鐵是地球上最常見元素氧、硅、鋁之后的第四個元素。成年動物體內鐵含量約占體重的0.005%~0.006%,占灰分的0.14%~0.17%,是體內鋅含量的2倍及銅含量的30倍。一頭100公斤重的母豬約含5克鐵。有研究表明,懷孕后第35天時,豬胚胎和整個妊娠產物鐵含量分別為0.036mg和63.2mg;第114天時則分別增至36.5mg和859mg;出生后35日齡時,仔豬體內鐵含量增至344mg。
大體上,約65%的鐵存在于血液中,10%存在于肝臟,10%存在于脾臟,8%存在于肌肉中,5%存在于骨髓,2%存在于其它器官中。體內鐵大都以有機化合物形式存在,但也有極少數以游離的無機離子形式存在。70%~75%的鐵以血紅素蛋白質的形式存在(亦即帶有鐵卟啉輔基的蛋白質),主要有血紅蛋白、肌紅蛋白及部分酶(細胞色素酶、過氧化氫酶、過氧化物酶等)。25%~30%的鐵為非血紅素鐵,有鐵蛋白(包括運鐵蛋白、乳鐵蛋白、子宮鐵蛋白等)、血鐵黃素及部分酶(黃嘌呤氧化酶、琥珀酸脫氫酶,還原型輔酶Ⅰ脫氫酶等)。鐵蛋白和血鐵黃素是儲存鐵的兩種基本形式,主要存在于肝臟、網狀內皮細胞和骨髓。前者為水溶性,適應于短期快速儲存的需要,后者為脂溶性,可適應于較長期限的鐵儲存。在缺鐵性貧血發生前,儲存鐵就幾乎全部耗竭。肝內鐵約50%以鐵蛋白形式存在,鐵主要儲存于肝臟實質細胞,另有少量儲存于網狀內皮細胞或Kupffer細胞中。在骨髓和脾臟中,鐵主要儲存于網狀內皮細胞。
Venn等(1947)和Braude等(1962)研究表明,仔豬每日必須存留7~16mg鐵以維持足夠的血紅蛋白和鐵貯,但每升豬乳含鐵僅1mg左右,因此,僅食母乳的仔豬很快貧血。血液中血紅蛋白濃度是指示豬鐵狀況的可靠指標,且易于測定。血紅蛋白水平為10g/100ml全血或更高,可認為已足夠;8g/100ml表示臨界貧血;7g/100ml或更少表明貧血。除此之外,紅細胞壓積、紅細胞數、紅細胞寬度分布、血清鐵、血清鐵蛋白、血清總鐵結合力、運鐵蛋白飽和度、紅細胞內游離原卟啉、肝或脾等組織鐵含量等也可作為鐵營養狀況的評判指標。對成年豬的測定表明,血漿鐵含量約為22umol/L,總鐵結合力約為97umol/L,平均鐵飽和度為22%。理論上,鐵耗竭可從輕度到重度分為三個階段。第一階段僅有鐵儲存減少,表現為血清鐵蛋白降低。第二階段的特征為因缺乏足夠的鐵而影響血紅蛋白和其他必需鐵化合物生成的生化改變,但尚無明顯貧血。以運鐵蛋白飽和度下降或紅細胞原卟啉、紅細胞寬度分布增加為其特征。第三階段為明顯的缺鐵性貧血,表現為血紅蛋白水平下降。
有三個因素影響豬鐵代謝和平衡,包括消化吸收、儲存和損失。大量資料表明,動物對體內鐵的排泄是有限的,排泄途徑有尿、糞便、汗、乳汁、皮屑、毛發等。糞便排泄的主要是外源性未吸收的鐵,內源性鐵很少。通過汗、皮屑、毛發而排泄的鐵不多。總之,機體內鐵的凈排泄是很少的。
常用飼料中谷實類含鐵較低(30~50mg/kg),奶制品也不高(低于100mg/kg),餅粕類較多(100~150mg/kg),豆科草粉更多,魚粉亦多(100~500mg/kg),血粉則更高(2000~3000mg/kg)。影響鐵消化吸收的因素已在前面討論過。一般認為,植物來源鐵較動物來源的非血紅素鐵易吸收,有關天然飼料中鐵的生物效價研究相當有限,并且研究對象幾乎都是雞和鼠;以硫酸亞鐵為對照,天然飼料中鐵的相對生物效價約為30%~70%。ARC(1981)認為豬飼糧中鐵的利用率為60%。
缺鐵可導致小細胞低色素貧血。豬貧血癥狀包括生長差、精神不振、被毛粗糙、皮膚皺褶、粘膜蒼白;生長快的豬會因缺氧而突然死亡;尸檢可見肝臟肥大、血液稀薄、心肌明顯擴張,脾硬大。此外,缺鐵還可引起胃腸道組織結構、血液和組織液里的一些成分(如酶)活性變化、免疫功能降低。
缺鐵還可導致攝食減少,生長緩慢,飼料效率降低,被毛粗糙,皮膚蒼白,皺縮,呼吸困難。小紅細胞低鉻性貧血,心臟和脾腫大,脂肪肝腫大,腹水,骨髓中成紅細胞凝結。血清鐵和鐵傳遞蛋白質百分飽和度降低,血紅蛋白水平降低(≤7g/100ml),血液稀薄、水樣,抗病能力降低。
3~10日齡仔豬口服硫酸亞鐵來源鐵的中毒劑量為600mg/kg體重。給缺乏維生素E的母豬所產仔豬注射鐵,對仔豬會產生毒害作用。當飼糧中含棉籽餅粕時,鐵可以降低棉酚的毒性作用。一般情況下,飼糧鐵水平達1000~3000mg/kg對增重無顯著影響。但達5000mg/kg時會產生佝僂病癥狀,可通過增加飼糧磷加以防止。Plyaschenko和Chernov(1993)發現,飲水中鐵含量由0.3mg/L升高至3mg/L時,對豬生長不利。
鐵添加劑目前大致可分為無機鹽(硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、氯化物、氧化物等)和有機鹽兩類。有機鹽類是鐵與蛋白質及其衍生物(如乳清、酪蛋白、氨基酸)或其他配位體(如檸檬酸、富馬酸、乳酸、草酸、葡萄糖酸、水揚酸等)或多糖衍生物或合成螯合劑(如乙二胺四乙酸)結合而成。有機鐵添加劑始于二十世紀60年代,迄今約有40年歷史。可溶性高的無機鐵會加速脂質氧化和酸敗,而有機鐵對其它營養素(如維生素)的破壞作用要小很多。鑒于此,北美通常用鐵粉強化食品,而在歐洲則廣泛應用比較不易發生反應的和不溶性的正磷酸鐵和焦磷酸鐵強化食品。
在母豬乳房上涂抹鐵液也可預防仔豬貧血,不過需要對乳房經常涂抹鐵液。妊娠和哺乳母豬飼喂各種形式的高水平鐵(2000~3000mg/kg)或經非腸道途徑給予鐵并不能增加鐵從胎盤向胎兒的轉移,也不能使乳中鐵提高至可防止鐵缺乏的程度。不過哺乳仔豬進食飼喂高水平鐵(2000~3000mg/kg)母豬的糞便可防止缺鐵。產前2~4周及產后2~3周添加或注射有機鐵(尤其是氨基酸螯合鐵)對母豬繁殖性能的提高可能有一定的效果。
對仔豬和生長肥育豬的研究表明,有機鐵可取得滿意的效果,并且一般優于無機鐵P。