汪水平1,田 渊2,王文娟1
(1.西北农林科技大学动物科技学院,陕西杨凌712100;2.金冠牧业有限公司,陕西西安710014)
摘要:综述了稀土元素的种类及产品、在生物体内的分布与代谢、作为饲料添加剂的促生长作用机理及安全性,并从畜禽饲养、牧草生产、渔业生产三方面介绍了稀土饲料添加剂在畜牧业上的应用及效果。
关键词 饲料添加剂 稀土元素 畜牧业 研究应用
中图分类号:S816.72 文献标识吗:C 文章编号:1007-9157(2003)01-0023-03
近年来,稀土元素作为饲料添加剂在畜牧业上的研究与应用日益广泛,并取得了良好的效果。我国稀土资源丰富,其储量、产量均居世界之首,为稀土在畜牧业上的利用提供了物质基础。
1 稀土元素的种类及其产品
稀土元素按原子序数可分为轻稀土和重稀土两类。目前常用的轻稀土元素原子序数小,离子半径大,呈弱碱性,常以三价离子状态存在。使用的稀土饲料添加剂包括天机稀土和有机稀土,主要产品有稀土硝酸盐、盐酸盐、碳酸盐、硫酸盐及维生素C稀土、柠檬酸稀土、氨基酸稀土螯合物等,常见的是稀土硝酸盐。
2 稀土元素在生物体内的分布与代谢
稀土元素进入动物体的方式有经口摄入、呼吸道吸入和皮肤呼吸等。稀土进入动物体内后,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。各种稀土性质虽相似,但在动物体内的分布却有很大差异。轻稀土主要沉积于肝脏,其次是骨;重稀土沉积于骨骼中。稀土元素的排泄与其它微量元素一样,主要通过尿液、汁、胃肠壁排出。
3 稀土元素的作用机理及安全性
3.1 稀土元素的作用机理
稀土是一种生理激活剂,添加少量稀土可以激活动物体内的生长因子,促进酶的转化,提高饲料转化率,加快动物生长速度,增强动物的免疫功能。
3.1.l 影响酶系统活性
稀土元素是动物体内许多酶的激活或抑制剂。邵红星等在鲤鱼饲料中添加 100-500 mg/kg稀土,测定肝胰脏、血液中部分酶活性,结果表明,添加适量稀土,可提高鲤鱼蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和过氧化氢酶活性,促进鱼体对营养物质的吸收。朱家芹等研究表明,添加稀土提高蚕体内过氧化氢酶、中肠组织的蛋白酶活性,促进过氧化氢分解,加强蛋白质代谢;且稀土元素可与动物体内ATP形成络合物,抑制已糖的催化活性。杨志强研究了硝酸稀土对肉鸡全血谷胱甘肽过氧化物酶活性的影响,结果表明,稀土对动物全血GSH-Px活性有不同程度的激活作用,且适量的稀土使动物的GSH-Px活性呈稳定增高趋势。
3.1.2 影响核酸代谢
稀土元素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激活作用。
3.1.3 影响糖类、脂类代谢
稀土元素能刺激胰岛β一细胞分泌胰岛素,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。
3.1.4 与矿物元素间的关系
稀土元素与某些元素间有着密切的关系,且在一定范围内有代替必需元素的作用。包玉敏报道,在饵料中添加稀土元素能显著改善磷元素的吸收,提高其利用率。杨志强报道”’,在肉鸡日粮中添加150. 220和 250 mg/kg的稀土硝酸盐,可提高肉鸡血中Cu、Zn、Fe、Se的含量,并维持高于对照水平,且以 250 mg/kg组升高最为明显。张月洪报道,在鸡日粮中添加稀土对肌肉和鸡毛中Cu、Mn、Zn、Fe、Se、Ⅰ等6种元素的累积没有明显影响,没有发现稀土对上述几种元素有拮抗或协同作用。
3.2 稀土元素使用的安全性
3.2.1 放射性
稀土矿多与钍和铀等放射性元素共存,故具有一定的天然放射性。畜牧业中应用的稀土盐类已除去放射性杂质,故没有必要担心稀土的放射性。
3.2.2 毒性
大量研究表明,在饲料中适量添加稀土元素,动物体内残留极少,且残留绝大部分又在骨骼当中,组织、器官中极微,不会有累积中毒现象。陈惠芳报道,硝酸稀土以 2 mg/kg的剂量饲喂家兔半年,结果家兔的血常规、凝血时间、尿素氮、血钙、碱性磷酸酶等多项生化指标均未发现不可逆转改变,兔体肉质无变化,不存在对人体有害物质。
4 稀土元素在畜牧业上的应用
4.l 在畜禽饲养上的应用
4.1.l 猪
沈启云报道,在断奶仔猪基础日粮中分别添加 0. 03%、0. 06%、0. 09%稀土,在 210 d试验期内,稀土对提高猪日增重和产肉量、降低饲料消耗和饲养成本具有显著效果;其中,以006%效果最佳。朱晓萍报道,在仔猪基础日粮中添加 150 g/往无机稀土,全期日增重提高5.37%,饲料转化率提高4.31%,提高干物质消化率、粗蛋白消化率及蛋白质净利用率,在高水平赖氨酸日粮中添加无机稀土效果更好。王清义在日粮中添加 0.06%的硝酸盐稀土,结果日增重提高31.6%,节省饲料19.7%。张爱民报道,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90 kg出栏计,每头猪节省饲料成本29-45元,并可缩短饲养周期。李德发试验表明,在断奶仔猪日粮中添加 600、500 mg/kg混合稀土可使增重提高9.18%,饲料效率提高8.09%。姜学锋在育肥猪饲料中添加 0.15%呢稀土,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(455%)和断乳重(1.6%)。陈惠芳报道,育肥猪、断奶仔猪、哺乳仔猪饲喂200 mg/kg有机稀土 RCT-3,育肥猪多增重15.41 kg,比对照组提高24.l%,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%。
4.1.2 鸡
张国恩进行了有机稀土、无机稀土饲喂蛋鸡试验,两种稀土在饲料中均添加 30 mg/kg,处理全期产蛋量提高4.3%,蛋重平均提高1 g,产蛋率提高0.9%,死亡率降低8.9%,饲料报酬提高5.26%,前期效果好于后期,有机稀土优于无机稀土。刘祥银试验表明,蛋鸡日粮中添加 100 mg/kg CA一稀土,产蛋率提高4.43%,产蛋量提高8.38%,蛋重增加 1.94%,耗料与蛋重比降低744%,饲料报酬提高 8.04%,每只鸡多产蛋0.29 kg;投入 1元稀土可获得54元收益。邹优敬进行了氨基酸稀土螫合物饲喂产蛋鸡试验,产蛋率高于对照2.9%,平均蛋重比对照高0. 6 g,每产 1 kg蛋耗料降低0. 06 kg,因试验是在高温35℃下进行,可能是氨基酸稀土具有一定的抗热应激能力。
杨志强报道,在肉鸡日粮中添加 50.150mg/kg硫酸林、 0-14 d增重分别提高7.6%和11.9%,0-35 d增重分别提高17.4%和8.5%;添加 100、22、250 mg/kg硝酸稀土,0- 14 d增重分别提高69%、 10.3%和21.2%,而0-35 d增重分别提高12.21%、18.4%和27 6%。张国恩等研究表明,在肉鸡日粮中添加 20.25.30 mg/kg有机烯土,全群出栏体重提高4.09%-4.66%,全群增重提高4.3%-6.4%,育成率提高1.2%-3.l%,料肉比降低1.85%一0.37%,投入产出比在1:20左右。沈启云经过筛选和重复两次试验表明,硝酸稀土添加量以0.02%-0.04%最佳,平均日增重可提高12.02%-12.83%,饲料效率可提高12.44%-12.77%,每千克增重节省饲料0.42-0.43 kg。
4.1.3 牛、羊
沈启云在奶牛、肉牛日粮中添加 800 mg/kg和 1000 mg,kg稀土效果最佳,奶牛产奶量、乳脂率分别提高21.7%和0.39%;肉牛日增重提高26. 63%,料肉比降低21.3%。张启儒在细毛羊和育成母羊日粮中以 10 mg/kg添加稀土, 3个月后测定细毛揭羊体重比对照组提高55.49%,毛增长0.3cm,提高 12.5%;育成母羊毛增长4.95 cm,提高13%,产毛量提高 7.27%。桂荣试验表明,在阿尔卑斯山羊日粮中添加 200 mg/kg稀土,不影响瘤胃正常发酵,提高了能量、蛋白质利用效率,特别是极显著提高日粮ADF的利用效率,产绒量提高8. 9%。
4.1.4 兔
陈立新报道在家兔饲料中添加稀土对提高兔的日增重、产毛量和毛品质、公兔精液品质、母兔泌乳量、仔兔成活率、饲料利用率等方面有显著作用。
4.2 在牧草生产上的应用
据报道,稀土元素对种子萌发有明显的促进作用,能提高种子出苗率、成苗率。它还能促进植株生长,增加绿叶面积,从而提高牧草的产量和质量,有利于草食动物、畜牧业的发展。
4.3 在渔业生产上的应用
据内蒙古哲里木畜牧学院、包头水产工作站联合试验表明,稀土可提高浮游植物光合作用强度,提高水域初级生产,防治鱼病。中国科学院淡水研究所研究了在饲料中添加有机稀土的应用效果,饲养鱼包括草鱼、团头鲂、青鱼、鲤鱼,添加剂量为130-200 mg/kg,结果增产 15.9%-30.5%,成活率提高5%- 10%洞料系数降低 14.6%。稀土对水生物属低毒物质,尤其在低浓度范围内,不会5;起明显毒性反应,在鱼体内的富聚也未超过国家有关标准。并且,饲料中添加稀土后,鱼的品质得到改善。宋振东报道,在鲤鱼精料中添加稀土,水族箱内增产18.l%,池塘内增产17.1%,体蛋白提高12.18%,体脂肪提高28.06%,鱼体铁含量提高34.4%,