摘要

        近年來(lái)，螯合或 鷇態(tài)的微量元素(trace Minerels)已被認(rèn)為是極重要的營(yíng)養(yǎng)素。這些被活化了的有機(jī)物質(zhì)不只被用來(lái)補(bǔ)充動(dòng)物生理需要，更被視為增加利潤(rùn)的利器，這點(diǎn)不是一般無(wú)機(jī)礦物質(zhì)所能做到的。在這麼多種礦物質(zhì)中，最有趣的例子莫過(guò)於鉻(Cr)了。一般而言，鉻并未被添加在動(dòng)物食糧中，但是，螯合鉻已被用來(lái)降低體脂肪，增加瘦肉組織。對(duì)仔牛而言改善運(yùn)輸緊迫且生長(zhǎng)性能的加強(qiáng)，降低血中膽固醇的濃度并促進(jìn)免疫反應(yīng)。而錳(Mn)則已被添加於微量元素的預(yù)拌成品中，螯合錳已被確定有其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如：用於豬可減少脂肪與增加瘦肉，用於火雞畜群可增加生長(zhǎng)速率及促進(jìn)免疫反應(yīng)。鉻與錳的作用模式很相似─ ─均與碳水化合物的代謝有關(guān)。毫無(wú)疑問(wèn)的螯合礦物質(zhì)在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)方面的確有相當(dāng)?shù)闹匾裕獙⑺鼈冇迷趧?dòng)物的飼養(yǎng)上，唯有了解它們的作用機(jī)制才能最有效的加以運(yùn)用。

前言

        微量元素在動(dòng)物飼料的價(jià)值在多年前就已經(jīng)廣為人所知了，其中無(wú)機(jī)態(tài)的銅(Cu)、鐵(Fe)、碘(I)、鎂(Mg)、錳(Mn)、硒(Se)、鋅(Zn)及鉻(co)均已列入動(dòng)物食糧的配方中了，用量則以百萬(wàn)分之一計(jì)(mg／kg或PPM)。但是最近鉻與其他的微量元素卻成為研究的焦點(diǎn)。

        近年來(lái)最引人注目的就是這些礦物質(zhì)有機(jī)化的研究，而要「有機(jī)化」的方法就是「螯合 」(chelted)、「復(fù)合」(complexes)、「蛋白化」(proteinates)及「生物化」(Bioplexzes)。根據(jù)韋氏字典上的定義，「螯合」為一化學(xué)物質(zhì)有一中央核心，通常為金屬離子，與相鄰的分子相接至少二點(diǎn)，而形成的環(huán)狀化合物。如圖一。

        圖中的「R」一般是用胺基酸，雙或三 鷇及蛋白質(zhì)，中央就是被螯合的金屬離子，最典型的例子是紅血球中的血紅素(hemoglobin)。微量礦物質(zhì)螯合後有優(yōu)異的特性，更適用於動(dòng)物飼料中，由於微量元素的游離態(tài)是帶正電荷的，如鋅(Zn)離子帶二個(gè)正電荷；螯合後呈電中性，如此比較容易被吸收與代謝。為了保有良好的生物活性，螯合必須有下列條件：電荷中性、低分子量及穩(wěn)定性，但結(jié)合的鍵結(jié)不可以太強(qiáng)。如此當(dāng)胺基酸與雙或三 在腸道被吸收的同時(shí)，微量元素也被吸收利用了。所以螯合礦物質(zhì)在動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)上有相當(dāng)大的價(jià)值。要運(yùn)用微量礦物質(zhì)必須先研究其生物特性。

        雖然目前對(duì)微量元素的研究仍然有限，但是對(duì)螯合礦物質(zhì)的相關(guān)文獻(xiàn)有所了解是必須的，而本篇是把重點(diǎn)放在有機(jī)化鉻上面。

       鉻(Chromium)

        鉻是所有動(dòng)物所必須的營(yíng)養(yǎng)素，目前累積的研究報(bào)告證明，在某些情況下在飼料中添加鉻有相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)價(jià)值。讓我們回顧一些鉻在營(yíng)養(yǎng)上研究報(bào)告：(Wallach, 1985；Anderson, 1987；Offenbacher and Pi-Sunyer, 1988)被檢測(cè)出來(lái)。在人的方面；鉻含量隨年齡增加而減少，血中鉻濃度隨著感染疾病或懷孕而減少。鉻的排出靠尿液，而其排出的量隨生理?yè)p壞、奔跑、緊迫而增加。

        效率最好的鉻離子有三價(jià)鉻與六價(jià)鉻，二種效果均佳，但在代謝的途徑上則有些不同，六價(jià)鉻比三價(jià)鉻更快被吸收，但六價(jià)鉻的毒性也較高，所以六價(jià)鉻并不像三價(jià)鉻被廣泛的做研究。

        無(wú)機(jī)態(tài)的鉻其吸收率很低，只有13％(Anderson and Kozlovsky, 1985；Offenbacher et al., 1986)，而含天然鉻的啤酒酵母菌，其鉻的利用率則達(dá)到15-25％。

        缺乏鉻時(shí)會(huì)有下列癥狀：(Anderson et al., 1991)

        加速血糖升高：(Fasting hyperqlycemia)

        葡萄糖轉(zhuǎn)化不全(Impaired qlucose tolerance)

        胰島素循環(huán)率提高(Elevated circulating insulin)

        糖尿病(Glycosuria)

        血中膽固醇量提高(Elevated serum cholesterol)

        血中三酸甘油酯提高(Elevated serum triglycerides)

        胰島素結(jié)合能力降滴低(Decreased insulin binding)

        胰島素接受器數(shù)且減少(Decreased insulin receptor number)

        碳水化合物與脂肪的代謝：上述之鉻缺乏癥均與碳水化合物與脂肪的代謝有關(guān)，可知鉻在胰島素的控制系統(tǒng)中相當(dāng)重要。Schwanz與Mertz發(fā)現(xiàn)三價(jià)鉻是葡萄糖耐受因子(glucose tolerance factor, GTF)的主要活化物。這會(huì)使得胰島素的作用更加有效率，但詳細(xì)機(jī)制仍不清楚。

        胰島素參加碳水化合物和脂肪的代謝并幫助生長(zhǎng)，協(xié)助葡萄糖轉(zhuǎn)換，與胰島素接受器接合，增加胺基酸吸收及合成蛋白質(zhì)。胰島素可促進(jìn)肌肉，肝和脂肪組織中的同化作用(amabolic reaction)而且抑制異化作用(catabolic reaction)，胰島素使葡萄糖和胺基酸進(jìn)入肌肉組織的主動(dòng)運(yùn)輸更活化，加速蛋白質(zhì)的合成的，而葡萄糖的糖解作用與氧化磷酸反應(yīng)可以供應(yīng)其需的能量。除此之外，胰島素更抑制了糖質(zhì)新生作用(gluconeogenesis)避免胺基酸和甘油轉(zhuǎn)變成葡萄糖，同時(shí)胰島素也有助於延長(zhǎng)細(xì)胞蛋白的壽命，并減慢蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變的過(guò)程。

        同樣的，胰島素也促進(jìn)葡萄糖運(yùn)入肝細(xì)胞，所以肝臟會(huì)有額外的─ ─約5％肝醣形成，脂肪酸形成後就被送到脂肪組織貯存起來(lái)。如此一來(lái)，鉻能增加胰島素的效率，那麼鉻真可說(shuō)是配方中適當(dāng)?shù)牡鞍踪|(zhì)／能量比值轉(zhuǎn)變成肥瘦肉率的關(guān)鍵了。這意謂著飼料中額外的能量造成肥胖的機(jī)會(huì)減少了。換言之，鉻增加了動(dòng)物精肉化的機(jī)會(huì)。螯合態(tài)的鉻：我們回顧一些研究報(bào)告可以更明了螯合礦物質(zhì)在提高吸收率方面及減少與其他礦物質(zhì)競(jìng)爭(zhēng)拮抗的情形。Vardergrift，在1992年時(shí)發(fā)表有機(jī)態(tài)的鐵、銅、鋅、錳都比無(wú)機(jī)態(tài)的吸收率要高20％以上，同時(shí)也改善了生長(zhǎng)的表現(xiàn)，繁殖的性能及免疫能力。Rotter在1991年發(fā)表在仔牛食糧中加入同量的有機(jī)錳與無(wú)機(jī)錳做比較，血中錳濃度以有機(jī)錳組較高。Clark 1993年報(bào)告使用生化銅可增加肉用母牛肝中的銅量。Madsen則研究出螯合礦物質(zhì)在某種緊迫或疾病時(shí)效果較佳，且螯合礦物質(zhì)遠(yuǎn)比無(wú)機(jī)礦物質(zhì)更易達(dá)到作用器官(target organs)。

        Evans氏研究鶼啶甲酸甘鉻在人類(lèi)營(yíng)養(yǎng)上的效用，他用200微克的鶼啶甲酸甘鉻和安慰劑做為期6周的研究，使用鶼啶甲酸甘鉻的人，血中血糖升高的速度減少18％，血紅素減少10％，低密度脂蛋白質(zhì)膽固醇也減少了5.5％，相對(duì)的高密度脂蛋白質(zhì)和三酸甘油脂的濃度及其他血清指標(biāo)則不受影響。在另一組研究中，將一般的學(xué)生施以重量訓(xùn)練，并分別給予200微克之鶼啶甲酸甘鉻或安慰劑，經(jīng)40天後做比較，平均增重為2.2公斤，其中有75％是瘦肉組織，比較值圖二：

        除此之外又有另一組試驗(yàn)，目的是將足球隊(duì)員減重同樣給予200微克的鶼啶甲酸甘鉻或安慰劑，為期6周。經(jīng)42天的運(yùn)動(dòng)後，鶼啶甲酸甘鉻組的平均體重減少了1.2kg，但分析起來(lái)是脂肪減少了3.4kg約合23％，而瘦肉反而增加了2.6公斤，且瘦肉率自84.2％提高到87.8％。(如圖三、四)

        無(wú)機(jī)和有機(jī)的鉻曾在路易斯安那州立大學(xué)做過(guò)肉豬生長(zhǎng)試驗(yàn)，他們是用二點(diǎn)來(lái)評(píng)估鉻的效果，一是血中營(yíng)養(yǎng)素之濃度變化，一是屠體品質(zhì)。在此我們舉出二個(gè)試驗(yàn)。

        在第一個(gè)試驗(yàn)中，采用三種配方的飼料，一是基礎(chǔ)料、二是氯化鉻加基礎(chǔ)料、三是鶼啶甲酸甘鉻加基礎(chǔ)料，結(jié)是顯示，鶼啶鉻組的攝食量明顯的增加，而每公斤飼料的換肉率也提高，第10肋骨處之背脂減少，腰眼面積增加，瘦肉率也提高如表一：

表一：無(wú)機(jī)及有機(jī)鉻對(duì)肉豬的影響

        在這一組試驗(yàn)中，除了鶼啶甲酸甘鉻的添加外，亦同時(shí)比較二個(gè)不同遺傳品系的表現(xiàn)。當(dāng)然，不同的遺傳品系會(huì)有不同生長(zhǎng)表現(xiàn)，這并無(wú)法由鉻來(lái)掩蓋，但在第10肋骨背脂厚度與腰眼面積的改善程度卻相似，而且膽固醇的量也確實(shí)被鉻所降低了。(如表二)

表二、 鶼啶甲酸甘鉻對(duì)不同品系豬只之屠體影響

LSU表示：來(lái)自路易斯安那州立大學(xué)農(nóng)學(xué)院養(yǎng)豬研究中心

CB表示：一般的商業(yè)肉豬場(chǎng)

        由Tindermann等研究也獲得了一致的反應(yīng)，他研究提高離胺酸的量與鉻的關(guān)系，以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(NRC)的離胺酸需要量和120％需要量來(lái)做試驗(yàn)，同樣的使背脂變薄，腰眼面積增大。(如圖五)

        由Moonsie-Shageer和Mowat在1993年所作好試驗(yàn)在運(yùn)輸了18小時(shí)的仔牛口糧中添加0.16PPM的鉻酵母，顯示鉻的實(shí)際利益。仔牛喂以0.2或1PPM的鉻，使日增重與日采食乾物質(zhì)均增加了27％。尤其明顯的是添加鉻酵母後顯著的增加取緊迫仔牛的免疫力及生長(zhǎng)表現(xiàn)。更早期的Chang和Mowat在1992年也曾研究鉻酵母對(duì)仔牛免疫球蛋白促進(jìn)效果，其結(jié)果如圖六：

結(jié)論

        飼料中添加鉻酵母是非常有價(jià)值的，因可改善精肉率，同時(shí)生長(zhǎng)率增加與較佳的飼料利用率；另外添加鉻酵母可明顯地降低緊迫且增加免疫反應(yīng)的蛋白含量。