有机锰在畜禽生产中的应用

四川省畜科院动物营养研究所 四川省饲料科技研发中心 晏家友

众所周知，锰是动物机体的必需微量元素之一。它可作为多种酶的组成成分和酶的激活剂，参与碳水化合物、脂肪和蛋白质代谢。大量研究表明，锰与动物的生产性能、繁殖功能、骨骼形成、胴体品质、蛋壳质量及大脑代谢等息息相关。有机锰（如有机酸锰、蛋白盐锰、氨基酸锰等）的生物学利用率比无机锰高，本文主要介绍了有机锰在畜禽生产中的应用，为生产实践中有机锰的进一步推广和应用提供理论参考。

1 有机锰的质量标准

有机锰的质量包括产品中络合物或螯合物所占的比例及已经络合或螯合部分的稳定程度，即络合率和络合强度。目前，除蛋氨酸锰外，有机锰作为饲料添加剂尚缺乏相应的国家标准，无鉴别有机锰质量的有效方法，这极大地限制了有机锰在养殖生产中的推广。饲料添加剂蛋氨酸锰的国家标准（GB/T 22489-2008）如表1所示；同时，国家标准（GB/T 13080.2-2005）规定了用凝胶过滤色谱法测定蛋氨酸锰的螯合率。李素芬（2002）提出，红外光谱法可以对定性鉴别是否有络合物存在提供化学信息；凝胶过滤色谱法可以按分子大小将不同形态锰分开；极谱分析法可以较科学、合理、方便地测定有机锰源的络合强度即稳定常数，因而可以通过体外测定的化学特性快速预测不同锰源的生物学活性。

表1 蛋氨酸锰技术指标

2 有机锰的吸收代谢

无机锰在动物肠道内容易被植酸、单宁或纤维等吸附成大分子物质或迅速降解排出体外，导致其溶解性差、吸收率低；而有机锰的分子电荷趋于中性，在动物消化道适宜pH环境下，溶解性好、吸收率高。计峰（2003）采用体外外翻肠囊法和体内原位结扎灌注肠段法研究有机锰在肉鸡小肠中的吸收特点，结果均表明，回肠是肉仔鸡小肠吸收锰的主要部位；同时还发现，络合或螯合程度适宜的有机锰在肉仔鸡小肠中的吸收率显著高于无机锰。这就提示：有机锰在动物体内的吸收途径可能与无机锰不同。关于有机锰的吸收机制存在两种假说：一种假说认为，有机锰进入动物消化道后，直接到达小肠刷状缘，并且在吸收位点处发生水解，释放出锰离子，然后通过肠上皮细胞吸收入血；另一种假说认为，有机锰可能是以类似二肽的形式完整吸收入血（Ashmead，1993）。吸收入血的锰大部分将与蛋白质结合形成复合物，再经过门脉循环转运到肝脏。Brock和Harris（1997）报道，日粮中高铁、高磷、高钙水平都可能会影响动物对锰的吸收。吸收后的锰主要经胆汁随粪排泄，还可以通过胰液、尿液、小肠黏膜上皮、毛发、乳汁等途径排泄。

3 有机锰的营养功能

目前已有研究表明，有机锰具有促进动物生长、增强繁殖功能、维持骨骼形成和改善胴体品质等营养生理作用。李素芬等（2008）在生长肥育猪日粮中添加40 mg/kg有机锰，结果表明，与一水硫酸锰相比，弱或中等络合强度的有机锰可以显著改善生长肥育猪的背膘厚度，并显著降低背最长肌的滴水损失和剪切力。Close和Cole（2000）报道，在母猪日粮中添加有机锰，可以增加窝产仔数和产活仔数，并延长母猪的使用年限。吕林等（2007）在AA肉鸡日粮中添加100 mg/kg有机锰，结果表明，与硫酸锰相比，有机锰可以降低肉鸡腹脂脂蛋白脂酶（LPL）活性，提高腿肌细胞线粒体中含锰超氧化物歧化酶（MnSOD）的基因表达水平，从而改善肉鸡胴体性能和肌肉品质。巴哈提古丽·马那提拜等（2007）在AA肉鸡日粮中联合添加有机锰和有机锌，结果发现，与无机微量元素对照组相比，有机微量元素复合物可以改善肉鸡生产性能、降低腿病发生率和肉仔鸡死亡率。乔富强等（2007）在AA肉鸡日粮中联合添加120 mg/kg有机锰和400 μg/kg有机铬，结果发现，有机锰与有机铬互作，可以显著降低肉鸡脂肪沉积，并显著改善蛋白质代谢。

4 动物对锰的需要量

我国农业部第1224号公告规定，锰在配合饲料或全混合日粮中的推荐添加量（硫酸锰，以锰计）：猪 2 ～20 mg/kg、肉鸡 72 ～110 mg/kg、蛋鸡40～85 mg/kg、肉鸭 40～90 mg/kg、蛋鸭 47～60 mg/kg、鱼类2.4～13.0 mg/kg；最高限量：鱼类 100 mg/kg、其他动物150 mg/kg。生长猪缺锰表现为：生长缓慢、骨骼畸形、被毛粗乱、体质虚弱；母猪缺锰表现为：不发情或假发情、初生仔猪平衡性差或共济失调。家禽缺锰主要产生滑腱症（骨粗短症），表现为：胫骨和跖骨之间的关节肿大畸形，胫骨扭向弯曲，长骨增厚缩短，腓长肌腱滑出骨突，跛行。原因可能是：锰参与构成骨骼基质的硫酸软骨素的形成，硫酸软骨素是黏多糖的组成成分，而锰是糖基转移酶激活因子，因此缺锰将导致黏多糖合成受阻，会造成单位骨骼基质矿物质沉积过量，产生骨粗短症。猪对锰敏感，只能耐受400 mg/kg；家禽对锰的耐受力最强，可达2000 mg/kg，各种动物对锰的耐受力可能随锰的拮抗物含量增加而增大（Grummer等，1950）。日粮中锰过量，可能会引起动物食欲下降、生长受阻、肢体僵硬、步行困难、贫血、胃肠道损害，有时出现神经症状。

5 结语

在动物日粮中添加有机锰以后，锰可以通过各种不同的作用机制，进入到细胞当中，并最终被动物机体吸收利用。尽管如此，在有机锰的研究过程中，仍然存在需要进一步探讨的问题：如有机锰的络合强度与其对动物相对生物学利用率之间的相关性；有机锰在动物体内的营养代谢机理；动物在不同生长阶段对有机锰的营养需要量；有机锰与其他矿物质元素代谢的关系等。总之，在畜禽生产中，有机锰作为一种营养性添加剂必将具有广阔的应用前景。

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