Д-р Детлеф Кампф
Orffa Additives, Werkendam, Холандия
Статия, публикувана в "Feed International"
Значение и функция на микроелементите
The микроелементи играят много сложни роли в метаболизма на животните и техните недостатъци могат да доведат до общи нарушения
Правилното допълване на микроелементи За да се поддържа здравето и оптималната производителност на добитъка, твърде често се подценява. Фактът че микроелементи изпълняват много сложни функции в метаболизма на животните и техните недостатъци могат да доведат до общи разстройства поради тяхното значение в много физиологични функции, изисква да е необходимо да се осигурят на животните чрез храната. От друга страна, високият принос на някои от тях, като цинк или мед, също има специфични положителни ефекти върху здравето на червата.
Въздействие върху бионаличността на микроелементи
Например излишъкът от цинк ще блокира транспорта на мед през ентероцитите (чревни епителни клетки) поради образуването на чревен металотиоин. Този факт също се класифицира като вторичен дефицит на мед.
Други фактори, които оказват влияние върху наличието на микроелементи, са например микотоксините, суровите фибри, танините и фитиновата киселина (Schenkel и Flachowsky 2002).
Характеризиране и диференциация на микроелементи
Различните фуражни добавки, одобрени като източници на микроелементи могат да бъдат разграничени въз основа на тяхната достъпност за животното.
Най-известните и широко използвани източници на минерали са неорганични източници, като сулфати и оксиди, които имат различни стойности на наличност, главно поради тяхната разтворимост във водната среда на храносмилателния тракт. На сулфатите се приписва по-висока стойност на бионаличност от оксидите. Продукт с много ниска разтворимост, като меден оксид, не трябва да се използва във фуражите за животни поради много ниската му бионаличност. От друга страна, високата разтворимост на сулфатите обаче създава недостатъка на, например в случая на меден сулфат, генериране на много много реактивни медни йони (силно прооксиданти, които инициират и ускоряват окисляването), които стимулират нежелани реакции с фуражни компоненти (разграждане и увреждане на чувствителни съставки, като витамини или мазнини, както и образуването на вредни свободни радикали и пероксиди и дори намаляване на вкуса на фуража) (мили и др. 1998; Понеделник и др. 2010; Панг и Епългейт 2006; Шурсън и др. 2011).
За разлика от неорганичните източници, органично свързани микроелементи (хелати) те са стабилни в диетата и усвояването от животното се подобрява поради тяхната химическа структура.
Следователно неговото предимство е по-добро в изолирането от високата разтворимост на неорганични източници, а също и в намаляването на инхибиторните реакции на абсорбция (антагонистични реакции към неразтворими комплекси) в храносмилателния тракт. Положителните ефекти на органичните връзки с неорганични елементи са потвърдени в многобройни научни изследвания (Kincaid и др. 1997, Nockels и др. 1993, Wedekind и др. 1992). Трябва обаче да се вземе предвид подробна и адекватна оценка на качеството на органично свързаните микроелементи, за да се гарантира тяхното правилно хелиране и може лесно да се провери чрез прости аналитични методи (Helle и Kampf 2008).
Нова категория минерали, известна като хидроксилни микроелементи (търговско наименование: IntelliВръзка®), принадлежат към групата източници на неорганични микроелементи, но се появяват под формата на химически стабилна структура, много подобна на тази на органично свързани микроелементи.
Ковалентните връзки и уникалната кристална матрична структура осигуряват надеждна стабилност, която отличава хидроксилните микроелементи както от органични, така и от неорганични източници. За разлика от медния сулфат, тези продукти са трудно разтворими при неутрално рН, факт, който осигурява по-голяма стабилност на микроелемента в червата. По-малко йони от тези реактивни микроелементи се отделят в горната част на храносмилателния тракт, факт, който е свързан с по-малко взаимодействия с други хранителни компоненти. Вече има многобройни проучвания, които показват по-добра защита на фуражните компоненти в сравнение със сулфатите (Лу и др. 2010; Хиляди и др 1998; Панг и Епългейт 2006).
Неразтворимата кристална структура на хидроксилните микроелементи при неутрално и стабилно рН им позволява да се освобождават бавно през цялото тънко черво, генерирайки по-голяма абсорбция на тези елементи, като също така увеличава ефекта върху здравето на червата. (Allee и др. 2011; Лоо и др. 2005; Хиляди и др. 1998).
Ефекти от различни източници на микроелементи във фуражите
Подобрена стабилност на чувствителните фуражни съставки поради използването на по-стабилни и нереактивни източници на микроелементи като хелати или хидроксилни микроелементи в сравнение със сулфатите вече е демонстрирана в голям брой проучвания (Miles и др. 1998; Понеделник и др. 2010; Лоо и др. 2005; Банки и др. 2004; Лиу и др. 2005; Панг и Епългейт 2006; Шурсън и др. 2011; Kampf 2012). Всички тези резултати се основават на нехигроскопичните и нереактивните (и следователно също непроксидативни) характеристики на тези източници на микроелементи.
Например, микроелементът мед под формата на меден сулфат при висока доза показа, за разлика от вградената мед под формата на хидрокси микроелемент (IntelliВръзка®), силно изразено отрицателно въздействие върху стабилността на витамин Е във фуражите (Lu и др. 2010; Фигура 1).
Фигура 1: Въздействие на различни източници на мед върху концентрацията на витамин Е във фуражите във времето (Lu et al. 2010)
Повишаващите се дози меден сулфат са имали, поради неговата висока разтворимост и следователно висока реактивност (образуване на неразтворими комплекси с фитат), значително отрицателно въздействие върху хидролизата на фитичен фосфор, докато и двете меди са включени под формата на хидрокси-олигоелемент или хелатен лизин не повлиява фосфорната хидролиза (Pang and Applegate 2006; Графика 2).
Графика 2: Влияние на нарастващите дози от различни източници на мед върху фитазната активност (хидролиза) върху фитичния фосфор (Pang and Applegate 2006)
Ефекти от различни източници на микроелементи в моногастрици
Проведени са множество проучвания с моногастрици, при които различни източници на стабилни микроелементи като хелати или хидроксилни микроелементи са потвърдили по-добри ефекти в сравнение със сулфатите по отношение на подобрена бионаличност, чревна ефикасност и подобряване на здравето на червата (Luo и др. 2005; Хиляди и др. 1998; Нолет и др. 2008; Уедекинд и др. 1992).
Например бройлери измерват по-висока бионаличност на медта като хидроксилен микроелемент за разлика от меден сулфат (Klasing and Naziripour 2010). Използването на хидроксилен микроелемент цинк при бройлери осигурява по-висока дневна печалба, по-добра конверсия на фуража и по-голям брой Kgs, получени от гърдите (Parr и др. 2013; Графика 3).
Графика 3: Въздействие на различни източници на цинк върху телесното тегло и конверсията при бройлери (Parr et al. 2013)
Увеличаването на дозите мед под формата на хидроксилен микроелемент при прасенца до нивото от 200 ppm осигури значително увеличение на средния дневен прираст, надминавайки значително медния сулфат също при 200 ppm (Allee и др. 2011; Графика 4).
Графика 4: Въздействие на нарастващите дози хидрокси мед върху наддаването на тегло при прасенца (Allee et al. 2011)
Алее и др. (2011): Ефекти от храненето на триосновен меден хлорид или меден сулфат върху растежа и ефективността на разсадниците. Proc. Конференция за следи от минерали, Мюнхен (Германия), ISBN 978-3-8316-4215-1, 110-113.
Банки и др. (2004): Ефектите на медта върху ефикасността на фитазата, растежа и задържането на фосфор при пилета-бройлери. Poult. Sci., 83, 1335-1341.
Flachowsky (2000): Spurenelemente. В: Engelhardt, Briefs (eds.) Physiologie der Haustiere. Enke Verlag, Щутгарт, ISBN 3-7773-1429-3, 609-620.
Helle и Kampf (2008): Аналитични възможности за разграничаване на микроелементи-аминокиселини-хелати. В: Шлегел и др. (изд.) Микроелементи в животновъдните системи. Wageningen Academic Publishers, ISBN 978-90-8686-061-6, 247-249.
Kampf (2012): Untersuchungen des Einflusses der Kupferquelle und -dosierung auf die oxidative Stabilität verschiedener Futterfette. Proc. BAT конференция, Фрайзинг (Германия), ISBN 978-3-00-039148-4, 220-223.
Klasing and Naziripour (2010): Бионаличност на източници на мед за бройлери, когато се хранят под изискванията за мед. Proc. Съвместно заседание на ADSA-PSA-AMPA-CSAS-ASAS, Денвър, Колорадо, W224.
Кинкейд и др. (1997): Цинков оксид и аминокиселини като източници на диетичен цинк за телета: Ефекти върху усвояването и имунитета. J. Dairy Sci., 80, 1381–1388.
Лиу и др. (2005): Ефективност на слоя и задържане на фитаза, повлияни от меден сулфат пентахидрат и триосновен меден хлорид. J. Appl. Poult. Говеждо месо., 14 (3), 499-505.
Понеделник и др. (2010): Влияние на хранителните добавки с меден сулфат или триосновен меден хлорид върху ефективността на растежа, концентрациите на мед в черния дроб на бройлери, хранени в пода, и стабилността на витамин Е и фитаза във фуражите. Biol. Trace Elem. Говеждо месо., 138 (1-3), 181-189.
Luo et al. (2005): Ефекти от хранителните добавки с меден сулфат или триосновен меден хлорид върху производителността на бройлери, относителната бионаличност на медта и стабилността на окисляване на витамин Е във фуражите. Poult. Sci., 84, 888-893.
Хиляди и др. (1998): Ефектът на хранителните добавки с меден сулфат или триосновен меден хлорид върху производителността на бройлери, относителната бионаличност на медта и диетичната активност на окислителите. Poult. Sci., 77, 416-425.
Nockels и др. (1993): Индукцията на стрес влияе върху баланса на медта и цинка в телетата, хранени с органични и неорганични източници на мед и цинк. J. Anim. Sci., 71, 2539-2545.
Nollet et al. (2008): Ефект от различни нива на диетични органични (Bioplex) следи от минерали върху представянето на живо на пилета-бройлери по фази на растеж. J. Appl. Poult. Говеждо месо., 17: 109-115.
Панг и Епългейт (2006): Ефекти на източника и концентрацията на мед върху хидролизата на in vitro фитат фосфор от фитаза. J. Agric. Храна Chem., 54, 1792-1796.
Пар и др. (2013): Оценка на източниците на цинк за производителност на бройлери и добив на месо от гърди. Proc. Международен научен форум за птици, Т98.
Шенкел и Флаховски (2002): Zur Spurenelementversorgung landwirtschaftlicher Nutztiere - Микроелементи търсене на продуктивен добитък. Kraftfutter/FeedMagazine, 318-321.
Шурсън и др. (2011): Ефект на метални специфични аминокиселинни комплекси и неорганични микроелементи върху витаминната стабилност в премиксите. Anim. Feed Sci. Technol., 163, 200–206.
Уедекинд и др. (1992): Методология за оценка на бионаличността на цинка: Оценки за ефективност на цинк-метионин, цинков сулфат и цинков оксид. J. Anim. Sci., 70, 178-187.
Литература на разположение по заявка на автора.