氨基酸螯合铁的优越性及在养猪生产中的应用

董冬华 杨维仁 （山东农业大学动物科技学院 山东 泰安 271000）

氨基酸螯合铁的优越性及在养猪生产中的应用

董冬华 杨维仁 （山东农业大学动物科技学院 山东 泰安 271000）

铁是动物机体所必需的一种微量元素，主要表现在，铁是血红蛋白和肌红蛋白所必需的组成成分，并与细胞色素酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、乙酰辅酶、琥珀酸脱氢酶等酶的活性密切相关。铁参与机体组织内氧的正常运输，直接影响机体的能量和蛋白质代谢，三羧酸循环中一半以上的酶和因子含铁或铁存在时才能发挥其作用，而且还会影响动物体的免疫机能［1］。

到目前为止，铁添加剂的发展已经历了三个阶段，相应的出现了三代产品：无机铁；简单的有机铁；氨基酸螯合铁。而多数研究表明，氨基酸螯合铁的吸收利用率远远高于前两代[2-4]。关于氨基酸螯合铁的研究推动了无机铁向氨基酸螯合铁在动物生产中的应用。

1 氨基酸螯合物

1996年美国饲料管理官员协会(MFCO)确定微量元素氨基酸鳌合物的概念：由某种可溶性金属盐中的一个金属元素离子同氨基酸按一定的摩尔比以共价键结合而成，水解氨基酸的平均分子量为150左右，生成的鳌合物的分子量不超过超过800[5]。但也有认为金属氨基酸螯合物的真正定义为由元素周期表中的第一过渡区元素(Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)与氨基酸共价结合形成的一种稳定的、电中性的环状结构的螯合物[6]。

2 氨基酸螯合铁的优越性

2.1 氨基酸螯合铁比无机铁有更高的吸收率 Hopping等(1965)[7]研究认为铁是以氨基酸螯合铁的形式吸收的。研究表明，位于具有五员环或六员环鳌合物中的金属离子，可以直接通过小肠绒毛刷状缘。可见，氨基酸鳌合铁是铁吸收的原始模式之一。螯合状态下的微量元素是利用配位体的转运系统，而不是金属的转运系统吸收的，避免了金属离子在肠道吸收时的竞争拮抗，从而提高了吸收效率。无机铁被动物吸收及蓄积的量很低，吸收率仅为10%，大部分随粪便排出体外，影响环境，破坏地力，引起农作物中铁的富集，危害人畜健康。在常规日粮基础上，以氨基酸螯合物形态存在的微量元素吸收率是无机态微量元素的1.8～4.0倍[8]。

2.2 氨基酸螯合铁比无机铁生物学效价更高 许多研究结果证明，氨基酸螯合铁比无机铁有更高的生物利用率，且对动物的生长、生殖、健康及饲料转化率等有明显的促进作用。Kegley(2002)研究表明，以血红蛋白含量为标识，给3日龄仔猪补给蛋氨酸铁，21日龄时，相对于硫酸亚铁，蛋氨酸铁的相对生物学效价为180%[9]。Spears (1992)[10]研究了蛋氨酸铁对哺乳仔猪的相对生物学效价为183%。在妊娠母猪日粮中添加氨基酸螯合铁，铁通过胎盘进入胎儿体内，可降低胎儿死亡率，提高仔猪的初生重和断奶重[11-12]，说明螯合铁可通过胎盘转运，进入到发育中的胚胎而无机铁无法通过。

2.3 氨基酸螯合铁与饲料中其它成分相互影响小 铁离子被封闭在螯合物的螯环内，性质较为稳定，极大地降低了对饲料中添加的维生素的氧化作用，对维生素的破坏作用明显小于无机铁；螯合物保护了铁元素不被植酸夺走而排出，避免了消化道内大量二价钙离子的拮抗作用，使铁元素顺利到达吸收部位，相对地改善了微量元素铁在机体内的存留和利用，而消化吸收和动员利用速度都大大提高。

2.4 有机微量元素的抗病和抗应激作用明显优于无机微量元素 无机铁性质不稳定，易与其它营养物质产生拮抗作用，并在消化吸收过程中还会影响胃肠道的酸碱平衡，而对机体产生不良影响。氨基酸螯合铁中铁离子被封闭在螯合物的螯环内，较为稳定，极大地降低了对饲料中加的维生素等物质的破坏作用。氨基酸螯合铁在预混合饲料中具有较好的稳定性，对VA、VC的破坏作用明显小于无机矿物盐[13]。

2.5 减小环境污染 氨基酸螯合铁的生物学效价较高，故低添加量的螯合铁就可代替高剂量的无机铁，从而减少向环境的排放而减轻环境污染。

3 氨基酸螯合铁在养猪生产上的应用效果

3.1 氨基酸螯合铁在母猪生产中的的应用 Dameley (1993)[14]经4年多的生产试验，研究结果表明，氨基酸鳌合铁能提高母猪繁殖性能，并改善经产母猪体况。但目前生产中多是在母猪饲粮中添加氨基酸螯合铁来预防仔猪贫血。Ashmead(1991)[15]报道，氨基酸螯合铁加入分娩前的怀孕母猪饲粮中，可使铁通过胎盘，并由胚胎吸收，使出生后仔猪贮存足够的铁，消除仔猪贫血症的发生，且无需再额外给仔猪补铁。并报道，仔猪的出生重及断奶重也较大，死亡率减小，且仔猪较健壮。王纪亭等(2002)[16]在产前1个月的母猪饲料中添加500mg/kg甘氨酸铁，初乳中铁含量提高了2.45%，仔猪初生重提高42.4%，死亡率降低6.4%，血液中铁含量提高24.9%。张照喜(2002)[17]在妊娠后期和哺乳期饲粮中分别添加赖氨酸螫合铁和硫酸亚铁，并同时给初生仔猪注射葡聚糖苷铁，研究结果表明：赖氨酸螫告铁组较对照组仔猪断奶成活率提高了9.2%(P＜0.05)，平均断奶重提高18.8% (P＜0.01)；较硫酸亚铁组仔猪断奶成活率提高了3.1% (P＞0.05)，平均断奶重高9.9%(P＜0.05)；较3日龄仔猪注射葡聚糖苷铁组相比，成活率和断奶重分别提高了0.2%和2.3%(P＞0.05)。童建国(2002)[18]在基础日粮基础上，试验组添加400 mg/kg甘氨酸螯合铁，总产仔数、活仔数和初生窝重较对照组分别高于了3.6%、3.77%和4.75%，并能显著改善仔猪的缺铁性贫血。

3.2 在仔猪生产中的应用 仔猪初生时，由于胎盘屏障的影响，体内铁贮较低，而与仔猪出生后乳汁铁含量低和较高的生长速度形成矛盾，导致仔猪易出现缺铁性贫血[9]。Fourugouir 和 Kawabata(1976，1977)认为，口服蛋氨酸铁可显著提高仔猪血红蛋白含量和血浆铁水平，并促进免疫功能的改善，初生仔猪肠粘膜易吸收铁、出生后前几个小时口服铁螯合物，能满足断乳仔猪对铁的需要。仔猪出生后的前几个小时，仔猪小肠可通过胞饮方式吸收大分子有机物质来实现的[19]。徐建雄(1993)[20]在仔猪饲料中添加蛋氨酸铁60 mg/kg，日增重、饲料效率和经济效益分别提高9.99%～12.98%、6.60% ～10.61%、18.16%～28.47%。Feng等*(2007)[21]在仔猪饲料中添加90mg/kg的甘氨酸铁与硫酸亚铁组相比，可显著提高仔猪日增重、血红蛋白含量及增强仔猪免疫功能。同时国内外很多研究结果表明，氨基酸螯合铁可通过穿过胎盘和提高母乳铁含量传递给仔猪，从而促进仔猪生长发育，预防缺铁性贫血，降低仔猪死亡率[12,22]。

3.3 育肥猪 添加氨基酸螯合铁可提高生长育肥猪日增重和饲料利用率。Yu等(2000)[23]研究表明，氨基酸螯合铁生物学利用率显著高于硫酸亚铁，且随着氨基酸螯合铁添加量的增加，血红蛋白含量、红细胞压积和血浆铁含量逐渐增加。鞠继光等(2000)[24]在生长育肥猪日粮中以40 mg/kg的羟基蛋氨酸铁代替等量相应的无机铁，生长猪日增重提高了8.3%，料肉比降低了13.7%。娄雪彪(1992)[25]报道，在生长猪的日粮中添加60mg/kg的蛋氨酸铁，与对照组相比可提高猪的增重13%，料肉比降低11.7%，血红蛋高含量增加0.8g/100ml，经济效益提高13%。孙铁虎等(2006)[26]在生长猪日粮中添加160mg/kg的氨基酸螯合铁，可显著提高平均日增重和改善饲料转化效率。

4 存在的问题及前景

氨基酸螯合铁可明显改善母猪繁殖性能，并改善动物的生长性能，增强免疫功能，另外还可适当减少铁的添加量，从而减少排泄物中的排出量，减轻环境污染。是优良的无机铁替代产品，具有广阔的应用前景。但从目前生产中的应用情况来看还存在一些问题，有待于进一步研究。

4.1 较高的生产成本 目前市场上氨基酸螯合铁价格是硫酸亚铁的数倍，虽然氨基酸螯合铁具有优越性但也很难在生产中应用。当务之急应研制出降低生产成本的新工艺新方法，改进产品配方、工艺，研制出市场可以接受的微量元素螯合产品。

4.2 螯合产品品质控制检测方法 目前关于氨基酸螯合产品未得到广泛应用，除价格因素外，可能是由于氨基酸螯合产品的性质不够稳定，质检方法还没有得到很好的解决。当前氨基酸螯合微量元素的定性定量分析尚待研究解决，当前对于氨基酸微量元素的定性定量分析常采用分光光度法、电位法，但这些方法难以确定其螯合度或络合度的质量，从而无法规范氨基酸螯合微量元素的生产、销售及应用。因此，建立准确的定性、定量检测新技术，是今后研究工作的重点之一。

4.3 作用机理及利用条件有待进一步研究 关于氨基酸螯合铁的作用效果已有很多研究，但对于其在体内的吸收机制和代谢原理及对机体造血机能的影响有待进一步研究。虽然很多研究结果表明氨基酸螯合铁是利用肽与氨基酸的吸收机制而非小肠中无机状态金属离子吸收机制，但作用模式还需进一步证实。氨基酸螯合铁的需要量受不同动物、不同阶段、不同日粮营养水平及螯合物不同结构形式等条件的影响，因此明确氨基酸螯合铁的利用条件就显得很有必要。

4.4 强化示范推广 加大对氨基酸螯合铁示范宣传与推广，使人们尽快接受这一新型微量元素添加剂，成为常规的矿物元素添加剂，一经大面积普及使用，将会给饲料工业和畜牧业带来显著的社会经济效益。

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S816.41

A

1007-1733(2014)02-0080-03

2013–12–22）

山东省现代农业产业技术体系生猪创新团队建设项目（STDAV-011-06-05）