从饲料源头减少畜牧业重金属污染

孙安权[奥格生物(上海)有限公司]



从饲料源头减少畜牧业重金属污染

孙安权[奥格生物(上海)有限公司]

孙安权，现任奥格生物（上海）有限公司总裁，留美华裔；长期从事饲料毒素及其他污染物控制，有机微量元素以及脂肪营养以及瘤胃调节代谢等动物机体影响的研究。已获“一种液体纳米硒及其制备方法”（专利号：ZL201110152057.X）等授权发明专利五项，发表《理想微量元素模型提高动物生产性能》等多篇论著。奥格生物在孙安权先生的带领下，根据奥格理想微量元素模型所研制的奥普明系列产品、抗仔猪腹泻产品、喜来硒已通过农业部科学技术成果鉴定。同时实现了小肽螯合微量元素技术的产业化，新技术可减少50 %重金属元素的排放量，简化、优化了饲料配方，为中国畜牧养殖业开启一条重金属减排之路，对人类食品安全水平的提高具有重要意义。

农业污染是中国的一大污染，其中重金属污染是一种永久性污染，它不仅影响畜牧业的可持续性，而且对后代的可耕地也有影响。十二五期间中央财政用于污染土壤修复的资金为300亿元，包括受污染耕地、城市棕色地块及工矿区污染场地。但是，这些投入所起到的效果远赶不上土壤严重污染破坏的速度。

目前，养殖业是土壤中Cu、Fe、Mn、Zn等重金属污染的主要来源。微量元素的不当使用会造成猪死亡以及生产性能下降。例如，高铜中毒能导致猪的肝脏损伤、胃肠黏膜凝固性坏死等。此外，微量元素的不当使用会造成大量重金属随动物粪便排出，这些粪便作为有机肥料添加到土地中，造成大面积土地重金属污染(表1、2)，这也是近几年多地蔬菜出现重金属超标的原因之一。如，高锌畜禽粪便会严重污染土壤环境，若不加以控制，未来可耕地面积会持续减少。因此，国家对污染环境的畜禽养殖业的控制会越来越严格。

1 微量元素的介绍

常用微量元素中的Cu、Fe、Zn、Mn、Se、Cr等都属于重金属(比重超过4的金属元素)。每种微量元素都有其特殊的生理功能，虽然在体内含量不多，但它们对动物的生长发育具有重要作用。然而，微量元素是一把“双刃剑”，兼具营养与毒性作用，使用恰当可以提高动物的生产性能，使用不当或过量则会造成巨大的破坏。另外，这些矿物营养之间具有许多相互作用，增加一种营养物质会影响另一种物质的吸收，且营养物质之间会竞争吸收位点。饲料中矿物元素的拮抗物质都会导致某些微量元素无法正常吸收，影响动物的健康生长。

我国对饲料中微量元素的推荐添加量虽然很低，但饲料生产商往往会将添加量增加几十倍(表3)。那么，成倍的微量元素最终会去向何处呢？表4列出了一家猪场微量元素的使用情况，结果表明，饲料中重金属含量与粪便和土壤中的重金属水平成正比，猪场蔬菜基地的蔬菜可食部分富集大量Cu、Zn、Mn，包菜和油麦菜中的Cr严重超标，该猪场重金属严重污染。添加微量元素的正确方式是，提高微量元素的利用率，降低微量元素的添加量。只有这样，才能从源头控制重金属的使用，减少重金属污染。

大部分生产厂家补充锌时使用无机硒，无机硒的毒性很大，与砒霜相近，所以公安机关严格控制无机硒的使用情况。奥格生物通过新工艺生产了有机硒(喜来硒)，该有机硒不仅可提高动物的生产性能，而且使用量也大幅减少。一般而言，硒的价态决定了它的毒性和利用率，价态越大，利用率越低。研究不同硒源和硒水平对肉鸡新城疫和H5N1抗体滴度的影响，结果表明，硒可以显著影响H5N1抗体滴度。另外，喜来硒增加了猪外周血的T淋巴细胞，并且提高了血清猪瘟的抗体效价。有人说，很难找到一种微量元素能同时提高细胞免疫和体液免疫，但是优质的有机微量元素喜来硒就可以做到。广西畜牧改良站进行的一项试验结果表明，优质的微量元素组合可以改善老公猪的射精量和精子活力。

微量元素锌的使用与腹泻相关，目前国内包被氧化锌的技术有待提高，符合条件且能解决腹泻问题的厂家很少。在广东一家猪场，使用奥格生物的新型痢乐宝取代高剂量氧化锌的试验表明，仔猪腹泻率显著降低。控制仔猪腹泻的关键技术是：①降低无机微量元素氧化锌的使用，减少过量氧化锌对仔猪肠道造成的应激。②使用微量元素模型提高仔猪生长速度及健康程度。这不仅可以减少基础浪费，而且也能减少重金属排放，造福后代。

在大量试验的基础上，奥格生物建立了理想的微量元素模型，将锌、锰、铜、铁、硒、镉等搭配成复合包，根据不同的阶段，组合为不同的微量元素复合包。例如在怀孕阶段，微量元素组合为锌、锰、铜、硒，在哺乳阶段，组合为锌、锰、铜、硒、铁。目前在市场上，奥格微量元素复合包有多仔丸、生长复合包、肉质改良复合包等。

对于未来猪场微量元素配方的管理，无论是一公斤方案还是半公斤，最重要的是要做到简单的配方管理，稳定的使用效果，最终得到整齐的出栏均匀度。

微量元素进入动物体内，由于其活性较高，很快被解离，加之与一些拮抗物的结合，导致微量元素无法吸收，因此微量元素的选择至关重要。市场上微量元素的种类很多，包括微量元素无机盐、微量元素碱性盐、微量元素有机酸盐以及新型有机微量元素螯合物。市场上使用比较多的是螯合型微量元素，有研究对比无机微量元素和有机微量元素(螯合微量元素)在应激和非应激状态下的利用情况，实验结果表明，相比无机微量元素，有机微量元素的利用率相对较高且较稳定(图1)；此外，微量元素硫酸锌的利用率很低，仅有4 %，其余都随粪便排出体外，造成巨大浪费，并且对周围环境也造成了永久性污染。不同螯合物微量元素的螯合强度不同，目前仅有OPTIMIN产品的螯合强度最好。在动物生产中，由于螯合物受pH的影响(图2)，因此在饲喂过程中要特别引起关注。

2 微量元素使用误区

Zn)来提高动物的生产性能，然而在实际生产中却起到相反的作用，例如高Zn会引起Cu、Fe吸收障碍，导致贫血，同时有实验已经证明，添加过量Zn最终会产生新一代对金属元素和抗生素都具有耐药性的新型细菌。在硒的使用方面，很多人认为硒是抗氧化剂，使用过量的亚硒酸钠来缓解氧化过程，其实亚硒酸钠仅有极少部分被吸收，吸收的亚硒酸钠只有转化为酶时才能成为抗氧化剂，而过量的亚硒酸钠不仅会造成浪费，而且又会破坏其他维生素的吸收。

这些误区导致微量元素的不当或过度使用，使大量未被吸收和利用的重金属元素随粪便排出，造成土壤和水质污染。因此，重金属污染的源头在于饲料，奥格生物技术可以大幅度减少饲料配方中微量元素的使用，改善动物健康状况，提高动物生产性能，减少动物生产中抗生素、氧化锌的使用，并从养殖业源头减少土壤重金属排放50 %以上，从根本源头降低中国土壤污染的速度。

3 展望

随着行业的不断发展，微量元素作为一种专业性较强的饲料添加剂，产品结构及技术含量也发生改变。为顺应市场变化，目前奥格生物技术有限公司针对饲料生产与养殖中的实际问题，运用专业的生产设备和专业技术，为客户提供微量元素营养的整体方案(如一公斤方案)，针对不同动物及不同生长阶段提供不同的配方，值得关注的是奥格理想微量元素模型。这些方案不仅从源头控制微量元素的使用，饲料产品的品质也得到保证，同时可减少微量元素浪费，降低对微量元素质量整体把控难度，增加饲料产品的安全系数。