妊娠母猪日粮添加铁对仔猪的影响

2018-03-07 09:07曹洪战芦春莲
猪业科学 2018年1期
关键词:亚铁甘氨酸血红素

李 尚,曹洪战,芦春莲

(河北农业大学动物科技学院;河北 保定 071001)

常规饲料含铁量可以满足动物体的需求,但猪饲喂的日粮以植物性原料为主,所含的非血红素铁在体内的吸收易受到植酸、铜、锌、日粮纤维等的影响,使猪对铁的利用率下降[1]。铁对仔猪很重要,一般新生仔猪体内的铁贮不能满足断奶后的需要[2],这就使得在生产上需要给仔猪补充外源铁来满足猪体需要。

微量元素的产品形式有三代,分别为无机盐、有机态及螯合态。无机铁存在吸收率差等缺点,目前对有机铁及螯合铁的研究较多,但是有机铁及螯合铁种类多、效果差异较大。因此,文内综述了铁的添加对妊娠母猪及仔猪铁营养状况的影响,使得铁能更好地利用。

1 铁的生物学功能

铁是构成机体血红蛋白、肌红蛋白及多种酶的主要成分。大多数铁以两种形式存在于机体,即一种以血红素铁的形式主要存在于血红蛋白与肌红蛋白中,其占总铁量的60%~70%;另一种以非血红素铁的形式储存于体内,其储存形式主要为铁蛋白和血铁黄素。储存于体内的铁主要以转铁蛋白的形式转运,这种转运方式需要血浆铜蓝蛋白的参与[3]。

哺乳动物乳汁、胰液、泪液及白细胞浆中存在的乳铁蛋白起着铁贮存的作用;血液红细胞及肌肉中的血红蛋白和肌红蛋白起着运输氧的作用;铁是各种酶促反应中的辅助因子和参与DNA合成的以核苷酸还原酶的辅酶如过氧化氢酶、过氧化物酶等,参与电子的传递和起到抗氧化的作用[4]。

2 铁的代谢

铁的代谢主要从以下3个方面进行介绍。

2.1 铁的吸收

日粮中铁的主要吸收部位是十二指肠,并且只有血红素铁和非血红素铁两类能被吸收,其吸收效率分别为40%和5%~10%。

血红素铁主要存在于动物性饲料中,动物食入的含血红素铁的化合物需要释放出血红素铁才能被吸收,而这个过程需要肠和胃内的蛋白酶水解作用实现的[5]。血红素在十二指肠亚铁血红素携带蛋白-1(HCT-1)作用下以金属卟啉形式吸收进入肠上皮细胞,在胞浆内经血红素氧化酶作用释放出亚铁离子,进入非血红素铁池。

非血红素铁存在于植物性饲料,属三价铁,其必须要转变成二价铁才能被肠上皮细胞的二价金属离子转运蛋白(DMT1)转运至肠上皮细胞,而转变成二价铁的过程需要借助肠刷状缘膜上的细胞色素c的作用来完成[3]。但是,哺乳期动物十二指肠内铁的吸收主要不是由DMT1来完成的,而是铁转运蛋白1(FPN1)发挥着作用[6]。

普遍认为二价铁的吸收效率高于三价铁,是因为在小肠pH环境下二价铁可溶,因此铁源的添加形式一般多是二价铁[4],但是乳铁蛋白(三价铁)除外,其在肠道内的吸收效率高,可能是肠道内存在其独立载体的原因[7]。

2.2 铁的转运

二价铁进入肠上皮细胞后能以铁蛋白的形式储存于细胞内,也可以进入胞内铁池后在机体需要时氧化成三价铁吸收入血浆,而氧化的过程需要膜铁转运蛋白和亚铁氧化酶的协同参与。血浆铜蓝蛋白可以发挥亚铁氧化酶的作用将二价铁氧化成三价铁。只有三价铁才能与血浆中转铁蛋白结合,起到运输的作用[3]。转铁蛋白(Tf)与转铁蛋白受体(TfRs)的结合和释放是铁代谢中最重要的调节机制。

2.3 铁的贮存

细胞和胞质内过量的铁以铁蛋白和血铁黄素形式贮存,用于形成血红蛋白、肌红蛋白和含铁酶。

3 铁对妊娠母猪的影响

猪对铁的耐受量大,对可溶性差的铁盐耐受量更大。Hansen等的研究表明,高铁并不会促进铁吸收代谢相关基因的表达,因此不能通过添加高剂量的铁源去增加铁的储备[8]。猪对铁的需求大,补给太少,不能满足动物体需要会出现一系列缺乏症,影响动物体的生长发育;补给太多会导致微生物污染,还会污染环境。

3.1 无机铁对妊娠母猪的影响

以前的许多研究报道指出,妊娠后期母猪高水平无机铁的饲喂或母猪妊娠期非肠道途径使用右旋糖酐铁,不能使铁从胎盘向胎儿的转移量增加,也不能有效提高乳铁含量[9-11]。

3.2 螯合铁对妊娠母猪的影响

近年来关于螯合铁的研究越来越多,从铁的补充需要对仔猪额外的注射铁源到完全取代肌注。Paul等(1988)[12]研究发现,虽然母猪饲粮中3 000 mg/kg的水解大豆蛋白螯合铁(FeP)可显著提高乳铁含量,但不足以满足仔猪的需要,铁(来源于FeP)的添加量需要达到73 000 mg/kg时才能有效地预防仔猪贫血。徐建雄等(1998)[13]研究发现,蛋氨酸铁在日粮的添加(母猪60 mg/kg和仔猪100 mg/kg)能使仔猪持续获得蛋氨酸铁,铁也能通过母猪胎盘和母乳供给仔猪。石文艳(2005)[14]研究表明,氨基酸螯合铁(100 mg/kg)在母猪日粮中的添加可以提高母猪和仔猪体内的铁贮,并且于仔猪出生第2天注射氨基酸螯合铁剂能很好地预防仔猪贫血。曾丽莉等(2003)[15]发现妊娠和哺乳母猪饲喂添加120 mg/kg氨基酸铁络合物的日粮对新生和哺乳仔猪铁营养状况有明显的改善,表明有机铁中会有更多的铁通过胎盘转移给胎儿,但这种改善不能完全替代肌肉注射的铁制剂。王学梅(2002)[16]的试验研究表明,甘氨酸螯合铁与赖氨酸螯合铁各150 mg/kg的添加量可以满足初生仔猪铁的需求,但以甘氨酸螯合铁为好,试验还研究了妊娠不同时期补铁对仔猪补铁的效果,表明妊娠中期补铁对延缓仔猪贫血更有效。董国华等(2014)[17]指出妊娠母猪日粮添加氨基酸螯合铁增加仔猪铁的吸收,对铁营养状况起到改善作用。

而王纪亭等(2003)[18]试验表明,500 mg/kg的甘氨酸螯合铁在妊娠后期母猪日粮中的添加能使铁通过胎盘和母乳向仔猪传递,可有效预防哺乳仔猪由缺铁导致的贫血。许丽等(2001)[19]研究表明,甘氨酸螯合铁(150 mg/kg)在产前两周至产后两周日粮中的添加可预防仔猪贫血,还可以免去仔猪生后肌注铁剂的麻烦。

3.3 复合有机铁对妊娠母猪的影响

复合有机铁的研究也取得了很好的效果。辛国芹等(2016)[20]的试验研究表明,妊娠及哺乳日粮中添加0.2%补铁微生态制剂(主要由富铁酵母、硫酸亚铁和乳酸菌等组成)提高了母猪及仔猪体内铁贮水平,起到预防仔猪贫血的作用。王军等(2012)[21]评价了复合有机铁(富马酸亚铁35%,乳酸亚铁25%,甘氨酸铁37%、蛋氨酸铁3%)在妊娠母猪日粮中的添加,表明复合有机铁的添加不能完全替代仔猪肌注补铁。周建群(2009)等[22]的研究表明,妈蜜铁(蛋氨酸铁、乳酸亚铁、富马酸亚铁等)在妊娠后期及哺乳母猪饲料中的添加对改善母猪铁营养状况有效,并且能有效防止仔猪贫血从而达到肌注右旋糖酐铁的补铁效果。

图片来源于网络

3.4 ALA对妊娠母猪的影响

另外,δ-氨基乙酰丙酸(ALA)是由琥珀酰辅酶A及甘氨酸浓缩合成的,作为血红素的前体,可能会提高猪铁的利用。John等(2010)[2]发现,给妊娠107 d至哺乳期间的母猪日粮中添加10 mg/kg ALA可以通过提高乳铁含量来提高铁从母猪到仔猪的转移效率。另外,Wang等(2013)[23]通过整个妊娠期及哺乳期饲喂ALA同样发现可以增加乳铁含量。

4 小结

仔猪缺铁性贫血一直是困扰着集约化养猪生产,由于胎盘屏障作用使得铁不能满足仔猪出生后迅速生长的需要,而需要给仔猪额外注射铁制剂来缓解仔猪贫血的症状。过去认为,母猪孕期补铁不能增加仔猪铁贮和乳铁含量。但通过近年来的一些研究表明,螯合铁、复合铁及ALA在饲料中的添加能增加仔猪铁贮,但会受种类及添加时间的影响,并且有的铁源的添加不能达到仔猪肌注铁剂的效果,还需要额外地补充。

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