畜牧人

不同鐵源生物學(xué)效價(jià)的研究

周桂蓮 韓友文 徐子偉 滕冰 劉敏華 鄧波 徐瑩 李永明

摘 要 試驗(yàn)用30日齡Wistar純系雄性大鼠39只研究了不同鐵源的生物學(xué)效價(jià)。試驗(yàn)采用3×4因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)，3種鐵源為硫酸亞鐵、賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵。以脫脂奶粉、玉米淀粉和蔗糖為基礎(chǔ)的純合日糧作為基礎(chǔ)日糧，在純合日糧基礎(chǔ)上分別添加100、200、300、400mg/kg 鐵構(gòu)成12種試驗(yàn)日糧。試驗(yàn)共13個(gè)處理，每處理3 重復(fù)。預(yù)試期28天，大鼠自由采食缺鐵純合日糧，試驗(yàn)期14 天飼喂各試驗(yàn)日糧。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，屠宰大鼠，取得肝臟、脾臟、血液及血清樣品，用于測定肝臟鐵和脾臟鐵濃度、血紅蛋白、血清鐵、血清總鐵結(jié)合力和血清鐵蛋白。試驗(yàn)結(jié)果表明：①在本試驗(yàn)條件下，利用斜率比法，不同判據(jù)指標(biāo)得到的賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)不同。②綜合考慮本試驗(yàn)獲得的回歸方程的顯著性和日糧鐵水平對(duì)各測定指標(biāo)的影響，血紅蛋白、血清鐵、血清總鐵結(jié)合力和血清鐵蛋白可以作為適合本試驗(yàn)條件的評(píng)價(jià)不同鐵源的生物學(xué)效價(jià)的指標(biāo)。設(shè)硫酸亞鐵為100%，不同鐵源的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)分別為：Fe-Lys, 101.73%~148.31%（綜合平均為124.3%）；Fe-Gly, 102.75%~147.19%（綜合平均為118.5%）。
關(guān)鍵詞 賴氨酸，甘氨酸，螯合物，硫酸亞鐵，相對(duì)生物學(xué)效價(jià)
生物學(xué)效價(jià)指吸收后的營養(yǎng)素中能被動(dòng)物利用的比例（Ammerman 1995），這一概念反映的是所有影響營養(yǎng)素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、貯存和排泄的因素（日糧和非日糧的）的綜合效應(yīng)（Greger 1992）。評(píng)價(jià)不同鐵源的生物學(xué)效價(jià)，人們通常采用如下方法：先用缺鐵純合日糧飼喂研究對(duì)象，待其機(jī)體內(nèi)鐵營養(yǎng)降到一定水平（血紅蛋白含量下降），飼以不同補(bǔ)鐵水平（低于正常需要量）的純合日糧，以血紅蛋白作為判據(jù)指標(biāo)，估計(jì)其生物學(xué)效價(jià)（Henry 和Miller 1995）。許多研究者用此方法研究了蛋氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)，但得到的結(jié)果差異很大（Spears 1992；Lewls 1995）。Black（1984）首次以試雞短期內(nèi)采食高錳水平的日糧得到的組織錳濃度為基礎(chǔ)，采用斜率比法測定不同錳源的生物學(xué)效價(jià)取得成功，創(chuàng)立了錳源生物學(xué)效價(jià)的生物學(xué)評(píng)定體系，并得到廣泛的應(yīng)用。將此方法用于鐵源生物學(xué)效價(jià)的研究尚不多見。
本研究試圖將傳統(tǒng)的鐵源生物學(xué)效價(jià)評(píng)價(jià)方法與錳源的斜率比法結(jié)合起來，以大鼠為研究模型，評(píng)價(jià)氨基酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采用3×4因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)。共13個(gè)處理組，每處理3重復(fù)，每重復(fù)1只大鼠。

1.2 基礎(chǔ)日糧組成
基礎(chǔ)日糧采用低鐵的純合日糧，具體組成和營養(yǎng)成分見表2。
補(bǔ)加的硫酸亞鐵為分析純試劑。甘氨酸螯合鐵和賴氨酸螯合鐵由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)中心制備的純品

注：a M-premix為微量元素混料，自配，不含鐵。其組成為(%)：MnSO4·H2O，6.65；ZnSO4·H2O，3.39；CuSO4·5H2O，0.97；KI(含I，0.65%)，1.23；玉米淀粉，87.76。常規(guī)日糧的加入FeSO4·7H2O，6.97，玉米淀粉為80.80。b V-premix為維生素預(yù)混料，自配。其組成(每kg含量)：VA，4000IU；VD3，1000IU；VE，50IU；VK3，50μg；VB1；6mg；VB2，6mg；VB6，7mg；煙酸，30mg；泛酸鈣，16mg；葉酸，2mg；生物素，0.2mg。c 高銅組用0.101％的CuSO4·5H2O替換玉米淀粉，植酸組用1%植酸替換玉米淀粉。d 表中鐵含量為實(shí)測值，其它為計(jì)算值。
1.3 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理
試驗(yàn)用30日齡Wistar純系雄性大鼠39只，由浙江省藥品檢驗(yàn)所試驗(yàn)動(dòng)物中心購入。預(yù)試期28天，飼喂缺鐵純合日糧，以使大鼠體內(nèi)鐵貯得以耗竭。試驗(yàn)期14天，飼喂各補(bǔ)鐵的試驗(yàn)日糧。用不銹鋼大鼠飼養(yǎng)籠個(gè)體飼養(yǎng)（避免大鼠和其排泄物接觸），自由采食和飲用去離子水，其它按試驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)操作規(guī)程進(jìn)行。
預(yù)試期結(jié)束當(dāng)晚22:00，大鼠斷料供水，第二天早7:00逐只稱重后，據(jù)體重隨機(jī)分組，具體分組方法見試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)期間，記錄日投料量和拋撒料量，試驗(yàn)期結(jié)束前一天晚22:00斷料供水，第二天早7:00逐只稱重后屠宰，記錄剩余料量。
1.4 測定項(xiàng)目
試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)的體重，試驗(yàn)期耗料量，飼料效率。
試驗(yàn)結(jié)束時(shí)屠宰取樣，測定血紅蛋白、血清鐵、血清總鐵結(jié)合力、血清鐵蛋白、肝臟鐵和脾臟鐵濃度。
1.5 數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析
試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用SAS（6.12版本）軟件中的GLM過程計(jì)算相對(duì)生物學(xué)效價(jià)。
2 結(jié)果與分析
日糧鐵源和鐵水平對(duì)受試大鼠生產(chǎn)性能無顯著影響(P>0.05)，但對(duì)組織器官中鐵含量及某些血液學(xué)參數(shù)的影響顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)，具體見表3和表4。
利用SAS軟件中的GLM過程和Littell（1997）的斜率比法，以硫酸亞鐵為標(biāo)準(zhǔn)物，根據(jù)不同判據(jù)指標(biāo)得出的賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)列于表5。
可見，根據(jù)不同的判據(jù)指標(biāo)得到的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)值有很大的差別。以肝臟鐵為判據(jù)指標(biāo)時(shí)，賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)均小于100%（即硫酸亞鐵），以脾臟鐵為判據(jù)指標(biāo)時(shí)，甘氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)小于100%，其它結(jié)果均大于100%。綜合考慮表3中的相關(guān)系數(shù)、顯著性，在本試驗(yàn)條件下，血紅蛋白、血清鐵、血清總鐵結(jié)合力和血清鐵蛋白是理想的評(píng)價(jià)不同鐵源相對(duì)生物學(xué)效價(jià)的指標(biāo)。

注：a. 表中數(shù)據(jù)為M±SE，下同；b. 鐵源顯著性指3種鐵源之間比較，下同；c水平顯著性指5個(gè)鐵添加水平之間比較，下同；d字母相同者為差異不顯著，不同者為差異顯著，大寫字母顯著水平為0.01，小寫字母為0.05，下同。

注：回歸方程中Y（血清總鐵結(jié)合力除外）指經(jīng)常用對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后的各判據(jù)指標(biāo)的值。對(duì)于血清總鐵結(jié)合力，Y指各測值經(jīng)過常用對(duì)數(shù)的倒數(shù)轉(zhuǎn)換后的結(jié)果。X指14天試驗(yàn)期內(nèi)每只大鼠鐵的平均日進(jìn)食量（μg/日?只）
3 討論
根據(jù)不同判據(jù)指標(biāo)，利用斜率比法得到的不同鐵源的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)見表3，可見判據(jù)指標(biāo)不同得到的賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)有很大差別。Black（1984）首次將斜率比法應(yīng)用于測定不同錳源的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)，取得成功。一些研究者用斜率比法研究了不同鐵源的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)，得到的結(jié)果卻大相徑庭。Kuznetsov（1987）以紅細(xì)胞計(jì)數(shù)（Erythrocyte Counts）和過氧化氫酶為判據(jù)指標(biāo)，研究了蛋氨酸螯合鐵對(duì)26日齡仔豬的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)，結(jié)果分別為103%和114%（硫酸亞鐵為100%）。Galdi（1988）以血紅蛋白為判據(jù)指標(biāo)，研究表明甘氨酸螯合鐵（Fe3+）對(duì)大鼠的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)為90%（硫酸亞鐵為100%）。Spears（1992）用豬的研究表明，蛋氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)為183%（硫酸亞鐵100%，判據(jù)指標(biāo)為血紅蛋白）。Cao（1996）以肝臟鐵濃度為判據(jù)指標(biāo)，用肉仔雞的研究表明，蛋氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)為88%（硫酸亞鐵為100%）。用同樣的方法，Ammerman（1996）得到類似的結(jié)果，蛋氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)為92.7±19.7%。Lewls（1995）用豬研究并測得蛋氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)為68%（血紅蛋白為評(píng)價(jià)指標(biāo)，硫酸亞鐵為100%）?？梢?，不同研究者因試驗(yàn)背景不同而得到的蛋氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)差別很大。至今尚未見有關(guān)賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)的研究報(bào)告。分析不同研究得到結(jié)果差異很大的原因，作者認(rèn)為主要在于以下幾點(diǎn)：①研究中所用日糧類型不同；②受試動(dòng)物的鐵營養(yǎng)狀況不同；③試驗(yàn)研究持續(xù)的時(shí)間不同；④研究中所用評(píng)價(jià)指標(biāo)不同；⑤受試動(dòng)物不同；⑥不同研究所用氨基酸螯合鐵的產(chǎn)品質(zhì)量不同；另外，試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)所設(shè)定的鐵的添加水平的高低也是得到不同結(jié)果的原因之一。
由表3可見，以肝臟鐵濃度為判據(jù)指標(biāo)時(shí)得到的賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)低于硫酸亞鐵（95.24% 和71.24%），這里的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)是根據(jù)斜率比法求得。從生物學(xué)角度理解，斜率是指隨日糧鐵水平的增加，肝臟鐵增加的速度。賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)低于硫酸亞鐵，說明隨日糧鐵水平增加，賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵組大鼠肝臟中鐵濃度增加的速度較硫酸亞鐵低。本試驗(yàn)中，受試大鼠先經(jīng)過28天的鐵耗竭期，使體內(nèi)鐵營養(yǎng)處于嚴(yán)重缺乏狀態(tài)，然后進(jìn)入正式試驗(yàn)（試驗(yàn)期14天）。由此可以推測，賴氨酸螯合鐵和甘氨酸螯合鐵隨血液轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟后，繼續(xù)被機(jī)體利用的速度比硫酸亞鐵快，即在肝臟中的滯留量低，這從另一角度說明兩螯合物被動(dòng)物利用的更好。以脾臟鐵濃度為判據(jù)指標(biāo)，賴氨酸螯合鐵的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)為141.35%，而甘氨酸螯合鐵的為78.30%。這與本試驗(yàn)其它結(jié)果不相吻合，主要由于試驗(yàn)誤差所致。
血清總鐵結(jié)合力與日糧鐵水平呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，本試驗(yàn)結(jié)果也表明，隨日糧鐵水平增加，血清總鐵結(jié)合力極顯著下降。在以血清總鐵結(jié)合力為判據(jù)指標(biāo)，應(yīng)用斜率比法估計(jì)不同鐵源的相對(duì)生物學(xué)效價(jià)時(shí)，需對(duì)各血清總鐵結(jié)合力值做如下變換：進(jìn)行常用對(duì)數(shù)變換后，在進(jìn)行倒數(shù)變換。而以其它指標(biāo)為判據(jù)指標(biāo)時(shí)，僅需進(jìn)行常用對(duì)數(shù)變換即可。
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