杨在宾教授：猪的蔗糖螯合微量元素高效利用和节本增效技术方案研究
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杨在宾
山东农业大学
教授，博士生导师
导读：近年来，随着养猪业的快速发展，如何在保障猪肉品质的同时实现节本增效成为行业关注的焦点。蔗糖螯合微量元素作为一种新型的饲料添加剂，以其独特的螯合机制和高效吸收特性，为解决这一问题提供了新的思路。蔗糖螯合微量元素通过与蔗糖的特殊螯合作用，提高微量元素在猪体内的吸收率和利用率，不仅有助于提高猪肉的营养价值，还能有效降低养殖成本，提高养殖效益。蔗糖螯合微量元素技术在养猪业中的应用，不仅推动了养猪业的绿色高效发展，也为实现节本增效提供了有力的技术支持。鉴于此，本期特邀山东农业大学博士生导师杨在宾教授以“猪的蔗糖螯合微量元素高效利用和节本增效技术方案研究”为题，讨论制定蔗糖螯合微量元素的猪高效利用节本增效实用方案，为实际养殖操作以指导，随着该技术方案的进一步推广和优化，将在今后的养殖领域展现出其巨大的潜力和价值。全文已在《饲料工业》2024年第21期刊出。
矿物质是构成猪支撑结构及维持细胞渗透压和通透性、神经和肌肉兴奋性、机体酸碱平衡的物质基础，是新陈代谢中众多酶、激素和功能物质的活性中心，以各自特殊的代谢途径直接参与猪机体的物质和能量代谢，促进生长、发育，维持机体免疫、抗氧化、抗应激等功能。
微量元素是猪生命活动所必需的营养素，对猪生长发育、免疫机能、抗氧化能力等均具有重要的作用。微量元素中铁、铜、锌、锰、碘、硒是猪机体代谢酶、活性物质、功能性物质的重要组分，其均衡供应可以保障猪营养物质的消化、吸收、代谢，以及神经、内分泌、肌肉、骨骼等组织器官的良好功能。供应不足或者不平衡常导致猪的健康受到威胁、生长受到阻碍，特别是饲料效率的大幅度降低。
当前，微量元素的补充产品已经多样化，包括无机盐、有机盐、氨基酸和有机酸螯合盐等。然而，在生猪产业中，微量元素的补充均是以硫酸盐形式添加为基础研究制定的推荐量标准，通常也是以过量添加为代价，换来微量元素的足量补充。这种现状造成的危害有：①元素供应不平衡带来的代谢紊乱，影响猪健康;②硫酸盐过量补充导致消化道黏膜受损;③过量添加和低利用率带来微量元素排放环保压力;④不科学使用带来的饲料效率降低和生产受阻;⑤最重要的是造成经济损失。致使饲料工业和养殖业中微量元素的应用无法实现功能和添加量的精准供应，微量元素的营养性和功能性不能得到发挥，经济价值得不到真实体现。
面对复杂的微量元素产品类型和微量元素功能的多样性，充分利用蔗糖铁、铜、锰和锌等有机螯合微量元素的高生物学活性，与碘、硒功能协同，激发铁、铜、锰、锌、碘和硒等在消化道和机体内的酶促反应。①通过消化酶的活性激发，改善饲料营养物质和能量的消化吸收效率;通过机体内物质和能量代谢中多种酶的活性激发，提高机体物质代谢，促进营养物质互相转化和沉积效率提高;通过高吸收率+高沉积率，实现猪饲料的高转化效率。②通过超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽(GSH)等抗氧化酶活性激发，提高机体抗氧化能力;通过肝脏和肌肉组织元素的高储备量发挥免疫增强能力，实现无抗饲料下的生猪健康养殖。③通过猪抗氧化酶活性、元素沉积量和肌苷酸的提升，为富营养、高抗氧化、好风味、长货架期猪肉生产提供技术支撑，为创制“蔗糖螯合有机微量元素商品猪高效率和高效益实用方案”，由山东农业大学、糖微量元素络合物产业技术研究院与某企业主导，联合行业内多家集团，以商品猪为对象，通过8次试验(小试4次，中试2次，大群生产推广2次)，累计60万头商品猪的不同阶段的研究(见表1)，确定了蔗糖螯合微量元素适宜用量、生物学利用率，创制了蔗糖螯合微量元素商品猪需要量方案、蔗糖螯合微量元素营养释放和配方减量方案，制定了蔗糖螯合微量元素减量配方效益预测范例。
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蔗糖螯合微量元素适宜用量研究
以无机微量元素(铁、铜、锌、锰、碘、硒)为参比(100%)，对应蔗糖螯合微量元素等量方案(100%)和蔗糖螯合微量元素减量方案(铁、铜、锌、锰、硒、碘分别减量16%、28%、14%、16%、15%和10%配方元素水平)，通过生产性能、产肉性能、营养释放、饲料效率和经济评估，确定了蔗糖螯合微量元素等量方案(100%)>无机复合微量元素的添加量方案(100%)，以及蔗糖螯合微量元素减量方案(各元素减量区间72%~90%)≥无机复合微量元素的添加量方案(100%)(见表2)。
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蔗糖螯合微量元素生物学利用率研究
与相应的硫酸盐无机微量元素相比，通过平衡试验和抗氧化功能测定，确定了铁、铜、锌、锰的吸收率提高16%、5%、17%和8%以上，组织沉积效率提高26%、30%、18%和8%以上，综合生物学利用率分别提高21%、18%、18%和8%以上。血清、肝脏和猪肉的抗氧化能力分别提高24%、3%和18%以上，商品猪综合抗氧化能力提升17%以上(见表3和表4)。
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蔗糖螯合微量元素需要量方案研究
以蔗糖螯合微量元素适宜用量和生物学利用率研究的技术参数为基础，制定出了减量等值应用方案和等量增值应用方案(见表5)。
① 等量增值需要量方案：参考商品猪配合饲料元素推荐量，使用100%蔗糖螯合复合有机微量元素替代100%无机微量元素，用作生产性能、饲料效率、产肉性能、肉品质等提升。等量增值应用方案的配合饲料铁、铜、锌、锰、碘、硒建议添加量范围分别为60~80、10.0~15.0、70~90、18~25、0.40~0.50、0.50~0.60 g/t。
② 减量等值需要量方案：参考商品猪配合饲料元素推荐量，使用蔗糖螯合微量元素减量方案(铁、铜、锌、锰、硒、碘分别减量16%、28%、14%、16%、15%和10%配方元素水平)替代100%无机微量元素，用作生产性能和产肉性能稳定，以及饲料效率和肉品质提升。减量等值应用方案的配合饲料铁、铜、锌、锰、碘、硒建议添加量范围分别为50~70、7.0~10.0、58~76、15~22、0.35~0.45、0.45~0.55(g/t)。
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蔗糖螯合微量元素营养释放和配方减量方案研究
以相应的硫酸盐无机微量元素相比，通过小试、中试和大群饲养，进行了4个批次的能量和养分净利用率评估研究，确定了蔗糖螯合复合有机微量元素可以释放的配方营养参数值分别为消化能32~64 kcal/kg，粗蛋白2.0%~3.0%，赖氨酸2.0%~3.0%，蛋氨酸0.5%~1.0%，色氨酸2.0%~4.0%，精氨酸1.0%~2.0%，组氨酸2.0%~5.0%，亮氨酸4.0%~5.0%，异亮氨酸0.5%~1.0%，苏氨酸2.0%~3.0%，缬氨酸3.0%~5.0%(见表6)。
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蔗糖螯合微量元素减量配方效益预测范例
以本研究和历次试验的养分利用率实测值，确定的蔗糖螯合微量元素营养释放和配方减量方案。以商品猪常用的玉米-豆粕型日粮进行效益评估，案例见表7~表9。
① 断奶仔猪(8~30 kg)配方减量方案和效益预测模型案例，可以使断奶仔猪(8~30 kg)配合饲料节本增效46.16~90.12元/t。
② 生长猪(30~60 kg)配方减量方案和效益预测模型案例，可以使生长猪(30~60 kg)配合饲料节本增效44.55~87.24元/t。
③育肥猪(60 kg~出栏)配方减量方案和效益预测模型案例，可以使育肥猪(30~60 kg)配合饲料节本增效43.69~85.86元/t。
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小结
本研究确定了蔗糖螯合微量元素适宜用量、生物学利用率，创制了蔗糖螯合微量元素商品猪需要量方案、蔗糖螯合微量元素商品猪营养释放和配方减量方案，制定了蔗糖螯合微量元素减量配方效益预测模型。确定了蔗糖螯合复合有机微量元素商品猪节本增效实用方案，奠定了蔗糖螯合微量元素生猪高效利用产业化基础。
作者简介
杨在宾，博士，山东农业大学教授，博士生导师。主要研究方向为畜禽营养代谢、饲料科学与安全评价。山东省第五届青年科技奖获得者，山东省第四届学术骨干、学科带头人。山东省饲料行业协会常务副会长，山东饲料科技专业委员会会长，中国粮油学会饲料分会常务理事，山东省畜牧协会专家组成员。曾主持国家“863”、“973”、国家科技攻关、国家科技支撑计划子课题，国家自然科学基金、农业部公益性行业(农业)科研专项，山东省科技攻关、山东省重点研发计划(重大科技创新工程)项目，国际、国内合作课题，山东省现代农业生猪产业体系营养和饲料岗位专家。指导研究生120名。鉴定成果30项，获得国家科技进步二等奖、山东省星火一等奖项，及其他省部级奖励12项，企业直接成果转化12项。获得国家发明专利10件，实用新型专利4件。主持制订了《山东地方猪饲养标准》《山东地方鸡饲养标准》《肉鸭养标准》《山东地方牛饲养标准》《山东地方羊饲养标准》《青贮全株玉米生产与生猪饲喂规范》等地方标准20个。国际、国内发表学术论文500余篇，其中SCI外文80余篇，国家核心期刊300余篇。
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本文来源：饲料工业杂志
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