氨基酸螯合微量元素

多肽与氨基酸在水产养殖中的作用

微量元素在动物营养中起着至关重要的作用。由于饲料原料中各种微量元素的比例不均衡以及某种微量元素缺乏等因素的限制，微量元素添加剂在饲料中的作用更加突出。上世纪60年代以来，微量元素营养经历了三个发展阶段，第一代产品即无机盐类添加剂，如硫酸亚铁、硫酸铜、和硫酸锌等。第二代产品为一些简单的有机化合物，如柠檬酸亚铁、富马酸锌、和乳酸锌等。以上两类产品都存在吸收率差的缺陷，不能够满足动物的营养需要，且往往无机微量元素的添加剂量要远远高于动物自身的营养需要，导致资源浪费和环境污染。随着饲料科学的发展，出现了第三代产品—氨基酸微量元素螯合物。其主要优势有：高安全性，高吸收利用率，抗干扰，稳定性适中，能够改善适口性，与维生素和抗生素等无配伍禁忌，是一种高效、环保、安全的绿色添加剂。

一、氨基酸微量元素螯合物的营养生理作用

1、螯合物的稳定性适中

在动物的消化道内微量元素金属离子极易与氨基酸离子形成1:1（M/M）的螯合物，也是由于1:1（M/M）螯合物的不稳定性（H+和强配位体的影响）金属离子可以与其他的非氨基酸配合物（如植酸、草酸、磷酸）形成稳定且 不容易被动物机体吸收利用的螯合物，最终导致金属元素利用率的降低。氨基酸微量元素螯合物的稳定性适中，有一定的抗酸能力，能够克服植酸等无机酸的不利影响，有利于消化吸收。如氨基酸螯合铁的稳定常数都是在4—10之间，这有利于铁的吸收、运输和利用。

2、易于吸收，适口性好

氨基酸微量元素螯合物被认为是微量元素吸收的最原始的形式。氨基酸微量元素螯合物在随日粮进入动物消化道后，可以不经过任何形式上的变化直接被吸收进入小肠粘膜上皮细胞，再经过细胞内的转运机制由血液运输到全身的各个组织发挥其生理作用。氨基酸微量元素螯合物易于吸收还可能是因为其具有蛋白质的性质，细胞膜是由蛋白质和类脂组成的，由于细胞膜具有流动性，使氨基酸微量元素螯合物能够与细胞膜融合，在减少能量消耗的情况下促进其吸收。

3、生物学效价高

常用微量元素无机盐、有机盐在被动物体摄入后，必须借助于辅酶的作用，与氨基酸和其他物质形成螯合盐后，才能被机体吸收，吸收后微量元素在血液中与某些蛋白结合才能被运输到机体所需的部位，发生其生物学功效。氨基酸微量元素螯合物与动物体内酶的结构相似，其结构也近似于动物体内吸收微量元素的天然状态，而且氨基酸微量元素螯合物的稳定常数适中，微量元素阳离子螯合以及释放过程都相对容易，需要时又能有效的释放微量元素阳离子供机体利用，故而氨基酸微量元素螯合物生物学效价要显著高于无机微量元素。周桂莲等（2000）通过研究不同铁源的生物学效价的实验结果表明，在硫酸铁生物学效价为100%的对比的情况下，赖氨酸螯合铁为107.75%—147.19%，平均效价为118.5%。

二、氨基酸微量元素螯合物在畜禽上的应用研究

1、在猪营养中的应用

大量的研究实验表明，饲料中添加微量元素螯合物能够显著提高日增重和饲料报酬，及屠宰率和瘦肉率等。刘丹、夏中生（2007）用0%、25%、50%、75%的氨基酸微量元素螯合物替代相应的无机微量元素饲喂48只平均体重28kg杜长大三元生长猪，实验结果表明，25%替代组的平均日增重和料肉比显著高于0%替代的对照组（P<0.05）。Coffey（1993）在30日龄断奶仔猪日粮中添加赖氨酸铜，采食量、日增重均高于硫酸铜。陈洪亮、李德发等[6](2001)在仔猪日粮中添加80mg/kg的蛋氨酸锌，结果表明其对仔猪血液生化指标有显著的影响，血清锌含量比对照组提高17.15%（P<0.05）,碱性磷酸酶的活性比对照组提高了20.16%，实验结果表明添加蛋氨酸锌能够促进锌的吸收和利用率，从而使血清锌中的含量上升，而锌是碱性磷酸酶的辅基，能够激活碱性磷酸酶使酶活性升高。

2、 在家禽营养中的应用

陆娟娟等（2011）用12.5%、25%、37.5%、50%的蛋氨酸螯合铁、铜、锰、锌替代基础日粮中相应的无机微量元素的25%、50%、75%、100%来饲喂0日龄的广西快大型黄羽肉鸡，进行为期63天的饲养试验后发现，与对照组相比，用不同比例的氨基酸螯合铁、铜、锰、锌替代相应的无机微量元素可一定程度提高肉鸡的生长性能，改善饲料利用率、降低粪中微量元素含量，实验还发现，以37.5%的氨基酸微量元素螯合物代替75%的无机微量元素效果良好。孙德成等(1993)用体质健康、产蛋正常的288只35周龄的迪卡蛋鸡随机分为试验组和对照组，试验组饲喂基础日粮加氨基酸微量元素螯合物，对照组饲喂基础日粮加同等剂量的无机微量元素，结果发现，实验组的总产蛋和产蛋率比对照组分别提高21.02%（P<0.05）和12.80%（P<0.05）料蛋比和软蛋率分别降低了20.74%（P<0.01）和31.79%（P<0.01）。另外试验组的蛋壳厚度、蛋壳强度和哈夫单位比对照组分别提高了12.1%（P<0.05）、18.34%（P<0.05）和6.29%。

三、氨基酸微量元素螯合物在应用上存在的一些问题

氨基酸微量元素螯合物作为第三代微量元素添加剂，其高的安全性、高吸收利用率、稳定性适中适口性好等优点已经在大量的实验中得到证实，但也有许多报道显示，氨基酸微量元素螯合物在畜禽生产中与无机微量元素相比并没有达到改善畜禽生产性能、提高料肉比、降低腹泻率等效果。Schell和Kornegay(1996)在断奶仔猪上做了4个实验来比较ZnO、Zn-Met、Zn-Lys和ZnSO4对仔猪生长性能和组织锌浓度的影响，实验结果显示，四种不同锌源的锌添加剂对仔猪生长性能、日采食量、日增重均无显著差异，但当饲粮中锌水平达到3000mg/kg时，高锌组的仔猪血清、肝脏、和肋骨锌都显著高于正常锌水平的对照组。经试验得出与ZnSO4的生物学效价相比ZnO最低，Zn-Met和Zn-Lys居中。方洛云等（2004）在断奶仔猪日粮中添加3000mg/kg的Zn（ZnO形式）和100mg/kg的Zn（Zn-Met形式）与对照组100mg/kg的Zn（ZnO形式）相比，高锌组显著提高日增重，而Zn-Met组日增重有提高的趋势，但组间差异不显著。以上实验结果说明，氨基酸微量元素螯合物在畜禽上的应用效果并不稳定，在仔猪促生长效果上与无机锌相比并没有绝对的优势。各种实验的结果之间的差异也比较大，究其原因可能有以下几种影响因素

1、 实验动物的机体状况不同 在动物的饲养实验中，实验人总是尽可能的选取日龄、体重、身体状况相同的实验动物进行实验，但做到完全相同是不可能的，实验个体之间总会有差异，这很有可能导致实验结果的不显著性。如当动物体内某种微量元素缺乏、适当、或过量时，动物对相应元素的利用率就会不同。缺乏某种微量元素时，相应微量元素的吸收利用率就会升高，从而减小了氨基酸微量元素螯合物与无机物之间的差异；相反在动物内某种微量元素过量时，由于其吸收机制与缺乏时不同，导致相应元素的利用率降低。另外，当动物处于亚健康状态时，体内的生理活动已经与正常动物不同，但其并不表现出病例变化，因此，我们在选取实验动物时并不能从外在的行为状态上区分动物是否处在亚健康状态，有可能导致最后实验结果差异不显著。

2、日粮组成及组合效应 日粮营养物质的不平衡可能也是导致氨基酸微量元素螯合物的实验效果不显著的因素，Apgar(1994)等报道，在低蛋白日粮中添加蛋氨酸锌与提高饲料中粗蛋白水平对羔羊的作用效果是相近的。各种饲粮组分之间都存在一些组合效应，也会影响到畜禽的生产性能。

3.3 添加剂量的不同 微量元素在消化道内的吸收方式因剂量不同而变化，低剂量时微量元素离子大都是以主动的载体转运过程吸收，高剂量时则主要是以被动扩散过程吸收。在机体稳态机制的调节下，动物对微量元素的吸收并非一直是与微量元素的浓度成直线关系，而成渐近线性关系（即微量元素的吸收量达到某一阈值时其吸收量就不会再随微量元素浓度的增加而增加）。在实验研究中，我们常用低剂量的氨基酸微量元素螯合物与高剂量的无机微量元素相比较，可能是由于机体稳态的调节机制导致二者在消化道内的吸收量相同。

四、总结一下

氨基酸微量元素螯合物从出现到现在已经有几十年的发展历史了，在几十年的发展过程中取得了巨大的进步，也为饲料工业创造了巨大的效益，同时也为微量元素添加剂的发展指明了前进的方向。相信在不远的将来，随着科学技术的发展，氨基酸微量元素螯合物必将给畜牧业带来更加广阔的明天。

作者：王金伟

氨基酸微量元素螯合物在畜禽营养上的应用,多肽与氨基酸在水产养殖中的作用