有机和无机微量元素对预混料中维生素稳定性的影响

周俊华，李雅青

（1.临沂职业学院基建办公室，山东临沂 276000；2.鲁南技师学院信息工程系基础课教研室，山东临沂 276000）

在许多代谢过程中，维生素和微量矿物质是动物日粮中必需的营养素，但由于饲料在储藏期间维生素的活性会损失，造成动物生长抑制，饲料转化率降低及维生素缺乏而引起的疾病。许多维生素是相对不稳定的化合物，在正常储存条件下会发生显著损耗（Coelho，1991）。维生素单体对环境因素有不同程度的敏感性，如湿度、光、热、pH、挤压、制粒和储存时间，这些是影响预混料中维生素稳定性的重要因素。当维生素暴露在氧化物中，如矿物质盐，其离子电荷会加快维生素的破坏速度（Killeit，1988）。Adams（1972）研究发现，预混料中含有无机微量元素，在36℃下储存3个月，与不含微量元素和胆碱的预混料相比，维生素B6损耗了55%。微量元素通常是高活性无机矿物盐，常在猪预混料中添加。然而，一些已经商业化的有机微量元素（如氨基酸螯合矿物质）价格较高，但这些有机微量元素具有保护维生素免受破坏性离子电荷的能力。如果有机微量矿物质可以降低维生素破坏率，其使用可能会延长预混料的安全储存期。对预混料而言，维生素稳定性的提高提高了配方中的安全系数，可降低维生素缺乏而引起的疾病风险。本研究的目的是为了确定维生素、维生素+无机微量元素和维生素+有机微量元素对预混料中维生素的损失率，比较有机微量元素和无机微量元素对维生素稳定性的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计与分组 试验采用单因素方差设计，共分为3组，每组3个重复，处理1组为维生素组（不添加微量元素），处理2组为维生素组添加无机微量元素，处理3组为维生素组添加有机微量元素，各组分别加上载体后做成预混料，储存120 d。3组预混料的配方见表1。3组预混料中维生素的含量维持一致，预混料中均添加氯化胆碱，同时添加相同量的抗氧化剂（乙氧基喹啉），分别用有机载体（统糠）和无机载体（麦饭石）将各组预混料配制成同一比例。

1.2 预混料准备和储存 每组预混料分为25 kg包装，每包代表一个重复，之后用避光的、密闭自封袋分为5包（5 kg/包）。将各包预混料放在一个可以控制环境条件的房间，室内温度维持在30℃。试验期间每月的相对湿度分别控制在25%～50%、20%～40%、15%～35%和15%～30%。

表1 预混料中维生素和微量元素组成 g

1.3 测定指标 试验所有指标的测定过程单独分开，用10%蒸馏水作为溶剂，测定预混料的pH。将各重复称量350 g预混料，之后分为0、30、60、90和 120 g，样品全部 -20℃储存。参考Miller（1998）研究方法，用液相色谱法测定预混料中维生素的含量。维生素损耗率等于配方设定值与测定值之差再除以配方设定值。参考Coelho（1991）研究方法对维生素每月的损耗率、成本和对环境的敏感性进行评分，其中1表示成本最低，13表示损耗率最高。

1.4 统计分析 由于本试验测定的指标分段进行，试验单元以每袋预混料为主，采用SAS（9.1版）完全随机设计模型，用单因素方差分析来评估整包预混料及拆包后预混料中维生素的含量随储存时间的变化，各组之间的差异用Tukey进行评估，用α=0.05作为显著水平，P＞0.05表示差异不显著，P＜0.05表示差异显著，0.05＜P＜0.1表示具有差异显著的趋势。

2 结果与分析

2.1 有机和无机微量元素对储存120 d后预混料中维生素月均损耗率的影响 由表2可知，预混料储存120 d后，无机矿组每月的平均损耗率达5%。维生素组中维生素的损耗率由0%（泛酸）到10%（维生素K3）变化，而有机矿组维生素月均损耗率为2.5%。各处理对预混料中维生素D3、维生素E、烟酸、维生素B2、泛酸和生物素月均损耗率的影响无显著差异（P＞0.05）。与无机矿组相比，维生素和有机矿组显著降低预混料中维生素A和维生素B6的月均损耗率（P＜0.05）。无机矿组维生素3的月均损耗率较维生素和有机矿组分别提高了6.0%（P＜0.05）和2.2%（P＜0.05）。无机矿组维生素B1月均损耗率最高，达 9%（P＜ 0.05），其次是有机矿组（4.1%），维生素组最低（2.6%）。无机矿组维生素B12的损耗率（5.4%）显著高于维生素（2.1%）和有机矿组（2.3%）（P＜0.05）。与维生素组相比，无机矿组显著提高氯化胆碱的月均损耗率（P＜0.05）。有机和无机矿组对叶酸损耗率的影响无显著差异，但显著高于维生素组（P＜0.05）。表2反映出预混料中有些维生素更容易遭受破坏，如泛酸、维生素E、维生素B2、生物素和烟酸。

2.2 维生素成本、平均月损耗率及对储存条件敏感性的对比

由表3可知，表中损耗率的排名数据是根据表2的结果得到的，维生素K3月均损耗率位列第1，而泛酸的月均损耗率最低，位列13。环境敏感性是根据预混料对水分、氧化还原、热、光和pH的反应程度得到的。维生素成本、平均月损耗率和对环境敏感性反映出维生素A、维生素B1、维生素K3、维生素B12是预混料中更需要采取措施防止其过度损耗的4种维生素。

表2 有机和无机微量元素对储存120 d后预混料中维生素平均月损耗率的影响 %

表3 维生素成本、平均月损耗率及对储存条件敏感性的对比

2.3 有机和无机微量元素对储存120 d预混料中维生素损耗量的影响 由表4可知，与无机矿组相比，有机矿组显著降低预混料中维生素A、维生素 K3、维生素 B12、维生素 B1、叶酸、维生素 B6和氯化胆碱的损耗量（P＜0.05），有降低维生素D3和烟酸的趋势（P=0.08）。

表4 有机和无机微量元素对储存120 d预混料中维生素损耗量的影响

3 讨论

3.1 有机和无机微量元素对预混料中维生素损耗率的影响 本试验结果表明，用有机微量元素替代无机微量元素，预混料中维生素的损失可以降低40%～50%。本试验将预混料存放120 d发现，维生素A、维生素D3、维生素E、维生素B1和叶酸的损耗率与Coelho（1991）研究结果一致，但维生素K3、泛酸损耗率较其低，而生物素、氯化胆碱、烟酸、维生素B2、维生素B12、维生素B6和泛酸的损耗率要高于他的报道。根据本试验得到的结果，作者推断预混料中生物素、烟酸、维生素B2、维生素B12、维生素B6和泛酸要比维生素E对氧化的敏感程度更高，Coelho（1991）认为，维生素E的稳定性比较高。维生素B6在维生素预混料中的稳定性低于胆碱。

无机微量元素对胆碱的破坏要比Coelho（1991）的报道结果高10倍，这种结果比较异常，因为胆碱通常被认为是一种很稳定的维生素。在无机微量元素组中，维生素D3、维生素E、维生素K3、烟酸、叶酸、维生素B2、维生素B6和生物素的月均损耗率要低于Coelho（1991）的报道，而维生素A、维生素B12、维生素B1、维生素B6和生物素是预混料中同时存在胆碱和矿物质时发生损耗的维生素。尽管使用的维生素来源稳定性对预混料中维生素的稳定性有很大影响，当维生素与微量元素混合时，需要对维生素损失的程度进行评估，以免长时间储存后，维生素的活性损耗超出安全线，导致动物采食的饲料维生素缺乏。饲料制粒和膨化过程对维生素的影响在本试验中未进行评估，但Coelho（1991）发现，颗粒饲料较粉料除了对胆碱的损耗无影响外，对其他维生素的损耗都有显著降低作用。在制粒过程中，积压、热量、湿度和调质时间对维生素稳定性的影响小于温度、压力和湿度。

与无机微量元素组相比，有机微量元素显著降低了维生素A、维生素K3、维生素B12、维生素B1和维生素B6的月均损耗率。维生素A和维生素D3对环境的pH敏感，而维生素K3、维生素B1和维生素B6对环境pH的敏感度相对较低。这说明有机微量元素对降低维生素氧化的作用可能大于低pH环境。

3.2 有机和无机微量元素对预混料中维生素损耗评估和安全边际量的影响 维生素预混料的安全边际应以维生素成本、微量矿物质存在或缺乏为基础，同时包括氯化胆碱是否添加、储存时间、饲料加工条件及预期的维生素损耗率（Gadient，1986）。维生素成本很高，同时维生素的检测成本也很高。试验结果发现，维生素A、维生素B1、维生素K3、维生素B12是4种成本较高的维生素，而在这4种维生素中，维生素A的检测成本较低，其可作为评估预混料中维生素损耗率的一个指标。试验结果发现，有机微量元素中胆碱的活力较其他组好，这与胆碱对微量元素的氧化性不敏感有关（Coelho，1991）。目前关于有机和无机微量元素对维生素的研究报道不多，后续研究还需进一步关注微量元素的添加形式及环境条件的交互效应对维生素破坏的影响。

4 结论

预混料中用有机微量元素替代无机微量元素可以使储存120 d后的维生素损耗降低40%～50%。维生素A、维生素B1、维生素K3、维生素B12是预混料中更需要采取措施防止其过度损耗的4种维生素。