蛋氨酸锌在动物营养中的研究应用
2005年05月02日 08:30 来源：中国牧业网
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锌是动物机体所必需的微量元素之一，是多种金属酶和胰岛素的组成成分。它因在体内具有广泛的生理生化功能而被称为生命元素。传统饲养中，动物日粮中的锌，是以无机盐的形式提供的，近年来添加有机锌和螫合锌的应用日益广泛，许多报道证实添加蛋氨酸锌可以改进动物生长、繁殖和健康状况，并具有促进舌粘膜味蕾细胞迅速增生、调节食欲、抑制肠道某些有害细菌、延长食物在消化道的停留时间、提高消化系统分泌机能及组织细胞中酶的活性等作用。根据近年来的研究成果，本文就蛋氨酸锌在动物营养中的生物学效应、作用机制和影响其发挥作用的因素等作一综述。
1 蛋氨酸锌的生物学效应
锌是动物体内多种酶的组分和激活剂，与之相关的有300多种酶，如碱性磷酸酶、乙醇脱氢酶、超氧化物歧化酶（SOD）等。许多酶在锌存在的条件下才具有活性并达到最大酶活，同时锌可维持某些酶有机分子配位基的结构构型并在酶反应时起辅酶作用。目前发现锌参与动物体内蛋白质、氨基酸、核酸、脂肪、维生素、碳水化合物和微量元素等营养物质的代谢，是骨骼发育、生殖、免疫、凝血、生物膜稳定所必需的元素。缺锌会导致动物物质代谢和造血功能受阻，通常表现为贫血、皮肤角化不全、骨骼变形、裂蹄、创伤愈合缓慢、毛发褪色、免疫力下降、生长缓慢和死亡率上升等症状。
1．l 调节机体内多种生理生化活动 锌是一些蛋白质的组分，如食欲肽，虽然受到含锌酶碱性磷酸酶和胰羧肽酶A的影响，但主要还是通过唾液中含两个锌离子的唾液蛋白－味觉素作介质进而影响味觉。分子生物学的研究表明，锌与半胱氨酸和（或）组氨酸能形成锌指结构，可以存在于核膜蛋白中、转录因子中和涉及基因调控的许多蛋白质中，对基因的转录和表达、细胞的分化和增殖等起调节作用。此外锌还参与核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）等物质的代谢过程。
1．2 维持机体内膜结构的完整性 锌可以和膜蛋白上的巯基、磷脂的磷酸基等结合，以增加膜的稳定性。当膜结构发生过氧化损伤时，膜内的巯基被氧化成二硫键，锌可以与流形成稳定的硫酸盐，防止膜结构被过氧化而保护其完整性。锌正是通过这些生物功能在生物体的生长发育、繁殖、免疫、神经发育及物质代谢等多方面起作用。
1．3 影响动物生长性能 Kellogg（1990）报道，在泌乳牛日粮中添加蛋氨酸锌与等量锌加蛋氨酸的12次对比试验中，有8次试验显示，添加蛋氨酸锌（20mg／kg或 40mg/kg）时，乳牛产奶量比对照组平均提高4．8％～6.0％，体细胞数下降22％或50％，蹄质量也明显优于对照组；其余4次差异不显著。据张照熙等（1996）试验证实，在肥育黄牛日粮中，通过添加适量的蛋氨酸锌（500 mg／kg），不仅对肥育黄牛的日增重有明显促进作用，还可提高饲料转化率和经济效益。
1．4 改善动物屠体品质 Greene（1998）就蛋氨酸锌对反刍动物屠体品质的影响进行了7次试验，其中有3次试验报道，添加蛋氨酸锌组母牛和阉牛屠体质量分级、大理石纹得分和肾、骨盆以及心脏周围脂肪量均高于添加等量锌的氧化锌组。
1．5 对应激和免疫力的影响 Kienholz （1992）认为，蛋氨酸锌对减缓牛运输应激和蛋鸡低钙（0．3％）应激有较显著作用。Nockels （1991）在比较蛋氨酸锌对动物免疫机能影响试验中，有4项试验报道认为，与等量氧化锌相比，蛋氨酸锌可提高雏鸡、断奶仔猪和绵羊的免疫力；3项试验报道，蛋氨酸锌对运输应激后羔羊和犊牛免疫反应的影响与氧化锌无差异。
2 蛋氨酸辞的作用机制
有关络合锌或螫合锌对动物产生效应的作用机制尚处于探讨阶段，已有的假说认为，蛋氨酸锌可能在消化道内的存在状态或吸收方式上及组织代谢方面不同于无机锌，从而发挥其特有的生物学作用。蛋氨酸锌在瘤胃和真胃环境中稳定，这样可防止锌和日粮中妨碍吸收的其余成分形成络合物，到达小肠后更易吸收。有关证实络合锌或螫合锌比无机锌更易于吸收的资料并不多。Neathery等（1972）发现，牛吸收锌后有机锌和无机锌的代谢不同。在他的研究中，饲喂牛以锌不足的日粮（日粮中的锌是氯化锌中的 Zn65）或是在生长阶段饲喂结合标记锌的玉米秸，两种标记锌的吸收相似，但是玉米秸锌组饲喂后7d，肝、心、肺和小肠中 Zn65的沉积比氯化锌中要高。
3 蛋氨酸锌在动物中的应用
3．l 蛋氨酸锌对鸡的影响 在集约化生产条件下，有机锌可提高鸡的免疫功能，饲喂蛋氨酸锌。蛋氨酸锰的120日龄火鸡，饲料转化率、死亡率、脚畸形率等都得到了改善。同样饲喂蛋氨酸锌和蛋氨酸锰的45日龄肉鸡，饲料转化率、胸肉量、骨灰分含量及皮肤损伤也都有明显改善。
3．2 蛋氨酸锌对猪的影响 李清宏等（1999）研究认为，锌对猪的营养影响主要有以下几个方面：对猪体内酶的合成与活性的影响；与猪的食欲、营养物质消化、物质代谢和生长的关系；对猪的繁殖和免疫力的影响。据研究，蛋氨酸锌对以上几个方面都有不同程度的改善作用。王乃英（1996）报道，在肥育猪日粮中添加蛋氨酸锌，平均日增重提高9．7％，饲料利用率提高3.3％，并且其屠宰率和瘦肉率均有所提高。
3．3 蛋氨酸锌对兔的影响 据黄玉德（1995）报道，在肉兔日粮中添加蛋氨酸锌有明显的增重效果。蛋氨酸螫合锌在化学结构上离子键与配位键共存，具有很好的化学稳定性和生物稳定性。在体内pH环境下，溶解性好，易释放锌离子，所以容易被机体吸收，吸收速度比无机锌快2～3倍，生物效应也比无机盐高。饲喂蛋氨酸锌后，满足了机体对锌的需求，在体内吸收锌的同时，蛋氨酸也被吸收，所以能促进肉兔的生长发育。试验认为添加量以 50 mg／kg左右较适宜。另据报道，锌是保持单核吞噬细胞（MNP）最佳活性所必需的元素，吞噬细胞可吞噬病原体，因此锌能够影响肉兔的细胞间接防御体系，提高兔的免疫功能，起到预防疫病的作用。
3．4 蛋氨酸锌对肥育牛的影响 Greene等（1988）对肥育牛饲以蛋氨酸锌和氧化锌进行了比较研究，基础日粮中含 82mg/kg锌，在112d试验中添加 360mg／kg两种不同形式的锌后，生产性能明显改观，肉的质量等级、大理石纹评分和肾百分比、骨盆脂肪含量，蛋氨酸锌组比对照组和氧化锌组要高，其余研究也得出了饲喂蛋氨酸锌后改进肉质等级的效果。但Carrica等（1986）、Neel等（1986）和Stobart等（1987）用牛和绵羊试验的结果，是蛋氨酸锌对胴体特性无显著影响。Spears（1996）对一些大学和育肥场的综合分析结果是：对所有试验进行统计分析，添加蛋氨酸锌（360mg）后增重和饲料转化效率均有显著提高（P＜0．01）。
3．5 蛋氨酸锌对绵羊的影响 邵凯（2000）报道，不同锌源对绵羊瘤胃食糜的氨基酸组成无显著影响，而对进入十二指肠的氨基酸组成有显著影响。蛋氨酸锌具有一定的过瘤胃功能，对蛋氨酸起保护作用，与氧化锌相比，蛋氨酸锌具有降低瘤胃液pH值和使瘤胃氨浓度趋于稳定的效果，蛋氨酸锌还具有提高绵羊体液和细胞免疫的作用。另据报道，羔羊饲喂纯化缺锌日粮时，以血液锌浓度、碱性磷酸酶和家畜性能为评定标准，蛋氨酸锌和氧化锌的生物利用率相似，但喂蛋氨酸锌组尿锌的分泌趋于减少，而锌的沉积增加；羔羊日服高水平的蛋氨酸锌或氧化锌时，口服蛋氨酸锌的羔羊血液锌浓度减少到口服前的浓度较快。由此可知蛋氨酸锌和氧化锌中锌的吸收程度相似，但吸收后的代谢明显不同。
4 影响蛋氨酸锌应用效果和评价的因素
4．l 蛋氨酸锌的产品质量 蛋氨酸锌的产品质量是指产品中蛋氨酸锌所占比例以及其络合强度，是影响蛋氨酸锌作用效果的首要因素，但迄今为止，尚无可靠的方法鉴定它的络合率或络合强度。
4．2 试验动物的机体状况 动物体内某种微量元素缺乏、适当或过量时，动物对相应元素的利用效率不同。体内某种元素缺乏时，对应微量元素的利用率会升高，从而缩小了蛋氨酸锌与相应无机锌利用率之间的差距；反之体内某种微量元素过量时，由于吸收机制与机体缺乏时不同，对应元素的利用率会下降，可能更容易比较蛋氨酸锌与无机锌源之间利用率的差距。此外动物的健康状况、组间差异等因素，也会影响其试验结果的准确性。
4．3 饲粮组成及其组合效应 在对蛋氨酸锌的研究中，试验的基础日粮是不相同的。众所周知，无论是矿物元素缺乏，饲粮蛋白质或氨基酸不足，还是各饲粮组分间存在的一些组合效应，都会影响到畜禽的生产性能。Apgar（1994）等报道，在低蛋白质日粮中添加蛋氨酸锌和提高粗蛋白质含量对羔羊的作用效果相近。
4．4 无机参照物的形式 在许多试验中，所用无机参照物大多为氧化锌。虽然其成本低，但由于它在消化道的溶解度差，其利用率明显低于硫酸锌，从而在一定程度上夸大了蛋氨酸锌的作用效果。
4.5 添加剂量的不同 已知微量元素在消化道内的吸收方式因剂量不同而变化，低剂量时锌在肠道内的吸收，是主动的载体转运过程，而在高剂量时则主要为被动的扩散过程。由于机体稳恒机制，动物对微量元素的吸收，并非一直与微量元素的浓度成直线关系，而是呈渐进线性关系。因此部分试骏以低剂量蛋氨酸锌与高剂量无机锌相比，可能因机体稳恒机制造成二者在消化道内的吸收量相同，因而不能科学地说明问题。正确的方法，应是在相同的剂量水平下，比较蛋氨酸锌和无机锌对动物饲喂效果的差异。
5 结语
综上所述，目前对蛋氨酸锌在动物营养上的应用研究尽管日益深入，但还存在一系列问题尚未解决，如蛋氨酸锌在动物体内的具体吸收机制、正负效应出现的根本原因以及有机和无机锌在发挥生物功能时的代谢差异等，还有待深入的研究。
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