自從必需微量元素先后被發(fā)現(xiàn)為動(dòng)物所必需以來(lái),人們就一直在不斷探討并揭示其對(duì)動(dòng)物的重要作用,同時(shí)根據(jù)其生理功能應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際以滿足動(dòng)物對(duì)其的營(yíng)養(yǎng)需要,改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能。必需微量元素的研究?jī)?nèi)容從定性到定量,從常量到微量,從現(xiàn)象到內(nèi)涵,從單項(xiàng)到互作,已逐漸成為動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)特別是豬營(yíng)養(yǎng)研究領(lǐng)域較活躍的分支。
1 必需微量元素與豬生長(zhǎng)
1.1 Fe 在養(yǎng)豬生產(chǎn)中,F(xiàn)e對(duì)其一生的生長(zhǎng)發(fā)育起著非常重要的作用,一般乳豬出生呈現(xiàn)
不同程度的缺Fe狀態(tài),使乳豬的生長(zhǎng)發(fā)育受到影響。目前解決這一問(wèn)題的主要途徑是補(bǔ)Fe。楊惠素(1991)給3日齡注射右旋糖酐鐵100mg,使仔豬死亡率降低8.74%,產(chǎn)仔死亡率降低17.2%。華純?cè)眨?990)在生長(zhǎng)育肥豬飼料中添加75.6mg/kg、50.9mg/kg,結(jié)果日增重分別為1.18kg、1.08kg,對(duì)照組則為0.78kg。分別比對(duì)照組多增重0.4kg、0.3kg,差異極顯著(p<0.01)。
豬對(duì)Fe的需要量受很多因素的影響。綜合生產(chǎn)性能和屠宰試驗(yàn)結(jié)果,王曉飛(1994)、徐孝義等(1995)和廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院(2000)分別建議10kg~20kg仔豬、7kg~20kg及20kg以下仔豬飼料Fe適宜需要量分別為235mg/kg、105 mg/kg 、105mg/kg。其它生理階段豬對(duì)Fe的需要量研究,國(guó)內(nèi)資料很少見(jiàn),基本上是以NRC(1998)為標(biāo)準(zhǔn),生長(zhǎng)肥育豬分別為60mg/kg及50mg/kg,種豬(妊娠、哺乳母豬及種公豬)均為80mg/kg。
1.2 Cu 自1955年英國(guó)Barber等首先報(bào)道飼料添加正常需要量10倍的Cu(250mg/kg,硫酸銅)可加快生長(zhǎng)豬的生長(zhǎng),并提高飼料利用率后,在各國(guó)進(jìn)行的大量的研究印證了這一結(jié)論(Lucas和Calder,1957;Bunch等,1965;Prince等,1975,1984;Cromwell等,1978,1981; Dove,1993;Zhou等,1994;韓群英等,1989;謝友梅等1991;孫素玲等,1996;劉曉波等,1997;趙洪亮等,1998;柳樹(shù)青等,1990;李杰等,1996;徐孝義等,1995)。從美國(guó)18個(gè)試驗(yàn)(1970~1980)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看,添加高Cu可提高日增重6.9%,飼料利用率3.6%(Cromwell等,1981)。近年的研究結(jié)果也大致相近。龐秉璽(1989)、Kornehay(1989)、Cromwell(1992)、劉昊(1992)、江宵兵(1994)、劉桂林(1994)等在各自的試驗(yàn)中,分別向日糧添加185 mg/kg、200 mg/kg、125 mg/kg、250 mg/kg、125 mg/kg、220 mg/kg的Cu后,仔豬日增重分別提高了12.50%、11.54%、19.69%、6.90%、15.93%、13.47%。
高Cu促生長(zhǎng)作用的效果受其添加水平的影響。據(jù)英國(guó)對(duì)285個(gè)試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,添加250mg/kg效果最好(Braude等,1975)。但Stahly等(1980)的研究表明,添加125mg/kgCu在提高日增重方面最佳,而添加250mg/kgCu在提高成活率方面最好。艾地云(1995)在對(duì)125mg/kg、200mg/kg和250mg/kg三組添加量的比較后發(fā)現(xiàn),200mg/kg組日增重最大。關(guān)受江等(1995)則建議飼料中Cu適宜添加水平為150mg/kg。
Cu的體重或日齡也影響高Cu的促生長(zhǎng)效果。大量研究表明,仔豬日糧使用高Cu效果顯著。徐孝義(1995)認(rèn)為,在7~20kg仔豬日糧中加入200mg/kgCu可獲得理想效果。
Cu與其它礦物元素存在相互關(guān)系。Cu與P、Fe、Zn、Mn相互頡頏,增加日糧中Fe、Zn水平,Cu中毒劑量下限水平將隨之升高(許振英,1991)。如果豬日糧中Fe、Zn水平添加至150mg/kg時(shí),425或450mg/kg的Cu水平也不會(huì)引起其中毒(蔣宗勇,1988)。反之,高Cu日糧喂豬,若不適當(dāng)提高Fe、Zn水平,也易出現(xiàn)豬缺Fe癥狀。
研究還認(rèn)為,與育肥豬相比,Cu對(duì)生長(zhǎng)豬的日增重影響較大,故建議高劑量Cu應(yīng)用于50~60kg前的豬。
1.3 Zn 研究證明, Zn通過(guò)影響動(dòng)物組織分裂、分化和再生,可從根本上調(diào)節(jié)豬的生長(zhǎng)發(fā)育。這一點(diǎn)對(duì)于正處于生長(zhǎng)發(fā)育旺盛時(shí)期的幼年仔豬和生長(zhǎng)豬具有非常重要的生理營(yíng)養(yǎng)意義。隨著人們對(duì)Zn研究的不斷深入,研究人員對(duì)高劑量Zn在豬日糧中的促生長(zhǎng)作用進(jìn)行了廣泛的探討。在早期斷奶仔豬日糧中添加高劑量Zn,能減少仔豬腹瀉,提高日增重,改善飼料轉(zhuǎn)化率(楊立彬等,1999;許梓榮等,2001)。Hahn等(1993)用含氧化鋅(3000mg/kg)或硫酸鋅(5000mg/kg)的Zn日糧喂給斷奶后2-4周仔豬,均提高仔豬日增重和日采食量。韓春梅等(1997)報(bào)道,在斷奶仔豬中分別添加2000mg/kg(試驗(yàn)1組)、1500mg/kg(試驗(yàn)2組)的Zn(飼料級(jí)ZnSO4•7H2O)。結(jié)果試驗(yàn)組平均日增重比對(duì)照組分別高57.4%、11.57%,飼料轉(zhuǎn)化率比對(duì)照組分別高20.2%、0.52%,差異均為極顯著(p<0.01)。
蔣宗勇等(1987)根據(jù)血液生化指標(biāo)和組織器官Zn濃度,推測(cè)6 kg ~20 kg和20 kg ~43kg仔豬的Zn需要量分別為114mg/kg和106mg/kg。徐孝義(1995)研究認(rèn)為,7~20kg斷奶仔豬的Zn需要量為98mg/kg。姜樹(shù)林等(1985)試驗(yàn)表明,生長(zhǎng)速度快的雜交豬飼料中Zn適宜水平,20kg~35kg及35kg~60kg體重階段分別為120mg/kg和90mg/kg,生長(zhǎng)速度慢的榮昌豬在兩體重階段分別為90mg/kg和60mg/kg。王英民等(1985)報(bào)道,母豬飼糧中Zn含量為100~110mg/kg時(shí),受胎率、產(chǎn)仔數(shù)及個(gè)體重均顯著提高。由此建議仔豬和生長(zhǎng)豬飼糧中鋅的需要量為110mg/kg,肥育豬為90mg/kg,種豬參考NRC(1998)值50mg/kg。但有關(guān)高Zn的促生長(zhǎng)機(jī)理尚未探明。
1.4 Mn 豬對(duì)Mn的需要量目前報(bào)道不多,各國(guó)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)Mn的需要推薦量也差異懸殊。NRC(1998)推薦的Mn需要量為:仔豬,3.0~4.0 mg/kg;生長(zhǎng)育肥豬,2.0mg/kg;種豬,20.0mg/kg。我國(guó)(2000)同。
徐孝義等(1995)和王安等(1995)研究表明,以玉米-豆餅為主的常規(guī)日糧含Mn量(14mg/kg)即可滿足早期斷奶仔豬對(duì)Mn的需要。鄧永椿(1990)發(fā)現(xiàn),日糧中添加40mg/kgMn可提高生長(zhǎng)豬日增重和飼料效率(p<0.01)。王長(zhǎng)富等(1993)在含Mn27mg/kg~31mg/kg的基礎(chǔ)日糧中分別加0、20、40、80、160mg/kg的Mn飼喂于30kg~90kg的雜交豬,結(jié)果表明,不同劑量Mn對(duì)增重有促進(jìn)作用,且對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育無(wú)不良影響,被毛和其它組織Mn的沉積與日糧Mn水平呈強(qiáng)相關(guān)。
豬對(duì)于Mn的需要量尚未很好確定,現(xiàn)有的推薦量一般為20ppm。許多因素影響Mn的需要量。一般以玉米-豆粕為主的常規(guī)日糧含Mn量均超過(guò)國(guó)內(nèi)外的豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定量,很少出現(xiàn)Mn缺乏。只有當(dāng)大量使用玉米(僅含錳5~7mg/kg),或不合理添加其它礦物元素時(shí),才會(huì)出現(xiàn)豬的Mn缺乏。
2 必需微量元素與豬免疫
研究表明,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在動(dòng)物機(jī)體的免疫應(yīng)答中具有重要的作用。在普遍推行高密度飼養(yǎng)方式的今天,為獲最佳生產(chǎn)成績(jī)與繁殖率的營(yíng)養(yǎng)研究和以最低限度控制疫病為目的的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)研究正受到科學(xué)工作者的高度重視。而營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中的必需微量元素,作為酶系統(tǒng)的輔助因子和金屬酶的構(gòu)成成分,其重要作用更為大家關(guān)注。
必需微量元素缺乏或過(guò)量都會(huì)引起免疫系統(tǒng)的損傷。必需微量元素對(duì)豬機(jī)體免疫功能的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是缺乏時(shí)會(huì)直接引起機(jī)體免疫器官、免疫細(xì)胞等組織的損傷、改變或分化,導(dǎo)致免疫缺陷;二是通過(guò)影響機(jī)體內(nèi)其他組織的營(yíng)養(yǎng)、生長(zhǎng)和代謝,間接引起免疫功能下降,抗病力降低(譙仕彥等,1997;吳建設(shè)等,1999)。
缺Fe是養(yǎng)豬生產(chǎn)中存在的普遍性問(wèn)題。患缺Fe性貧血的豬,其機(jī)體免疫功能受損,抑制抗體的產(chǎn)生,導(dǎo)致機(jī)體抵抗力下降。哺乳仔豬4周齡內(nèi)若不補(bǔ)Fe,則對(duì)細(xì)菌內(nèi)毒素致死作用的感受性提高。據(jù)報(bào)道,仔豬3日齡內(nèi)注射葡聚鐵,能有效地防止大腸桿菌內(nèi)毒素所致的死亡。Knight(1983)給1~3日齡小豬注射100~200mg的葡聚鐵,結(jié)果與對(duì)照組相比,其血清有助于大腸桿菌的生長(zhǎng)。Parsons等(1979)發(fā)現(xiàn),在傳染性胃腸炎(TGE)流行時(shí)補(bǔ)鐵,能提高4周齡仔豬的生長(zhǎng)發(fā)育和存活力。因此,補(bǔ)Fe對(duì)仔豬的存活和生長(zhǎng)是很有意義的(Castaldo,1989)。
Zn是銅鋅超氧化物歧化酶的活性成分,缺Zn使豬體內(nèi)過(guò)氧化物增多,維生素C需求加大,生物膜上的脂肪和硫基氧化受損,Zn對(duì)鋅溶酶體也有穩(wěn)定作用。Zn顯著影響胸腺、淋巴細(xì)胞中T細(xì)胞的發(fā)育以及白細(xì)胞對(duì)疾病的吞食和殺滅作用,缺Zn時(shí)腸系膜淋巴結(jié)、脾、胸腺的重量明顯減輕,免疫反應(yīng)降低,易感性增強(qiáng)。盡管缺Zn對(duì)豬免疫功能的影響還不十分清楚,但大量關(guān)于其他畜種的資料表明,缺Zn會(huì)減少豬對(duì)T細(xì)胞外凝集素的多重反應(yīng)。
Cu與Fe一樣,作為造血元素的同時(shí)具有抗菌效應(yīng)。日糧Cu水平影響動(dòng)物對(duì)細(xì)菌感染的抵抗力(Wolliam等,1986)。Cu的不足或過(guò)量都能增加豬對(duì)病原的感染。另外,Cu還可以通過(guò)影響T細(xì)胞和多核型細(xì)胞而影響免疫反應(yīng)。趙昕紅等(1999)認(rèn)為,高Cu、高Zn均可刺激仔豬的非特異性免疫反應(yīng),提高機(jī)體的免疫功能,但高Zn(3000mg/kg)優(yōu)于高Cu(250mg/kg)。
總之,必需微量元素在機(jī)體免疫過(guò)程中占有重要地位,它可通過(guò)營(yíng)養(yǎng)免疫作用,配合機(jī)體整個(gè)免疫系統(tǒng)發(fā)揮功能,保證豬機(jī)體正常生長(zhǎng)。
3 必需微量元素與豬繁殖
目前,越來(lái)越多的必需微量元素被證實(shí)與豬的繁殖性能密切相關(guān)。日糧中某種或某些微量元素缺乏,會(huì)導(dǎo)致生殖機(jī)能的下降,其機(jī)制主要是通過(guò)引起內(nèi)分泌系統(tǒng)激素分泌失調(diào)、酶活性降低以及生殖器官的組織結(jié)構(gòu)的變化從而導(dǎo)致繁殖力下降。日糧中補(bǔ)充適量的必需微量元素可緩解繁殖障礙并提高繁殖性能。據(jù)Cromwell(1992)報(bào)道,在約克夏×漢普夏雜種母豬日糧中添加250mg/kg的Cu,81窩統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,平均窩產(chǎn)仔數(shù)、平均窩產(chǎn)活仔數(shù)、平均出生重、平均出生活仔豬體重、活仔數(shù)和平均斷奶體重分別較對(duì)照組(86窩)提高6.75%、2.93%(p<0.08)、6.12%、7.83%(p<0.0002)、0.87%和5.14%(p<0.02),斷奶至發(fā)情天數(shù),高Cu日糧組較對(duì)照組縮短0.87天(p<0.08)。
Zn對(duì)雌性家畜繁殖過(guò)程的每個(gè)階段都起著重要作用。長(zhǎng)期缺Zn會(huì)導(dǎo)致卵巢萎縮,發(fā)情表現(xiàn)延遲或不發(fā)情,機(jī)體和生殖系統(tǒng)疾病的易感性增加。Zn對(duì)母豬繁殖功能的影響,決定于Zn缺乏的程度及母豬的生理階段。公豬在精子生成的后階段,特別是精子成熟階段必須有大量的Zn摻入到精子及精細(xì)胞周圍的介質(zhì)中。
Mn也是維持正常繁殖機(jī)能必需的必需微量元素。Mn在胚胎發(fā)育早期就在造血過(guò)程中發(fā)揮作用,因此缺Mn會(huì)影響胚胎的造血功能,影響胚胎發(fā)育,進(jìn)而引起流產(chǎn)、早產(chǎn)。王玨(1994)報(bào)道,種公豬缺Mn將造成性欲喪失、睪丸退化、精子缺乏和精液品質(zhì)下降。
4 必需微量元素與豬肉品質(zhì)
各種必需微量元素除了對(duì)豬的生長(zhǎng)、免疫、繁殖等生產(chǎn)性能有較大影響外,對(duì)豬肉品質(zhì)也將產(chǎn)生不小影響。在NRC(1988,1998)建議添加量的基礎(chǔ)上額外添加維生素和必需微量元素,可以提高豬上市前的胴體品質(zhì)。Barber(1960)研究表明,給豬飼予高水平的Cu后其胴體背膘變薄,背膘肉橫切面增大。Zhou等(1994)通過(guò)靜脈注射Cu復(fù)合物,結(jié)果表明豬肌肉的相對(duì)重有所增加。龐秉璽等(1989)報(bào)道,高Cu可使豬肉中8種人體必需氨基酸的總量提高6.16%,總氨基酸含量也有所增加。但日糧中必需微量元素含量與豬肉品質(zhì)并非呈持續(xù)正相關(guān),只有保持必需微量元素的最佳水平才有可能獲得豬肉的最佳品質(zhì)。必需微量元素含量過(guò)高或過(guò)低均不利于豬肉品質(zhì)的改善。
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