有机微量矿物质：维持家畜的免疫、健康、生产和繁殖(综述)

付亚楠

摘  要：微量矿物质虽然需求量很少，但却是维持动物生产、繁殖、免疫和健康所必需的营养物质。目前，动物日粮中所添加的这些微量养分主要是其无机盐形式，但是，无机盐中矿物质的生物利用率往往较低。最近，动物营养学家提出了有机矿物质补充剂，并指出其具有比无机盐更高的生物利用率和效用。然而，有机矿物质的效用在不同种类的动物中似乎不同，与反刍动物相比，它们似乎更有益于非反刍动物。在本文中，我们试图对有机矿物质补充剂的效用进行综述，我们将分别从它们的生物利用率及其对不同种类动物生长、免疫、生产、繁殖和健康的影响方面进行阐述。

关键词：动物;螯合物;生长;健康;有机矿物质;生产;繁殖

中图分类号：S816.7 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2018）11-0071-04

矿物质在动物的生命中扮演着许多重要的角色。与其他营养物质相比，它们的需求量非常少，但它们的缺乏往往会导致动物健康和生产性能受损。仅日粮中微量矿物质缺乏就可以使动物生产性能降低20%～30%。因此，为保证动物快速生长、促进繁殖性能及改善免疫应答，需要在动物日粮中长期添加微量矿物质。在印度，普遍缺乏锌和铜。直到最近，动物日粮中才开始添加微量矿物质，且添加它们的无机盐形式（如硫酸盐和氯化物），然而，这些无机来源的微量矿物质的生物利用率与饲料中或饲料来源的矿物质并不相同。因此，为改善它们的吸收、利用和储备，人们做了几十年的努力。最近的矿物质研究进展表明，如果以有机形式进行补充，微量矿物质的吸收和利用率会更高。

1  有机矿物质：作用方式

螯合一词源自希腊语“chele”，意思是爪，是指像爪子一樣抓住矿物质元素。在螯合过程中，金属离子与有机分子（配体）紧密结合，形成环状结构，以防止矿物质元素进行不需要的化学反应。螯合配体提供至少两个供体基团与金属结合，其中一个供体通常是氨基，与金属形成复合共价键;另一个供体来自羧基，与金属形成离子键。配体的距离必须足够远，以便形成双杂环化合物。这种状态下的矿物质很容易穿过肠壁进入血液，从而提高这种矿物质的新陈代谢水平。

据美国饲料管制协会（Association of American Feed Control Officials，AAFCO）称，有机矿物质由金属离子化学结合一个有机分子（氨基酸），形成化学结构，其具有独特稳定性和高矿物质生物利用率。它们的分类见表1。

当正确螯合时，与日粮中的矿物质或者矿物质补充剂相比，微量矿物质元素会以一个更好的方式被动物吸收和利用，以减少动物的矿物质需求。在饲喂螯合矿物质时，动物会表现出较好的生产性能，这可能是由于其具有更高的生物利用率，与无机来源的矿物质相比，其与动物机体内的物质存在形式具有更高的相似性。然而，在饲料中作为天然化合物的螯合剂和多价螯合剂可能会增加或减少矿物质的吸收和利用。表2和表3分别列出了不同研究人员在有机矿物质元素对反刍动物和非反刍动物影响方面的研究。

人们对于有机矿物质比无机来源的矿物质具有更高的利用率提出了不同的理论。似乎是它们具有的有机部分有助于它们在动物组织内更好地吸收和利用，并且这些矿物质在它们的吸收过程中不会与其他矿物质相互作用或者竞争。还有人提出，它们会绕过瘤胃并在肠道内被吸收。这些有机矿物质类似于某些生物分子，因此，与它们的无机矿物质相比，有机矿物质在体内可能会更有效。

2  生物利用率研究

有机矿物质与无机矿物质相比，其对动物生产性能的大多数积极影响，主要来自其具有更高的生物利用率。在母羊上，相比硫酸锌，蛋氨酸锌和蛋氨酸铜的生物利用率分别为133%和151%。Ao和Pierce（2013）对家禽的矿物质蛋白盐补充剂进行的荟萃分析显示，其留存率和相对生物利用率均比无机矿物质更高，这可能是由于吸收增加了以及尿中排泄减少了。在豚鼠、雏鸡、小山羊和羔羊上也分别观察到了相似的结果。当增加其他矿物质的含量时，某一矿物质的生物利用率会降低，如反刍动物日粮中有钼和硫存在时，铜的生物利用率会较低。因此，这种形式的铜是有益的，即不与四硫钼酸盐或硫钼酸盐相互作用，并能在反刍动物的消化道中保持其可溶性。肉牛试验得到的结果显示，与硫酸铜动物补充剂相比，来自铜蛋白盐的铜具有更好的生物学效应。此外，肉鸡日粮中高水平的铜或锌补充剂，以无机盐的形式添加，会对日粮中植酸酶的效用产生负面影响，而这种负面影响可以用矿物质蛋白盐来消除。

不同的处理或试验中，对有机矿物质复合物生物利用率的评价有时是不一致的。有机矿物质的效用在不同物种间也存在差异。在非反刍动物如雏鸡和猪上，螯合矿物质的使用更有益，可能是由于与非螯合形式相比，螯合形式具有更高的生物利用率，也就是说它们在非反刍动物的吸收位点具有更好的可溶性。它们在反刍动物上获得的关注较少，可能是由于瘤胃微生物的存在及其参与了消化过程。然而，在某些条件下，反刍动物对矿物质螯合剂也产生反应。