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微量元素添加剂对畜产品安全的影响

  近些年来，随着人民生活水平的提高，肉、蛋、奶等动物源食品在人们膳食中的比重不断增加，人们对食品的要求也由最初的“吃饱”发展到现在的“吃好”；由对产品数量的追求发展到对产品质量的要求。在畜产品行业，食品的安全性和营养价值同样重要。我们在保证每天摄入均衡营养的同时，更要确定我们的畜产品中是否有重金属、霉菌毒素等的污染。因此，如何保证畜产品食品安全成了社会普遍关注的问题[1]。
    饲料是畜禽的“粮食”，也是人类的“间接食品”，饲料营养安全同食品营养安全一样，直接关系到人类的生存与健康。饲料( 食品) 安全、养殖业造成的环境污染、以及生产性资源匮乏等是目前我国畜牧业面临的主要问题。在这些问题中，由饲料中添加铜、铁、锌、锰等必需微量元素添加剂引起的动物性食品安全问题和环境污染等问题也越来越引起人们的关注[2]。
    1· 微量元素及其生理功能
    微量元素一般指占动物体总质量的0.01% 以下，每日需要量在100 mg/kg体重以下的元素，如铜、铁、锌、锰、碘、硒、钴、铬等是维持动物及人体正常生命活动不可缺少的，都属于必需微量元素。在动物体内，微量元素虽然含量少，但是具有及其重要的生理功能，涉及生长发育、新陈代谢、神经活动、免疫功能、酶及内分泌等几乎所有的生命活动过程。一旦相应的微量元素摄入不足、在体内过量聚集或者微量元素间比例失调，都将引起严重后果。
    2· 微量元素添加剂的发展历程
    20 世纪60 年代以来，微量元素营养经历了3 个发展阶段，第一代产品即无机盐类添加剂（如硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸锌等），第二代产品为一些简单的有机化合物（柠檬酸亚铁、富马酸锌、和乳酸锌等），但这些产品都存在吸收率差，添加剂量偏高的缺陷，容易造成资源的浪费和环境的污染[2]。
    随着饲料科学的发展和技术的进步，出现了第三代产品——氨基酸微量元素螯合物，由于其除了能有效满足基础性营养需要外，还在动物免疫性能、生长性能及繁殖性能等方面，具有传统微量元素难以达到的功效，已经逐步被市场认知和接受。
    3 ·微量元素添加剂在饲料中应用问题
    长久以来，动物饲料中微量矿物质元素大都以无机矿物质元素的形式添加的。以硫酸盐和氧化物的形式提供的微量元素添加剂价格低廉，是预防畜禽矿物质缺乏综合征效果较为显著的手段。但由于加工粗糙，微量元素中氟、铅、砷等超标现象严重。一些养殖户一味的追求畜禽生长速度而在饲料中过量的添加微量矿物元素，使饲料中重金属超标严重，过量的矿物元素所产生的各种潜在的生物学负效应和畜产品品质的改变。除造成直接的环境污染外，还间接通过食物链危害人畜健康，影响畜牧业可持续发展，已经越来越受到全社会的关注。
    3.1 饲料配方标准陈旧
    相对其他营养成分，人们对微量元素的研究相对较少。目前，真正经得起生产检验的权威数据不多；微量矿物质元素的配方设计中权威的参照标准相对缺乏随意性太大，对饲料原料中微量元素含量的评估数据较少。专家建议建立畜禽日粮微量元素地理信息数据库，可以检索出适用于不同地区的畜禽在不同的生长阶段、任何生产水平条件下的微量元素需要量，特别是能给出在特定地理环境条件及饲养背景下，与其相关的微量元素的互补拮抗关系相应的微量元素添加剂配方。
    3.2 饲料中的传统无机微量元素不稳定，降低饲料品质
    传统的无机微量元素添加剂，如硫酸铜、硫酸亚铁等易发生氧化还原反应，如二价铁离子在空气、碱性存在时氧化成三价铁；碘化钾在空气和光作用下氧化成碘；氧化镁与硫酸根反应生成硫酸镁，具有苦味产生，硫酸铜中的二价铜离子吸潮，产生饲料变色、结块等现象，不仅会降低饲料品质，也将影响适口性和动物的采食量。
    3.3 生物学利用率低，环境问题突出
    传统无机微量元素生物学利用率低，但价格不高，饲料厂家在生产过程中为了节约成本，放弃有机微量元素的添加，为了满足一些养殖户对仔猪皮红毛亮、粪便颜色等外观效果的需要，在饲料中盲目添加高铜、高锌等，过量的无机微量元素大部分不能被动物机体吸收，随粪便排出体外，使土壤中微量元素和重金属富集，造成土壤板结现象，甚至污染地下水源，对当地的生态环境造成一定的压力[2,3]。
    3.4 氧化剂残留及有毒有害物质超标严重
    目前，饲料中微量矿物元素中有害物质超标，已成为了制约饲料安全发展的瓶颈。某些无机微量元素产品，由于在生产加工过程中高锰酸钾、双氧水等氧化剂的残留，添加到饲料中易于其中的维生素、油脂等发生化学反应，影响产品外观及品质。
    有毒有害物质主要包括铅、砷、镉、二恶英等。在自然界中，铅、镉常与铜、锌共存，若不采取除杂技术，在这些金属的提炼、加工过程中会有大量的重金属污染。如镉的慢性中毒会导致严重贫血，损害生殖系统，并干扰锌、铜、铁在体内的吸收与代谢。二恶英是到目前为止被发现的一种对机体健康危害最大的化学物质，会引发动物和人类的癌症、畸变、神经系统问题等，并会破坏免疫系统，使机体激素分泌紊乱。这些潜在的生物学负效应除造成环境污染外，还间接通过食物链危害人畜健康，影响畜牧业的持续发展。
    4· 微量元素添加剂的选择
    4.1 选择高效、低毒、安全的有机微量元素添加剂
    氨基酸螯合物是微量元素与氨基酸配位体之间以配位键和离子键形式结合，构成环状结构，分子结构稳定，毒性较低，无刺激作用。另外，氨基酸螯合物能避免微量元素相互拮抗，有效提高吸收利用率，减少添加量。目前市场占有率比较高的有机微量元素主要是氨基酸螯合物，还有一小部分是金属蛋白盐，即金属离子与水解的动物或植物蛋白螯合而成。蛋白盐由于存在成分不明确、质量难以控制、动植物蛋白易受污染等问题。因此，欧洲越来越多的饲料厂改用氨基酸微量元素螯合物，蛋白盐可能逐步淡出市场。
    目前全球的研究表明，有机微量元素的生物学效价比无机微量元素平均高出10% ～ 25%，但是有机微量存在的形态有多种，包括与氨基酸螯合的、蛋白水解的、与有机酸结合的[3,4]。因此，在认识有机微量元素的同时，必须区分不同有机微量元素的差别，不同形态、不同剂型、不同生产厂家的微量元素产品，其效果也会有所不同。
    4.2 积极推广应用其他安全绿色的饲料添加剂
    国内外大量的研究表明，各种营养物质的代谢作用不仅与这些物质本身的特性有关，而且还受一些非营养性代谢调节剂影响，包括酶制剂、益生素、功能性寡糖、中草药等。饲料中尤其大部分铜、锌与植酸相结合形成不溶性的盐类，利用植酸酶可使铜、锌与植酸分离，从而提高动物对它们的吸收利用率。据报道，在生长猪饲粮中添加植酸酶1500 IU/kg，由粪和尿中排出的铜和锌的总量减少了20%[5,6]。因此，合理使用一些绿色添加剂，不仅提高微量元素的利用率，促进其在动物机体的沉积，减少了排泄物对环境的污染。
    4.3 微量元素添加系统化、整体化
    微量元素在饲料配方中所占的种类繁多，如铜、铁、锌、锰、碘、硒、钴、铬等，而添加量少，操作过程中存在的问题也多，如检测难度大，易产生误差，对加工设备的混合均匀度和检测人员的要求都相对较高；目前饲料企业比较注重大宗原料的检测，极少对微量元素进行常规检测等等。基于微量元素添加剂在饲料配方中的以上特点，未来饲料企业以安全、高效，充分发挥动物生产潜能为原则。根据动物生理需求，进行科学配比，质量可追溯，简化饲料配方，将逐步把饲料配方中的多种微量元素作为整体由专业化的厂家进行配方设计，质量把关，生产控制，以达到成本最低，质量最稳，效果最佳。
    5· 展望
    畜产品安全关系到广大人民群众的身体健康和生活质量，随着全球食品质量安全事件频发，很多国家都相继制定了严格的食品安全技术法规和标准，加强了食品生产过程的跟踪与追溯，实现了畜产品“从基地到餐桌”的全程跟踪，并逐步建立了食品质量安全溯源体系[8，9]。随着人们对微量元素研究的深入以及对食品安全和环境保护的需要，安全、高效的微量元素产品——氨基酸螯合物符合行业发展趋势的需要，将成为行业的主流产品。

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