淺談重新認識微量礦物質元素的營養價值

黃逸強，彭湘平

（長沙興嘉生物工程股份有限公司，湖南長沙 410005）

畜禽養殖中銅、鋅等過量添加帶來的排放問題一直是業內關注的焦點。大多數人認為排放大，是因為微量礦物質元素添加多了，因此，盲目以減少微量礦物質元素的添加量為減排的唯一手段。然而實際應用中，減量是否等于減排？如何思考微量礦物質元素減排問題是飼料畜牧從業者必須認真考慮的重要問題。

1 微量礦物質元素的概述

1.1 微量礦物質元素的發現歷程 微量礦物質元素是指占動物體比重0.01%以下的礦物質元素。Chatin在1850—1854年推測動物的甲狀腺腫大與土壤環境中碘的缺乏有關，1926年Harington從甲狀腺中分離到富含碘的甲狀腺素，這是人類有關動物生產中微量元素研究的最早記錄。后續銅、鐵、鋅、錳等微量礦物質元素對動物健康的必需性相繼被發現。

1.2 微量礦物質元素的生理作用 飼料中微量礦物質元素的添加劑量雖然很少，但與動物的生存和健康息息相關，如果使用不當、過量或不足，都可能擾亂機體的代謝，輕則影響動物的生產性能及繁殖潛能，重則引起動物營養不良或中毒，使動物呈現一系列的疾病。

作為生物食物鏈中的基礎營養物質，微量礦物質元素在整個生態系統中的遷移、循環是通過環境（土壤、水等）—植物—動物—人體來實現的，對于維持整個生態系統的穩定和平衡起著非常關鍵的作用，對于改善飼料的營養價值、提高飼料利用率、促進動物生產、增進動物健康、改善畜產品品質、提高動物生產性能、降低生產成本等有著極為重要的作用。

1.3 微量礦物質元素的使用現狀 長期以來，鐵、鋅、銅、錳等微量礦物質元素均以傳統無機微量礦物質元素（硫酸鹽、氧化物）的形式添加于飼料中，以滿足動物生長的基本需要，防止缺乏癥。受飼料中植酸、草酸等抗營養因子的影響，傳統無機微量元素的生物學利用率相對較低（大部分研究表明，硫酸鹽的利用率為5% ～ 35%），導致未被吸收利用的微量礦物質元素經畜禽糞便排放到環境中，對土壤、水體及農作物造成了不同程度的污染。

2 重新認識微量礦物質元素在動物體內有效應用的營養價值

2.1 微量礦物質元素是動物生命體的骨架和啟動器，既補充營養又轉化營養 微量礦物質元素是動物體骨骼、細胞、血液等組織和器官的重要組成部分，被譽為“生命體的骨架”，發揮補充營養功效，相比維生素等其他營養成分，所有微量礦物質元素在動物體內無法自行合成，必須額外添加。同時，微量礦物質元素作為動物體許多酶的活動中心，參與動物機體幾乎所有代謝活動，是生命的啟動器，發揮轉化營養功效。

隨著飼料行業技術越來越進步，營養越來越豐滿，對飼料養殖的回報要求越來越高，如果在微量礦物質元素營養這方面不舍得投入或是沒有添加好的微量元素，動物就不能很好的吸收和轉化營養，而不能代謝和轉化的營養富集后反而會成為動物的負擔。

2.2 微量礦物質元素的營養層級 微量礦物質元素作為動物的必需營養素，其可分成三個營養層級（圖 1）。

圖1 微量礦物質元素的三個營養層級

傳統無機微量礦物質元素、堿式絡合物、有機微量礦物質元素均可滿足均可滿足動物基礎營養的需要；堿式鹽絡合物、有機微量礦物質元素可滿足動物功能性營養的需要；高端有機微量礦物質元素產品和高效減排的產品組合才可滿足滿足動物保健營養的需要。

隨著養殖水平越來越高，養殖過程中會用到抗生素等其他非常規手段，來達到抑菌、促生長，發揮動物生長潛能等功能性營養和保健營養的目的，但全球禁抗趨勢越來越明顯，原有發揮動物生長潛力的很多非常規原料開始減少或已經禁止使用，此時，強化微量礦物質元素營養，選擇和使用好的微量元素，如堿式絡合物和有機微量元素即可以實現動物需要的功能性營養和保健營養。

2.3 微量礦物質元素間以及微量礦物質元素與其他營養素間的互作 微量礦物質元素營養價值的充分發揮必須考慮微量礦物質元素間的協同拮抗作用以及微量礦物質元素與其他營養素的互作關系（圖2）。如果忽視這種相互作用，則會因為配比不平衡影響微量元素的吸收與生理功能的發揮，如果能正確理解這種相互作用則可以采取相應的配方措施，利用協同，降低拮抗，將各種微量礦物質元素合理搭配、有效配比，做到盡可能多地被動物吸收和利用，避免資源浪費及大量排放破壞環境。

圖2 常見微量礦物質元素的協同與拮抗關系

就微量礦物質元素目前的使用現狀來說，大家對其營養更多仍然停留在滿足基礎營養需要的層級上，而對微量礦物質元素補充營養同時也轉化營養價值，以及微量礦物質元素間的協同與拮抗、微量元素與常量元素的協同與拮抗、微量元素與其他營養成分的協同與拮抗認識還不深入，導致其80%的營養價值潛力沒有得到發揮。

實際上，一方面傳統微量礦物質元素使用比例過大，堿式絡合物、有機微量元素使用比例低，導致營養不能充分利用造成排放大；另一方面微量礦物質元素的缺失也使得動物體內其他的營養無法很好的代謝和轉化。因此，微量礦物質元素合理使用的話，既能補充營養又能轉化營養，既可以滿足基礎營養需求，又可以提供動物特殊生理階段免疫、應激、繁殖等功能性營養需要和保健功效。如果想讓動物不出現缺乏癥狀，即只滿足動物的基礎營養需要，考慮性價比，僅僅使用傳統無機微量礦物質元素就能滿足。如果想要提升動物免疫力、生產性能和胴體品質，獲得最佳遺傳潛力轉變及能降低排放等，則需要發揮微量礦物質元素的功能性營養和保健營養價值，使用堿式絡合物、有機微量礦物質元素或高效減排的產品組合才能實現。

3 科學使用微量礦物質元素才能達到有效減排的效果

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

3.1 選擇使用優質高效的微量礦物質元素產品不同劑型的微量礦物質元素生物學利用率是不同的，生物利用率的不同可以在配方設計中適當考慮減少添加量從而減少排放；同時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合物產品和以氨基酸螯（絡）合物為代表的有機微量礦物質元素除了生物效價較高之外，還可提高動物的免疫力，大幅度減少對維生素，酶制劑，油脂的破壞，確保精準營養的實現和動物生長性能的最大化。有機微量礦物質相對安全、環保，添加不同的劑量，可以充分滿足動物的多層次營養需求，同時可降低金屬的排放，有利于保護環境，具有傳統無機微量礦物質元素難以達到的作用。因此，在實際生產中，可以從配方空間、配方成本和動物使用效果來充分考慮產品的劑型和劑量的選擇，實現效益最大化。

3.2 選擇高效減排的微量礦物質元素產品組合遵循不同動物不同生理生長階段的規律和特點，根據微量礦物質元素的營養作用和效價結合動物的生理代謝及環境安全性需要，強調微量元素間的協同與平衡、微量元素與常量元素間的協同與平衡以及微量元素與其他營養的協同與平衡，嚴格控制有毒有害物，通過微量元素合理“劑型”的選擇和最佳“劑量”的搭配，發揮微量元素營養平衡和組合效應，設計不同劑型的營養性微量元素產品組合。

4 結語

對于微量礦物質元素而言，一方面需要逐步減少低利用率的傳統無機微量礦物質元素的使用量，提升堿式絡合物及有機微量礦物質元素的使用比率；另一方面，由于其本身的復雜性，要充分發揮微量礦物質元素的營養價值必須要有最佳形態微量元素配比的營養模式，才可實現資源節約化、動物生產潛能最大化、動物源性產品品質最佳化、動物糞污排放最少化以及畜禽糞污的資源化利用的目標，最終實現科學減量、有效減排。