甘氨酸铜作为第三代微量元素添加剂。以其稳定的化学结构、良好的适应性、高效的生物利用率、提高动物免疫力和降低环境污染等特点,已在动物生产中得到广泛应用。

1、甘氨酸铜在机体中的吸收机制
动物消化道的各个部位都能吸收铜。主要吸收部位是在小肠前段。饲料中的大部分铜很难被吸收利用。植物性饲料中的铜主要以稳定的可溶性复合物(氨基酸形式的复合物)形式吸收,而不是以离子形式吸收。越来越多的人认为氨基酸螯合铜的吸收机制并非小肠中普通金属的吸收机制。甘氨酸是所有氨基酸中相对分子质量最小的氨基酸,从理论上讲,由甘氦酸与Cu+形成的甘氨酸铜与其他氨基酸铜络合物或螯合物比较,更容易穿透动物小肠上皮黏膜细胞而被完整吸收利用。目前对于甘氨酸铜的吸收机制主要存在2种假说[1]。
1.1氨基酸或肽吸收机制
甘氨酸铜利用肽和氨基酸的吸收机制被完整吸收,并非小肠中普通金属的吸收机制。此观点的核心是Cu2+以共价键和离子键与氨基酸的配位体键合。被保护在络合物的核心,并且以整体的形式穿过黏膜细胞膜、黏膜细胞和基底细胞膜进入血液。吸收人血液的大部分铜以铜蓝蛋白形式存在。主要参与血浆中铁的吸收、转运和利用。少量铜与血浆中的白蛋白或氨基酸结合形成复合物,转运到各个组织器官。
1.2竞争吸收机制
甘氨酸铜进入动物消化道后,可以防止铜元素在肠道变成不溶性化合物和吸附在不溶解胶体上而直接到达小肠刷状缘,并在吸收位点处发生水解。其中的铜以离子形式进人肠上皮细胞并被吸收入血液。因此进人体内的Cu2+含量增加。该观点强调的是Cu2+到达吸收部位的量比无机形态的多。
2、甘氨酸铜在猪生产中的应用
2.1母猪
理论上认为,甘氨酸铜与无机铜的吸收机制不同,具有较高的吸收率。研究认为,甘氨酸铜的生物学效价变化较大,不一定高于硫酸铜,并且随着动物种类、评价指标、产品质量、日粮成分、动物健康状况、生产阶段和生产水平的变化而有所不同。研究发现添加甘氨酸铜母猪初乳和常乳中铜含量均低于对照组,表明以硫酸铜补充给母猪的铜经吸收后通过乳汁迅速排出体外。在母猪饲粮中添加甘氨酸铜和其他有机微量元素,与对照组相比,提高了窝产活仔数、合格仔数、初生窝质量及断奶窝质量,减少了死仔和干尸的数量,返情率和乏情率也降低。说明母猪对吸收到体内的不同形式的铜其利用情况不同,但这还需要更多的研究。
2.2仔猪
高剂量无机铜能够明显促进断奶仔猪的生长速度,提高采食量,但其中大部分铜都不能被动物机体利用而随粪便排出体外,且长期大剂量使用造成肝蓄积而引发铜中毒。甘氨酸铜与无机铜相比有较高的生物利用率,对环境污染小。因此,现在许多学者主张使用低质量浓度的氨基酸螯合铜来代替高质量浓度的无机铜,但是结果报道不一。通过对仔猪的研究发现,与5mg/kg硫酸铜组相比,在生长前期,240mg/kg硫酸铜与50mg/kg甘氨酸铜组日增质量分别提高了12.3%和9.5%(P<0.05);在生长后期,甘氨酸铜日增质量提高17.0%(P<0.05);就整个生长期而言,甘氨酸铜的促生长效果最佳,日增质量提高了13.6%(P<0.05)。由此可见,50mg/kg甘氨酸铜可达到高剂量硫酸铜的促生长效果,甘氨酸铜的吸收利用率较无机铜高。说明在日粮配合完全的情况下,甘氨酸铜与无机铜相比在促进猪生长方面并无明显的优势[1]。
2.3生长育肥猪
育肥猪日粮中添加甘氨酸铜,可以提高增质量,降低饲料消耗。在育肥猪日粮中添加甘氨酸铜,与添加甘氨酸组和甘氨酸+硫酸铜组比较,分别提高日增质量17.6%和8.5%,降低饲料消耗12.1%和6.7%。研究发现使用甘氨酸铜、铁和锌源,按NRC(1998)标准需要量的一半配制的日粮,猪的生产性能及血液指标未发生变化,但粪中铜、铁和锌排泄量减少了约30%,说明较低水平的有机形式可达到较高水平无机形式的微量元素的效果。高凤仙等(2008)报道,不同铜源与不同添加水平对生长猪日增质量和料重比无显著影响,硫酸铜源可显著降低肌肉铜含量,氨基酸铜源可显著提高血清铜蓝蛋白活性(P<0.01)。
3、甘氨酸铜在家禽生产上的应用
3.1肉鸡
有关甘氨酸铜单独在肉鸡饲粮中添加的试验报道很少。结果表明:添加有机微量元素能够提高肉鸡的生长速度,改善饲料利用率,提高机体抗病能力。王邦仁等(1992)用氨基酸铜和铁饲喂肉鸡,增质量提高5.28%,饲料报酬提高2.95%,出栏质量提高24.19%。郭荣富等(2001)报道,铜源或铜水平不影响试鸡体质量和饲料转化率,但不同铜源对肉鸡具有相同的生物利用率,然而高铜不具霜对猪那样的显著促生长效果。
3.2蛋鸡
大部分试验证明,在蛋鸡饲料中添加甘氨酸铜能够提高蛋鸡的免疫机能,降低鸡蛋胆固醇含量。齐广海等(2000)报道,在产蛋鸡饲料中添加甘氨酸铜与无机铜相比对蛋壳品质有改善作用,对生产性能无显著差异,但能够降低鸡蛋和肝胆固醇含量。
4、甘氨酸铜在反刍动物生产上的应用
铜是反刍动物的必需营养成分,甘氨酸铜在瘤胃内具有较强的抗分解作用,具有过瘤胃功能,既避免了添加大量无机铜对瘤胃微生物的毒性作用,又可提供更多的过瘤胃氨基酸和Cu2+。在饲粮中添加甘氨酸铜与等水平的无机铜组相比,乳蛋白和乳铜比试验前均有所提高。另外甘氨酸铜可提高奶牛的泌乳性能。
5、甘氨酸铜在水产上的应用
大量研究表明,铜是鱼类生命所必需的矿物元索之一。适量的铜有利于维持水产动物体内环境的稳定和机体的平衡,在机体造血、生长繁殖、维持生产性能和提高机体免疫力等方面具有重要的作用。然而过少或过量摄食铜都会导致水产动物机体功能的紊乱,损害水产动物的免疫功能,增加其对疾病的易感性。因此,在水产动物中适量运用矿物元素能起到促进生长、提高免疫力和抗病能力的作用。此外,在养殖水体中经常会产生大量的青泥苔和水华,以往遇到这种情况养殖户通常采用泼洒硫酸铜的方法,而实践证明硫酸铜在杀灭青泥苔和水华的同时,对养殖动物的伤害也很大,尤其是虾蟹类养殖动物,主要表现为影响摄食和破坏肝功能,同时硫酸铜的使用效果和毒性强弱受水体环境因子的影响很大,这就给养殖安全带来隐患,而喷洒甘氨酸铜不但保留了硫酸铜杀虫抑藻的优点,而且对水产养殖动物毒性远比硫酸铜小,使用效果不易受水体环境因子的影响。
参考文献
[1] 江素梅,蔡菊. 甘氨酸铜的作用机制及在动物饲养中的应用[J]. 饲料研究,2013(2):34-35. DOI:10.3969/j.issn.1002-2813.2013.02.012.