摘 要 鐵是仔豬必需的一種微量元素，從母乳中攝入的鐵不能滿足仔豬的正常需要，若無有效補(bǔ)鐵途徑，仔豬極易發(fā)生貧血，同時(shí)也易感染其它疾病。與無機(jī)鐵和簡單有機(jī)鐵添加劑相比，氨基酸螯合鐵具有生物學(xué)效價(jià)高、環(huán)境污染小、安全性高等優(yōu)點(diǎn)。文中綜述了氨基酸螯合鐵的營養(yǎng)生理功能及其在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的研究應(yīng)用情況。

　　關(guān)鍵詞 氨基酸螯合鐵；貧血；母豬；仔豬

　　微量元素氨基酸螯合鐵是近年來在國內(nèi)外發(fā)展較快的第三代新型鐵添加劑，它是動(dòng)物生長所必需的微量元素鐵離子與氨基酸反應(yīng)生成的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配位化合物或螯合物。由于其接近于動(dòng)物體內(nèi)天然形態(tài)的鐵元素補(bǔ)充劑，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，較高的生物學(xué)效價(jià)，溶解性高，易消化吸收，抗干擾等特性，被認(rèn)為是一種較理想的飼料添加劑。目前，在實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛的主要有甘氨酸螯合鐵（Fe-Gly）、賴氨酸螯合鐵（Fe-Lys）和蛋氨酸螯合鐵（Fe-Met）。

　　1 氨基酸螯合鐵的結(jié)構(gòu)與特性

　　氨基酸螯合鹽與無機(jī)態(tài)礦物鹽是兩種不同性質(zhì)的化合物，在化學(xué)反應(yīng)中無機(jī)態(tài)鹽僅僅是陽離子和陰離子之間形成了離子鍵結(jié)構(gòu)。而氨基酸螯合鹽則是由含有兩個(gè)或兩個(gè)以上配位體與二價(jià)金屬陽離子形成五元或六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物。其結(jié)構(gòu)如圖1所示，這種結(jié)構(gòu)使分子內(nèi)電荷趨于中性，而且它的穩(wěn)定常數(shù)比較適中，從而使金屬在消化道中易于釋放出來。從理論上來說它作為微量元素營養(yǎng)比相應(yīng)的無機(jī)離子具有更為優(yōu)越的性能。

　　2 氨基酸螯合鐵的生理功能

　　2.1 促進(jìn)豬體對(duì)鐵的吸收

　　20世紀(jì)60年代，研究者首次發(fā)現(xiàn)某些肉類能夠促進(jìn)機(jī)體對(duì)非血紅素鐵的吸收。人們最初認(rèn)為可能肉中的“肉類因子”促進(jìn)鐵的吸收，后來眾多研究者認(rèn)為“肉類因子”實(shí)際上是肉類蛋白質(zhì)在胃腸道中消化產(chǎn)生的某些小肽或氨基酸。后來，基于這一發(fā)現(xiàn)，美國科學(xué)家用氨基酸作為配位體，開發(fā)研制出了氨基酸螯合鐵。

　　Glahn(1997)[1]利用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)研究了組氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、半胱氨酸、甘氨酸對(duì)Fe3+吸收的影響，結(jié)果表明：組氨酸、半胱氨酸可增加細(xì)胞對(duì)Fe3+吸收。周桂蓮(2000)[2]利用放射性同位素示蹤技術(shù)結(jié)合體內(nèi)原位結(jié)扎腸段和灌注技術(shù)研究了賴氨酸和甘氨酸對(duì)Fe2+的影響，試驗(yàn)結(jié)果表明：賴氨酸和甘氨酸都能促進(jìn)大鼠對(duì)Fe2+的吸收。從大量研究結(jié)果來看，很多種氨基酸能促進(jìn)動(dòng)物對(duì)鐵的吸收。

　　2.2 生物學(xué)效價(jià)高

　　作為第三代鐵添加劑，氨基酸螯合鐵既是機(jī)體吸收金屬離子的主要形式,又是機(jī)體合成蛋白的中間物質(zhì),可以減少許多生化過程,節(jié)約體能,具有較高的生物學(xué)效價(jià),而無機(jī)鐵需借助于輔酶作用,與氨基酸或其它物質(zhì)形成螯合鹽后才能被機(jī)體吸收。Spears(1992)[3]研究Fe-Met對(duì)哺乳仔豬的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)為183％（設(shè)FeSO4為100%）。周桂蓮（2000）[2]報(bào)道，賴氨酸亞鐵與甘氨酸亞鐵相對(duì)生物學(xué)效價(jià)分別為124.3％與118.5％。從大量的研究結(jié)果以及生產(chǎn)實(shí)踐來看，氨基酸螯合鐵的生物學(xué)效價(jià)明顯高于硫酸亞鐵、氯化亞鐵等無機(jī)鐵源。

　　2.3 預(yù)防仔豬貧血

　　氨基酸螯合鐵對(duì)于仔豬缺鐵性貧血有獨(dú)特療效，具有快速補(bǔ)血生血作用，同時(shí)氨基酸螯合鐵可以在機(jī)體內(nèi)透過胎盤和乳腺屏障轉(zhuǎn)移，使體重、血紅蛋白的含量、斷奶窩重及成活率均大幅提高。Yu(1994)[4]報(bào)道，補(bǔ)充氨基酸螯合鐵顯著提高仔豬血紅細(xì)胞壓積、血紅蛋白、血漿鐵、血漿總鐵結(jié)合力以及脾中的血鐵黃素與鐵蛋白鐵。隨著氨基酸螯合鐵水平的增加，仔豬的皮膚紅潤程度增加，肌肉中的總鐵及血紅素鐵水平及膚色顯著改善。

　　2.4 削弱某些因子對(duì)鐵吸收的干擾

　　當(dāng)今畜牧業(yè)以植物性飼料為主,而植物性飼料中的鐵主要是非血紅素鐵,而非血紅素鐵的吸收易受植酸、銅、鋅、日糧纖維及單寧等抗?fàn)I養(yǎng)因子的影響。周桂蓮(2000)[2]的研究表明,日糧中添加1％的植酸能夠顯著降低FeCl2中鐵的吸收,而對(duì)氨基酸(甘氨酸、賴氨酸)螯合鐵中的鐵吸收影響的程度則比FeCl2小得多。此外，飼料中某些礦物元素，如銅、鋅、錳等通過吸收結(jié)合位點(diǎn)的競(jìng)爭，影響鐵的吸收。可見氨基酸鐵比其它鐵源抗日糧中干擾鐵吸收因子的能力強(qiáng)，是一種優(yōu)良的鐵添加劑。

　　3 氨基酸螯合鐵在養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　3.1 母豬單獨(dú)補(bǔ)飼氨基酸螯合鐵

　　現(xiàn)在的研究多認(rèn)為母豬補(bǔ)飼氨基酸螯合鐵能夠預(yù)防仔豬貧血。其原因可能是母豬容易吸收利用氨基酸螯合鐵，而且氨基酸螯合鐵能夠更多的穿透胎盤到達(dá)胎兒。有研究表明，氨基酸螯合鐵的吸收率是無機(jī)鐵的4.9倍。周桂蓮(2000)[2]對(duì)大鼠的研究也表明，氨基酸螯合鐵的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)利用優(yōu)于無機(jī)鐵。許麗(1994)[5]的研究顯示，母豬在產(chǎn)前2周至產(chǎn)后3周內(nèi)補(bǔ)飼甘氨酸螯合鐵，仔豬出生后不補(bǔ)充任何鐵劑，可獲得與肌注右旋糖苷鐵相同的增重和預(yù)防貧血的效果。徐建雄（1998）[6]在產(chǎn)前及產(chǎn)后3周的母豬日糧中添加蛋氨酸鐵螯合物結(jié)果類似。張照喜等（2002）[7]也有類似結(jié)果，但認(rèn)為母豬補(bǔ)飼賴氨酸螯合鐵優(yōu)于仔豬肌注葡萄糖鐵硒。

　　黃冠慶(2002)[8]證明，氨基酸螯合鐵能提高母豬血紅蛋白含量。王學(xué)梅（2002）[9]給妊娠后期母豬補(bǔ)飼甘氨酸螯合鐵，母豬胎盤鐵含量顯著增加，出生仔豬肝臟鐵含量也有增加的趨勢(shì)。徐建雄(1998)[6]在產(chǎn)前母豬日糧中添加蛋氨酸螯合鐵，初生仔豬血紅蛋白含量均不同程度地提高。石文艷(2005)[10]的研究結(jié)果表明，母豬產(chǎn)前4周至產(chǎn)后4周補(bǔ)鐵對(duì)0～28 d哺乳仔豬的血紅蛋白和肝臟鐵兩項(xiàng)指標(biāo)均顯著高于FeSO4組。華衛(wèi)東等(2006)[11]在產(chǎn)前和產(chǎn)后1個(gè)月的母豬日糧中分別添加FeSO4、Fe-Lys、Fe-Gly，發(fā)現(xiàn)采食Fe-Lys組的母豬產(chǎn)后第5、9、13、17、21 d的母乳中鐵含量均顯著高于FeSO4（P<0.05），F(xiàn)e-Gly組在母豬產(chǎn)后第9、13、17 d三個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的測(cè)定值顯著高于FeSO4組(P<0.05)。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)飼氨基酸螯合鐵能提高母豬的繁殖性能。Dameley（1996）[12]報(bào)道，初產(chǎn)大長母豬從產(chǎn)前28 d起，每天補(bǔ)飼56.7 g氨基酸螯合鐵，母豬首次配種受胎率提高9%，首次淘汰率降低4.2%，仔豬初生死亡率降低3.2%，每胎育成仔豬頭數(shù)增加4.4%；同時(shí)母豬采食氨基酸螯合鐵以后，母豬經(jīng)產(chǎn)體況變化較平穩(wěn),直至第8胎仍能保持較高的仔豬育成率,所需的總采食量和單產(chǎn)采食量均顯著減少。王紀(jì)亭等(2003)[13]、丁永富（2003）[14]的試驗(yàn)表明產(chǎn)前一個(gè)月補(bǔ)飼氨基酸螯合鐵能提高初生重。黃國清等（1999）[15]補(bǔ)飼氨基酸螯合鐵能顯著提高母豬繁殖性能，但對(duì)不同胎次母豬影響不同。所以母豬補(bǔ)飼氨基酸螯合鐵可能有提高母豬生產(chǎn)性能的趨勢(shì)，但受補(bǔ)鐵時(shí)間、補(bǔ)鐵量以及母豬本身狀況的影響。

　　3.2 母豬與哺乳仔豬同時(shí)補(bǔ)飼氨基酸螯合鐵

　　一些研究者認(rèn)為，給母豬補(bǔ)鐵仔豬在出生時(shí)體內(nèi)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，母仔同時(shí)補(bǔ)飼將是一種更為有效的多重補(bǔ)鐵途徑。石文艷等（2005）[10]、華衛(wèi)東等（2006）[11]報(bào)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(bǔ)料，獲得螯合鐵的母豬其窩仔數(shù)和窩重顯著增加，仔豬體內(nèi)鐵貯和血紅蛋白含量也顯著高于FeSO4對(duì)照組。王紀(jì)亭等（2003）[13]給母豬和仔豬同時(shí)補(bǔ)飼甘氨酸螯合鐵比補(bǔ)飼FeSO4飼料或肌注補(bǔ)鐵劑增重顯著提高,而發(fā)病率、死亡率顯著降低。劉惠芳等(2003)[16]試驗(yàn)結(jié)果表明，哺乳母豬和仔豬同時(shí)補(bǔ)飼氨基酸螯合鐵，顯著提高哺乳仔豬斷奶窩重和成活率,極顯著提高了血清免疫球蛋白IgG水平。童建國等(2001)[17]、黃冠慶等(2002)[8]有類似的試驗(yàn)結(jié)果，且黃冠慶認(rèn)為仔豬增重效果好于肌注右旋糖苷鐵。

　　徐建雄等（1993）[18]試驗(yàn)證明，在母豬飼料中添加蛋氨酸螯合鐵能補(bǔ)充仔豬對(duì)鐵的需求，但不能提高仔豬生長速度，而同時(shí)在母豬及仔豬飼料中同時(shí)添加蛋氨酸螯合鐵有促進(jìn)仔豬生長的作用。但徐建雄等（1998）[6]添加蛋氨酸后再注射鐵劑，仔豬血紅蛋白含量未見明顯提高。這說明仔豬增重快可能由于氨基酸螯合鐵能更快刺激仔豬免疫系統(tǒng)發(fā)育，增強(qiáng)仔豬抗應(yīng)激能力所致。

　　3.3 斷奶仔豬補(bǔ)飼氨基酸螯合鐵

　　田萍(2005)[19]在35 d斷奶仔豬日糧中添加Fe-Met,到70日齡時(shí)測(cè)得日增重比對(duì)照組提高25.4%(P<0.01),采食量和飼料轉(zhuǎn)化率均有提高。劉衛(wèi)東等(2008)[20]試驗(yàn)顯示在28 d斷奶仔豬日糧中添加Fe-Gly，降低了腹瀉率，提高了仔豬日增重，經(jīng)濟(jì)效益明顯。郭海濤等（2005）[21]報(bào)道，在28 d斷奶仔豬日糧中添加復(fù)合氨基酸螯合鐵，顯著改善仔豬的皮毛感觀，使皮膚紅潤，被毛光亮。

　　4 氨基酸螯合鐵的可能作用機(jī)制

　　目前，氨基酸螯合鐵在動(dòng)物體內(nèi)的作用機(jī)理仍說法不一。有研究指出，位于具有五元環(huán)或六元環(huán)螯合物中心的鐵元素可以通過小腸絨毛的刷狀緣，以胞飲的形式吸收，而且所有螯合物都可能以氨基酸或小肽的形式被吸收。據(jù)Fly(1989)[22]報(bào)道，氨基酸螯合物被動(dòng)物攝入后，可直接通過腸道被吸收。蛋白質(zhì)或氨基酸螯合鐵相對(duì)于無機(jī)態(tài)的鐵元素具有以下的優(yōu)勢(shì):①蛋白質(zhì)或氨基酸螯合物中的鐵離子由于與氨基酸配位體共價(jià)鍵合和離子鍵合而呈現(xiàn)惰性，但在體內(nèi)pH值環(huán)境下溶解度好。飼糧中的纖維、植酸、草酸、磷酸根等都可以與金屬離子結(jié)合形成沉淀而影響無機(jī)鐵離子的吸收，而蛋白質(zhì)或氨基酸螯合物中的鐵離子則不受或者受到更小的影響。研究認(rèn)為，必需鐵元素同氨基酸形成“鐵元素蛋白質(zhì)”的目的，在于防止這些微量營養(yǎng)同飲水或消化物里的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而形成不溶性物質(zhì)，以到達(dá)其吸收部位。②蛋白質(zhì)或氨基酸作為配體的不飽和物，穩(wěn)定常數(shù)一般在4～15之間，這樣既有利于與鐵元素結(jié)合成螯合物被運(yùn)輸，需要時(shí)又能有效地從螯合物(載體)中釋放出來，使蛋白質(zhì)或氨基酸螯合鐵有可能直接穿過腸壁而被吸收。③蛋白質(zhì)或氨基酸螯合鐵以完整的形態(tài)被吸收后，可直接作用于靶器官或生化反應(yīng)。

　　5 結(jié)語

　　無論從提高養(yǎng)豬生產(chǎn)的效益，還是從環(huán)境保護(hù)角度來講，以氨基酸螯合鐵作為豬日糧鐵源添加劑，都具有很大的潛力。但是，由于價(jià)格過高、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題,再加上氨基酸螯合鐵的螯合率測(cè)定復(fù)雜性,使得氨基酸螯合鐵的應(yīng)用及普及還有一定的困難，應(yīng)在以下幾個(gè)方面研究突破：①深入研究其作用機(jī)理和吸收代謝機(jī)制；②研究其對(duì)機(jī)體造血機(jī)能及免疫的影響；③進(jìn)一步簡化制備工藝，降低生產(chǎn)成本；④建立有效快速的定量方法，檢查產(chǎn)品的螯合率；⑤研究不同種類、不同結(jié)構(gòu)的氨基酸螯合鐵的作用效果，從而確定氨基酸螯合鐵的最佳形式，為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)。