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仔猪铁营养的研究进展

  作者: 来源: 日期:2006-07-12  
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    成年动物采食的饲料主要是植物性饲料,其中铁量较多。另外,血液红细胞降解释放的铁可几乎完全被利用。因此,成年动物不易缺铁。而幼龄动物(尤其是仔猪)体内铁储量少,生长快,吮吸的乳中铁量又少,故易缺铁。本文将对仔猪铁营养方面的研究进展作一综述。
1. 铁在仔猪体内的代谢
1.1 仔猪对铁的吸收
   铁化合物被仔猪胃液中盐酸和胃蛋白酶降解,三价铁被还原成二价铁,被离子化并被吸收。铁主要在十二指肠被吸收,吸收过程包括两个阶段:肠壁捕获铁,通过肠上皮细胞将铁转运到血液中。据认为,肠粘膜是铁吸收“关闭”学说的所在地;粘膜中铁蛋白饱和时,铁吸收停止;反之开始吸收铁[1]。还有一种观点认为:铁不被“关闭机制”调节,而受肠中螯合剂比例的变化调节,这些螯合剂同铁形成易溶的或相对不溶性的复合物。
1.2 铁在仔猪体内的含量、分布与存在形式
   仔猪体内含铁量随月龄等的不同而有较大变化。例如,刚出生小猪35 mg/kg;1月龄吃奶仔猪15 mg/kg[2]。仔猪体内几乎所有组织都含有铁。仔猪体内铁60~70%分布于血红蛋白中,2~20%分布于肌红蛋白中,0.1~0.4%分布于细胞色素中,约1%存在于转运载体化合物和酶系统中[3]。肝、脾、骨髓是主要储铁器官。仔猪体内几乎所有的铁是以有机化合物形式存在,仅很少量的铁以游离无机铁形式存在。有机铁有两类:一是为卟啉基的组分,包括血红蛋白、肌红蛋白,色素酶(细胞色素氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶)等;另一是作为以下成分的组分——转铁蛋白、铁蛋白,haemosiderin和某些铁蛋白盐。
1.3 铁在仔猪体内储存和动用
   铁以两种化合物形式从粘膜内转运到机体各器官:(粘膜内)Fe3+——铁蛋白,和(血清中)Fe2+——转铁蛋白。铁以铁蛋白形式沉积于肝、脾中,铁蛋白由蛋白质Apoferrtin和由氢氧化铁同磷酸构成的复合物组成。粘膜、血液、肝(脾)之间中的含铁化合物保持着动态平衡。当血浆铁(用于Hb、Mb和酶合成)被耗尽,或失血时,铁库中铁被动员进入血浆,脾“闭锁机制”作用停止,小肠吸收铁量增加,铁库又开始贮铁 。饲粮中含铁量决定着肝铁浓度。因此,可用肝铁浓度作为仔猪铁营养状况的标识。
仔猪体内铁的损失途径主要是经过胆汁和肠黏膜细胞脱落。
2. 铁对仔猪的营养作用
   含铁化合物在仔猪体内起着氧的转运和贮存作用。含铁Hb担负着氧的转运,且含铁Mb固定和贮存氧。含铁细胞色素、细胞色素氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶在组织呼吸过程中起重要作用。铁还含存于铁黄素蛋白(ferroflavoproteins)如黄嘌呤氧化酶、琥珀酸脱氢酶的prosthetic group中。铁也是延胡索酸脱氢酶和酰基CoA辅助因子的组分[4]。铁在仔猪体内主要通过以上含铁化合物发挥生物学作用。
仔猪易缺铁,这是因为:①仔猪体组织含铁量(29mg/kg)明显少于其它幼龄动物(55~135 mg/kg);②母猪初乳(10 mg/kg)和常乳(5 mg/kg)中含铁量少;③仔猪生长快;④仔猪胃酸分泌量少,而胃酸能促进铁的吸收。仔猪缺铁多表现为低色素小红细胞性贫血,仔猪虚弱,皮肤苍白,被毛粗糙,一个特征性症状是少量运动之后呼吸困难,或膈肌突然痉挛。生长快的贫血猪会因缺氧而突然死亡,尸检可看出肝脏肥大,血清稀薄,心肌明显扩张,脾硬。常以血红蛋白浓度作为指示猪铁营养状况的可靠指标,以全血血红蛋白水平为0.1g/ml或更高为适宜,0.08g/ml为临界贫血,0.07g/ml或更少为贫血[5]。
  李德发(1999)[6]报道,当铁缺乏时,淋巴细胞内DNA合成受阻,使机体主要通过淋巴细胞实现特异性免疫机能降低甚至丧失,对某些疾病有易感性。
3. 铁在饲料中含量情况
   饼粕类、动物性蛋白质饲料、糟渣类和青绿饲料中含铁很丰富,谷实和糠麸类饲料中含铁量也较多,块根、块茎和瓜果类饲料中含铁量相对较少,动物乳汁中含铁量较低。此外,绿叶中铁含量与叶绿素含量成正比;幼嫩植物铁含量比老熟植物铁含量多;同一植株,部位不同,其含铁量也不一样。例如,青玉米叶每kg DM中含铁约280mg,而茎中仅含41mg。植物中铁易和有机酸、蛋白质和碳水化合物形成不稳定的化合物。表1总结了一些常用饲料中铁的含量。     表1       一些常用饲料中铁的含量(mg/kg)

饲  料       干物质(%)      铁
饲料       干物质(%)      铁
聚合草       100             137     
苦荬菜       100             381     
狼尾草       100             48      
玉米茎叶     100             89      
甘薯叶       100             336     
槐树叶粉     100             1394    
白三叶       100             187     
黑麦草       100             139      
红三叶       100             181     
胡枝子       100             122     
紫云英       100             988     
稻草         100             770      
大豆秸       100             191      
高梁叶       100             321      
高粱秸       100              99
麦秸         100              210
甘薯藤      100              484     
    玉米秸       100              468      
    玉米芯       100              130      
    大豆         100              730      
    豌豆         100              230      
    醋渣         100              286     
    豆腐渣       100              243      
    酱油渣      100              398      
 酒糟       100              2124
黄玉米        87.0            181.3     
      大麦          85.7            693.8     
      小麦          87.1            355.6    
      高梁          87.2            186.9     
      小米          84.8             97.0      
     粳稻小碎       88.4            316.9     
     四号粉         88.1            105.0     
     山芋粉丝        风干            147.0      
      山芋          91.2             252.1    
     蚕豆粉         91.1            100.0   
     小麦麸         88.7            168.8   
米糠          85.5             228.7   
粳三七糠        85.4             483.3   
大豆饼        92.4             490.6
菜籽饼        91.3            1112.5   
棉籽饼        87.5             371.9   
花生仁饼      88.8             1055.6  
芝麻饼        88.7             1281.3  
芝麻粕        89.8             1370.0  
鱼粉          84.6             1598.2  
血粉          87.9             2260.0  
蚕蛹          93.5             510.0   
骨肉粉        97.6             1100.0  
螺丝肉粉      89.6             1290.0
河蚌肉壳粉    82.6             1330.0
4. 一些铁源的生物学有效性及其影响因素
饲粮中最常用无机铁源补充剂是硫酸亚铁,另外还有氯化铁、硫酸铁、碳酸铁等。近年来,葡萄糖酸铁,富马酸铁以及氨基螯合铁等有机铁盐,以其生物效价高和抗干扰能力强而受到重视[7]。表2总结了一些铁源对猪的有效性。
表2    一些铁源对猪的有效性[8]
铁  源          格相对生物价(%)
  铁  源          格相对生物价(%)
血红蛋白              50
脱氢磷酸铁            56
柠檬酸铵铁           107
胆碱柠檬酸铁铜钴       140
柠檬酸铁             100
焦磷酸铁钠             33
FeSO4·2H2O         100
FeCO3                   14~66
Fe2O3               12
乙二酸四乙胺铁钠       90

注:假定FeSO4·7H2O的生物价为100%(根据血红蛋白浓度) 。
 
由表2可见,一般地说,无机铁源比有机铁源效价低。在无机铁源中,硫酸亚铁效价较高。氯化铁、硫酸铁、碳酸铁的效价不及硫酸亚铁。另据报道,六水氯化铁效价为40~100%。周桂莲等(2002)[8] 报道,若以硫酸亚铁效价为100%,则赖氨酸铁效价为124.3%;甘氨酸铁效价为118.5%。  
周明(1996)[9]报道,酸性饲粮和维生素C、谷胱甘肽等还原性物质可促进铁吸收;饲粮蛋白质不足和棉酚、单宁等抗营养因子能降低铁的吸收。杨胜(1986)报道,饲粮中钙、磷、铜过高,对铁产生拮抗作用[10]。
5.猪对铁的营养需要量
Venn等指出,仔猪日净需铁7~11mg。若通过饲粮供给,则饲粮中铁以60~125 mg/kg为宜。美国NRC(1998)对瘦肉型猪铁营养需要量推荐值为:体重10 kg以下猪100 mg/kg,体重10~20 kg猪80 mg/kg,体重20~50 kg猪60 mg/kg,体重50~80 kg猪50 mg/kg,体重80kg以上猪40 mg/kg。我国对瘦肉型猪铁营养需要量推荐值如下:体重10kg以下猪146~165 mg/kg,体重10~20 kg猪78mg/kg,体重20~60 kg猪60 mg/kg,体重60 kg以上猪50 mg/kg。
6.给仔猪补铁的方法
给仔猪补铁方法有多种,主要有以下几种:
6.1通过母猪间接给仔猪补铁: 通过喂给母猪有机铁如氨基酸络合铁(赖氨酸铁、甘氨酸铁、蛋氨酸铁、苏氨酸铁等)间接给仔猪补铁,效果较好。但喂给母猪无机铁如硫酸亚铁,间接给仔猪补铁,效果较差[11]。
6.2给仔猪注射补铁: 给仔猪注射无机铁源或有机铁源,效果均较好。目前仔猪补铁方法主要是在仔猪出生3天内肌注右旋糖酐铁等铁剂,此法效果显著[6]。
6.3通过饲料给仔猪注射补铁: 仔猪开口采食自然饲料后,就可在饲料中补加效价较高的铁源(如氨基酸络合铁或硫酸亚铁等),此法补铁效果较好。
6.4 用铁制剂刷母猪奶头给仔猪补铁:在仔猪出生后,尚未开口采食自然饲料期间,用效价较高的铁制剂刷母猪奶头(每次在仔猪吮乳前)给仔猪补铁,效果也较好,但此法较麻烦。    
7.饲粮铁过量对仔猪的影响
饲粮铁过量(尤其是硫酸亚铁)对仔猪是有害的,会损伤免疫系统[12]。若饲粮中长期地含高量的铁,则肝被铁所饱和,然后以胶体硫酸铁沉积,这种胶体硫酸铁(又称haemosiderin)对仔猪是有害的。另外,饲粮过量的铁时,仔猪对磷、铜吸收力下降,仔猪肝中维生素A沉积发生障碍,采食量减少,引起腹泻,饲料转化率低以及出现类似缺磷症状,生长受阻。另外还发现,仔猪食入过量的铁时,对细菌的易感性增强,这是因为未结合的血清铁促进细菌生长,易导致感染和下痢 [13~15]。韩友文(1998)提出,铁在猪饲粮中最大安全量为3000mg/kg[16],但蒋宗勇(1988)报道:饲粮铁5000 mg/kg方能引起中毒[17]。Campbell(1961)试验证明:3~10日龄仔猪口服硫酸亚铁的中毒剂量为600 mg/kg体重[18]。喂铁后1~3小时可见中毒症状 [19,20]。
 
主要参考文献略

 
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