稀土元素作為豬飼料添加劑的應用-重慶畜牧科學院

1、稀土元素作為豬飼料添加劑的應用重慶市畜牧科學院 景紹紅 402460摘要 ：稀土元素由 17 種元素組成，稀土元素及其化合物具有特殊的物理化學性 質(zhì)。在我國，一些稀土元素中的鹽份和鑭系元素（如其中的鑭和鈰等）被作為飼 料添加劑應用于畜禽生產(chǎn)已經(jīng)有四十多年的歷史， 有大量文獻表明添加微量稀土 元素混合物的飼料不僅能提高豬、牛、羊、雞等的體重，而且還能增加奶類和蛋 類的產(chǎn)量。近五年，很多西方國家從我國進口稀土元素作為飼料添加劑應用于豬 的研究。結果表明：稀土元素可增加豬的日增重和提高飼料轉化率， 是一種新型、 安全并且實惠的新型促生長劑。 本文綜述了稀土元素主要是鑭系元素在國內(nèi)外農(nóng) 業(yè)特別是養(yǎng)豬業(yè)

2、的應用研究成果并解釋了其潛在機理， 為以后相關研究提供參考 依據(jù)。關鍵詞 ：稀土元素，鑭系元素，豬，體增重，飼料轉化率 1前言50 多年來，抗生素作為飼料添加劑有效地預防和控制了畜禽疾病的發(fā)生和 流行，但同時也帶來了諸多不良后果： 如肉類的藥物殘留； 糞便給環(huán)境造成的污 染；過度使用使動物產(chǎn)生對抗生素的依賴性甚至抗藥性等。從 2005 年底開始， 抗生素作為飼料添加劑在歐盟已經(jīng)被全面禁止。 目前全球人口不斷增加， 動物蛋 白需求量不斷增加， 唯一的方法是增加肉類生產(chǎn)。 而全面禁止抗生素會嚴重影響 動物斷奶后的健康和產(chǎn)量。 這樣一來， 建立動物衛(wèi)生保健戰(zhàn)略和發(fā)展新型飼料已 迫在眉睫，人們需要新的

3、促生長素替代品作為飼料添加劑， 這些添加劑必須有效、 安全并且有助于環(huán)境保護。比如說益生菌、益生素、酶類、有機酸還有中草藥提 取物等。目前引起人們注意的是一種新型的稀土元素或稀土元素混合物添加劑， 包括 鈧、釔和鑭系中從鑭到镥等元素。 稀土元素在地殼中并不是非常罕見， 但數(shù)量有 限。特別是鑭（La, 57號元素）、鈰（Ce, 58號元素）、還有錯（Pr, 59號元 素）。鑭和鈰主要存在于地質(zhì)濃度類似于重要微量元素鈷的地質(zhì)區(qū)，因而不算太 稀有。由于世界上 80% 的稀土元素存在于我國,我國成為了這些元素的主要供 應方,它們主要以濃縮品、氧化物、合金的形式出口給其他國家。稀土元素主要 應用于冶金、

4、化工、電子工業(yè)和農(nóng)業(yè)。其中,大約 25% 的鑭礦石被用來制作碳 弧燈；25% 被用于鑭、鈰合金的生產(chǎn),這些合金可以用在火石打火機、鎂合金和 某些合金鐵生產(chǎn)； 25% 用于玻璃工業(yè)： 如釹錯混合物、 鈰鹽和其他的鑭系元素在 玻璃上色和脫色工藝上有重要用途。 最后還有 25% 的鑭產(chǎn)品被應用于其他行業(yè), 比如電視器件、催化劑、激光器和飼料添加劑。2稀土元素在國內(nèi)農(nóng)業(yè)的應用 21在種植業(yè)的應用在我國，稀土元素，通常是鈰、鑭和鐠的混合物，在農(nóng)業(yè)種植中作為肥料增 強劑已經(jīng)被應用了 40 余年，并且卓有成效。 促進生長和增產(chǎn)的原因至今不清楚， 但據(jù)推測可能是由于稀土元素與鈣元素的相互作用對細胞質(zhì)膜的結構和

5、功能產(chǎn) 生的影響增強了光合作用和酶的活性。這些效果已被其他國家所證實。 在澳大利亞和英國， 科學家發(fā)現(xiàn)施有稀土元 素的土壤可以提高 15% 的農(nóng)作物產(chǎn)量 ，而且不會殘留于農(nóng)產(chǎn)品。在水溶性的研 究中， Tucher 等證明了培養(yǎng)基中的鑭系元素對植物中的礦物質(zhì)產(chǎn)生強烈影響， 但由于稀土元素的鹽是水溶性的，土壤濃度不會有大幅度增加。22在養(yǎng)殖業(yè)的應用國內(nèi)還進行了許多養(yǎng)殖業(yè)研究， 諸多結果被報道。 這些報道指出， 添加少量 稀土元素的飼料不僅能增加牛、豬、雞、魚和兔的體重，還能增加牛奶和雞蛋的 產(chǎn)量。此外，飼料轉化率在以上物種都有提高。稀土元素可加強豬生長性能。何若鋼等（ 1998）發(fā)現(xiàn)，飼喂補充了稀

6、土元素 日糧的平均體重為 7千克（ 5-9 千克）組小豬，體重可增加 5%到 23%1；飼料 轉化率可提高 4%到 19%。在體重 13-17 千克組，體重可增加 11%到 20%，飼料轉 化率提高 5%到 9%2 。陳樵等（ 1994）研究發(fā)現(xiàn)，生長肥育豬（ 3050 千克）， 稀土元素添加劑可使體重增加 9%-13%，飼料轉化率提高 6%-8%3 。王和許 （ 2003）發(fā)表的最新文章，提出體重可增加 13%，飼料轉化率提高 7%?？偟膩碚f，并不是某些特定的稀土元素添加到飼料中， 而是以鈰 、鑭、鐠 為 主和其他一些鑭系元素中某些成分組成的混合物。 早期的研究主要采用添加這些 稀土元素的硝

7、酸鹽和氯化物， 而最近的研究主要采用添加有機鹽類象檸檬酸和葡 萄糖之類，有時再輔以氨基酸的蛋氨酸、賴氨酸、谷氨酰胺之類。不同研究采用不同濃度。 在國內(nèi)，豬飼料一般采用 100 -600 毫克/ 千克濃度。 較大的濃度差異導致研究數(shù)據(jù)缺乏可比性， 從而使對稀土元素的作用機制的理解 更困難。3稀土元素在國外飼養(yǎng)研究應用歐美國家的飼養(yǎng)條件明顯不同于國內(nèi)， 他們更注重家畜品種的選育和飼料的 優(yōu)化，家畜對生長促進劑和增強劑易感性較低。1999年，Rambeck等首先進行了一系列豬的飼養(yǎng)試驗。用稀土元素鹽飼養(yǎng)72 只德意志和皮特蘭仔豬，平均體重 7 千克，分為兩組，對照組飼喂純氯化鑭（99.7% LaCI

8、 3.6H2O），試驗組 38.0% LaCI 3.6H2O + 52.1% CeCI 3.6H2O + 3%CQI3.6H2O,以75毫克/千克和150毫克/千克添加到全價日糧（能量：13兆焦耳 /千克；52.7% 大麥,20% 小麥,18.8% 豆類）飼喂五周。結果表明，飼喂了稀土 元素混合物的試驗組效果最好。 體重增加了 5%,飼料轉化率提高了 7%（P0.05 4。在He（2001）等進行的另一個試驗中，體重17.5千克的雜交仔豬飼喂300毫克/ 千克含稀土元素配方。一個月以后，試驗組體重明顯增加了19%，飼料轉化率提高了 11%。繼續(xù)添加一個月后， 體重比對照組高了 12%，飼料轉化

9、率高 3%。 在瑞士進行的豬場實驗把豬分為兩組，一組 97 頭仔豬 （初始重 11.2 千克） , 一組176頭仔豬（初始重8.3千克）（Schweizer Edelschwein , 2003）。分別飼喂 16天和 30天，與對照組比較，添加了 200毫克/千克稀土元素混合物的實驗組 體重增加 3%-10%，飼料轉化率提高 2%-9%。這是第一次豬場實驗證明稀土元素作 為添加劑是有效的。由于負離子的存在， 稀土元素鹽的生物利用率會受到影響， 稀土元素中檸檬 酸鹽的影響也被考慮。 Halle 等（2003）發(fā)現(xiàn)，檸檬酸鹽可以顯著提高雞的體重 達 7%。但 Schuller 等（2002）發(fā)現(xiàn)，

10、在同樣條件下，氯化鹽既不能提高體重也 不能提高飼料轉化率， 因此檸檬酸鹽被廣泛應用于仔豬飼養(yǎng)試驗。 另外因為檸檬 酸鹽比氯化鹽的吸濕度要小， 作為飼料添加劑比較容易置放。 在一項持續(xù)了六周 的飼養(yǎng)試驗中， 50、100 和 200 毫克的檸檬酸鹽添加給 28 只仔豬（每組 7 只， 體重 8.6 千克）。按照劑量比例計算， 體重增加高達 22%，飼料轉化率達 19%。2004 年， Kessler 研究發(fā)現(xiàn)，檸檬酸鹽對整個育肥期有顯著的促進作用，以 250毫克 /千克的濃度添加到飼料中，對照組達 104千克需 1 02天；而實驗組只需 93天； 日增重分別是782克/天VS.851克/天；飼料

11、轉化率分別為2.5 VS 2.4 ;差異特 別顯著。稀土元素對家畜的健康和肉產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性沒有影響。 對胴體和肉的質(zhì) 量檢測數(shù)據(jù)顯示，所有被測家畜肉是 E或U級（兩個最高等級，EURO等級制） 其他有關肉質(zhì)參數(shù)也沒有受到稀土元素的影響，例如，PH和PH4，肉色和瘦肉率均很正常。 從試驗豬采取的肌肉、 肝臟和腎臟樣品中， 實驗組和對照組的稀土 元素含量都很低。 盡管實驗組鑭的含量比對照組高， 但所有試驗豬的鑭沉積速度 都很低，接近檢測極限。也有研究發(fā)現(xiàn)稀土元素添加劑對體重和飼料轉化率沒有影響。例如，Halle（2003） 等做的一項有關豬的肥育試驗，在飼料中添加不同稀土元素負離子 氧化物，濃

12、度為 100毫克 /千克，卻沒有表現(xiàn)出促生長效應，也許是本試驗的濃 度太低所致。在另一個實驗中，稀土元素氯化物（ 300 毫克/千克飼料）幾乎對 體增重（ -4.7% 對比對照組）和飼料轉化率 （+1 .3%對比對照組） 沒有作用。4結論稀土元素對豬生產(chǎn)性能產(chǎn)生顯著影響的機理目前尚不十分清楚。 據(jù)分析，雖 然胃腸道對稀土元素的吸收很少， 但可影響胃腸道微生物的組成， 從而促進日糧 中營養(yǎng)成分的消化和利用。 高濃度的鑭系元素通?？梢砸种萍毦纳L， 低濃度 的鑭系元素可能促進細菌生長。稀土元素既有微量元素的特征， 可劃為營養(yǎng)類添加劑； 又可以增加胃腸道消 化率和穩(wěn)定有益菌叢， 可被視為益生類添加劑。 從目前在國內(nèi)外養(yǎng)豬業(yè)的應用效 果來看，稀土元素是一種高效、低價、安全的新型飼料添加劑。參考文獻1何若鋼，夏中生，稀土對生長肥育豬生產(chǎn)性能的影響 ，廣西農(nóng)業(yè)科學1998年（ 5）-243-245 2李德發(fā)，余偉民， 添加稀土對生長豬生長性能及氮平衡的影響 ，飼料博覽 1992年（ 4）-3-43陳樵，高家驊，稀土的表觀消化率及添加稀土對日糧粗蛋白粗脂肪表觀消化 率的影響，江蘇農(nóng)業(yè)科學 1994 年（1）-59-614Rambeck W.A., He, M.L., Chang, J., Arnold, R., Henkelmann, R. & SuB,