鐵在動物營養中是最重要的微量元素之一,是仔豬出生后快速發育及維持身體代謝與生理作用所必需的重要元素。由于母豬體內鐵轉運系統中存在胎盤屏障和乳腺屏障,致使初生仔豬體內鐵貯較低(僅29mg/g無脂肪組織),同時,母豬乳汁中鐵的含量很低(1.33mg/1)。仔豬出生后,通過母乳每日獲得鐵量不足lmg,而維持其機體正常鐵營養狀態的鐵需要量為7 mg/d~16 mg/d(Braude,1978)。另外,初生仔豬生長強度大,血液總量迅速增加,為維持血液中血紅蛋白的正常水平和鐵的生理生化功能的正常發揮,必須對仔豬進行補鐵,否則,仔豬易發生缺鐵性貧血。仔豬貧血是養豬業一個大疾患,仔豬在產后第4d就容易出現,導致白痢、增重慢、死亡率高(黃國清,1998),發病率高達30%~50%,死亡率15%~20%(賀普霄,1992)。因而,集約化養豬生產中,常因仔豬缺鐵性貧血造成巨大損失,必須對仔豬進行補鐵。 20世紀50年代,就已經證明肌肉注射右旋糖苷鐵是預防仔豬貧血的有效措施。
Barbe等(1955年)和Ullrey等(1959年)研究表明,仔豬出生后,在第2d或第3d肌肉注射100 mg右旋糖苷鐵足以保證仔豬在哺乳期體內血紅蛋白水平正常。以后證明給仔豬口服或在母豬乳頭上涂抹鐵劑也是解決仔豬補鐵的有效途徑(Rydberg 1960,Kernkamp 1962)。但是,在實際生產中發現上述仔豬補鐵方式存在投藥困難、操作繁瑣、耗費大量人力、造成仔豬強烈應激、成本較高、注射部位吸收差、宰后影響胴體品質等缺點。仔豬補鐵問題是困擾集約化養豬業的一大難題,探尋一種即能克服上述補鐵方法的缺陷,又經濟有效的仔豬補鐵方式一直是動物營養和養豬界的研究熱點,也是目前養豬生產中急需解決的關鍵問題。 20世紀70年代后期,美國愛必旺(ALBION)實驗室首次以動植物蛋白和鐵元素為原料合成蛋白鐵(lron Proteinate)復合物,由此開始了氨基酸螯合物的研究和開發。有些研究認為氨基酸螯合鐵的生物學利用率高(Kuznetsov 1987,Spears 1992,Darneley 1996,周桂蓮,2000),對飼糧中其它成分影響小,屬綠色飼料添加劑,有利于環境保護,是一種極有發展前景的鐵添加劑。一些研究表明,向妊娠母豬和哺乳母豬飼糧中添加氨基酸螯合鐵,可增加初生仔豬體內鐵貯,有效預防仔豬貧血。
Brady (1978)研究表明,向妊娠母豬(分娩前4周)和哺乳母豬(泌乳前3周)飼糧中添加不小于3 000 mg/kg的鐵蛋白鹽,可有效防止仔豬貧血,但添加水平為200 mg/kg或500 mg/kg時,沒有觀察到上述結果。Gundel (1998)報道,向妊娠母豬和哺乳母豬日糧中添加螯合鐵,仔豬出生后,采食含螯合鐵的補料。結果表明,獲得螯合鐵母豬的窩產仔數和窩重顯著增加,仔豬體內鐵貯和血紅蛋白含量也顯著高于對照組(硫酸亞鐵)。Close (1998)研究指出,妊娠母豬飼糧中添加0.02%氨基酸螯合鐵后,胎盤和胎兒中鐵含量顯著增加,仔豬死亡率降低。國內也有研究者進行了這一領域的研究。馬康才(1990)報道,母豬產前2周每頭每天口服4g蛋氨酸鐵,可使新生仔豬紅細胞數和血紅蛋白明顯提高。馮展翼(1992)、徐建雄(1993)和黃國清(1991)報道,在妊娠母豬最后1個月和產后20d的日糧中添加蛋氨酸鐵,仔豬補料中添加蛋氨酸鐵,能顯著提高仔豬生長速度,增強仔豬抗病力。許麗(1994)研究了甘氨酸鐵預防仔豬貧血的效果,結果表明,母豬產前2周和產后3周采食含甘氨酸鐵的日糧(150mg/kg),仔豬生后不補任何鐵劑,可獲得與肌肉注射右旋糖苷鐵相同的增重和防貧血效果。
關于氨基酸螯合鐵可通過母豬直接給仔豬補鐵的原因,Close(1998)認為氨基酸螯合鐵的吸收是以一種易于穿透胎盤的方式進行,仔豬出生時體內鐵水平高,血液中免疫球蛋白濃度提高,使仔豬生命力和健康狀況改善,生產性能提高。也有人認為是由于母豬消化道對氨基酸螯合鐵的吸收率高,便可有更多的鐵通過胎盤供應給發育中的胎兒,這些胎兒出生時血液中的血紅蛋白和免疫球蛋白的含量都較高,仔豬出生時更健壯,它們就可從母豬處獲取較多的乳汁而生長加快(袁森泉譯,1999)。但無論何種觀點都只是推測,尚無科學試驗予以驗證。隨著對母豬生殖生理研究的深入,科學家發現在妊娠30d~100d的母豬羊水中存在一種含鐵糖蛋白--子宮鐵蛋白,而且,這種蛋白質在妊娠的60d~75d含量最高。Ducsay等(1982)證明羊水和胎盤組織中鐵的沉積與子宮鐵蛋白存在暫時性相關。
子宮鐵蛋白由母體子宮內膜產生,在母豬妊娠產物(如胎兒、羊水)的鐵代謝中發揮關鍵作用。Buhi等(1982)研究表明,羊水子宮鐵蛋白中的鐵是胚胎合成血紅蛋白的主要來源。根據上述研究成果,Ducsay等(1984)進行了一系列研究,結果表明在母豬妊娠中期(子宮鐵蛋白生成量最高),給母豬肌肉注射右旋糖苷鐵,初生仔豬血紅蛋白含量顯著增加,這一研究結果為上述理論提供了有力證據。但是,也有一些研究者認為氨基酸螯合鐵的吸收利用率并不比硫酸亞鐵高(Galdi 1988,Ammerman 1996,Cao l996,Lewls 1995),而且給母豬口服或注射任何鐵源,仔豬在出生時體內鐵的貯存或母乳中鐵濃度的增加都不足以避免仔豬缺鐵性貧血癥(Pod 1981)。給泌乳母豬飼喂高水平含鐵日糧可增加哺乳仔豬血紅蛋白含量,但這并非只是因為母乳中鐵的濃度增加,而主要由于仔豬食入母豬乳中的鐵所致。
李德發(1995)總結了一些研究資料后指出,目前還沒有有效方法可增加從母體胎盤或乳腺給仔豬轉運鐵的效率。綜上所述,國內外不同研究者關于利用氨基酸螯合鐵由母豬直接給仔豬補鐵的研究結果有很大差異,分析其原因主要在于,氨基酸螯合鐵的產品質量、試驗設計、試驗日糧等不同。正是由于研究結果的不一致,使得研究者和養豬業者對氨基酸螯合鐵作為仔豬補鐵劑的效果看法不一。也正因如此,氨基酸螯合鐵作為仔豬補鐵劑替代肌肉注射鐵劑補鐵一直沒有真正實現規模化。利用氨基酸螯合鐵由母豬直接給仔豬補鐵,免去仔豬肌肉注射鐵劑補鐵,無疑是一種既方便快捷、避免仔豬應激,又利于環境保護,促進養豬業可持續發展的仔豬補鐵方式。作者認為,應加強利用氨基酸螯合鐵由母豬直接給仔豬補鐵的相關機理研究,為其在實際生產中推廣應用提供可靠的理論依據。