有机微量元素在水产中的应用

前言

微量元素是动物生命过程中必需的营养素之一。随着集约化养殖的快速发展，水产动物仅从水中吸收微量元素不能满足机体正常生命活动的需要。为了补充动物生长过程中所需微量元素的不足，必需在饲料中添加微量元素。

在饲料发展过程中，微量元素的添加形式经历了三个阶段的发展：第一代是无机盐，例如硫酸亚铁、亚硒酸钠等，无机盐价格比较便宜，但适口性差，容易与饲料中植酸、纤维素等成分形成不溶性螯合物，从而导致生物利用率低；第二代是有机酸盐，例如富马酸亚铁，柠檬酸铜等。有机酸盐比无机盐稳定性要好，但消化吸收仍不理想；随着饲料科学的发展，新一代微量元素添加剂逐渐在饲料中推广使用，这就是微量元素与氨基酸的螯合物或与小肽的螯合物，统称为有机微量元素螯合物。

氨基酸螯合盐的

概念及分类

早在20世纪70年代，美国就率先研制出氨基酸微量元素螯合物；并由饲料管理协会正式确定了氨基酸螯合盐的概念：由可溶性金属盐中的一个金属元素离子同氨基酸按一定摩尔比以共价键结合而成。水解氨基酸的平均分子量为150左右，所合成的螯合物分子量不得超过800。氨基酸螯合盐中的金属离子不仅与氨基酸的羧基形成离子键，同时与氨基中的N 原子和羧基中的O原子形成配位键，从而形成环状螯合结构。一个金属离子可以和多个氨基酸螯合成环，形成的环状越多，螯合物的稳定性越好。常见的α-氨基酸螯合盐为五元环，β-氨基酸螯合盐为六元环。（吴王臣等，2003）

根据金属离子的种类与不同氨基酸螯合的情况，可将氨基酸螯合盐分为氨基酸铜、氨基酸锌等和甘氨酸铁、蛋氨酸铁等。

小肽螯合盐

小肽螯合盐是有机微量元素中的一种特殊形式，⼩肽与⾦属离⼦形成配合物时，除N-端氨基和C-端羧基以及氨基酸侧链的某些基团可供配位之外，肽链中的羰基和亚氨基也可能参与配位，因而小肽螯合物的稳定性较氨基酸螯合盐更⾼（乔伟，2006）。

⼩肽通常含有的吲哚基、咪唑基和来⾃酪氨酸、组氨酸和半胱氨酸的巯基螯合⾦属元素，它们在肽的抗氧化中起着重要作⽤（Bougatef A et al.2010）。含有组氨酸（His）、半胱氨酸（Cys）、⾕氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）的多肽通常具有很强的⾦属离⼦螯合活性，易于通过配位共价结合或与 Ca2+、Fe2+、Zn2+等⾦属离⼦结合或吸附结合（Charoenphun N et al.2012）。

在消化道氨基酸是⼀个⼀个被吸收，⽽且相同构造的氨基酸之间存在竞争关系。⽽肽是数个被⼀起吸收，并且相同的肽之间没有竞争关系。因此与氨基酸吸收相⽐，具有吸收快、不易饱和、耗能低且与FAA的吸收⽆竞争等特点；⼩肽螯合盐可依靠⼩肽独特的吸收体系促进微量元素的吸收，并具有拮抗⼩、抗⼲扰⼒强、稳定性好、不易解离，⾼效吸收利⽤等优点。

现在在美国、⻄欧等发达国家，⾦属螯合肽营养补充剂产业已经⽐较成熟；多肽⾦属离⼦螯合物作为⼀种更⾼效、更安全的新型补充剂，具有较好的发展前景。

有机微量元素在水产中的研究与应用

在淡水鱼中的应用

赵元凤等(1997)在恒温水簇箱进行罗非鱼养殖实验，分别在罗非鱼的饲料中添加无机复合矿1%、氨基酸螯合盐0.5%、氨基酸螯合盐1%，40d养殖实验表明，添加氨基酸螯合盐的罗非鱼生长显著好于无机盐组，饲料系数显著降低（P<0.05），采用静水密闭法测定罗非鱼的耗氧率发现，添加氨基酸螯合盐的罗非鱼耗氧率显著低于无机盐组。

宋进美等（1996）进行大规模的鲤鱼和罗非鱼饲养实验，再次证实了饲料中添加氨基酸螯合盐可显著提高鱼的生长速率、存活率和饲料效率。添加氨基酸螯合盐的鲤鱼增重率比对照组提高17.5％～39.6%，饲料效率提高18.0％～38.3%。罗非鱼增重率提高15.0％～36.0%，饲料效率提高16.4％～31.7%。

Paripatananont 等（1995）用添加Zn-Met或Zn-SO4的纯化饲料喂养斑点叉尾10 周，结果表明，当鱼体获得最大增重时，以蛋清为基础的饲料组Zn-Met和ZnSO4的添加量分别为5.58g/kg 和18.94g/kg；以大豆为基础的饲料组为5.91g/kg和30.19g/kg。

郭村荣（2010）在饲料中添加小肽锌（Zn-65mg/kg）显著提高奥尼罗非鱼的特定生长率9.6%，降低饵料系数0.36；并增强了罗非鱼的免疫力和抗氧化能力。

在海水鱼中的应用

王二龙（2014）以斜带石斑鱼为研究对象，在室内海水养殖系统中进行摄食生长实验。探讨不同的锌源和铁源对斜带石斑鱼幼鱼生长性能、非特异性免疫力及组织矿物质沉积的影响，结果表明羟基蛋氨酸盐的生物利用率最高，其次是碱式盐和有机酸盐，利用率最低的是无机盐。

郭鑫伟（2020）研究了在饲料中添加不同铁源对珍珠龙胆石斑鱼生长性能、抗氧化能力及肠道发育等的影响，结果得出：相比于无机态的FeSO4，甘氨酸铁和羟基蛋氨酸铁对鱼体形态学和微量元素的沉积产生有益的影响，增加了前肠和中肠的肌层厚度，提高了后肠的皱襞高度，有利于保持养殖期鱼类肠道健康；并提升了抗氧化能力和改善了生长性能。

在甲壳类中的应用

杨原志和董晓慧(2006) 在凡纳滨对虾饲料中添加20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg、80mg/kg和100mg/kg的硫酸锌和Zn-Met，试验结果表明，不同锌源对虾的免疫有显著影响(P <0.05)，使用Met-Zn为锌源时，添加量为40～60mg/kg时生长和免疫效果最好。

董晓慧等（2006）比较了氯化钴和蛋氨酸钴对凡纳滨对虾生长和组织钴含量的影响，结果发现，使用15mg/kg 蛋氨酸钴显著提高了对虾0～8 周的增重率（P<0.05），但钴的添加形式和钴水平不影响肌肉中钴的含量和肝胰脏中的钴含量。作者在2007 年比较了不同形式的铜对凡纳滨对虾生长、免疫机能和铜沉积的影响，在4 周和8 周时，添加蛋氨酸铜的对虾增重率均显著高于硫酸铜组（P<0.05），血清酚氧化酶（PO）和超氧化歧化酶（SOD）活性均显著高于硫酸铜组，当饲料中蛋氨酸铜添加量为10mg/kg 时，可满足对虾的生长和免疫的需要。

阳会军等（2001）在基础饲料中添加Cu-Met和CuSO4两种不同形式的铜都能促进斑节对虾的生长，但对Cu-Met 的利用率比CuSO4高得多，添加15mg/kgCu-Met可满足斑节对虾生长的需要，但以CuSO4为铜源时，需求量为30mg/kg。

在冷水鱼中的应用