甘胺酸態微量礦物元素應用於家禽的優勢

匯軒產業知識 2020/05/08

微量元素在代謝過程中參與重要的作用,在許多內分泌和酵素路徑中可做為催化劑,影響禽類的生長、羽毛、身體結構和生產表現。 一般商業應用中為了提高生產表現,微量元素的添加劑量通常會超過美國NRC的建議,但較低的生物利用率導致大部分動物攝入的微量元素被會由糞便排出及累積於環境中, 造成嚴重的環境汙染,且使家禽的糞便無法再利用。近年環保意識抬頭,在不降低家畜健康和生長表現的狀況下,於動物飼料中減用微量元素的添加將成為未來的趨勢。 其中有機微量礦物質元素(OTMs)較無機微量礦物質元素(ITMs)有較高的生物利用率,研究顯示有機微量礦物質元素在較低的添加劑量下,亦不會對家禽的生長和生產表現有任何負面的影響。

研究使用648隻振寧黃羽肉種雞(23週齡/1.4公斤),以NRC推薦的營養標準配製玉米—大豆粕為基礎的飼料飼養12週,根據不同劑量和來源的微量元素將其分為以下4個處理組(表1),研究對於產蛋高峰肉種雞其血清、組織、蛋及生物利用率的影響:

  1. ITM(100%無機硫酸鹽礦物微量元素)
  2. MIX(50%無機硫酸鹽礦物微量元素+50% BASF甘胺酸態類微量礦物元素)
  3. L-CGMs(50% BASF甘胺酸態類微量礦物元素)
  4. M-CGMs(70% BASF甘胺酸態類微量礦物元素)
                           
基礎飼糧中銅、鐵、鋅、錳的含量分別為15.9、274.1、87.3、86.7 mg/kg。
表1:微量元素的實驗處理與添加量(mg/kg)
mg/kgITMMIX L-CGMsM-CGMs
8.08.0 4.05.6
6060 3042
8080 4056
6060 3042

較佳的生物利用率

使用較低劑量的甘胺酸鐵、錳、鋅(L-CGMs)時,其生物利用率都顯著高於使用無機微量元素(ITM),而銅則於混合使用組(MIX)中有最高的生物利用率(圖1)。 有機微量元素生物利用率較高的真正作用機制尚不清楚,研究推測其透過另一種組織或細胞水平等級的路徑被吸收; 亦有可能是因甘胺酸具有較小的分子量且在消化道中有極佳的穩定性,可避免微量元素與其他物質反應或提早被釋放吸收。

utilization rate 圖1、以甘胺酸態類微量礦物元素取代無機微量元素對肉種雞微量元素生物利用率的影響

不同組織中的微量元素濃度

微量元素的沉積在肌肉或其他組織的濃度(肝臟、心臟、腎臟、胰臟、脛骨、胸肌)並不會受添加劑量或來源的影響,除肝臟、腎臟和心臟中鋅的蓄積量,L-CGMs組顯著低於ITM組。 組織中的微量元素濃度為評估動物微量元素獲取狀況的重要指標,本實驗結果推測使用較低濃度的甘胺酸態類微量礦物元素可與較高濃度無機微量元素達到相同的效率。

此外,脛骨中錳的含量為評估生長的重要指標,且家禽錳的需求量也高於反芻動物或豬,若缺乏錳會導致不正長的骨骼發育,進而影響生長表現。 本實驗中餵飼較低濃度的甘胺酸錳和較高濃度的硫酸錳,其脛骨中錳的濃度並無差別。

微量元素於蛋中的濃度

礦物質通過兩種不同方式沉積在蛋中:通過輸卵管進入卵蛋白或從卵巢到卵黃。蛋中不同成分的微量元素濃度,除了在L-CGMs組中較低的蛋白鋅和蛋黃鐵及M-CGMs組中較低的蛋黃鐵外, 其他部分並無影響。亦可從實驗結果推測蛋黃中鐵的濃度會受添加劑量影響。

糞便中微量元素的含量

與其他研究結果一致相同,使用甘胺酸態類微量礦物元素可減少糞便中微量元素的含量。和使用高劑量無機微量元素(ITM)相比,使用較低劑量的甘胺酸態類微量礦物元素(L-CGMs)可有效降低糞便中銅、鐵、錳、鋅的含量(圖2)。

utilization 圖2、以甘胺酸態類微量礦物元素取代無機微量元素對肉種雞微量元素排泄的影響

結論

從本實驗結果可以推斷,甘胺酸態類微量礦物元素相較無機微量元素添加量較低,但其生物可利用性較高。飼糧中甘胺酸態類微量礦物元素較低的添加量(無機礦物質添加量的50%)亦有潛力可滿足動物血清、肌肉、骨骼、組織中礦物質的濃度需求。


參考資料:

Sun, W., Wang, G., Pei, X., Liu, L., Xiao, Z., Tao, W., Yaqoob, M. U., Wang, M., Huai, M., Li, L., Pelletier, W. (2020). Effects of Replacing Inorganic with Respective Complexed Glycinate Minerals on Apparent Mineral Bioavailability and Deposition Rate in Tissues of Broiler Breeders. Springer.