蛋氨酸锌在动物营养中的应用研究

蛋氨酸锌在动物营养中的应用研究 一 8一中国饲料添加剂2011年第8期(总第1tO期) 蛋氨酸锌在动物营养中的应用rdt-究 徐淑倩姜文萍刘树年王桂娟 (1.山东省化工研究院,250014;2.山东省昌邑市都昌畜牧兽医管理 站,261300; 3.临朐县冶源畜牧兽医工作站,262605) 摘要:本文主要论述了蛋氨酸锌作为一种新型高效的微量元素添加 剂在动物营养中 的作用,从蛋氨酸锌的生物学效应,作用机制,在动物生产中的应用及 影响蛋氨酸锌应用效 果等方面进行了较为详细的论述. 关键词:蛋氨酸锌;生物学效应;作用机制;无机锌;酶;微量元素;生理 生化功能 ResearchandApplicationofZincMethionineChelateinAnimalNutrition XuShuqianJiangWenpingLiuShunianWangGuijuan Abstract:Asanewkindofhighefficiencyminorelementadditive,effectofzin cmethionine chelateinanimalnutritionwasdiscussedinthispaper.Thebiologicaleffect,m echanisms,appli- cationandeffectofzincmethioninechelateinanimalproductionwereintrodu cedindetail. KeyWords:zincmethioninechelate;biologicaleffect;mechanisms;inorgani czinc;enzyme; traceelement;physiologicalandbiochemicalactivitie 锌是动物机体所必需的微量元素之一,是多 种金属酶和胰岛素的组成成分.它因在体内具 有广泛的生理生化功能而被称为”生命元素”. 饲料中的锌源开发经历了三个阶段.饲料中最 早添加的锌源是无机态锌,即第一代锌元素添加 剂,如硫酸锌,氧化锌等.随着饲料科学的迅速 发展,人们发现有机态矿物盐较易被动物吸收和 利用,因此有机态锌被称为是第二代锌元素添加 剂,如葡萄糖酸锌,柠檬酸锌等.新型的第三代 锌元素添加剂氨基酸络(螯)合锌具有良好的生 物化学稳定性,易被动物吸收,无毒副作用且生 物学效价高于无机态锌,成为一种较为理想的饲 料添加剂.许多报道证实,添加蛋氨酸锌可以促 进动物生长,繁殖,改善健康状况,并具有促进舌 粘膜味蕾细胞迅速增生,调节食欲,抑制肠道某 些有害细菌,延长食物在消化道的停留时问,提 高消化系统分泌机能及组织细胞中酶的活性等 作用.根据近年来的研究成果,本文就蛋氨酸锌 在动物营养中的生物学效应,作用机制和影响其 发挥作用的因素等作一综述. 1蛋氨酸锌的生物学效应 锌是动物体内多种酶的组分和激活剂,与之 相关的有300多种酶,如碱性磷酸酶,乙醇脱氢 酶,超氧化物歧化酶(SOD)等.许多酶只有在锌 存在的条件下才具有活性并达到最大酶活,同时 锌可维持某些酶有机分子配位基的结构构型并 在酶反应时起辅酶作用.目前发现锌参与动物 体内蛋白质,氨基酸,核酸,脂肪,维生素,碳水化 合物和微量元素等营养物质的代谢,是骨骼发 育,生殖,免疫,凝血,生物膜稳定所必需的元素. 缺锌会导致动物物质代谢和造血功能受阻,通常 现为贫血,皮肤角化不全,骨骼变形,裂蹄,创 伤愈合缓慢,毛发褪色,免疫力下降,生长缓慢和 死亡率上升等现象. 1.1调节机体内多种生理生化活动 锌是一些蛋白质的组分,如食欲肽,虽然受 到含锌酶如碱性磷酸酶和胰羧肽酶A的影响, 但主要还是通过唾液中含两个锌离子的唾液蛋 白一味觉素作介质进而影响味觉.分子生物学 的研究表明,锌与半胱氨酸和(或)组氨酸能形 成锌指结构,可以存在于核膜蛋白,转录因子和 涉及基因调控的许多蛋白质中,对基因的转录和 徐淑倩,等:蛋氨酸锌在动物营养中的应用研究一9一 表达,细胞的分化和增殖等起调节作用.JtLPt-, 锌还参与核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸 (DNA)等物质的代谢过程. 1.2维持机体内膜结构的完整性 锌可以和膜蛋白上的巯基,磷脂的磷酸基等 结合,以增加膜的稳定性.当膜结构发生过氧化 损伤时,膜内的巯基被氧化成二硫键,锌可以与 硫形成稳定的硫酸盐,防止膜结构被过氧化而保 护其完整性.锌正是通过这些生物功能在生物 体的生长发育,繁殖,免疫,神经发育及物质代谢 等多方面起作用. 1.3影响动物生长性能 Kellogg报道,在泌乳牛日粮中添加蛋氨酸 锌与等量锌加蛋氨酸的l2次对比试验中,有8 次试验显示,添加蛋氨酸锌(20mg/kg或40mg/ kg)时,乳牛产奶量比对照组平均提高4.8%, 6.0%,体细胞数下降22%或50%,蹄质量也明 显优于对照组;其余4次差异不显着.据张照熙 等试验证实,在肥育黄牛Et粮中,通过添加适量 的蛋氨酸锌(500mg/kg),不仅对肥育黄牛的日 增重有明显促进作用,还可提高饲料转化率和经 济效益. 1.4改善动物屠体品质 Greene就蛋氨酸锌对反刍动物屠体品质的 影响进行了7次试验,其中有3次试验报道,添 加蛋氨酸锌组母牛和阉牛屠体质量分级,大理石 纹得分和肾,骨盆以及心脏周围脂肪量均高于添 加等量锌的氧化锌组. 1.5对应激和免疫力的影响 Kienholz认为,蛋氨酸锌对减缓牛运输应激 和蛋鸡低钙(0.3%)应激有较显着作用.Nock— els在比较蛋氨酸锌对动物免疫机能影响试验 中,有4项试验报道认为,与等量氧化锌相比,蛋 氨酸锌可提高雏鸡,断奶仔猪和绵羊的免疫力;3 项试验报道显示蛋氨酸锌对运输应激后羔羊和 犊牛免疫反应的影响与氧化锌无差异. 2蛋氨酸锌的作用机制 有关络合锌或螯合锌对动物产生效应的作 用机制尚处于探讨阶段,已有的假说认为,蛋氨 酸锌可能在消化道内的存在状态或吸收方式及 组织代谢方面不同于无机锌,从而发挥其特有的 生物学作用.蛋氨酸锌在瘤胃和真胃环境中稳 定,这样可防止锌和Et粮中妨碍吸收的其余成分 形成络合物,到达小肠后更易吸收.有关证实络 合锌或螯合锌比无机锌更易于吸收的资料并不 多.Neathery等发现,牛吸收锌后有机锌和无机 锌在牛机体内的代谢不同.在他的研究中,饲喂 牛以锌不足的日粮(日粮中的锌是氯化锌中的 Zn的)或是在生长阶段饲喂结合标记锌的玉米 秸,两种标记锌的吸收相似,但是玉米秸锌组饲 喂后7天,肝,心,肺和小肠中zn的沉积比氯化 锌中要高. 3蛋氨酸锌在动物中的应用 3.1蛋氨酸锌对鸡的影响 在集约化生产条件下,有机锌可提高鸡的免 疫功能,饲喂蛋氨酸锌,蛋氨酸锰的120日龄火 鸡,饲料转化率,死亡率,脚畸形率等都得到了改 善.同样饲喂蛋氨酸锌和蛋氨酸锰的45日龄肉 鸡,饲料转化率,胸肉量,骨灰分含量及皮肤损伤 也都有明显改善. 3.2蛋氨酸锌对猪的影响 李清宏等研究认为,锌对猪的营养影响主要 有以下几个方面:对猪体内酶的合成与活性的影 响;与猪的食欲,营养物质消化,物质代谢和生长 的关系;对猪的繁殖和免疫力的影响.据研究, 蛋氨酸锌对以上几个方面都有不同程度的改善 作用.王乃英报道,在肥育猪日粮中添加蛋氨酸 锌,平均日增重提高9.7%,饲料利用率提高 3.3%,并且其屠宰率和瘦肉率均有所提高. 3.3蛋氨酸锌对兔的影响 据黄玉德报道,在肉兔日粮中添加蛋氨酸锌 有明显的增重效果.蛋氨酸螯合锌在化学结构 上离子键与配位键共存,具有很好的化学稳定性 和生物稳定性.在体内低pH环境下,溶解性 好,易释放锌离子,所以容易被机体吸收,吸收速 度比无机锌快2,3倍,生物效应也比无机锌高. 饲喂蛋氨酸锌后,满足了机体对锌的需求,在体 内吸收锌的同时,蛋氨酸也被吸收,所以能促进 肉兔的生长发育.试验认为添加量以50mg/kg 左右较适宜.另据报道,锌是保持单核吞噬细胞 (MNP)最佳活性所必需的元素,吞噬细胞可吞 噬病原体,因此锌能够影响肉兔的细胞间接防御 体系,提高兔的免疫功能,起到预防疫病的作用. 3.4蛋氨酸锌对肥育牛的影响 Greene等对肥育牛饲喂蛋氨酸锌和氧化锌 进行了比较研究,基础日粮中含82mg/kg锌,在 112天试验中添加360mg/kg两种不同形式的锌 后,生产性能明显改观,肉的质量等级,大理石纹 一 1O一中国饲料添加剂2011年第8期(总第110期) 评分和肾百分比,骨盆脂肪含量,蛋氨酸锌组比 对照组和氧化锌组要高,其余研究也得出了饲喂 蛋氨酸锌后改进肉质等级的效果.但Carrica, Nee1等和Stobart等用牛和绵羊试验的结果是蛋 氨酸锌对胴体特性无显着影响.Spears对一些 大学和育肥场的综合分析结果是:对所有试验进 行统计分析,添加蛋氨酸锌(360rag)后增重和饲 料转化效率均有极显着提高(P<0.01). 3.5蛋氨酸锌对绵羊的影响 邵凯报道,不同锌源对绵羊瘤胃食糜的氨基酸 组成无显着影响,而对进入十二指肠的氨基酸组成 有显着影响.蛋氨酸锌具有一定的过瘤胃功能,对 蛋氨酸起保护作用,与氧化锌相比,蛋氨酸锌具有 降低瘤胃液pH值和使瘤胃氨浓度趋于稳定的效 果,蛋氨酸锌还具有提高绵羊体液和细胞免疫的作 用.另据报道,羔羊饲喂纯化缺锌日粮时,以血液 锌浓度,碱性磷酸酶和家畜性能为评定,蛋氨 酸锌和氧化锌的生物利用率相似,但饲喂蛋氨酸锌 组尿锌的分泌趋于减少,而锌的沉积增加;羔羊日 服高水平的蛋氨酸锌或氧化锌时,口服蛋氨酸锌的 羔羊血液锌浓度减少到口服前的浓度较快.由此 可知蛋氨酸锌和氧化锌中锌的吸收程度相似,但吸 收后的代谢效果明显不同. 4影响蛋氨酸锌应用效果和评价的因素 4.1蛋氨酸锌的产品质量 蛋氨酸锌的产品质量是指产品中蛋氨酸锌 所占比例及其络合强度,是影响蛋氨酸锌作用效 果的首要因素,但迄今为止,尚无可靠的方法鉴 定它的络合率或络合强度. 4.2试验动物的机体状况 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效率不同.体内某种 元素缺乏时,对应微量元素的利用率会升高,从 而缩小了蛋氨酸锌与相应无机锌利用率之间的 差距;反之体内某种微量元素过量时,由于吸收 机制与机体缺乏时不同,对应元素的利用率会下 降,可能更容易比较蛋氨酸锌与无机锌源之间利 用率的差距.此外动物的健康状况,组间差异等 因素,也会影响其试验结果的准确性. 4.3饲粮组成及其组合效应 在对蛋氨酸锌的研究中,试验的基础日粮是 不相同的.众所周知,无论是矿物元素缺乏,饲 粮蛋白质或氨基酸不足,还是各饲粮组分问存在 的一些组合效应,都会影响到畜禽的生产性能. Apgar等报道,在低蛋白质日粮中添加蛋氨酸锌 和提高粗蛋白质含量对羔羊的作用效果相近. 4.4无机参照物的形式 在许多试验中,所用无机参照物大多为氧化 锌.虽然其成本低,但由于它在消化道的溶解度 差,其利用率明显低于硫酸锌,从而在一定程度 上夸大了蛋氨酸锌的作用效果. 4.5添加剂量的不同 已知微量元素在消化道内的吸收方式因剂 量不同而变化,低剂量时锌在肠道内的吸收是主 动的载体转运过程,而在高剂量时则主要为被动 的扩散过程.由于机体稳恒机制,动物对微量元 素的吸收,并非一直与微量元素的浓度成直线关 系,而是呈渐进线性关系.因此,部分试验以低 剂量蛋氨酸锌与高剂量无机锌相比,可能因机体 稳恒机制造成二者在消化道内的吸收量相同,因 而不能科学地问题.正确的方法应是在相 同的剂量水平下比较蛋氨酸锌和无机锌对动物 饲喂效果的差异. 5结语 综上所述,目前对蛋氨酸锌在动物营养上的 应用研究尽管日益深入,但还存在一系列问题尚 未解决,如蛋氨酸锌在动物体内的具体吸收机 制,正负效应出现的根本原因以及有机锌和无机 锌在发挥生物功能时的代谢差异等,还有待深入 的研究. 参考文献 [1]苏振刚.氨基酸螯合锌对肉鸡生物学效价及对生产性 能和免疫力的影响[D].四川农业大学硕士论文,2OO4. [2]周桂莲,林英才,蒋宗勇,等.蛋氨酸螯合锌在黄羽肉 鸡生产中的应用研究[J].饲料博览,2004,25(7):11 , 14. [3]李清宏,韩俊文.猪的微量元素锌营养研究进展[J]. 饲料研究,1999,(4):16,21. [4]徐振华,王立芹,李福昌.微量元素锌的营养研究进 展[J].饲料研究,2006,(8):12,15. [5]许梓荣,王敏奇.高剂量锌促进猪生长的机理探讨 [J].畜牧兽医,2001,(1):11,17. [6]邵建华,韩永圣,高芝祥.复合氨基酸微量元素螯合 物饲料添加剂的应用与开发[J].广东微量元素科 学,2001,(12):12,18. [7]赛尔山别克?阿布力达,阿布都拉?肉孜,雏秋江, 等.添喂蛋氨酸螯合锌对肉仔鸡消化代谢和生长的 影响[J].动物营养,1998,(3):60.