稀土元素饲料添加剂的研究进展
摘要:本文综述了稀土元素饲料添加剂在动物体内的代谢、作用机理、安全性及在各种动物饲料中的应用效果。
关键词:稀土元素;饲料添加剂
稀土元素指化学元素周期表中的15种斓系元素和与其化学性质相似的抗、铌迎铌钇2种副族元素,共17种元素的总称。植物中稀土元素约占 0.002%~0.003%,在人体中约占0.007%。根据稀土元素的原子序数不同,可分为轻稀土元素和重稀土元素。稀土元素已广泛应用于工业、医药、农业和畜牧业等领域。近年来,稀土元素作为饲料添加剂在饲料工业中的应用,引起了人们的广泛注意并取得了良好的效果。
一、稀土元素在动物体内的代谢
1.稀土元素在动物体内的分布
稀土元素广泛分布于动物组织和器官中。稀土进人动物体内后,绝大部分以氢氧化物或磷酸盐的形式进入网状内皮系统,再转运到淋巴结、肝脏和骨骼。稀土元素在动物体内的分布不同,轻稀土主要沉积于肝脏,其次是骨骼,重稀土则主要沉积于骨中。
2 稀土元素在动物体内的代谢
稀土元素可经口摄入和呼吸道吸人。稀土元素在动物体内的吸收与代谢随引入方式而不同。稀土经消化道吸收的很少,将稀土硝酸盐按lg/kg体重给大鼠一次经口灌服,其吸收量仅为给予量的0.066%,其余从粪中排出(刘大森等)。经呼吸道吸入的稀土元素约50%经肺吸收,其余长期沉积于肺中,稀土元素的排泄主要通过尿液、胆汁、胃肠壁排出。稀土经消化道进入体内后,大部分很快从粪中排出。经其它途径进入体内时,稀土排出缓慢。
二、稀土元素的作用机理
稀土元素是一种生理激活剂,可刺激动物体内的新陈代谢,激活体内的生长因子,促进酶的转化,增强动物的免疫功能,提高饲料效率和加快动物生长。
1. 对酶系统的作用
稀土元素是动物体内许多酶的激活或抑制剂。朱家芹等(1990)研究表明,添加稀土可提高蚕体内过氧化氢酶和蛋白酶活性,促进过氧化氢分解和蛋白合成;邵红星等(1999)在鲤鱼饲料中添加 100~500mg/kg的稀土,测定肝、胰、血液中酶的活性,结果表明,添加稀土可提高鲤鱼蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、过氧化氢酶活性,促进营养物质的吸收。杨志强(1992)研究表明,硝酸稀土对肉鸡全血谷光甘肽过氧化物酶活性有提高的趋势。
2.对核酸代谢的作用
稀土元素可通过对核糖核酸聚合酶的影响,调节核酸代谢。另外,稀土元素还是腺苷酸环化酶的抑制剂。轻稀土元素能抑制RNA合成,重稀土元素则有轻微缴活作用。
3.对脂、糖代谢的作用
稀土元素可以刺激胰岛肝细胞分泌胰岛素,从而降低血糖浓度,对高血糖有缓解作用。它还能降低血液中胆固醇含量,影响三羧酸循环,调节脂类代谢。
4.对矿物元素代谢的影响
稀土元素与某些矿物元素间有着密切的关系。据张月洪(1998)报道,在鸡日粮中添加稀土,对肌肉和毛中 Cu, Mn, Zn,Fe, Se, I的沉积没有明显影响。而包玉敏(1991)报道,在鱼饵料中添加稀土元素显著改善磷的吸收,提高磷的利用率。杨志强(1992)报道,在肉鸡日粮中添加稀土硝酸盐,可提高肉鸡血中Cu,Zn,Fe,Se的水平。
三、稀土元素的安全性
1.放射性
稀土矿通常与杜和铀等放射性元素共存,故具有一定的天然放射性。但畜牧业和饲料工业中使用的稀土是经过除去放射性杂质理。据四川省放射卫生防护所(2002)对益奇有机稀土测定结果,总α放射性比活度:0.074±0.006Bq.g-1,总β放射性比活度:0.076±0.038Bq.g-1。
2.毒性
国家粮食局成都监督测试中心(2002)对益奇有机稀土测定结果,铅、砷、铜的含量分别为4.69、0.27、1.23mg/hg,符合国家卫生标准要求。对稀土在畜禽体内的毒理学研究表明,在饲料中添加适量的稀土元素,动物体内残留极少,且绝大部分在骨骼中,在组织、器官中极微。陈惠芳(1996)报道,硝酸稀土以2 mg/kg的剂量饲喂家兔半年,兔血常规、凝血时间、尿素氮、血钙。碱性磷酸酶等多项指标均未发现不可逆转改变,肉质无变化。石文雷等报道,用适量(36~60ppm)的维C稀土喂鱼,鱼体内未见稀土残留。王京仁等(2001)报道,在白兔饲料中添加稀土(6mg/kg体重)经1个月试验,结果表明,稀土对动物心。肾、肠、肝等器官无不良影响。
四、稀土元素在饲料工业中的应用
1.在猪饲料中的应用
王清义(1989)在猪日粮中添加 0.06%的硝酸盐稀土,日增重提高31.6%,节省饲料19.7%。沈启云(1991)报道,在断奶仔猪日粮中分别添加 300、66、900mg/hg稀土,试验结果表明,稀土对提高猪日增重、降低饲料消耗和饲养成本具有显著效果,其中,以60mg/kg最佳。朱晓萍(1994)报道,在仔猪日粮中添加150mg/kg无机稀土,全期日增重提高5.37%,饲料转化效率提高4.31%,并提高于物质、粗蛋白消化率及蛋白质净利用率,在高水平赖氨酸日粮时效果更好。张爱民(1997)报道,以混合稀土饲喂肉猪,处理组较对照组平均日增重提高7.2%,每千克增重耗料降低12.5%,按90kg出栏计,每头猪节省饲料成本29~45元,并可缩短饲养周期。刘祥银(1995)在育肥猪日粮中添加100mg/kg及125mg/kg的CA一稀土,可提高日增重和产肉量,降低饲养成本。李德发(1997)试验表明,在断奶仔猪日粮中添加660、500mg/kg混合稀土可使增重提高9.18%,饲料效率提高8.09%。美学锋(1993)在育肥猪饲料中添加0.15%稀土,对增重和饲料利用率有显著提高,增重提高 9.5%,饲料节省 4.16%;在繁殖母猪日粮中添加0.15%的稀土,对产仔数,初生重无显著影响,但可提高成活率4.55%和断奶重1.6%。陈惠芳(1994)报道,育肥猪、断奶仔猪、哺乳仔猪饲喂20mg/kg有机稀土RCT-3,育肥猪多增重15.41kg,比对用组提高24.1%,节省饲料16.42%,投入产出比为1:26;哺乳仔猪较对照组增重提高17.9%,料重比提高13.89%;断奶仔猪增重提高25%,饲料转化率提高17%。陈晓春(2001)用益奇有机稀土对10kg左右的断奶仔猪经28天试验表明,有机稀土比有机铁、砷制剂提高增重分别为5%、10%,且猪只皮毛也更好看;用30kg左右的生长猪试验,也得到了类似的效果,即有机稀土组比砷制剂组提高增重6%,改善饲料效率5%。
2.鸡
张国恩等(1991)研究表明,在肉鸡日粮中添加 20、50、30mg/kg有机稀土,出栏体重提高4.09%~4.66%,增重提高4.3%~6.4%,有成