科学减量,有效减排--重新认识微量元素的营养价值

2018-10-16

摘要:微量元素对动物生产意义重大,减排是不能以牺牲养殖动物的健康水平和经济性能为前提的,受行业传统观念的影响,微量元素的营养价值还未得到充分展现,如果一味地强调减量,对动物生产潜能的发挥及其不利。因此,减排不是少用微量元素就能解决,更重要的是要使优质的微量元素,精准使用微量元素,发挥微量元素价值,达到最佳营养的同时,实现科学减量、有效减排。

关键词:微量元素   营养价值   营养三个层级   互作关系   科学减量  有效减排

 

畜禽养殖中铜、锌等过量带来的排放问题一直是业内关注的焦点。大家一度认为排放大,是因为微量元素添加多了,所以盲目以减少微量元素的添加量成为了减排的唯一手段。实际应用中,减量是否等于减排?如何思考微量元素减排问题是饲料畜牧从业者必须考虑的重要问题。

 

一、微量元素的概述

(一)微量元素的发现历程

微量元素是指占动物体比重0.01%以下的矿物元素。Chatin在1850年-1854年推测动物的甲状腺肿大与土壤环境中碘的缺乏有关,1926年Harington从甲状腺中分离到富含碘的甲状腺素,这是人类有关动物生产中微量元素研究的最早记录。后续铜、铁、锌、锰等微量元素对动物健康的必需性相继被发现。

 (二)微量元素的生理作用

饲料中微量元素的添加剂量虽然很少,但与动物的生存和健康息息相关,如果使用不当、过量或不足,都可能扰乱机体的代谢,轻则影响动物的生产及繁殖潜能,重则引起动物营养不良或中毒,使动物呈现一系列的疾病。

作为生物食物链中的基础营养物质,微量元素在整个生态系统中的迁移、循环是通过环境(土壤、水等)---植物---动物---人体来实现的,对于维持整个生态系统的稳定和平衡起着非常关键的作用,对于改善饲料的营养价值、提高饲料利用率、促进动物生产、增进动物健康、改善畜产品品质、提高动物生产性能、降低生产成本等有着极为重要的作用。

(三)微量元素的使用现状

长期以来,铁、锌、铜、锰等微量元素均以传统无机微量元素(硫酸盐、氧化物)的形式添加于饲料中,以满足动物生长的基本需要,防止缺乏症。受饲料中植酸、草酸等抗营养因子的影响,传统无机微量元素的生物学利用率相对较低(大部分研究表明硫酸盐的利用率在5%-35%之间),导致未被吸收利用的微量元素经畜禽粪便排放到环境中,对土壤、水体及农作物造成了不同程度的污染。

 

二、重新认识微量元素在动物体内有效应用的营养价值

(一)微量元素是动物生命体的骨架和启动器,既补充营养又转化营养

微量元素是动物体骨骼、细胞、血液等组织和器官的重要组成部分,被誉为生命体的骨架,发挥补充营养功效,相比维生素等其它营养成分,所有微量元素在动物体内无法自行合成,必须额外添加。同时,微量元素作为动物体许多酶的活动中心,参与动物机体几乎所有代谢活动,是生命的启动器,发挥转化营养功效。

随着饲料行业技术越来越进步,营养越来越丰满,我们对饲料养殖的回报越来越高,如果我们在微量元素营养这方面不舍得投入或是没有添加好的微量元素,动物就不能很好的吸收和转化营养,而不能代谢和转化的营养富集后反而会成为动物的负担。

(二)微量元素的营养层级

作为动物必需的一种营养元素,我们发现微量元素其实可分成三个营养层级:

a34.png (156 KB)

传统无机微量元素、碱式络合物、有机微量元素均可满足均可满足动物基础营养的需要;碱式盐络合物、有机微量元素可满足动物功能性营养的需要;高端有机微量元素产品和高效减排的产品组合才可满足满足动物保健营养的需要。

随着养殖水平越来越高,养殖过程中经常会用到抗生素等其它非常规手段,来达到抑菌、促生长,发挥动物生长潜能等功能性营养和保健营养的目的,但全球禁抗趋势越来越明显,原有发挥动物生长潜力的很多非常规原料开始减少或已经禁止使用,此时,强化微量元素营养,选择和使用好的微量元素,如碱式络合物和有机微量元素即可以实现动物需要的功能性营养和保健营养。

(三)微量元素间以及微量元素与其他营养素间的互作

微量元素营养价值的充分发挥必须考虑微量元素间的协同拮抗作用以及微量元素与其他营养素的互作关系。如果忽视这种相互作用,则会因为配比不平衡影响微量元素的吸收与生理功能的发挥,如果能正确理解这种相互作用则可以采取相应的配方措施,利用协同,降低拮抗,将各种微量元素合理搭配、有效配比,做到尽可能多地被动物吸收和利用,避免资源浪费及大量排放破坏环境。

a35.png (247 KB)

就微量元素目前的使用现状来说,大家对微量元素的营养更多仍然停留在满足基础营养需要的层级上,而对微量元素补充营养同时也转化营养价值、以及微量元素间的协同与拮抗、微量元素与常量元素的协同与拮抗、微量元素与其它营养成分的协同与拮抗认识还不深入,导致其80%的营养价值潜力没有得到发挥。

实际上,一方面传统微量元素使用比例过大,碱式络合物、有机微量元素使用比例低,导致营养不能充分利用造成排放大;另一方面微量元素的缺失也使得动物体内其它的营养无法很好的代谢和转化。因此,微量元素合理使用的话,既能补充营养又能转化营养,既可以满足基础营养需求,又可以提供动物特殊生理阶段免疫、应激、繁殖等功能性营养需要和保健功效。如果想让动物不出现缺乏症状,即只满足动物的基础营养需要,考虑性价比,仅仅使用传统无机微量元素就能满足。如果想要提升动物免疫力、生产性能和胴体品质,获得最佳遗传潜力转变及能降低排放等,则需要发挥微量元素的功能性营养和保健营养价值,使用碱式络合物、有机微量元素或高效减排的产品组合才能实现。

 

三、科学使用微量元素才能达到有效减排的效果

人们长期聚焦于动物对微量元素基础营养的需要,忽视动物生产潜能最大化发挥的同时也导致了大量的未被吸收利用的微量元素排放,因此,减少排放就要减少微量元素用量,成为环保大趋势下部分行业人士的正义之声。然而,一味强调减量,对后抗生素时代动物健康以及生产潜能的最大化发挥是极其不利的,甚至影响到养殖端的正常生产。

随着环境保护、食品安全、健康养殖的重要性日益凸显,微量元素已不仅仅是一种普通的营养性添加剂,它更是继氨基酸、维生素营养之后,充分挖掘动物遗传潜能,满足动物各种生理机能特别是免疫体系的需要,提升其它营养物质吸收和利用的功能性营养添加剂。

如果对微量元素进行剂型的合理搭配和剂量的合适配比以及从充分挖掘大料中微量元素本底值利用率角度去思考,在满足动物微量元素基础营养、功能性营养和保健营养的同时有效降低排放完全是有可能的。

(一)选择使用优质高效的微量元素产品

不同剂型的微量元素生物学利用率是不同的,生物利用率的不同可以在配方设计中适当考虑减少添加量从而减少排放;同时也考虑到吸收利用率更高,在同样剂量下排放量减少。

以碱式氯化铜、碱式氯化锌为代表的碱式络合物产品和以氨基酸螯(络)合物为代表的有机微量元素除了生物效价较高之外,还可提高动物的免疫力,大幅度减少对维生素,酶制剂,油脂的破坏,确保精准营养的实现和动物生长性能的最大化。安全、环保,添加不同的剂量,可以充分满足动物的多层次营养需求,同时可降低金属的排放,有利于保护环境,具有传统无机微量元素难以达到的作用。因此, 在实际生产中,可以从配方空间、配方成本和动物使用效果来充分考虑产品的剂型和剂量的选择,实现效益最大化。另一方面,碱式络合物和有机微量元素随着粪便排出的极少部分也可以通过畜禽粪便的合理处理,实现下一环节的资源化利用。

(二)选择高效减排的微量元素产品组合

遵循不同动物不同生理生长阶段的规律和特点,根据微量元素的营养作用和效价结合动物的生理代谢及环境安全性需要,强调微量元素间的协同与平衡、微量元素与常量元素间的协同与平衡以及微量元素与其它营养的协同与平衡,严格控制有毒有害物,通过微量元素合理“剂型”的选择和最佳“剂量”的搭配,发挥微量元素营养平衡和组合效应,设计不同剂型的营养性微量元素产品组合,科学减量,有效减排。

 

四、结语

对于微量元素而言,一方面需要逐步减少低利用率的传统无机微量元素的使用量,提升碱式络合物及有机微量元素的使用比率;另一方面,由于其本身的复杂性,要充分发挥微量元素的营养价值必须要有最佳形态微量元素配比的营养模式,由此兴嘉生物充分遵循动物对矿物微量元素吸收和代谢规律以及满足动物“三个营养层次”的需求,提出 “OMS” 矿物微量元素最佳营养添加模型的理念,通过微量元素合理“剂型”的选择和最佳“剂量”的搭配,来确保矿物微量元素之间以及矿物微量元素与其他营养素之间“协同和平衡”,实现资源节约化、动物生产潜能最大化、动物源性产品品质最佳化、动物粪污排放最少化以及畜禽粪污的资源化利用的目标,最终实现科学减量、有效减排。