Trouw Nutritionのグローバルリサーチウェビナーシリーズの一環として、 ダウンロードオンデマンドウェビナー、 「家畜生産における酸化物：それらの完全な代替のための主要なリスクと現在の代替案、 」は、微量ミネラルの酸化物源を使用して飼料配給量を補うことに関連する重要な懸念事項を強調しています。 動物における高品質の変動性と限られた生物学的利用能。動物におけるミネラルの製造と作用機序を調査した研究は、これらの問題は微量ミネラルの代替供給源を使用することで対処できることを示唆しています。 ヒドロキシクロリドベースのサプリメントでは、 Davi Brito DeAraujoは次のように書いています。 地域プログラムマネージャーの微量ミネラル、 栄養を問題にします。
微量ミネラル源は、他の方法では基本的な食事の一部ではない家畜に必要な栄養素を提供します。微量栄養素の追加、 亜鉛（Zn）など、 マンガン（Mn）と銅（Cu）、 家畜種のパフォーマンスを向上させることができます。動物に吸収されると、 すべての微量金属は同じように使用されます。しかし、 飼料中のミネラルは、腸壁を越えて血流に吸収された場合にのみ、動物に栄養価を提供します。その段階で、 動物の代謝によって、微量金属がどこでどのように使用されるかが決まります。ミネラル源が重要です。酸化亜鉛などの一部の微量ミネラル源は、溶解度が低く、生物学的利用能が限られているという特徴があります。 つまり、動物に一貫性のない量の金属を届けます。
微量ミネラルの欠乏は、動物がその最高のパフォーマンスを達成しない結果となる可能性があります、 ミネラルの供給が多すぎると、無症状の毒性につながる可能性があります。動物で発生するミネラル吸収の量に関する不確実性は、特定の動物または群れや群れのニーズを満たすために正確に食事を処方する努力を妨げる可能性があります。
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微量ミネラルの開発
当初、 動物の生産をサポートするために、酸化物ベースのミネラルが食事に追加されました。微量ミネラル栄養素は進化を遂げてきました。 1940年代には、 硫酸塩生産の改善、 製造工程と品質、 硫酸塩は、酸化物と比較して家畜の飼料や栄養に代わる好ましい代替物になりました。 1970年代に、生物学的利用能を改善するために有機微量ミネラルが導入されました。 遺伝学の変化に伴う均一性と反応性には、より高レベルの微量ミネラルが必要でした。しかし、 有機微量ミネラルのコストが高く、金属濃度が低いことは、生産者が家畜のミネラル必要量の一部を提供するためにのみそれらを使用することを意味することがよくありました。
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1990年代半ばに、ヒドロキシクロリド微量ミネラルは、酸化物や硫酸塩などの非効率的なタイプの無機微量ミネラルと、法外に高価な有機微量ミネラルとの間のギャップを埋めるために開発されました。新しい鉱物源は、完全な、 無機鉱物の使用のための費用効果の高い代替品。
酸化亜鉛の使用と製造方法
酸化亜鉛は動物飼料に使用される一般的な微量ミネラルですが、 無機化合物（ZnO）は、ゴムなどの他のさまざまな製品にも含まれています。 プラスチック、 コンクリート、 電池、 難燃剤および軟膏。飼料産業は鉱物製品の主要な市場ではないため、飼料に使用した場合の酸化物の性能に大きな変化はありません。
ボリュームで、 ゴム産業は毎年最も多くの酸化亜鉛を消費します。化合物は水に溶けないため、世界で生成される酸化亜鉛の50％以上がゴム製品の生産に使われます。同様に、 コンクリート製造は、生産される酸化亜鉛の約30％を占めています。動物飼料の使用は、酸化亜鉛の年間産業使用の約8.2％のシェアを占めています。言い換えると、 動物飼料は酸化亜鉛の主要な市場ではなく、製品は飼料用に開発されていません。
酸化亜鉛を生成するために使用されるいくつかの製造方法があります-使用される2つの主要なプロセスは直接プロセスです。 アメリカのプロセスとしても知られています。 そして間接的なプロセス、 またはフランスのプロセス。
直接製造プロセスでは、亜鉛鉱石とも呼ばれる一連の亜鉛含有化合物を使用します。化合物は加熱されて金属蒸気を生成し、それが空気燃焼によって酸化されて酸化亜鉛を生成します。しかし、 亜鉛のレベルのため、 他の金属や不純物は、使用する亜鉛鉱石に応じて大きく異なる可能性があります。 最終製品は、間接法で生成された酸化亜鉛よりも品質が低くなる傾向があります。間接的なプロセスでは、 純度92〜99％の亜鉛金属を沸騰させて蒸気を発生させ、 その後、酸化されます。
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バリエーションと追加の製造方法には、湿式化学プロセスが含まれます。 ハイドロサルファイド副産物法とウェルツ法。ウェルツ法は、高レベルの重金属を含む高レベルの不純物を含む酸化亜鉛を生成する傾向があります。これらの懸念にもかかわらず、 ウェルツ法は、動物飼料またはプレミックスでの使用を目的とした微量ミネラルを生成するために使用される最も一般的な方法です。この経路は、色が変化する傾向のある酸化亜鉛を生成します。 テクスチャと粒度分布。また、通常、相対的バイオアベイラビリティ値（RBV）も低下します。
亜鉛の吸収と生物学的利用能
さまざまなソースからの微量ミネラルにはさまざまな吸収効率があるため、 動物飼料に使用すると、さまざまなレベルのミネラルを供給します。例えば、 NRC Dairy 2001によると、 同じレベルで提供される場合、 硫酸銅の吸収係数は5％ですが、酸化銅の吸収係数は1％です。同様に、 硫酸亜鉛は20％で吸収されますが、酸化亜鉛は約10％です。さまざまな種類の微量ミネラルの中で、 酸化物は吸収効率が低いことがよく知られていますが、 しかし、 酸化物ベースの微量ミネラルは、低価格のために引き続き使用されています。
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飼料配合の栄養ガイドラインは微量ミネラルの吸収率の推定効率を提供しますが、 亜鉛と銅を含む、 酸化物ベースの微量ミネラルの実際の吸収率と生物学的利用能は変動する可能性があり、予測が難しい場合があります。製品によって結果が異なることに加えて、 吸収は、種などの要因の影響を受ける可能性があります。 遺伝学、 性別、 生理学的状態、 と動物の年齢。
微量ミネラルのバイオアベイラビリティは異なる可能性があることを理解した上で、 イリノイ大学の研究者チームは、複数の供給源からの亜鉛の生物学的利用能を調査する一連の研究を設計しました。研究はいくつかの酸化亜鉛を評価しました、 高品質を使用して生成された応答曲線と比較した硫酸亜鉛および亜鉛金属サプリメント、 分析グレードの硫酸亜鉛。プロジェクトの目標は、微量ミネラルの相対的バイオアベイラビリティを決定し、酸化亜鉛の相対的バイオアベイラビリティが動物の体内でどれほど低いかを理解することでした。この試験では、硫酸亜鉛のバイオアベイラビリティの標準曲線と比較して、 酸化亜鉛の相対的な生物学的利用能は大きく異なる可能性があります。調べたさまざまな酸化亜鉛サプリメントで見つかった相対的なバイオアベイラビリティの範囲は、栄養士が動物に使用できる金属の量をどれだけ正確に計算できるかについて疑問を投げかけます。
この研究では、 3つのアッセイでは、家畜の体重増加と酸化亜鉛源を調べました。これも分析と比較して、 以上のグレード、 亜鉛源。最初のアッセイでは、酸化亜鉛の供給源にさまざまなバイオアベイラビリティが見られました。試験中の鉱物のRBVは非常に広範囲でした–一部の酸化亜鉛源のRBVパーセンテージは41％でしたが、 他の人は89％または97％の生物学的利用能を示しました。同様に、 2番目と3番目のアッセイでは、補足的な亜鉛の摂取に関連する標準的な回帰曲線を確立し、さまざまな形態の酸化亜鉛を調べました。 硫酸亜鉛と金属亜鉛。酸化亜鉛のいくつかの供給源の相対的なバイオアベイラビリティは、硫酸亜鉛で見られる結果に近づきましたが、 他のものははるかに低く、動物飼料のサプリメントとして使用されていない亜鉛金属を使用した結果に近いものでした。全体的な変動は、39％から93％の相対的バイオアベイラビリティ値を示す製品を示しました。
酸化亜鉛がどのように作られるかは、サプリメント中の微量金属が動物内でどのように生物学的に利用可能であるかに大きく影響する可能性があります。ウェルツ法で生成された酸化亜鉛は、相対的なバイオアベイラビリティに大きなばらつきを示す可能性があります。 そのため、栄養的に完全な配給量を作るのが難しくなります。以前の研究によると、 より低いRBVを示すZnO源は、ウェルツ法に由来します。 Trouw Nutritionは、PARC Instituteと共同で、選択した酸化亜鉛の使用を検討する大規模な調査を実施しました。 いくつかの国の18の異なるサプライヤーから、複数のプロセスを使用して製造されています。裁判では、 一部の亜鉛源のRBVは40％未満でしたが、 他の人は60％に近かった。しかし、 高品質の酸化亜鉛は、より高価になる可能性が高く、飼料よりも製薬業界などの分野でより頻繁に使用される傾向があります。
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フロリダ大学の研究チーム、 反芻動物に適用した場合の無機亜鉛微量ミネラルの溶解性と使用法を調査しました。研究者らは、硫酸塩ベースの亜鉛がさまざまな溶媒に可溶であることを発見しました。 しかし、酸化物ベースの亜鉛は水中で解離しませんでした、 また、2％クエン酸や0.12 NHClなどの非常に低いpHの緩衝液では部分的にしか解離しませんでした。家畜に微量ミネラルを供給する場合、 ミネラルデリバリーのタイミングは吸収に影響します。ミネラルの溶解が早すぎる場合は、 これは硫酸塩源の場合です、 それらは完全に吸収部位に到達しません、 消化物に存在する他の金属や拮抗薬との多数の相互作用のため。それらが十分に溶けない場合、 これは酸化物の場合ですが、 金属が自由な形で小腸の吸収部位に到達すると、動物はそれらを吸収できません。動物組織中の亜鉛の量を調査する線形回帰を行った後、 研究者は、飼料グレードの酸化亜鉛は、硫酸塩と比較した場合、RBVの変動が大きいことを発見しました。 腎臓のようなさまざまな臓器や組織にどれだけ存在していたかという点では、 膵臓と肝臓。
亜鉛の溶解性と安定性
追加の研究では、さまざまな形態の亜鉛微量ミネラルの溶解度と、それらが消化管で解離するかどうか、つまり血流に入るには吸収する必要があるかどうかに焦点が当てられました。オランダのTrouwNutrition Masterlabの研究者、 さまざまなサプライヤーからの酸化亜鉛を調査し、いくつかの異なる国で生産されました。 溶解度の結果をヒドロキシクロリド微量ミネラルSelko®IntelliBond®Zと比較しました。すべての微量ミネラルをpH2.0の酸性緩衝液に曝露しました。研究者は、ヒドロキシクロリドベースのミネラルの100％が最初の20分で溶解することを発見しました。しかし、 4つの酸化亜鉛サプリメントのいずれも、pH 2にさらされたときに完全に解離することはありませんでした。2種類の酸化亜鉛添加剤は、約2時間後に80または90％のピーク溶解度に達しました。調べた酸化物ベースの微量ミネラルの追加バージョンは、ミネラルの約60％を利用できるようにするのに4時間かかりました。この溶解性の欠如は、動物が吸収できる亜鉛の量に多大な影響を及ぼします。
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酸化亜鉛とIntelliBondの試験
英国で行われた大規模な摂食試験では、 微量ミネラルの使用と機能を見て、 1、 080頭のオスのブロイラーが35日間2つの餌のうちの1つを受けました。最初の食餌には15ppmの硫酸銅と80ppmの酸化亜鉛が含まれ、2番目の食餌にはIntelliBondCからの15ppmの銅とIntelliBondZからの80ppmの亜鉛が含まれていました。 10、 21、 28日目と35日目に筋肉と血液のサンプルを採取し、遺伝子発現と血漿中に存在するストレス反応マーカーのレベルをチェックしました。無機微量ミネラルを含む餌を与えられた鳥は、体重増加が減少しました。 ヒドロキシクロリドベースの微量ミネラルサプリメントを摂取したものと比較した飼料摂取量と全体的なパフォーマンス。さらに、 ヒドロキシベースの微量ミネラルを摂取している鳥は、血中の酸化ストレスマーカーの量が減少していました。
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産卵鶏を対象とした2回目の家禽研究が、テキサスA＆M大学で実施されました。裁判では、 506層は51週間2つの食事療法のうちの1つを受けました。処理には、酸化物源からの80ppmの亜鉛と60ppmのマンガンを含む飼料が含まれていました。 そして、80ppmの亜鉛と60ppmのマンガンを含む2回目の食事。 IntelliBondZおよびInteliBondMから、 それぞれ。産卵について層を評価し、 卵飼料要求率、 シェルの強度と厚さ。 IntelliBondで処理されたレイヤーは、より高いレイレートを持っていました。 酸化物ベースの微量ミネラルを摂取する層と比較して、卵飼料要求率が改善され、より厚い卵殻が生成されました。
さらに、 豚の生産を調べたカナダの研究では、 400頭の豚が56日間2つの食事のうちの1つを受けました。食事には、IntelliBondCからの125ppmの銅と酸化亜鉛からの125ppmの亜鉛が含まれていました。 または125ppmの銅と125ppmの亜鉛、 IntelliBondCおよびZから。試験の開始時と終了時に豚の体重を測定しました。給餌期間の終わりに、 IntelliBondベースの食餌を与えられたブタは、IntelliBond CとZnOの組み合わせを補給されたブタよりも重く、死亡率がわずかに低かった。同様に、 完全なIntelliBondサプリメントを摂取した豚は、他の食餌を摂取した豚よりもグループ全体で体重の変動が少なかった。
飼料に使用する微量ミネラルの選択
全体、 微量ミネラル源の調査により、さまざまな種類の飼料グレードの酸化亜鉛が化学的および物理的特性が異なる可能性があることがわかりました。 さまざまなレベルの生物学的利用能を提供しながら。加えて、 酸化亜鉛を生成するために使用される複数のプロセスと方法は、家畜に利用できる金属亜鉛の量の予測をより正確でなく、より複雑にします。一般的に使用されているウェルツ法のようないくつかの製造方法は、他の方法で製造された酸化亜鉛と比較して、より多くの変動とより低い生物学的利用能を備えた酸化亜鉛を生成するように見えます。
微量ミネラルの供給元、または飼料やプレミックスに使用される酸化亜鉛の種類を変更すると、酸化亜鉛微量ミネラル全体の変動量に基づいて、動物のパフォーマンスと結果に大きな影響を与える可能性があります。酸化亜鉛をヒドロキシクロリド亜鉛微量ミネラルと交換すると、動物のパフォーマンスが向上することがわかっています。ヒドロキシクロリド亜鉛は、より安定した、 酸化亜鉛または他の形態の無機亜鉛よりも予測可能で生物学的に利用可能な形態の微量ミネラル。 Trouw Nutritionと大学の研究パートナーは、IntelliBond微量ミネラルを評価しました。 IntelliBondに関する研究は、200を超える研究に反映されています。 ブロイラーを含む、 子豚、 成長フィニッシャー、 子牛、 ビーフステアと乳牛。
「飼料グレードの酸化亜鉛のさまざまな供給源は、品質と外観がかなり異なります。 色と質感を含み、 また溶解性、 亜鉛含有量、 バイオアベイラビリティ、 不純物およびまたプロセス金属。明確な製造プロセスとサブプロセスにより、酸化亜鉛の結果予測はさらに複雑になります。 」とDaviBrito DeAraujoは言います。 グローバルトレースミネラルプログラムマネージャー、 栄養を問題にします。 「酸化亜鉛の量をヒドロキシクロライド亜鉛に置き換えることで、品質保証と動物のパフォーマンス結果をサポートできます。研究によると、ヒドロキシクロリド亜鉛ははるかに安定性があります。 安全性、 バイオアベイラビリティ、 酸化亜鉛やその他の無機亜鉛源よりも優れた性能を発揮します。」
