微量元素在水產動物飼料中的應用

微量元素是構成水生動物的必需成分，尤其是鐵、銅、鋅、錳、鑽、碘、硒、鉻等，是維持水生動物正常的內在環境、保持物質代謝的正常進行、促進生長等必需的營養物質。研究水生動物微量元素的營養、生理作用及需要量，對完善飼料營養成分，提高飼料效率和促進水生動物生長發育及維護健康具有積極的作用，所以微量元素越來越引起水生動物營養學家和養殖者的重視。本文就微量元素的功能作用，水生動物對微量元素的需要量及微量元素飼料添力口劑研究進展綜述如下：一、微量元素的功能及需要量1、鐵。鐵是血紅素和肌紅蛋白的組分，作為氧的載體保證組織內氧的正常輸送。鐵也是細胞色素酶類和多種氧化酶的成分，與細胞生物氧化過程有密切關係。飼料中的無機鐵和蛋白質結合的鐵必須在胃或腸中被還原成Fe2＋後再吸收，飼料中存在還原性物質可增進鐵的吸收，被吸收的Fe2＋在腸黏膜細胞內被氧化成Fe3＋，和脫鐵蛋白結合，形成鐵蛋白。鐵的吸收受到腸黏膜細胞內存在的鐵蛋白的制約，僅吸收生物體所需要的鐵量。增加鐵的含量可引起箭尾魚、新月魚紅細胞數目的增多，飼料中缺鐵時會產生貧血症。檢驗鯉魚、真鯛、河鱒和河鯰缺鐵產生的貧血症時的血液和組織的結果說明在魚類飼料中添加鐵是必要的。但是飼料中鐵不足並不影響魚、蝦的生長，過量的鐵會產生鐵中毒，飼料中含鐵6mg/kg會抑制對蝦的生長。飼料中鐵的含量373mg/kg左右，能保持牙鮃的正常生長，提高防禦能力，同時能預防飼料中其它成分對鐵吸收和利用的不利影響。大西洋鮭、鰻鱺、真鯛和斑點叉尾鮰對鐵的需要量在30～170mg/kg間，且需要量隨所含鹽類不同而異。真鯛添力口氯化亞鐵需150mg/kg，而添加檸檬酸鐵則需要200mg/kg；鯉魚添力口檸檬酸鐵時需要150mg/kg，鰻鱺以檸檬酸鐵為鐵源則需要170mg/kg的鐵。氯化亞鐵及三氯化鐵的利用率比檸檬酸鐵的高。2、銅。銅可參與鐵的吸收及新陳代謝，為血紅蛋白及紅細胞成熟所必需；在軟體動物和節肢動物中作為血液的氧載體參與氧氣的運輸；具有影響體表色素形成、骨骼發育和生殖系統及神經系統的功能。魚類對銅的需要量雖少（一般養殖魚類對飼料銅的需要量約1～4mg/kg），但因其作用甚大，缺銅會導致生長緩慢、白內障等。河鯰當缺銅時其心臟中細胞色素C氧化酶、超氧物歧化酶及漿銅藍蛋白的活性降低。中國對蝦體長3.0～4.0cm時，餌料中的銅最佳含量為25.27mg/kg，體長6.0～8.0cm時，飼料中銅含量最佳為53mg/kg和67mg/kg，此時肝胰臟中細胞色素氧化酶的活性最高，生長也最好。說明中國對蝦在生長過程中各階段所需飼料中銅含量是不同的。日本對蝦需銅量為60mg/kg。鯉魚稚魚攝食含0.7mg/kg銅的飼料生長減慢；飼料銅添加到3mg/kg可加速其生長。虹鱒對銅的需要量比鯉魚低，其需要量應高於0.7mg/kg。此外，羅非魚對飼料銅的需要量為3～4mg/kg，鰻鱺為5mg/kg。銅在飼料中含量過高（773mg/kg以上）時，生長下降，飼料效率低。牙鮃幼魚實用飼料中銅適應量為5.6mg/kg左右。斑點叉尾鮰對飼料銅的需要量為1.5mg/kg，真鯛對銅的最低需要量為5.1mg/kg。3、鋅。鋅分布於水生動物的所有組織中，其中以肌肉和肝臟的含量較高，是許多酶的組成成分，以及某些酶如鹼性磷酸酶的激活劑；還是構成胰島素及維持其功能的必需成分；參與核蛋白的結構及前列腺素的代謝。鋅與牙鮃幼體的黑色素的形成有關。飼料中缺鋅則生長緩慢或停滯、食慾減退、死亡率增加、血清中鋅和鹼性磷酸酶含量下降、骨骼中鋅和鈣的含量下降，皮膚和鰭潰爛；在虹鱒中會出現白內障等。鋅的缺乏會引起核酸和蛋白質的代謝紊亂，蛋白質的消化率也降低。在孵化期飼料中缺鋅，則降低卵的產量及卵的孵化率。鋅為鯉魚生長必需的無機元素，嚴重缺鋅（餌料含鋅低於 1mg/kg），鯉魚即引起死亡，皮膚和鰭腐爛等。餌料中鋅含量在3mg/kg時生長遲緩，但能從環境水體中自己攝取鋅；餌料中鋅含量在10～100mg/kg時，養殖在同水體的魚類中鯉魚攝取鋅較其它魚類多。雖然虹鱒和鯉魚能耐受1700～1900mg/kg飼料鋅，但最適需要量為15～30mg/kg。斑點叉尾鮰鋅的最適需要量為20mg/kg。飼料中鋅含量在40～120mg/kg時草魚生長最佳，飼料中鋅含量在 20mg/kg以下或160mg/kg以上時，魚體消瘦，生長不良。生活在軟水和硬水中的斑點叉尾鮰魚苗對飼料中鋅的最小需求量分別為20～40mg/kg。若完全以海魚為蛋白源，大西洋鮭飼料中的鋅含量應大於67mg/kg。在半精養體系中，尼羅羅非魚飼料中不必添加微量元素，實驗室及精養條件下，必須向飼料中添加一定量的鋅。對蝦飼料中不需要加鋅。虹鱒和鯉魚飼料中鋅的適宜含量為15～30mg/kg，斑點叉尾鮰和藍羅非魚為20mg/kg，但在實用飼料中，需要添加150mg/kg的鋅以克服肌醇六磷酸的結合作用。牙鮃的實用飼料中鋅的含量應在119.2mg/kg以上。一般養殖水生動物對飼料鋅的需要量為30～100mg/kg。4、錳。錳分布於水生動物體所有組織中，骨骼中含量最高。錳主要集中於線粒體中，是許多酶的激活劑；也是精氨酸、丙酮酸脫羧酶、超氧物歧化酶的組成成分，在三羧酸循環中起重要作用。飼料中錳含量不足，則生長不良，虹鱒尾柄縮短，酶活力下降，虹鱒對錳的需要量為12～13mg/kg。當飼料中含錳2.4mg/kg即可滿足斑點叉尾鮰仔魚的需要。低錳飼養的河鱒親魚，卵的死亡率高，孵化率低。鯉魚對魚粉中錳的利用率很高，且不受其中磷酸三鈣含量的影響，但僅靠魚粉中的錳仍不能滿足鯉魚的營養需要，在鯉魚飼料中添加13mg/kg的錳，可提高生長率，防止骨骼形成受阻。草魚對錳的最適需要量以15mg/kg飼料為宜。在半精養體系中，由於從天然食物和水中獲得了足夠的錳，羅非魚的飼料中不必另行添加。對蝦不需要錳，飼料中3mg/kg的錳會抑制對蝦的生長。一般養殖魚類對飼料錳的需要量均為13mg/kg。5、鑽。鈷參與構成VB12，具有防止貧血的功能；還是某些酶的激活因子。飼料中添加鈷，能促進鯉魚的生長及血紅素的形成。如果缺鈷則腸道中VB12，的生成會嚴重降低。鈷在魚體內積存的能力小，過量的鈷會迅速被排出，且鈷的營養需要量與有害量之間距離頗大，在實際飼養條件下極不可能發生鈷中毒。但飼料中0.1～5mg/kg的鈷對虹鱒具有毒性，導致其消化道出血和白細胞變化。魚類對飼料中鈷的需求量為0.05mg/kg，但牙鮃對飼料中鈷的需求量可能高於這個水平。飼料中添加0.05～0.075mg/kg的鈷時對蝦生長最快。6、碘。碘廣泛的分布於各種組織器官中，一半以上集中在甲狀腺體內，為甲狀腺球蛋白的組成成分。甲狀腺素可力口速體內組織和器官的反應，可促進生長發育。飼料中碘可以防止甲狀腺腫病的發生。在魚缸中用含低濃度碘的水養殖鯽魚，結果使鯽魚生長率降低，提高碘濃度到18mg/L，保證了鯽魚的最快生長，同樣發現提高碘的含量可加快金魚的生長。體重0.4～0.8g和8.5～50g的鮭對碘的需要量分別為0.6μg/ kg和1.1μg/kg。5～6cm的對蝦對碘的需要量為30μg/kg。一般養殖水生動物對碘的需要量為0.03～0.1μg/kg。7、硒。硒是有毒元素，但又是生命活動所必需的元素。能防止細胞線粒體的脂類氧化，保護細胞膜不受脂類代謝副產物的破壞；是葡萄糖代謝的輔助因子；能防禦某些金屬的毒性作用。硒缺乏會導致死亡率增加。硒和VE同時缺乏會導致肌肉的營養不良和退化。飼料中添加0.44mg/kg的硒有利於中國對蝦的生長。鮭科魚類缺硒會導致肌肉營養不良、貧血甚至死亡。虹鱒對硒的需要量在0.15～0.38mg/kg間。大鱗大馬哈魚當硒含量在0.25mg/kg以下能維持正常的生長率。在VE足量供應的前提下，重為70～90g的斑點叉尾鮰硒的需要量為0.25mg/kg。硒的最低需求量很大程度依賴於飼料中的VE，一般而言，其含量為0.2～0.5mg/kg。8、鉻。鉻在飼料中以無機Cr3＋和生物活性分子的一部分兩種形式存在。三價鉻有助於脂和糖類的正常代謝以及維持血液中膽固醇的恆定。其生物功能與胰島素有關。在飼料中添加0.5mg/kg鉻不會引起鯉魚肉質變化和產生毒性，不會對魚產生毒性，能促進魚類生長作用和提高飼料轉化率的效應。二、微量元素間的相互作用研究表明，鐵、銅、鈷之間具有明顯的協同作用。鐵是形成血紅蛋白的原料之一，銅和鈷則促進紅細胞的生長和成熟，飼料中缺乏這三種微量元素中的任意一種，均會使紅細胞發生障礙。現已知錳與鐵、鈷、鋅，碘與鈷之間具有協同作用；而鋅與鉻、鐵、硒、銅之間具有拮抗作用。三、微量元素飼料添加劑用於飼料中鐵的化合物最多的是硫酸亞鐵，但其有一定的弊端，如吸潮性強，容易氧化，與許多營養物質存在拮抗作用，在消化吸收過程中使理化性質不穩定的其它微量元素化合物的生物效價降低。且硫酸亞鐵不能較好的滿足永生動物各方面的營養要求，逐漸被檸檬酸亞鐵取代。硫酸銅的生物效價好，但容易吸潮不易加工，而氧化銅生物活性和水溶性較差，但對飼料中其它營養成分破壞較少。國外一般用氧化銅作為銅源。硫酸鋅的生物活性高，在飼料中常作為鋅源。飼料中錳的添加劑主要為硫酸錳。碘飼料添加劑多為碘酸鉀。硒酸鈉或亞硒酸鈉因其生物效價高而作為硒飼料添加劑。無機鹽微量元素添加劑易氧化、吸收率低、營養性差，微量元素添加劑的研究已經由無機鹽向氨基酸螯合鹽的方向發展。氨基酸螯合鹽是氨基酸與微量元素的螯合物，是一種具有較高生物學效價的營養型飼料微量元素的添加劑，是無機鹽、有機鹽添加劑的更新換代產品。氨基酸螯合鹽融多種氨基酸和微量元素於一體，具有營養全面、吸收率高、化學穩定性好、促生長作用明顯、有殺菌和改善免疫功能，能夠大幅度降低養殖成本等優點，克服了無機鹽微量元素添加劑的缺點，成為國內外發展較快的第三代新型微量元素添加劑。經氨基酸螯合後的微量元素在水產動物中的吸收率是無機鹽的1.25～2.5倍，比無機鹽微量元素有更大、更優越的普遍吸收和消化代謝作用。添加氨基酸螯合鹽添加劑，羅非魚的平均特定生長率分別比無機鹽對照組提高79.61%～89.25%；鯉魚螯合鹽試驗組比對照組平均特定生長率提高55%；皺紋盤鮑螯合鹽的試驗組的平均特定生長率分別比對照組提高36.45%～64.49%，且肝臟、肌肉、血液中微量元素的含量比無機鹽組有所提高。在鯉魚、奧尼羅非魚、中國對蝦、大西洋鮭、大口黑鱸等均得到相似的結果。一般來講，氨基酸螯合銅的吸收率比碳酸鹽大1.5倍，比硫酸鹽大2.25倍，比氧化物大1.25倍；氨基酸螯合鎂吸收率比碳酸鹽大1.8倍，比硫酸鹽大2.5倍；氨基酸螯合鐵的吸收率比碳酸鹽大1.5倍，比硫酸鹽大1.8倍，比氧化物大2.5倍；氨基螯合鋅比硫酸鹽大2.1倍，比氧化物大2.5倍。
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