如何減少銅及其他添加物之污染
摘要
飼料添加物的種類很多，用途各不相同。本次討論會主要是提出關於有機鉻、植酸𠕇及銅方面的研究來向大家做報告。有機鉻的研究，最早是偏重於用在調控糖尿患者的血糖量，和減低血中的膽固醇及脂肪量。在畜產方面的研究剛剛才起步，對於豬屠體品質方面的改進效果，比其它性狀的改進效果顯著。對於增強動物免疫能力方面，則尚在研究中。飼料中添加植酸𠕇的主要目的為，分解開與植酸結合的礦物質，以利單胃動物的消化吸收，提高植物性飼料中礦物質的利用效率，減少無機礦物質的添加量，以降低禽畜排泄物對環境的污染。
銅對促進生長性能方面的研究報告，過去已有很多，近年則在於不同型態銅的利用效率、銅對母豬生產性能的影響，及不同的銅給予方法，對豬生產性能的影響方面進行研究，期能保持銅促進生長的功能，並減低銅的污染。
一、有機鉻
鉻(chromium；Cr)是一種過渡元素，無機態鉻(如Cr2O3；三氧化二鉻)在動物體內的吸收率很低(僅0.4~3％)，其通過腸道之方式為單純之擴散運輸(Dowing et al., 1989)。而天然之有機態鉻在動物之利用性較高(約10~25％)，除了擴散運輸外，尚有其他的吸收途徑(Anderson and Kozlovsky, 1985)。有機鉻之化合物有很多的形式，常見者如：胺基酸螫合態鉻(chromium chelated)、菸鹼酸鉻(Nicotinato-Cr3+)、酵母鉻(Yeast-Bound Chromium)、砒啶甲酸鉻(Chromium picolinate)，及蛋白質鉻等。
三價鉻之使用，於美國國家科學研究委員會(NRC,1989)建議在成人每日可攝取50~200ppb之三價鉻。但在畜禽方面之研究尚少，並未列出建議量。然因三價鉻之毒性低(Walker,1993)故美國之FDA並未禁止使用。三價鉻在生理代謝及畜牧生產上之功能，如下所述：
1. 糖類、脂肪及膽固醇的代謝
動物體內糖代謝調控的重要內泌素─胰島素(Insulin)要到達作用的目標細胞，來產生調控作用時，是靠與細胞表面之特異性受體接觸，才產生作用，而鉻可以增加細胞表面胰島素受體的數量，或促進胰島素受體之親和力，或兩者同時進行之(Anderson et al, 1987)。鉻除了保持正常週邊組織對胰島素之敏感外，亦可保護正常胰臟β細胞對葡萄糖之敏感度及胰島素之製造有所助益，故鉻被稱為葡萄糖耐受因子(Glucose tolerance factor, GTF)，或胰島素之輔因子(McCarty,1991)。三價之砒啶甲酸鉻，大部分亦均用在人類之糖尿病患者以降低血糖，及預防高膽固醇、高血脂症，而且也可以降低人類體脂之蓄積及促進肌肉發育(Anderson,1986；Evens,1989；Press et al, 1990)。
在飲水中添加鉻(5ug Cr／ml飲水)或不添加鉻給予大鼠飲用8週後，再給予灌食葡萄糖溶液(3g 葡萄糖／kg體重)時，則顯示在飲水中有添加鉻者，血中葡萄糖的耐受量較高，清除率較快，致使血中葡萄糖的濃度較低(OFlaherty and McCarty, 1978)。年紀較大的人給予含鉻的啤酒酵母後，血中膽固醇及三酸甘油𠕇的量，均比給予不含鉻的石油酵母者為低(Offenbacher and Pi-Sunyer, 1980)。大鼠餵給含鉻的飼糧後，其脂肪組織中游離脂肪酸(FFA)的含量提高，釋放到身體中的FFA減少，以及甘油激𠕇(glycerokinase)的活性增加，使有利於脂肪的新生成(lipogenesis；OFlaherty and McCarty，1978)。Schroeder et al.1970)曾針對各種原因死亡的人做調查，發現在心臟動脈硬化(arteriosclerotic heart disease；AHD)及其他心臟血管疾病(cardio vascular disease；CVD)死亡的人，其動脈的鉻含量，比其他意外傷害事件死亡的人低很多。由此可見鉻對脂肪及膽固醇代謝的重要性。
2. 生長及肉質
飼糧中的鉻可促進胺基酸進入肌肉細胞，供蛋白質合成及延長細胞蛋白質之壽命，降低蛋白質之降解率(Page et al., 1993)。Page(1991)和連(1993,1995)的報告認為，飼糧中添加砒啶甲酸鉻可減低背脂厚度及增加腰眼面積，但連等(1995)的報告顯示，對豬隻生長增重方面，則無改善的效果。Steele and Rosebrough(1979)在雛火雞飼糧補充鉻20ppm以後，即對生長有顯著(p＜0.05)的改進效果。
3. 緊迫
肉牛在長途運輸時，給予補充鉻，可降低血中腎上腺皮質素(cortisol)的含量，並提高攝食量及增重(Moonsie Shageer and Mowat,1993)，在天竺鼠亦可降低血中及尿中的腎上腺皮質素含量(Seaborn et al., 1994)。
4. 抗病免疫
Moonsie-Shageer and Mowat(1993)以人的紅血球做測定，及Chang and Mowat(1992)以肉牛飼糧補充大豆粕來做試驗。在兩者之測定均顯示，添加鉻後抗體免疫球蛋白均有增加的現象。但其原因仍在探討中。
二、植酸𠕇的利用
穀類中的磷有60~65％以上，與植酸鹽存在，其他礦物質元素也有相當量與植酸結合存在。單胃動物的消化系統中，並無分泌分解植酸鹽的𠕇；故植物性飼料原料中礦物質的利用率較低。若要分解開與植酸結合的礦物質，以利單胃動物消化吸收，則必須依賴化學或物理條件的改變來達成。近年來的研究發展，認為在單胃動物的飼糧中添加適量的植酸𠕇，來分解開與植酸結合的礦物質，以利動物消化吸收，提高植酸鹽類的吸收效率，並減少動物飼糧中各種礦物質類的添加量，降低畜禽排泄物中的礦物鹽量，以減低對環境的污染，可能是將來可行的方法之一。
由於施用於河流上游土壤中的磷被雨水沖刷，流入溪流後，使溪流或水庫中水的磷含量提高，造成優養化現象。使水中缺乏氧造成生物死亡，變成死水。故磷是首先被注意到的礦物鹽類。
畜禽飼料中，無機礦物質磷(磷酸氫鈣)的添加量，一般約為1.2~2.0％，佔飼糧中有效磷含量的50~60％，其餘的50％左右，由各種飼料原料來提供，若飼料原料中含有較多的動物性飼料，則磷的利用率較高；若植物性原料較多，則磷的利用率較低(Aoyagi and Baker,1993)，總磷的可利用率約20~40％，若能提高總磷的可利用率，則相對的，可降低無機礦物質磷的添加量，使飼料中的總磷含量降低，同時也會降低排泄物中的磷含量。
Cromwell等人(1993)以生長期及肥育期的肉豬，給予不同磷含量及植酸𠕇量的飼糧，進行四個試驗，來探討植酸𠕇對低磷飼糧利用率的影響，以及探討植酸𠕇對磷利用效率的影響。
由試驗1及試驗2之結果顯示低磷飼糧添加植酸𠕇1000單位以後，有提高磷利用效率的功能，對生長增重及骨骼強度，亦有改進的效果。試驗3及試驗4的結果則顯示，在玉米─大豆粕飼糧，添加植酸𠕇後，可顯著改善生長性能、採食量及骨骼強度。Young等人(1993)在仔豬飼料中添加植酸𠕇發現有提高飼料中磷的消化率，血清磷含量與第三蹠骨灰分含量，並降低血清鹼性磷酸𠕇的功能。在家禽類亦有類似之結果，雛鵝飼糧添加植酸𠕇後，增重及脛骨灰分含量均顯著提高，血中鹼性磷酸𠕇含量亦顯著的降低(盧，1995)。
三、銅對家畜及環境之影響
一般而言比重大於4之金屬稱為重金屬，銅之比重為8.93~8.95，故屬於重金屬類。適量的重金屬也是動物必需的營養成分，超量後就變成毒性物質，且會累積在身體內，對動物造成不利的影響。身體無法吸收的部分，則隨著排泄物排出體外，對環境造成污染。
1. 銅對家畜之影響
畜禽飼料中添加超過需要量的銅對動物生產之利弊，不同學者在不同試驗條件，不同環境下所得的結果，並不一致。但在飼養條件及環境衛生較差的情況下，所得的結果，往往會較好。
事實上畜禽對銅之需要量，只有4~6ppm(NRC,1988)。Braude(1967)在早期的報告指出，豬飼料加銅250ppm，可改善豬隻增重8％及飼料利用效率5.5％。但Cromwell(1983)則認為只對生長前期的豬隻有促進的效果，在生長後期則無效果。在最近的報告，Zhou等人(1994)認為離胺酸銅促進生長的效果比硫酸銅好。Coffey等人(1994)在肯塔基大學以1301頭離乳仔豬進行35天的實驗結果指出，仔豬飼糧中不論添加任何形式的銅100ppm時，其對生長性能的改進效果與200ppm者相當，添加抗生素(chlortetracycline，110ppm)時添加銅到100ppm以上的話，對增重並無改進的現象。以靜脈內注射(經口腔攝食量5％)組胺酸銅(Cu histidinate)，也可得到促進生長的效果，證明了銅促進生長的原因，可能和銅在腸道產生的殺菌作用無關(Zhou et al；1994)。母豬飼料添加銅250ppm後，肝及腎中的銅堆積量會提高，新母豬的分娩率會稍低，對其他繁殖性狀的影響則不顯著(Cromwell et al，1993)。在雞飼料中添加125ppm、250ppm及500ppm銅，對雞的生長性能均無改進(Robbins and Baker，1980)，但添加甲硫胺酸後，則稍有舒緩銅所造成的抑制作用。
2. 銅對環境的影響
排泄物中的銅含量和飼料中的銅含量有正相關。排泄物中重金屬離子濃度超過微生物的耐受度後，則會影響微生物的繁殖，使排泄物處理設備的處理能力降低。土壤中銅離子濃度超過2ppm後，對白菜的種子萌芽率與幼苗根尖的生長即會有影響。盧等(1994)及盧與蘇(1994)的調查分析顯示，畜禽糞便及堆肥中的金屬離子含量均偏高。以目前的銅含量，依陳(1993)的估算，若每公頃農地施用6公噸堆肥，則在7年後，土壤中金屬離子的濃度即會使作物受毒害。為了避免畜禽堆肥對土壤環境的影響，除了降低用量之外最根本的方法就是，飼料中金屬鹽類及礦物質的用量，不要超過動物的需要量，或如何提高動物對金屬離子或礦物質的吸收利用效率。
我們可以知道畜產業所產生的污染，可能比工業污染為低，但為了畜產業的永續經營及保護我們共同的生活環境，我們仍應想辦法來把污染降到最低，以提昇畜產業的社會地位，共創美好未來。(提高本省養豬競爭力及降低重金屬污染研討會)
飼料營養雜誌(p.53∼57)─盧金鎮．九五年第九期
Copyright © 1998 
茂群峪畜牧網.
本網站圖文係屬茂群峪有限公司，內文之版權為該雜誌社所
有，非經本公司及該雜誌社正式書面同意，不得將全部或部分內容，
轉載於任何形式媒體
※ 最佳解析度 800x600
Copyright © 1998
MiobufferCo., Ltd. All rights reserved.
Unauthorized copying and reproduction is prohibited. All trademarks property of their
respective holders.