅的添加是利用其藥理作用來達到促進動物生長和提高繁殖效率的目的。

　　Yen等(2005)研究得出：以銅蛋白鹽化合物的形式每天額外添加14mg銅能提高母豬斷奶后7天內的發情配種率。

　　銅促生長等有益作用的機制還未完全清楚。銅抗微生物的作用是重要機制之一,但尚無足夠的證據證明這是唯一的或主要的作用機理。

　　已研究表明銅的作用獨立于抗菌藥物，與抗生素的促生長作用有可加性。

　　Luo和Dove（1996）的研究發現250ppm的高銅刺激脂肪酶和磷脂酶A的活性，由此提高斷奶仔豬日糧脂肪消化率。這個結果可以解釋為什么日糧中添加脂肪會增強豬對高銅的反應。

　　Bowland等(1961)、Cromvell等(1989b)發現銅的可利用性與其促生長作用具有相關性。

　　Zou等(1994b)報道,對仔豬隔天靜脈注射組氨酸銅18天,體增重和血清有絲分裂活性都提高了。說明銅的作用不一定都是通過在消化道抑菌完成的,在機體整體的代謝層面也能發揮作用。

　　Zhu等(2011)最近的研究表明175-250ppm的銅影響下丘腦食欲調控基因的mRNA表達。

　　鐵
　　鐵是紅細胞血紅蛋白、肌肉肌紅蛋白的組分,還是機體中許多代謝酶的成分。初生仔豬每天需要7-16mg鐵,而母豬奶水每升含鐵僅1mg，給母豬飼喂高水平的鐵化合物不論無機的還是有機的,都不足以提高奶水鐵含量達到防止仔豬缺鐵的程度。

　　斷奶仔豬鐵需要量，Rincker等(2005)、Lee等(2008)的研究結果高達200ppm，遠高于以前（Pickett等,1960）80ppm的研究結果。

　　血紅蛋白濃度是反映豬鐵營養狀況的可靠指標，并且易于測定。每升全血含血紅蛋白100克以上為正常,80克為臨界貧血,70克以下表明貧血。

　　貧血豬生長差，精神不振，被毛粗糙，皮膚褶皺，粘膜蒼白，生長快的貧血豬會因缺氧而死亡，貧血豬更容易發生傳染病。

　　雖然鐵能增加豬的血紅細胞數量，提高血紅蛋白的濃度，但要避免隨意和過量的添加，Lee等（2008）研究表明那將增加腹瀉率降低生長速度。

　　蛋氨酸和甘氨酸螯合鐵相對硫酸亞鐵的生物學效價在68%-180%之間。

　　鋅
　　鋅是許多金屬酶類包括DNA和RNA合成酶和轉移酶及多種消化酶的組分，并且與激素有關，如胰島素。因此它在蛋白質、碳水化合物、脂類的代謝中發揮著重要作用。Van Heugten等（2003）研究認為仔豬斷奶日糧中添加80ppm鋅就足夠了。

　　種豬的鋅需要量還沒有研究清楚，但應該比生長豬更高，原因是胎兒生長、乳的合成，子宮復原時的組織修復，以及公豬精子的產生都需要鋅。Payne等（2006）證實，在以硫酸鋅形式添加100ppm鋅的基礎日糧中,加有機鋅100ppm，增加窩產仔豬數和斷奶仔豬數。

　　生長豬缺鋅的典型癥狀是皮膚角化過度，即是所謂的皮炎。對仔豬而言，高氧化鋅依然是熱點課題，最新的研究結果表明，高銅和高鋅的作用效果具有可加性（Perez等，2011a）。另外，Hill等（2001）報道，高鋅的促生長作用與抗生素的效果有可加性。

　　錳
　　錳作為與碳水化合物、脂類和蛋白質代謝相關的多種酶的組成成分發揮作用。錳是線粒體過氧化物歧化酶（SOD）的必需組成之一，并且是硫酸軟骨素合成所必需,后者是骨有機質粘多糖的組成成份。錳的日糧需要量極低，但尚未很好確定。錳易過胎盤，因此母豬錳營養影響出生仔豬的錳營養狀況。母豬日糧增加錳水平，提高仔豬初生窩重、初乳和常乳中錳濃度，并改善發情間隔。

　　碘
　　關于碘的營養知識，第11版NRC的描述幾乎與第10版完全一致，沒有新增加的引用文獻，這表明近10多年，碘的營養研究稀缺。

　　玉米豆粕型的日糧中0.14ppm的碘可防止甲狀腺腫大，但其它的日糧類型怎么樣，最佳生長和繁殖性能下碘的需要量等等需要深入研究。

　　硒
　　硒是谷胱甘肽過氧化物酶的組成成分。缺硒的生化變化是谷胱甘肽過氧化物酶活性下降，因而血漿谷胱甘肽過氧化物酶水平是豬硒營養的可靠指標。硒和維生素E對公豬繁殖性狀的研究表明,兩者都能改善公豬繁殖的各項指標，總的來看，硒的添加效果比VE更顯著。（Marin Guzman等1997,2001a,b;Jacyno等，2002;Kolodziej和Jacyno，2005;Echererria-Alonzo等，2009）

　　硒的添加水平在0.1、0.3、0.5ppm時，與亞硒酸鈉相比，富硒酵母在豬體內的硒沉積量更高。當死胎率較高時，通過加硒（亞硒酸鈉或酵母硒）可以減少死胎的發生（Yoon和Mcmillan，2006）。在生長育肥豬中，血清硒濃度及血清過氧化物酶活性隨硒添加量增加而升高，至0.1ppm達到平臺，與亞硒酸鈉相比酵母硒引起反應的幅度較低。硒在5ppm以下時，對豬沒有毒性。而Kim和Maharn（2001a,b）研究表明5ppm以上的硒產生硒中毒，并且亞硒酸鈉比酵母硒毒性更嚴重來得更快。

　　鈷
　　鈷是維生素B12的組成成份，一般認為鈷是通過B12起作用，在不添加B12的情況下，腸道微生物使用Co合成B12起到重要作用。在商品飼料中B12的添加成為常規，那么，鈷是否還有其它作用？Stangl等報道，在未添加B12的日糧中添加1ppm的鈷時，血清和肝臟VB12水平沒有影響，但恢復了由于缺B12降低的肝過氧化氫酶和血清谷胱甘肽過氧化物酶的活性，暗示著鈷的代謝還有未被認知或不同于VB12的一面。鈷還未被NRC列入營養需要量表中。

　　鉻
　　用傳統的葡萄糖耐量試驗和胰島素挑戰試驗得出的比較穩定的結果能說明，鉻的作用是增強組織對胰島素的敏感性，提高胰島素效率。鉻對葡萄糖和胰島素的調節，是通過一種叫做鉻調寡肽的低分子量物質進行的。據報道，生物活性的鉻還能影響生長激素的分泌。對于生長育肥豬，相當多的研究表明，有機鉻提高了胴體瘦肉率，減少了脂肪比例，改善肉質。對日增重和飼料轉化率的影響，這些研究結果不一致。Lindemann認為與日糧的鉻水平、鉻形態、豬的鉻營養狀況以及日糧的氨基酸水平有關。

　　對母豬而言，有機鉻如蛋氨酸鉻和吡啶羧酸鉻都能增加窩產規模，即產仔數提高了，而其它繁殖性狀如發情間隔、受精率、分娩率及淘汰率沒有恒定的結果。由于肌肉是胰島素的靶組織，而肌肉是構成機體的最大組織,因此Lindemann等（2004）研究了單位體重的鉻攝入量對繁殖性能的影響。他們計算了在評價對鉻反應的葡萄糖耐受試驗和胰島素挑戰試驗中生長動物的鉻接受量，推算得到鉻劑量大約為每天7.5ug/kg體重。當這一數據引用到繁殖動物（根據它們的體重、采食量），需要在日糧中添加大約500-600ppb的鉻，才能達到按單位體重計算的生長動物的同等劑量。他們接著做了不同鉻添加水平下的繁殖試驗，以吡啶羧酸鉻的形式添加0、200、600、1000ppb的四個鉻水平，達兩個胎次，他們觀察到添加鉻對窩產仔數呈二次曲線反應，在600ppb時最高，這證實了這樣的假設，對限飼的繁殖動物提供營養不能以單位飼料含量或每天供給量來計算，而應以單位體重來供給。

　　盡管鉻的研究很活躍，但是豬對鉻的需要量還沒有定量研究的數據，因此也沒有被NRC列入需要量表中。

　　第二部分,營養需要量表的變化。第十版和第十一版的微量元素需要量見表1和表2。

　　表1 1998 版豬營養需要量，ppm

　　表2 2012 版豬營養需要量，ppm

　　新版中仍舊只給出六個微量元素的需要量,鈷和鉻仍未列入需要量表，與第十版相比,新版有以下四點明顯變化。

　　1.階段劃分的變化,原版生長豬從第一階段的3-5kg開始,至最后階段的80-120kg,而新版從5-7kg始,至100-135kg止。這樣的變化更符合生產實際,第一階段是教糟階段,一般仔豬具營養意義的采食教糟料要從兩至3周嶺以后開始，因為這時候母豬的奶水分泌逐漸進入高峰平臺期,而仔豬生長還在加快，母乳所供營養慢慢地不能滿足仔豬的需求,并且營養缺口還將進一步拉大,迫使仔豬尋求并接受新的營養來源，原版的3kg開始相對來說過早,沒有實際意義，5kg比較適當。另一方面也許反映了近年由于母豬飼養水平的提高仔豬生長加快了。最后階段延伸到100-135kg反映了當前養大豬的趨勢，因為母豬難養,增加產仔數也不容易，而提高肥豬出欄體重可提高每頭母豬年提供商品豬肉的數量，可有效減少母豬飼養量。換個角度看,由于遺傳育種的進展,當前肥豬廋肉率與與飼料效率也都提高了。因此豬出欄體重呈越來越大的趨勢。

　　2.種豬微量元素營養需要量的變化，是新版需要量的最大特點，原版中種公豬、懷孕母豬和哺乳母豬的需要量都是同樣的,沒有差異，而新版中,這三種不同功能或生理階段的種豬在不同微量元素需要量上有較大差異，并且與原版比,微量元素需要量有較多的提高,如種公豬的硒從0.15增加到0.3ppm,提高一倍,母豬的銅從5ppm增加到新版的10ppm(懷孕母豬)和20ppm(哺乳母豬),增加一倍以上, 母豬的鋅變化很大,從50ppm增加到100ppm, 翻了一倍,還有母豬的錳從20ppm增加到25ppm。

　　3.保育豬鐵需要量從第十版的10-20kg階段的80ppm增加到第十一版的11-25kg階段的100ppm。

　　4.生長豬硒需要量從原版的20-50kg階段0.15ppm提高到新版的25-50kg階段0.2ppm。

　　總結以上四點,仔豬飼料營養的起點階段更符合飼養實際,養大豬的趨勢得到NRC豬營養委員會的肯定，保育豬鐵需要量提高,生長豬和種公豬的硒需要量增加,母豬的鋅、銅、錳需要量大幅調高。

　　第三部分感悟與思考

　　新版《需要量》綜述了各微量元素的研究進展，給出了銅、鐵、錳、鋅、碘、硒各階段的基礎需要量，但新的研究仍然較少，微量元素之間的相互關系，協同與拮抗等方面幾乎沒有涉及，除六個微量元素之外，鉻、鈷等微量元素尚無推薦需要量，最佳生產性能、最佳免疫性能、最佳肉質等要求下的微量元素需要量沒有給出，不同效價微量元素來源對生產性能和需要量的影響研究基本空白，所有這些不完善之處，可以說都落后于生產實際需要。

　　那么，新版需要量對豬營養與飼料生產實踐有哪些啟發呢？

　　1．出欄體重的增加是養豬生產的趨勢，如何通過營養調控特別是礦物質微量元素的科學應用達到促進豬的骨骼發育、為大豬肌肉生長打造更大的骨架基礎,是值得深入研究的,我相信微量元素有用武之地。

　　2．母豬微量元素需要量的大幅提高,反映了多年來世界范圍內母豬繁殖效率的提升對營養要求的增加,也由于對種豬營養研究的深入、認識到母豬繁殖是周期性持續進行的長期系統工程，必須要用系統的眼光來提升母豬終身的繁殖力。從新版需要量看,母豬微量元素營養變化的重點是對鋅需要量成倍增加，母豬是成年甚至老年的繁殖動物，胎兒生長、泌乳等繁重工作消耗大量的鋅元素，體內元素水平逐胎下降，這也與年老動物對微量元素吸收功能下降有關，因此，對繁殖母豬要提供最優質的鋅源，不僅是數量上的增加，還要在質量上提供最易吸收利用的鋅源，如堿式氯化鋅、羥基蛋氨酸鋅等，其他元素也是如此。這樣更有利于其繁殖效率的提升，延長終身繁殖壽命，另外，有機鋅源對緩解或治療母豬易發生的蹄裂、乳房炎等癥狀都有很好的作用。鉻的最佳添加量仍需要繼續探討,有可能遠高于常規添加的200ppb。

　　3.銅的營養生理和藥理作用仍然值得高度重視。

　　銅的基礎營養生理作用是促進血紅蛋白的合成和作為一些抗氧化物質的組分，因此銅促進鐵的動員，與鐵有協同作用。另外，高銅的促生長作用不僅是抑菌的機制還有機體整體代謝層面的作用，從前認為小豬需要高銅，因為消化道發育不完善，高銅可以起到抗生素的抑菌抗腹瀉作用，而大豬不需要高銅，實際是大豬也有促生長作用，因為高銅吸收后，可促進生長激素的分泌，刺激采食量的提高，那么在現有的政策環境下，大豬不能用高銅怎么辦，選擇效價高，安全性高的堿式氯化銅或氨基酸螯合有機銅是解決辦法之一，母豬也是一樣。新版需要量大幅提高母豬銅的推薦量，說明母豬基礎生理需要的銅也提高了，值得豬配方師深入思考和高度重視。

　　4.仔豬的鐵營養需要重視和加強,但鐵的供給不是越高越好，過高不能吸收利用，還會增加細菌滋生導致腹瀉，這也是乳鐵蛋白抑菌的原理，關鍵是鐵的質量非常重要，選擇應用有機鐵是非常必要的，但不要為了皮紅毛亮而在很高的無機鐵水平上，添加很高水平的有機鐵，而應該是通過添加有機鐵將無機鐵降下來，使總鐵添加量不超過150ppm，通過效價的提升改善鐵營養狀況，促進血紅蛋白的合成和紅細胞數量的增加。

　　關于仔豬氧化鋅的應用,最新的研究表明，高鋅與高銅有可加效應，高鋅的情況下，不僅要高銅而且還要重視鐵的營養，因為都是二價離子，鋅過高會拮抗銅與鐵的吸收，筆者的試驗和生產實踐表明，高鋅的飼料中,添加高銅再加適量的有機鐵（如羥基蛋氨酸鐵、甘氨酸鐵）更有利于仔豬生長且皮毛外觀明顯改善。

　作者：應朝陽湖南惠泉農牧科技發展有限公司董事長，感謝應博士的供稿，特此感謝！
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