淺談重新認(rèn)識(shí)微量礦物質(zhì)元素的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

黃逸強(qiáng)，彭湘平

（長(zhǎng)沙興嘉生物工程股份有限公司，湖南長(zhǎng)沙 410005）

畜禽養(yǎng)殖中銅、鋅等過(guò)量添加帶來(lái)的排放問(wèn)題一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。大多數(shù)人認(rèn)為排放大，是因?yàn)槲⒘康V物質(zhì)元素添加多了，因此，盲目以減少微量礦物質(zhì)元素的添加量為減排的唯一手段。然而實(shí)際應(yīng)用中，減量是否等于減排？如何思考微量礦物質(zhì)元素減排問(wèn)題是飼料畜牧從業(yè)者必須認(rèn)真考慮的重要問(wèn)題。

1 微量礦物質(zhì)元素的概述

1.1 微量礦物質(zhì)元素的發(fā)現(xiàn)歷程 微量礦物質(zhì)元素是指占動(dòng)物體比重0.01%以下的礦物質(zhì)元素。Chatin在1850—1854年推測(cè)動(dòng)物的甲狀腺腫大與土壤環(huán)境中碘的缺乏有關(guān)，1926年Harington從甲狀腺中分離到富含碘的甲狀腺素，這是人類有關(guān)動(dòng)物生產(chǎn)中微量元素研究的最早記錄。后續(xù)銅、鐵、鋅、錳等微量礦物質(zhì)元素對(duì)動(dòng)物健康的必需性相繼被發(fā)現(xiàn)。

1.2 微量礦物質(zhì)元素的生理作用 飼料中微量礦物質(zhì)元素的添加劑量雖然很少，但與動(dòng)物的生存和健康息息相關(guān)，如果使用不當(dāng)、過(guò)量或不足，都可能擾亂機(jī)體的代謝，輕則影響動(dòng)物的生產(chǎn)性能及繁殖潛能，重則引起動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)不良或中毒，使動(dòng)物呈現(xiàn)一系列的疾病。

作為生物食物鏈中的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，微量礦物質(zhì)元素在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中的遷移、循環(huán)是通過(guò)環(huán)境（土壤、水等）—植物—?jiǎng)游铩梭w來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于維持整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡起著非常關(guān)鍵的作用，對(duì)于改善飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、提高飼料利用率、促進(jìn)動(dòng)物生產(chǎn)、增進(jìn)動(dòng)物健康、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、提高動(dòng)物生產(chǎn)性能、降低生產(chǎn)成本等有著極為重要的作用。

1.3 微量礦物質(zhì)元素的使用現(xiàn)狀 長(zhǎng)期以來(lái)，鐵、鋅、銅、錳等微量礦物質(zhì)元素均以傳統(tǒng)無(wú)機(jī)微量礦物質(zhì)元素（硫酸鹽、氧化物）的形式添加于飼料中，以滿足動(dòng)物生長(zhǎng)的基本需要，防止缺乏癥。受飼料中植酸、草酸等抗?fàn)I養(yǎng)因子的影響，傳統(tǒng)無(wú)機(jī)微量元素的生物學(xué)利用率相對(duì)較低（大部分研究表明，硫酸鹽的利用率為5% ～ 35%），導(dǎo)致未被吸收利用的微量礦物質(zhì)元素經(jīng)畜禽糞便排放到環(huán)境中，對(duì)土壤、水體及農(nóng)作物造成了不同程度的污染。

2 重新認(rèn)識(shí)微量礦物質(zhì)元素在動(dòng)物體內(nèi)有效應(yīng)用的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

2.1 微量礦物質(zhì)元素是動(dòng)物生命體的骨架和啟動(dòng)器，既補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)又轉(zhuǎn)化營(yíng)養(yǎng) 微量礦物質(zhì)元素是動(dòng)物體骨骼、細(xì)胞、血液等組織和器官的重要組成部分，被譽(yù)為“生命體的骨架”，發(fā)揮補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)功效，相比維生素等其他營(yíng)養(yǎng)成分，所有微量礦物質(zhì)元素在動(dòng)物體內(nèi)無(wú)法自行合成，必須額外添加。同時(shí)，微量礦物質(zhì)元素作為動(dòng)物體許多酶的活動(dòng)中心，參與動(dòng)物機(jī)體幾乎所有代謝活動(dòng)，是生命的啟動(dòng)器，發(fā)揮轉(zhuǎn)化營(yíng)養(yǎng)功效。

隨著飼料行業(yè)技術(shù)越來(lái)越進(jìn)步，營(yíng)養(yǎng)越來(lái)越豐滿，對(duì)飼料養(yǎng)殖的回報(bào)要求越來(lái)越高，如果在微量礦物質(zhì)元素營(yíng)養(yǎng)這方面不舍得投入或是沒(méi)有添加好的微量元素，動(dòng)物就不能很好的吸收和轉(zhuǎn)化營(yíng)養(yǎng)，而不能代謝和轉(zhuǎn)化的營(yíng)養(yǎng)富集后反而會(huì)成為動(dòng)物的負(fù)擔(dān)。

2.2 微量礦物質(zhì)元素的營(yíng)養(yǎng)層級(jí) 微量礦物質(zhì)元素作為動(dòng)物的必需營(yíng)養(yǎng)素，其可分成三個(gè)營(yíng)養(yǎng)層級(jí)（圖 1）。

圖1 微量礦物質(zhì)元素的三個(gè)營(yíng)養(yǎng)層級(jí)

傳統(tǒng)無(wú)機(jī)微量礦物質(zhì)元素、堿式絡(luò)合物、有機(jī)微量礦物質(zhì)元素均可滿足均可滿足動(dòng)物基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)的需要；堿式鹽絡(luò)合物、有機(jī)微量礦物質(zhì)元素可滿足動(dòng)物功能性營(yíng)養(yǎng)的需要；高端有機(jī)微量礦物質(zhì)元素產(chǎn)品和高效減排的產(chǎn)品組合才可滿足滿足動(dòng)物保健營(yíng)養(yǎng)的需要。

隨著養(yǎng)殖水平越來(lái)越高，養(yǎng)殖過(guò)程中會(huì)用到抗生素等其他非常規(guī)手段，來(lái)達(dá)到抑菌、促生長(zhǎng)，發(fā)揮動(dòng)物生長(zhǎng)潛能等功能性營(yíng)養(yǎng)和保健營(yíng)養(yǎng)的目的，但全球禁抗趨勢(shì)越來(lái)越明顯，原有發(fā)揮動(dòng)物生長(zhǎng)潛力的很多非常規(guī)原料開(kāi)始減少或已經(jīng)禁止使用，此時(shí)，強(qiáng)化微量礦物質(zhì)元素營(yíng)養(yǎng)，選擇和使用好的微量元素，如堿式絡(luò)合物和有機(jī)微量元素即可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物需要的功能性營(yíng)養(yǎng)和保健營(yíng)養(yǎng)。

2.3 微量礦物質(zhì)元素間以及微量礦物質(zhì)元素與其他營(yíng)養(yǎng)素間的互作 微量礦物質(zhì)元素營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的充分發(fā)揮必須考慮微量礦物質(zhì)元素間的協(xié)同拮抗作用以及微量礦物質(zhì)元素與其他營(yíng)養(yǎng)素的互作關(guān)系（圖2）。如果忽視這種相互作用，則會(huì)因?yàn)榕浔炔黄胶庥绊懳⒘吭氐奈张c生理功能的發(fā)揮，如果能正確理解這種相互作用則可以采取相應(yīng)的配方措施，利用協(xié)同，降低拮抗，將各種微量礦物質(zhì)元素合理搭配、有效配比，做到盡可能多地被動(dòng)物吸收和利用，避免資源浪費(fèi)及大量排放破壞環(huán)境。

圖2 常見(jiàn)微量礦物質(zhì)元素的協(xié)同與拮抗關(guān)系

就微量礦物質(zhì)元素目前的使用現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，大家對(duì)其營(yíng)養(yǎng)更多仍然停留在滿足基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)需要的層級(jí)上，而對(duì)微量礦物質(zhì)元素補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)同時(shí)也轉(zhuǎn)化營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，以及微量礦物質(zhì)元素間的協(xié)同與拮抗、微量元素與常量元素的協(xié)同與拮抗、微量元素與其他營(yíng)養(yǎng)成分的協(xié)同與拮抗認(rèn)識(shí)還不深入，導(dǎo)致其80%的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值潛力沒(méi)有得到發(fā)揮。

實(shí)際上，一方面?zhèn)鹘y(tǒng)微量礦物質(zhì)元素使用比例過(guò)大，堿式絡(luò)合物、有機(jī)微量元素使用比例低，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)不能充分利用造成排放大；另一方面微量礦物質(zhì)元素的缺失也使得動(dòng)物體內(nèi)其他的營(yíng)養(yǎng)無(wú)法很好的代謝和轉(zhuǎn)化。因此，微量礦物質(zhì)元素合理使用的話，既能補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)又能轉(zhuǎn)化營(yíng)養(yǎng)，既可以滿足基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)需求，又可以提供動(dòng)物特殊生理階段免疫、應(yīng)激、繁殖等功能性營(yíng)養(yǎng)需要和保健功效。如果想讓動(dòng)物不出現(xiàn)缺乏癥狀，即只滿足動(dòng)物的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)需要，考慮性價(jià)比，僅僅使用傳統(tǒng)無(wú)機(jī)微量礦物質(zhì)元素就能滿足。如果想要提升動(dòng)物免疫力、生產(chǎn)性能和胴體品質(zhì)，獲得最佳遺傳潛力轉(zhuǎn)變及能降低排放等，則需要發(fā)揮微量礦物質(zhì)元素的功能性營(yíng)養(yǎng)和保健營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，使用堿式絡(luò)合物、有機(jī)微量礦物質(zhì)元素或高效減排的產(chǎn)品組合才能實(shí)現(xiàn)。

3 科學(xué)使用微量礦物質(zhì)元素才能達(dá)到有效減排的效果

隨著環(huán)境保護(hù)、食品安全、健康養(yǎng)殖的重要性日益凸顯，微量礦物質(zhì)元素已不僅僅是一種普通的營(yíng)養(yǎng)性添加劑，它更是繼氨基酸、維生素營(yíng)養(yǎng)之后，充分挖掘動(dòng)物遺傳潛能，滿足動(dòng)物各種生理機(jī)能特別是免疫體系的需要，提升其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收和利用的功能性營(yíng)養(yǎng)添加劑。

3.1 選擇使用優(yōu)質(zhì)高效的微量礦物質(zhì)元素產(chǎn)品不同劑型的微量礦物質(zhì)元素生物學(xué)利用率是不同的，生物利用率的不同可以在配方設(shè)計(jì)中適當(dāng)考慮減少添加量從而減少排放；同時(shí)也考慮到吸收利用率更高，在同樣劑量下排放量減少。

以堿式氯化銅、堿式氯化鋅為代表的堿式絡(luò)合物產(chǎn)品和以氨基酸螯（絡(luò)）合物為代表的有機(jī)微量礦物質(zhì)元素除了生物效價(jià)較高之外，還可提高動(dòng)物的免疫力，大幅度減少對(duì)維生素，酶制劑，油脂的破壞，確保精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)和動(dòng)物生長(zhǎng)性能的最大化。有機(jī)微量礦物質(zhì)相對(duì)安全、環(huán)保，添加不同的劑量，可以充分滿足動(dòng)物的多層次營(yíng)養(yǎng)需求，同時(shí)可降低金屬的排放，有利于保護(hù)環(huán)境，具有傳統(tǒng)無(wú)機(jī)微量礦物質(zhì)元素難以達(dá)到的作用。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，可以從配方空間、配方成本和動(dòng)物使用效果來(lái)充分考慮產(chǎn)品的劑型和劑量的選擇，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

3.2 選擇高效減排的微量礦物質(zhì)元素產(chǎn)品組合遵循不同動(dòng)物不同生理生長(zhǎng)階段的規(guī)律和特點(diǎn)，根據(jù)微量礦物質(zhì)元素的營(yíng)養(yǎng)作用和效價(jià)結(jié)合動(dòng)物的生理代謝及環(huán)境安全性需要，強(qiáng)調(diào)微量元素間的協(xié)同與平衡、微量元素與常量元素間的協(xié)同與平衡以及微量元素與其他營(yíng)養(yǎng)的協(xié)同與平衡，嚴(yán)格控制有毒有害物，通過(guò)微量元素合理“劑型”的選擇和最佳“劑量”的搭配，發(fā)揮微量元素營(yíng)養(yǎng)平衡和組合效應(yīng)，設(shè)計(jì)不同劑型的營(yíng)養(yǎng)性微量元素產(chǎn)品組合。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于微量礦物質(zhì)元素而言，一方面需要逐步減少低利用率的傳統(tǒng)無(wú)機(jī)微量礦物質(zhì)元素的使用量，提升堿式絡(luò)合物及有機(jī)微量礦物質(zhì)元素的使用比率；另一方面，由于其本身的復(fù)雜性，要充分發(fā)揮微量礦物質(zhì)元素的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值必須要有最佳形態(tài)微量元素配比的營(yíng)養(yǎng)模式，才可實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約化、動(dòng)物生產(chǎn)潛能最大化、動(dòng)物源性產(chǎn)品品質(zhì)最佳化、動(dòng)物糞污排放最少化以及畜禽糞污的資源化利用的目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)減量、有效減排。