包膜微量元素對預混合飼料中養分及活性物質的影響

張浩天， 呂鑫瑩， 馮 鑄， 楊 欣

（1.西北農林科技大學動物科技學院，陜西 楊凌 712100；2.寶雞牧泰達飼料科技有限公司，陜西 寶雞 721400）

微量元素在動物體內含量很少，但具有重要的生物學功能。它們參與酶、激素、維生素和核酸的代謝過程，形成血紅蛋白、金屬硫蛋白、轉鐵蛋白等功能蛋白，對畜禽保持機體健康，維持正常生長繁殖有極其重要的作用（張文凱等，2016）。 但在預混合飼料組分中，微量元素普遍存在吸濕返潮、易結塊和難粉碎等特點， 且具有很強的氧化還原反應能力，能加速飼料敏感成分（維生素、油脂等）氧化而造成損失，使生產成本增加，降低動物生產性能。

針對這個問題， 本試驗擬通過考察包膜硫酸鹽和包膜氧化鋅對動物預混料中維生素、 酶制劑和微生態制劑的影響， 探索微量元素包膜后對于飼料敏感成分的影響， 期望為動物飼料中高效添加微量元素找到有效可行的解決辦法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 本試驗預混料配方中所用到的硫酸鹽和氧化鋅由陜西寶雞牧泰達飼料科技有限公司提供，纖維素酶、木聚糖酶、枯草芽孢桿菌、糞腸球菌由山西大禹生物工程股份有限公司提供，復合多維等其余飼料原料由陜西金冠牧業有限公司提供。試驗所用試劑如表1 所示，試驗所用儀器設備如表2 所示。

表1 試驗所用試劑

表2 試驗所用儀器設備

1.2 試驗設計 在近似生產條件下，采用多元線性回歸設計，研究37 ℃條件下，分別在1%和4%的0 ～6 周齡蛋雞預混料和斷奶仔豬預混料中添加不同量和來源的微量元素鐵、錳、鋅和銅，考察其對預混料中養分及活性物質的影響， 試驗期共45 d。 預混料儲藏試驗設計如表3、表4 所示。 試驗預混料配方如表5、表6 所示。

表3 0 ～6 周齡蛋雞預混料儲藏試驗設計

表4 斷奶仔豬預混料儲藏試驗設計

表5 0 ～6 周齡蛋雞預混料配方g

表6 斷奶仔豬預混料配方g

1.3 檢測指標

1.3.1 維生素的測定 在試驗第1、15、30、45 天，采用五點取樣法，分別抽取適量的1%和4%預混料，利用紫外分光光度法（許秋雁等，2011；吳秀生等，2011；董進義等，2006）檢測飼料中維生素B1、維生素B2和維生素B6的含量。

1.3.2 酶制劑的測定 在試驗第1、10、20、30、40天，采用五點取樣法，分別抽取適量的1%和4%預混料， 采用GB/T 23874-2009（2009）、NY/T 912-2020（2020）的方法檢測飼料中纖維素酶和木聚糖酶的活力。

1.3.3 益生菌活菌數的測定 在試驗第1、10、20、30、40 天，采用五點取樣法，分別抽取適量的1%和4%預混料，利用GB/T 26428-2010（2010）、DB21/T 3061-2018（2018）的方法檢測飼料中枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的活菌數。

1.4 統計分析 所有試驗數據均至少為兩次獨立試驗的測定結果， 且兩次獨立試驗樣品間的差值不超過2.0%。 使用Excel 2022 進行數據處理，使用Origin 2021 進行圖形繪制。

2 結果與分析

2.1 包膜微量元素對預混料中維生素B1、維生素B2和維生素B6的影響 從圖1 可以看出，不同處理的維生素B1、維生素B2、維生素B6損失率差異較大。 在45 d 的儲藏過程中，未包膜的微量元素添加組（C3、C6、P3、P6）維生素的損失均遠高于包膜微量元素添加組（C2、C5、P2、P5），對照組（C1、C4、P1、P4）維生素的損失最小。 試驗前30 d 包膜微量元素添加組維生素的損失速度較快，后15 d維生素損失速度逐漸減緩。

圖1 預混料中維生素含量隨時間變化的損失率

2.2 包膜微量元素對預混料中纖維素酶和木聚糖酶的影響 由圖2 可以看出，蛋雞4%預混料中包膜微量元素添加組C5 在第40 天纖維素酶活力的損失率與對照組C4 相比降低了2.4%，木聚糖酶活力的損失與未包膜微量元素添加組C6 相近；斷奶仔豬4%預混料中包膜微量元素添加組P5 較未包膜處理組P6 在第20 天纖維素酶活力損失率提高了2.5%， 其余均為未包膜微量元素添加組對兩種酶活力的損失高于包膜微量元素添加組。

圖2 預混料中酶制劑活力隨時間變化的損失率

2.3 包膜微量元素對預混料中枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的影響 由圖3 可以看出，1%預混料中包膜微量元素添加組C2 和P2 在試驗前10 d 枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的存活率快速下降， 其中P2 組的變化最大，分別達到了14.9%和14.5%，試驗10 ～30 d 兩種菌的存活率下降速度減緩，試驗30 ～40 d 兩種菌的存活率又大幅下降。 且在40 d 的試驗期內， 包膜微量元素添加組（C2、C5、P2、P5） 的枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的存活率均高于未包膜微量元素添加組（C3、C6、P3、P6）。

圖3 預混料中微生態制劑菌株隨時間變化的存活率

3 討論

3.1 包膜微量元素對預混料中維生素B1、維生素B2和維生素B6的影響 有研究表明，微量元素是影響畜禽復合預混料中維生素穩定性的一個重要因素， 預混料中添加微量元素對維生素的穩定性有很強的破壞作用（王方圓，2019）。 有報道，在微量元素Cu2+、Zn2+、Fe2+、Mn2+等存在的情況下，維生素預混料在儲存2 個月后，維生素K 損失40%以上，維生素B1損失15%以上，維生素B6損失16%以上（周俊華等，2018）。

本試驗中， 兩種畜禽復合預混料中包膜微量元素添加組比未包膜微量元素添加組維生素B1、維生素B2、 維生素B6儲存第15 天損失率降低的幅度為1.9% ～15.2%， 儲存第30 天損失率降低的幅度為3.0% ～17.8%， 儲存第45 天損失率降低的幅度為3.9% ～24.3%，說明包膜微量元素對維生素的破壞作用要低于未包膜微量元素。 有研究表明， 復合預混料中添加包膜微量元素較替代無機形式的微量元素， 可使在40 ℃條件下儲存60 d 后的維生素A、維生素K、維生素B1、維生素B6損失率分別降低10.67%、67.03%、13.69%、8.04%（馬德英等，2021）；包膜處理后硫酸銅對高溫下維生素A 的破壞作用顯著降低，有利于維持維生素A 的儲存（羅榮等，2020）。 本試驗的研究結果與上述結果接近， 可能是包膜無機微量元素使用了動物可消化的食品級包裝， 實現了與維生素的物理隔離， 避免易發生反應的金屬離子直接與維生素接觸，從而起到一定的保護作用。

本試驗中，前30 d 包膜微量元素添加組維生素的損失速度較快，后15 d 維生素損失速度逐漸減緩。 這可能是游離的金屬離子很快和預混料中的維生素發生反應，導致維生素在前30 d 快速損失，而被包膜的金屬離子不能很快釋放的結果（王志剛，2006）。

3.2 包膜微量元素對預混料中纖維素酶和木聚糖酶的影響 有研究表明，畜禽復合預混料中微量元素的添加對酶制劑的穩定性存在一定的影響（徐冬梅，2013）。 在含有Mn2+、Fe3+的溶液中40 ℃保溫0.5 h后，果膠酶的活力分別降低約9%和11%，纖維素酶的活力分別降低約4%和3%（黃鷺強等，2004）。

本試驗中， 兩種畜禽復合預混料中包膜微量元素處理組比未包膜微量元素處理組纖維素酶和木聚糖酶的活力損失率在儲存第10 天降低了0.5% ～14.4%，儲存第20 天降低了1.8% ～8.3%，儲存第30 天降低了1.2% ～13.6%，儲存第40 天降低了0.3% ～16.7%，說明包膜微量元素對酶制劑的破壞作用要低于未包膜微量元素。 這可能是因為包膜無機微量元素采用了在其粉體顆粒的表面，涂覆了一層有機保護膜，從而實現易發生氧化反應的重金屬離子與酶制劑的物理隔離， 從而起到了對酶制劑的保護作用。 但蛋雞4%預混料中包膜微量元素添加組C5 在第40 天纖維素酶活力的損失率與自然對照組C4 相比降低了2.4%，斷奶仔豬4%預混料中包膜微量元素添加組P5較未包膜處理組P6 在第20 天纖維素酶活力損失率提高了2.5%，這可能是由于部分金屬離子在一定條件下會對纖維素酶存在激活作用 （楊威，2019），但具體原因有待進一步研究。

3.3 包膜微量元素對預混料中枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的影響 在實際應用中， 微生態制劑的存活率可能受飼料中微量元素的影響， 如飼料中的Cu2+、Mn2+等重金屬離子損傷了菌體的蛋白質結構， 使其喪失應有的生物功能， 致使活菌損失（劉來停等，2001）。 有研究表明，在400 g 飼料中添加35 mg/kg 的Cu （CuSO4來源）、105 mg/kg 的Zn（ZnSO4來源），儲存30 d 后，干酪乳桿菌的存活率與對照組相比降低了約13%，植物乳桿菌的存活率與對照組相比降低了約13.4%（汪祥燕等，2018）； 在含有Mn2+、Co2+等微量元素的發酵料中37 ℃培養1 d 后，地衣芽孢桿菌的存活率較對照組降低了41.38%，枯草芽孢桿菌的存活率較對照組降低了59.52%（郝生宏等，2005）。

在本試驗中，1%預混料中包膜微量元素添加組C2 和P2 在試驗前10 d 枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的存活率快速下降， 試驗10 ～30 d 兩種菌的存活率下降速度減緩， 試驗30 ～40 d 兩種菌的存活率又大幅下降。 這可能是因為預混料中與游離的金屬離子接觸的細菌很快被殺死， 靠近內層的細菌與金屬離子存在一定的空間距離及被金屬離子殺死的細菌菌體的屏障作用 （吳秀生等，2011）， 且被包膜的金屬離子不能很快釋放的結果， 導致試驗期10 ～30 d 出現了兩種菌存活率下降速度減緩的現象。 在40 d 的試驗期內，包膜微量元素添加組（C2、C5、P2、P5）的枯草芽孢桿菌和糞腸球菌的存活率均高于未包膜微量元素添加組（C3、C6、P3、P6），說明包膜微量元素對微生態制劑的破壞作用要低于未包膜微量元素。 這可能是因為諸如微生態制劑等活性飼料添加劑均具有蛋白質結構， 而含有重金屬離子的硫酸鹽類微量元素會使它們變性失效， 經過在粉狀顆粒的表面涂覆有機保護膜對微量元素進行包膜后， 其表面屬性由極性轉換為非極性，流動性與分散性提高，隔絕了微量元素與微生態制劑等營養物質的直接接觸，同時避免了微量元素之間的相互干涉（曹清貽等，2021）。

4 結論

預混料中添加微量元素會對維生素、 酶制劑和微生態制劑等活性飼料添加劑產生不同程度的損害，但經過對微量元素進行包膜處理，可以使儲存45 d 后的維生素損耗降低3% ～25%， 使儲存40 d 后的酶制劑和微生態制劑損耗降低1% ～18%， 有效緩解微量元素對預混料中養分及活性物質的影響。