微量元素是动物饲料中必不可少的一类营养物质，对畜禽的生长发育、抗氧化、免疫等方面都有着极其重要的作用，也是动物体内多种酶所必需的成分以及激活剂。在家禽生产中，微量元素是维持蛋禽正常生理功能、提高生产性能和蛋品质的关键因素。近年来，有机微量元素因其独特的优势在蛋禽生产中得到了广泛应用。有机微量元素作为第三代新型微量元素添加剂，具有生物学效价高、化学结构稳定、吸收率高、有利于环保等优点，应用有机微量元素在满足动物营养需求的同时，还具有增强机体免疫力、提高畜禽的生产性能和改善畜禽产品品质等功能性作用[1]。本文旨在探讨有机和无机微量元素在蛋禽生产应用上的差异。
无机微量元素通常以无机盐的形式存在，如硫酸锌、硫酸铜、硫酸亚铁、碳酸亚铁等。这些无机形式的微量元素在动物体内的吸收利用率相对较低，且易受饲料中其他成分的干扰，导致生物效价不高[2]。相比之下，有机微量元素，如氨基酸螯合物、小肽螯合物等，与氨基酸或其他有机配体结合，形成稳定的结构，在胃肠道中可以稳定停留，降低了其与植酸或不溶性纤维等化合物形成沉淀盐的可能性，提高其在饲料中的稳定性和动物体内的吸收利用率，同时配位体在吸收过程中也会发挥促进作用[3]。
有机微量元素具有更高的生物效价。罗旭刚团队通过大量研究发现，有机微量元素其生物学利用率或有效性与其螯合强度（Qf）密切相关。有机微量元素的螯合强度是决定有机微量元素产品品质及对动物生物学有效性的关键指标。并指出，中等螯合强度（Qf=10-100）和强螯合强度（Qf=100-1000）的有机微量元素比无机微量元素具有更高的生物利用率（20-70%）[4]。
研究发现，等摩尔水平下，氨基酸锰络合物比无机锰的生物效应：蛋壳厚度、蛋壳强度、弹性、蛋壳锰沉积提高3-4倍；与无机锰相比，氨基酸锰络合物可显著提高蛋鸡的蛋壳质量。“矿物质营养联合研究中心”（湖南农业大学与北京德元顺生物科技有限公司共建）的研究发现，以硫酸锰生物学利用率100%作为标准，以心脏锰含量以及MnSOD mRNA表达水平为评价指标，中等螯合强度的氨基酸锰络合物（伽多美®-锰）相对于硫酸锰的生物利用率分别为149.08%、152.45%，有机锰源的生物学利用率显著高于无机硫酸锰[5]。这可能是因为有机微量元素能够避免与饲料中的植酸或单宁等成分形成不溶物，从而提高其吸收利用率。
蛋品质是衡量蛋禽生产性能的重要指标之一，包括蛋壳质量、蛋黄颜色、蛋白高度等。无机微量元素虽然能在一定程度上改善蛋品质，但效果有限。而有机微量元素则能更显著地提高蛋品质。
一方面，有机微量元素可以促进蛋壳的正常发育和形成。蛋壳的主要组成成分为钙和磷，而微量元素锰和锌是组成碳酸酐酶的重要物质，碳酸酐酶又是蛋壳形成的重要组成成分。因此，锰和锌等元素的缺乏会导致蛋壳变薄、变脆。有机微量元素的添加可以促进这些元素的吸收和利用，从而提高蛋壳质量和强度。Zhang研究表明有机锌在改善蛋壳质量方面比无机锌更有优势[6]。微量元素的有机络合物，如锌-蛋氨酸，可以更稳定、更好地抵抗消化道中的pH 值、植酸或其他配体的干扰，能够作为完整的结构到达小肠中的吸收位点，因此与硫酸锌相比，可能具有更高的锌吸收生物利用度。在其另外一项研究中指出日粮中添加有机锰相较于无机锰可以提高蛋鸡蛋壳的断裂强度，它与超微结构中乳突厚度减少和乳突密度增加密切相关[7]。日粮中添加锰是通过调节膜和钙化蛋壳中硫酸化蛋白多糖的含量改善蛋壳超微结构[8]，补充参与了蛋白质糖基化和多糖代谢的过程，并在最初的沉积阶段增加了蛋壳腺中编码蛋白聚糖和糖蛋白基因的表达。蛋白聚糖和蛋白质控制着晶体的形态和生长，通过减少乳突层的宽度和厚度来增加蛋壳的破碎强度和厚度，并影响蛋壳超微结构的形成。
另一方面，有机微量元素还可以影响蛋黄颜色和蛋白高度。薛颖研究发现[9]，在京红1号蛋鸡饲粮中添加有机复合微量元素可以显著提高蛋黄的鲜艳度和蛋白的高度以及哈氏单位，使鸡蛋更具营养价值和风味口感。
无机微量元素在满足蛋禽基本营养需求方面发挥了一定的作用，但在提高蛋禽免疫力、抗氧化能力和繁殖性能等方面表现平平。而有机微量元素则能更有效地促进蛋禽的健康和生产性能。
研究表明，有机微量元素可以增强蛋禽的免疫调节能力，提高其对疾病的抵抗力。例如，有机硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分，可以参与抗氧化过程，减少自由基对细胞的损伤，从而提高蛋禽的抗氧化能力。Lin研究指出[10]在蛋鸡饲粮中添加硒源可显著提高血清硒浓度和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性，另外饲粮中添加纳米硒和有机硒其血清中的总超氧化物歧化酶（TSOD）活性显著升高。
我们的研究结果表明，在肉鸡饲粮中添加纳米单质硒极显著提高白羽肉鸡胸肌和腿肌红度a*，且添加0.3 mg/kg的纳米单质硒组a*最高[11]。在蛋种公鸡上的研究表明，生殖健康的适宜硒的添加剂量为0.25 ~ 0.35 mg Se/kg；纳米单质硒对种公鸡精液品质的影响优于亚硒酸钠和酵母硒。硒的最佳剂量和形式通过调节肠道微生物群稳态、睾丸氧化还原平衡、炎症、细胞增殖和凋亡来维持公鸡的生殖健康[12]。纳米单质硒对黄曲霉毒素（AFB1）诱导细胞毒性具有缓解作用，纳米单质硒可以通过减少ROS的生产，下调AP-1蛋白的表达，进而降低CYP1A1和CYP2A6的表达，从而减轻AFB1的毒性[13]。
无机微量元素在动物体内的吸收利用率较低，导致大量未被吸收的微量元素随粪便排出体外，对环境造成污染。而有机微量元素由于具有较高的生物利用率，减少了未被吸收的微量元素排放，从而降低了对环境的污染。
研究发现相较于饲粮中添加无机微量元素，在母鸡饲粮中补充30-50%有机化合物微量元素可以改善蛋壳质量、蛋壳中矿物质沉积、抗氧化能力和免疫功能，并减少向环境排放，而不会对产蛋性能产生负面影响[14]。这是由于有机微量元素的添加量较低，另外利用率也高于无机微量元素，减少了饲料中的重金属和其他有害物质残留，对保障食品安全具有重要意义。因此，从环境友好性的角度来看，有机微量元素在蛋禽生产中的应用具有更大的优势。
结论
综上所述，有机和无机微量元素在蛋禽生产应用上存在显著差异。有机微量元素（特别是螯合强度适宜的有机微量元素）具有更高的吸收利用率和生物效价，能够更显著地提高蛋品质和生产性能，同时降低对环境的污染。因此，在蛋禽生产中应优先考虑使用有机微量元素以满足蛋禽的营养需求和提高生产效益。
参考文献
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