游金明1 瞿明仁1 张宏福2
(1江西农业大学动物科技学院,南昌,330045)(2中国农业科学院畜牧研究所,北京,100094)
现代 养猪技术和饲料配制技术的快速发展使得猪饲料中必需微量元素的营养更具有科学性和实用性。 养猪带给人们的效益也因此而获得大幅度的提高。但是，由于一些客观因素和因畜牧业相关知识与技术的缺乏而导致的主观因素的存在，目前我国猪饲料中必需微量元素的营养仍然存在较严重的盈缺问题。特别是传统猪生产模式是以农户为单元，以家庭副业为基础的分散的 养猪模式。该模式 养猪的物质基础??饲料主要是利用农家自身的非商品性农副产品简单构成的，因此其营养状况较差，无法完全满足猪对各种营养物质的需要。虽然浓缩料和预混料等补充饲料的推广应用为改善过去传统 养猪生产饲料的营养状况起到了积极的作用（即通过添加补充饲料进行营养调控后的猪饲料其营养更接近猪对其的需要量），但是，由于组成猪饲料的基本成分??饲料原料其必需微量元素含量具有较强的区域性特点，同时，在实际生产中饲料配制者在进行饲料配制时往往忽略或粗略地计算饲料原料中的必需微量元素含量，因此，猪日粮中必需微量元素含量不可能切实符合猪对其的营养需要。要么富余，要么不足。作者于2001年对四川省生长肥育猪玉米型基础日粮中必需微量元素的盈缺规律进行了分析，结果发现，日粮中Fe、Cu、Zn和Mn盈缺状况严重（图1、2）。必需微量元素的盈缺最终将在一定程度上影响猪的生产性能、猪肉品质、生态环境和饲料资源的开发利用等。
1 引起猪饲料必需微量元素盈缺的主要因素
1.1 饲料配制过程中未充分考虑饲料原料中的必需微量元素含量
由于饲料原料中必需微量元素的含量受品种、土壤类型、气候类型等因素的影响，造成其在饲料原料中的含量千变万化，因此用统一的标准向饲料中添加必需微量元素，往往造成不足或过量。另外，在传统的饲料配合中饲料原料所含的必需微量元素通常不予考虑，畜禽生长所需的必需微量元素需要另外添加。由于能改善猪的生产性能和胴体品质且补充必需微量元素的成本一直很低，包括维生素在内仅约为配合日粮成本的5%。因此，其添加数量往往超过已建立的需要量，这样极易造成配合饲料中的必需微量元素的不平衡。
1.2 滥用必需微量元素添加剂
必需微量元素添加剂的不科学补充，比较普遍的是超量添加（Fe、Zn、Cu、Mn、I和Se等）。 目前配合饲料中必需微量元素的添加使用，基本上不考虑饲料原料中必需微量元素的含量和利用率，特别是在猪饲料中使用高Cu（125mg/kg~250mg/kg饲料）、高Zn（2000mg/kg~3000mg/kg饲料）制剂。自国外报道高Cu、高Zn具有促进生长和降低 仔猪断奶后腹泻的效果后，饲料中Cu、Zn的添加量日渐增高，目前有些饲料产品中锌的添加量高达3000mg/kg以上。由于Cu、Zn的吸收率较低，因此饲料中添加的Cu、Zn大量排出体外后，对土壤和水体构成污染。在加拿大，国家饲料协会将日粮中Cu和Zn的最大限量分别规定为125mg/kg和500mg/kg。荷兰考虑到环境保护需要，不再允许在日粮中使用高Cu和高Zn作为促生长剂。日本则规定上限：哺乳期 仔猪（30kg以下）配合饲料中Cu为125mg/kg，Zn为120mg/kg；生长猪（30~70kg）配合饲料中Cu为45mg/kg，Zn为55mg/kg；肥育猪（70kg以上）配合饲料中Cu为10mg/kg，Zn为80mg/kg。
1.3 必需微量元素的生物利用率问题
必需微量元素的生物利用率直接影响到猪对其的生理需要量和耐受量。生物利用率越低，其需要量和耐受量就越高。必需微量元素的生物利用率受很多因素的影响，这些因素包括饲料中微量元素的化学形态、微量元素之间或其它养分之间的相互作用以及饲养条件和猪体内环境等（周明，1993）。化学形态是影响微量元素生物利用率的主要因素。不同化学形态的微量元素如硫酸盐、盐酸盐等无机态和蛋氨酸盐、酪氨酸盐等有机态的微量元素，其生物利用率存在较大差异。一般来说，在无机矿物质中，氧化物往往最难吸收，硫酸盐最易吸收。而在无机盐与有机盐之间，有机态微量元素生物利用率要比无机态微量元素高。微量元素之间的协同或颉颃作用（如Cu与Fe、Zn等）以及其它一些因素（抗营养因子）也会在一定程度上影响饲料中微量元素的生物利用率（杨凤，1994，2001；周明，1996）。例如，Zn的吸收受日粮中Ca、P水平的影响；Mo、S和Fe会导致Cu在动物体内的生物利用率下降（范凌，1999）；肌醇六磷酸和纤维水平、酶环境、胃肠道组织的pH以及脂肪和真菌毒素等均会影响微量元素的吸收。不过，我们对动物微量元素吸收的具体机制尚未完全了解，研究者实际测定的也仅仅是微量元素的相对生物利用率。目前国内外尚未见有关饲料中微量元素确切生物利用率的系统研究和报道，对该方面内容的研究还有待于进一步深入地探讨。
2.猪饲料必需微量元素盈缺对 养猪生产的影响
2.1 必需微量元素盈缺与猪生产性能
必需微量元素盈缺将降低猪的生产性能。Roof等（1982）研究发现，日粮Cu含量超过375mg/kg时，Cu对猪的促生长作用消失。Cu与Fe、Zn等其它微量元素有颉颃作用。Cu或Zn过量都会影响彼此的利用率。日粮中高Cu使得Fe、Zn利用率相对降低，诱发缺乏症，表现为腹泻和皮肤病增加，增重减少。李杰等（1996）研究表明，200mg/kg的日粮Cu水平使猪肝中Fe含量降低19.4%。
过量添加微量元素，往往引起机体组织器官特别是一些极为重要的代谢器官的异常变化，这些器官的异常变化势必进一步影响猪对营养物质的的吸收和利用，从而导致生产性能的降低（刘燕强，1994）。
饲料中必需微量元素过多，还将对维生素的稳定性产生负面的影响，导致维生素的缺乏。使用高水平的Cu、Fe和Mn的日粮，其天然生育酚的氧化速度将大大提高。高Cu能在22天之内使饲料中的α-生育酚的水平减少到几乎为零（朱彤，1991）。梁皓仪（1998）报道，添加高Cu（大于125mg/kg）的猪饲料贮藏2周后出现明显的酸败味。过量的Cu还将干扰有自由硫基（-SH）的含硫化合物如半胱氨酸的利用率，从而增加动物对含硫化合物尤其是含硫氨基酸的需要量。当然猪日粮中Cu不足同样会引起猪生产性能的降低。
2.2 必需微量元素盈缺与猪肉品质
由于Cu与Fe、Zn存在颉颃作用，因此，高Cu日粮要求与高Fe、高Zn相适应，实际上这也增加了猪对Fe和Zn的需要量（Underwood,1977），进而增加了饲料中毒的可能性。如果全程使用，还将引起猪体组织中Cu（主要是肝、肾）、Fe和Zn的大量蓄积，导致畜产品毒性，最终降低畜产品的食用安全。据钱莘莘（1998）报道，每kg猪饲料中添加150mg和350mg的Cu，猪的肝脏中Cu的蓄积分别达154mg和407mg。人食用这种高Cu猪肝，会造成慢性中毒或其它不良后果。
Cu是超氧化物歧化酶的辅助因子，是构成机体抗氧化系统的第一道防线，对防止自由基的产生具有重要作用，因此是不可缺乏的。但高Cu（125mg/kg~250mg/kg饲料）对猪肉品质有不良影响。据Greer（1979）报道，猪日粮使用高Cu（达250mg/kg）后，猪尤其是阉公猪的背膘变软（但予以同时添加150mg/kg的锌，即可减轻此不良影响）。另有研究表明，猪日粮使用高Cu可导致肾包脂增加，脂肪中硬脂酸降低，油酸和软脂酸增加，体脂变软，背膘更易氧化，发生率高达80%（祁周约等，1994）。
Fe既是血红蛋白和肌红蛋白的重要组成部分，对肉色的形成有决定性作用，又是机体抗氧化系统过氧化氢酶的辅助因子，对防止脂类氧化、保持猪肉风味具有重要作用。但日料中Fe达200mg/kg时，则会显著增加非血红素铁和脂类过氧化反应产物的含量。因此，应避免在猪日粮中使用高Cu及控制日粮中Fe的水平。
2.3 必需微量元素盈缺与生态环境
在 养猪生产中，一味追求猪生长速度而在饲料中过量添加微量元素是目前我国 养猪业中普遍存在而又急需解决的问题。必需微量元素在猪体内的利用率较低，高剂量时则更低。过量使用必需微量元素，除了造成该产品在畜禽组织中大量沉积外，这类元素还将随粪便排出体外，其排出量随添加量增加而增加（钱莘莘，1997），对环境造成一定污染。尤其是在当前 养猪生产集约化程度大幅度提高，饲养密度和饲养规模急剧增加以及多数饲料企业或养殖企业因商业目的仍停留在使用无机形式的微量元素的情况下，长期如此，必然导致对空气、水体、土壤等环境的严重破坏。据关受江等（1995）报道，饲喂高Cu（CuSO4）（150 mg/kg 、200 mg/kg 、250 mg/kg 和300 mg/kg）日粮的猪，每天由粪便排出的Cu分别占食入量的98.95%、97.86%、87.3%和96.06%。当大量Cu进入土壤后，土壤和植被中Cu的含量也相应大量增加。Feenstra等（1993）用富含Cu的猪粪水（含Cu700-3000 mg/kg）给草地施肥，收获的干草其Cu含量达到42mg/kg，绵羊采食后即发生中毒死亡。
含高浓度必需微量元素的粪便一旦污染水源，也将产生巨大危害，可降低水体自净能力，使水质恶化，水生物死亡，鱼类对高铜敏感性远远超过哺乳动物，尤其是游离的Cu，更是致命的。对鱼来说，96小时的半致死量为0.1mg/kg。另外，粪便是较好的有机肥料，但如果Cu、Zn和Sn等必需微量元素含量较高则其利用率将大大降低，原因是粪便中的高铜是短期应激因子（碱性高、缺氧和高铜等）之一，可抑制或杀死分解有机物的细菌，减少粪便的分解速度。
畜牧业生产中必需微量元素对环境的污染，不仅破坏了养殖场及周边地区的生态环境，降低了人们的生活质量，影响了人体健康，同时也给畜牧场的自身发展以及畜牧业的可持续发展带来了不利影响。目前英美等国已不再提倡在畜禽生产中使用高Cu日粮。日本也已于1997年通过立法形式将 仔猪日粮Cu含量降至45mg/kg，将生长肥育猪的日粮Cu含量降至10mg/kg。
2.4 必需微量元素盈缺与饲料资源的开发利用
饲料是 养猪生产中的物质基础，是发展 养猪生产必须认真解决的关键问题。然而，由于饲料资源紧缺而影响我国 养猪生产进一步发展的严重性已为世人瞩目。
过去10年间，在粮食总产量年仅递增0.81%（中国农业年鉴，1991~2000）的情况下，畜产品的年增长率都在10%以上（中国畜牧业年鉴，1991~2000）。畜牧业对粮食的依赖性很强，饲料粮紧缺的现象始终存在。我国已由前几年的粮食出口国变为粮食进口国，这与畜牧业的发展不无关系。饲料粮需求增加，饲料转化率低下，饲料管理不善及浪费是造成我国饲料用粮供应短缺的主要原因。其中饲料资源的浪费除了表现在有限的资源没有被充分利用外，还表现在配合的饲料营养不平衡而使有限的营养元素没有被充分利用。解决这一问题的关键途径是节流，即提高利用饲料的科学性，使有限的饲料换取更多的畜产品。
饲料资源的利用受必需微量元素盈缺状况的影响。必需微量元素的平衡性越好，越能满足猪对其的营养需要，因此所需要的饲料原料使用量也就越少，反之则越大。消除或减少必需微量元素的盈缺状况，将提高必需微量元素原料的相对利用率。

主要参考文献
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7.钱莘莘. 生长肥育猪日粮中添加高铜和超高铜对其肉、肝中铜元素的影响. 饲料工业, 1998,18（7）:10~11
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15.Greer et al. Aust J. Exp Agric Anim Hus 1979,19:312
作者简介：游金明（1973.01?），男，江西赣县人，讲师，硕士。从事大学教学与科研工作，研究方向为动物营养与饲料科学。
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