微量元素氨基酸螯合物的營養作用機理

　　文章來源：不詳更新時間：2009-7-28點擊數： 評論本文

　　微量元素氨基酸螯合物化學性質

　　微量元素氨基酸螯合物對飼料有效成分破壞作用小。氨基酸微量元素螯合物因其金屬離子與氨基酸分子通過配位鍵結合后，使其分子內電荷趨于中性，形成了較穩定的化學結構。配位體與金屬離子間的結合常數，影響穩定性與利用能力，適宜的穩定常數決定其在消化吸收以及在靶組織的釋放、利用能力。在體內pH值環境下，有效地保護了螯合物中的金屬離子，既有防止與飼料中植酸、磷酸根離子等的結合作用，又有阻止動物消化道中不溶性膠體的吸附作用，從而提高了動物機體對金屬離子的吸收。微量元素螯合物中的金屬離子在配位體如氨基酸的保護下，可有效地抵御與其他離子生成難溶的無機鹽，緩解礦物質間的拮抗競爭作用。而氨基酸、肽的微量元素螯合物具有類似二肽的結構，消減了氨基酸吸收與運轉的競爭。配位體的性質，提供抗氧化性的功能基因。同時，在體外減輕了金屬離子氧化還原反應對維生素的破壞，從而減少了營養物質的損失，增強了其吸收利用的程度。微量元素－氨基酸螯合物提高復合預混料中維生素的儲存穩定性，明顯降低預混料中維生素損失率。

　　微量元素氨基酸吸收利用機制

　　無機鹽微量元素必須借助輔酶的作用與氨基酸或其他物質形成絡合物后才能被機體吸收，吸收后金屬元素在血液中與某些蛋白結合，被運輸到機體所需要的部位發生功效。多數學者認為，有機微量元素如鋅在動物機體內的吸收代謝與無機鹽不同，氨基酸及蛋白螯合物利用肽和氨基酸的吸收機制，不同于小腸中無機鋅的吸收機制,位于五元或六元環螯合物中心的金屬可以通過小腸絨毛刷狀緣，以氨基酸或肽的形式被吸收。研究表明，小肽能被完整地吸收，通過腸黏膜進入血液循環，微量元素利用氨基酸或肽的吸收機制，可以使吸收和循環進入機體的效率更高。氨基酸與肽螯合物既是機體吸收金屬離子的主要形式，又是動物體內合成蛋白過程中的中間物質，因此，而且可以減少許多生化過程，節約能量消耗，具有較高的生物學效價。

　　微量元素的代謝受穩衡機制調控。研究表明，穩衡調控在吸收、尿中排出、向腸腔的分泌、同紅細胞的交換、從肌肉中釋放幾個位點。多數學者認為，腸道是微量元素穩衡調控的主要場所,吸收與內源分泌是機體穩衡調控的主要方式。當日糧供給水平較低時，吸收增加，排泄減少。排泄主要經糞便。糞便中除來源于日糧中未吸收部分之外，還有相當部分來自于唾液、肝臟、胰臟、腸黏膜細胞等向腸腔的內源分泌。機體攝入量大時，肝臟、胰臟向小腸分泌的增加，從而使內源排出增多，以達到調節營養的平衡。如鋅轉運載體蛋白-1（zinc transporter，ZnT）在十二脂腸和空腸基底膜細胞中廣泛存在，鋅轉運載體蛋白-1主要位于質膜，承載鋅向細胞外運輸的作用，以消除鋅過量可能導致的潛在毒性。鋅轉運載體蛋白-2在小腸、腎臟、胎盤、肝臟中表達較多，其將鋅從細胞質轉運到內涵體或溶酶體。鋅轉運載體蛋白-3主要在腦、睪丸中表達，它將胞內鋅轉運入囊泡。鋅轉運載體蛋白-4主要存于乳腺和質膜，胞內鋅轉運進入囊泡。在生理條件下，鋅載體的表達與飼糧鋅濃度有密切的關系。另外，還有一種（divalent cation transporter，DCT）載體，主要在十二脂腸、空腸、腎、骨髓中表達，其主要功能是作為鋅載體。當機體鋅缺乏時，加強鋅的轉運，從而增加吸收。用半定量RT-PCR法測定小腸ZnT1、ZnT4、DCT1、。結果表明，Zn-Met、ZnSO4處理顯著降低ZnT1、ZnT4、DCT1 mRNA表達量（P<0.05）；Zn-Met組ZnT1、DCT1 mRNA表達量均顯著低于ZnSO4組（P<0.05）；兩種鋅處理間ZnT4 mRNA表達量無明顯差異（P>0.05），另外肽載體表達增強。這些結果表明，氨基酸螯合物吸收更快，使ZnT1、ZnT4及DCT1 mRNA表達快速下降，減少腸道中鋅的吸收，從而維持鋅的內穩態；動物機體內金屬硫蛋白(metallothionein，MT)合成與日糧微量元素攝入量有關。禁食或飼喂高鋅的小鼠腸黏膜細胞中金屬硫蛋白表達顯著增強；但在常規劑量的鋅條件下，金屬硫蛋白沒有明顯變化。小腸及肝臟MT-1 mRNA表達顯示金屬硫蛋白促進腸道對鋅的吸收和在黏膜細胞中滯留。細胞內游離鋅濃度上升時，細胞金屬硫蛋白合成增加，其與游離鋅螯合；相反，鋅濃度下降時，金屬硫蛋白合成及穩定水平下降，結合在金屬硫蛋白中的鋅數量下降。鋅與金屬硫蛋白結合的生物學效率受細胞的氧化還原狀態影響。在小鼠肝臟、小腸MT-1 mRNA表達量，均為Control

　　微量元素氨基酸螯合物促生長作用

　　微量元素氨基酸螯合物具有促生長作用。微量元素氨基酸螯合物生物學利用率高于無機鋅，能有效促進動物生長。飼喂玉米淀粉-酪蛋白半純合基礎日糧，添加硫酸鋅和蛋氨酸鋅日糧，結果表明，在飼養前期蛋氨酸鋅促長效果優于硫酸鋅（P<0.05）。盡管兩種鋅源對GH水平、GHR基因表達無顯著影響（P>0.05）；均能提高肝臟、血清鋅含量及血清AKP活性；蛋氨酸鋅處理組織鋅含量增加幅度略高于硫酸鋅處理（P>0.05）。但Zn-Met顯著提高IGF-I mRNA表達（P<0.05），從而有效地促進小鼠生長（P<0.05） 。基因芯片的結果顯示，與硫酸亞鐵相比，蛋氨酸螯合鐵組肝組織珠蛋白與轉鐵蛋白合成相關基因，以及膽固醇、蛋白質、ATP、脂肪合成相關基因明顯上調，表明微量元素氨基酸螯合物通過調節物質代謝影響生長。

　　在豬生產中的應用子豬日糧中添加氨基酸微量元素螯合物能促豬生長，提高飼料利用率。給28日齡的斷奶子豬分別飼喂30天氨基酸微量元素螯合物與無機鹽日糧，結果表明，子豬平均日增重提高8.3％，飼料效率提高8.1％。以35日齡斷奶子豬為試驗對象，試驗組飼料中添加0.04％的蛋氨酸鐵螯合物，對照組飼料中不添加蛋氨酸鐵螯合物。經過30天的飼養試驗，結果表明：試驗組的日增重比對照組多增重77克，提高了25.4％，差異極顯著（P﹤0.01）；試驗組的平均采食量比對照組增加92克，提高了19.5％；試驗組的料重比比對照降低4.5％。在乳豬開料分別添加蛋氨酸鐵（100毫克／千克）和硫酸亞鐵2.5克／千克）進行對比試驗，試驗組21日齡斷奶平均增重極顯著地高于對照組（P﹤0.01）；試驗組育成率比對照組提高8.3％；試驗組的白痢發病率比對照組降低13.88％。因此，氨基酸微量元素螯合物更有效地改善斷奶子豬的生產性能，明顯提高哺乳子豬斷奶窩重和斷奶成活率。

　　生長育肥豬在肥育豬日糧中添加氨基酸微量元素螯合物，可以提高增重，提高飼料報酬。研究表明，蛋氨酸鐵組比硫酸亞鐵組生長豬日增重提高9.56％（P＜0．05），采食量提高1.88％（P＞0．05），飼料報酬提高7.09％（P＜0．05），血紅蛋白含量提高2.37。以部分螯合物形式的鐵鋅和輕基蛋氨酸鐵分別替代無機鹽，平均日增重分別提高2.8％和8.3％，降低料肉比4.1％和13.7％。據報道，在日糧中添加氨基酸微量元素螯合物，在不增加采食量的情況下，試驗組全期平均日增重較對照組高6.4％，改善飼料效率6.9％，與對照組比較差異顯著。使用氨基酸微量元素螯合物的投入產出比為1∶19。

　　在雞生產中的應用蛋雞在蛋雞的日糧中添加氨基酸微量元素螯合物能有效提高產蛋性能，改善蛋殼質量。國外研究發現，對飼喂氨基酸微量元素螯合物的產蛋雞的雞蛋成分進行分析，蛋殼礦物質元素的組分比例同對照組發生了較大的變化，蛋殼的結構比無機組緊密，蛋黃中微量元素的含量高于無機組。用微量元素蛋氨酸螯合物飼喂42周齡的海蘭W－36蛋雞，結果在營養等價的日糧條件下，以螯合物形式提供微量元素和蛋氨酸的試驗組比等量補加無機鹽和蛋氨酸的對照組，其產蛋率、飼料效率和綜合經濟效益分別提高了4.2％、4.37％、2.2％、2.2％。在蛋雞日糧中添加每千克0.1克的蛋氨酸銅，蛋雞的產蛋量和蛋殼的硬度顯著上升，軟殼蛋的比例和蛋重下降。還有飼喂試驗證明，給蛋雞飼喂復合氨基酸微量元素螯合物，比飼喂無機鹽增加產蛋率7％，料蛋比降低7％以上，死亡率、破蛋率減少8％～40％，產蛋高峰期延長，雞蛋質量提高，蛋黃微量元素含量增加10％以上。

　　微量元素氨基酸螯合物對機體免疫功能的影響

　　有機微量元素能夠調節機體免疫力，提高抗病及抗應激能力。微量元素氨基酸螯合物可減少吸收過程自由基的形成，能夠增強殺菌能力，提高免疫反應，提高動物機體免疫應答反應，發揮抗病、抗應激作用 ，如有機鋅絡合物可有效地治療豬增生性腸炎，氨基酸螯合銅與抗生素有協同作用。在21日齡斷奶小鼠，隨機分為三組（對照組，硫酸鋅組和蛋氨酸組）；測定臟器指數、酸性α-萘酯酶染色陽性率（ANAE+）、IL-1、IL-2、血清溶血素、淋巴細胞轉化率（SI）、IgA、IgG、IgM等免疫學指標；研究結果表明，基礎日糧中添加Zn-Met和ZnSO4均能有效改善小鼠免疫機能；與Control相比，兩種鋅源均能顯著提高胸腺指數、ANAE+、IL-2、SI、IgM、IgA、IgG（P<0.05）；Zn-Met組顯著升高脾臟指數、IL-1、溶血素、血清球蛋白（P<0.05）；Zn-Met組 ANAE+、IgA、IgG均優于ZnSO4組。微量元素氨基酸螯合物促生長作用可有效提高機體免疫能力，有機的效果優于無機鹽。

　　在子豬生后3天飼喂添加蛋氨酸鐵飼料，死亡率比飼喂添加硫酸亞鐵飼料降低30.4％。研究發現母豬、子豬同時補飼氨基酸螯合鐵，極顯著提高了血清免疫球蛋白水平，顯著提高子豬抗病能力，并明顯表現有協同增強免疫力的作用。給處于高溫環境中的豬每千克補充300微克吡啶羧酸鉻4周，具有緩解高溫應激作用，提高日采食量3.9％，日增重提高16.7％（P＜0．05），料肉比下降12.2％（P＜0．05）。增強免疫力，提高抗病能力。

　　結語

　　氨基酸微量元素螯合物對增加豬禽的采食量，提高生長速度和繁殖力，改善產品品質和機體的免疫功能等均有不同程度的促進作用，無論從提高豬禽生產的效益，還是從環境保護角度來講，以氨基酸（肽）微量元素螯合物作為豬禽日糧添加劑，具有廣泛的應用前景。深入研究適合機體的最佳螯合物結構形式、作用機制、最佳添加比例及劑量，以降低飼養成本，達到最佳的經濟效益。