賈良梁
隨著生豬生產集約化程度的不斷加深,養豬行業對豬生產性能的期望值越來越高。集約化生產方式也帶來了許多應激問題,主要表現在打斗、咬尾、自相殘殺、運輸過程中的高死亡率和猝死綜合征以及肉質較差。除了采用管理因素來預防或控制不良影響外,礦物質(尤其是鎂)或微量元素的補充在緩解應激上也能發揮著重大作用。
中圖分類號:S816.71 文獻標識碼:C 文章編號:1001-0769(2015)11-0084-02
如今,養殖業對動物生產性能的要求非常高。
集約化生產系統會給動物帶來許多應激,表現為打架、咬尾、自相殘殺、運輸過程中的高死亡率和猝死綜合征以及肉質較差。除了對應激最小化很重要的管理因素外,礦物質(尤其是鎂)和微量元素的補充在緩解應激上也發揮著重大作用。
除鉀外,鎂是細胞中最重要的礦物組分之一,約占機體的0.04 %。在動物體內,大約60 %的鎂存儲于骨骼中,40 %遷移到軟組織中,大約1 %存在于體液中。
存儲在骨骼中的鎂并不能完全可被機體利用,且其含量隨著年齡的增加而降低。鎂不僅是骨骼系統的結構組分,它還在超過300種酶促反應中充當酶激活劑。例如,鎂可催化參與神經細胞中離子轉運和維持神經肌肉興奮以及ATP生成等的反應。
因此,ATP的代謝、肌肉的收縮和舒張、正常的神經功能和神經遞質的釋放都信賴于鎂。
在現代畜牧業中,動物一般不會出現鎂缺乏癥。但是,身體和精神應激,像飼養密度過高、更換豬舍或運輸,可導致機體對鎂短期需求的增加,可能會引起鎂元素的失衡。
在應激情況下,動物機體能夠釋放應激激素兒茶酚胺和皮質類固醇,導致機體對產生能量和提高骨骼肌及心肌機能的底物消耗增多(圖1)。
因此,在應激狀態下,如果從日糧中攝入的鎂不足,則發生心臟壞死、心肌病或心臟病的風險會急劇增加。
對單胃動物而言,鎂的再吸收主要發生在小腸,復胃動物則在瘤胃。足量供給不僅依賴于日糧的實際含量,而且取決于機體中鎂元素的生物利用率。
機體中鎂元素的含量受腸道吸收、腎臟代謝、糞便排泄和日糧供給的調節。動物營養中鎂元素的添加來源可分為無機和有機兩種。一般來說,與無機態相比,有機態表現出更好的生物利用率。在實際生產中,無機氧化鎂是鎂的最常用來源。
氧化物的差異很大,這取決于來源、加工方法(如煅燒溫度)和顆粒大小。多篇文獻記錄,氧化鎂中鎂的相對可用率平均為75 %。由于氧化鎂的來源、組成和可利用率的巨大差異,它們的使用應非常謹慎。
此外,與有機鎂源相比,氧化鎂用于單胃動物時有一個明顯的劣勢——它是一種強效酸緩沖劑。市面上常見的有機鎂源是醋酸鎂。相較于氧化鎂,醋酸鎂的鎂元素相對生物利用率為105 %~110 %。盡管如此,由于其理化特性(如酸味、吸濕性),營養學家對該產品并不完全滿意。
更切實可行的有機鎂源是富馬酸鎂。富馬酸鎂是富馬酸、氧化鎂和水反應的產物。相對于乙酸鎂,市售富馬酸鎂(AntaPlus,Dr Eckel公司)是一種無塵、細顆粒易流動的產品。富馬酸鎂中的鎂吸收率似乎顯著高于無機源中的鎂。
Günther和Mohme(1985)指出,豬骨骼肌和心肌中的鎂含量可以通過按每千克活重添加1.7 g富馬酸鎂來提高(圖2)。
與對照組相比,添加氧化鎂的試驗組沒有表現出顯著差異,而添加富馬酸鎂的試驗組豬骨骼肌鎂含量高出 9.3 %,心肌的鎂含量高出8.6 %。
在畜牧生產中,富馬酸鎂對軟組織中有效鎂的積極效應可以成為應對某些與應激有關的挑戰的有利特性。典型的應用是在肉豬和肉雞運往屠宰場前向其日糧中添加富馬酸鎂。Heugten和Frederick(2004)指出,向育肥料中添加鎂元素可以降低運輸過程中豬血液中應激激素的水平,并可促進它們的安靜。
Poralla和Kohler(1989)指出,向仔豬料中添加富馬酸鎂,可以對動物在轉群過程中和轉群后的行為產生積極的影響(表1)。
筆者發現,在轉移到新圈舍后的第1天,仔豬之間打斗情況顯著減少。富馬酸鎂組,記錄打斗27次,相比于氧化鎂組,減少超過50 %。同時,富馬酸鎂組在運輸后身體有明顯傷痕的仔豬數量減少50 %。除了養殖場,肉品生產行業和消費者也可以從改善“應激管理”中受益。
肉質是受屠宰前運輸和屠宰環境影響的諸多性能之一。應激激素的活化導致乳酸的釋放并進入肌肉中,進而降低豬肉的pH值,導致PSE劣質肉的產生。
Otten等(1995)進行了一項試驗,研究在育肥豬日糧中添加1.0 %的富馬酸鎂對肉質參數的影響(圖3)。
正常情況下,對照日糧中添加富馬酸鎂會對肉質產生積極的影響。但作者注意到,肉色明顯不怎么蒼白了。此外,屠宰后1 h的pH值高于對照組,這表明屠宰前與應激相關的乳酸動員較少。
在富馬酸鎂組,屠宰后24 h豬肉的電導率也較低。這兩項結果均差異顯著。一些研究也表明,添加鎂有助于緩解動物營養中與應激相關的風險。作為神經系統、平滑肌纖維和心肌纖維功能的一個重要元素,鎂的添加可以給動物帶來鎮靜效果。但是,并非所有的鎂源同樣適用。
作為一種有機鎂源,并且具有較高的可利用性和較好的技術性能,富馬酸鎂可被視作動物應對與應激相關的挑戰的一種有效的鎂添加劑。富馬酸鎂的進一步應用或許能夠減少反芻動物溫室氣體 (如甲烷) 的排放量。因此,有必要進行深入研究。
原題名:Improving stress relatedchallenges with mineralsupplementation (英文)
原作者:Edi Vianello,Ina Lowin,Elisabeth Holl博士(德國Niederzissen的Dr.Eckel公司)