Jing, Academia de Ciencias Animales de Chongqing 402460
Resumen: Los elementos de tierras raras se componen de 17 elementos, y los elementos de tierras raras y sus compuestos tienen Propiedades físicas y químicas especiales. En mi país, algunas sales de tierras raras y elementos lantánidos (como el lantano y el cerio) se han utilizado como aditivos alimentarios en la producción ganadera y avícola durante más de 40 años. Existe una gran cantidad de literatura que muestra que agregar trazas de mezclas de tierras raras a los alimentos no solo puede aumentar el peso de cerdos, vacas, ovejas y pollos, sino también aumentar la producción de leche y huevos. En los últimos cinco años, muchos países occidentales han importado tierras raras de China como aditivos alimentarios para la investigación porcina. Los resultados muestran que los elementos de tierras raras pueden aumentar el aumento de peso diario y la tasa de conversión alimenticia de los cerdos, y son un promotor del crecimiento nuevo, seguro y asequible. Este artículo revisa los resultados de investigaciones nacionales y extranjeras sobre la aplicación de elementos de tierras raras, especialmente elementos lantánidos, en la agricultura, especialmente en la cría de cerdos, y explica sus posibles mecanismos de acción, con miras a proporcionar referencias para futuras investigaciones relacionadas.
Palabras clave: elementos de tierras raras, elementos lantánidos, cerdos, aumento de peso, tasa de conversión alimenticia
1 Introducción
Los antibióticos se han utilizado como aditivos alimentarios desde hace más tiempo. Durante más de 50 años, ha prevenido y controlado eficazmente la aparición y prevalencia de enfermedades del ganado y las aves de corral, pero también ha traído muchas consecuencias adversas, como la contaminación ambiental causada por el uso excesivo de heces en los animales, e incluso los residuos de medicamentos en la carne; produce Resistencia. Los antibióticos como aditivos alimentarios están completamente prohibidos en la UE desde finales de 2005. Actualmente, la población mundial está aumentando y la demanda de proteína animal está aumentando. La única manera es aumentar la producción de carne. Sin embargo, una prohibición total de los antibióticos afectará gravemente a la salud y la producción de los animales destetados. Por ello, es urgente establecer estrategias de salud animal y desarrollar nuevos piensos. Se necesitan nuevos sustitutos de las auxinas como aditivos alimentarios, que deben ser eficaces, seguros y respetuosos con el medio ambiente. Como probióticos, probióticos, enzimas, ácidos orgánicos, extractos de hierbas chinas, etc.
En la actualidad, la gente está prestando atención a un nuevo tipo de elemento de tierras raras o aditivo de mezcla de elementos de tierras raras, que incluye escandio, itrio y los elementos de la serie de lantánidos, desde el lantano hasta el lutecio. Los elementos de tierras raras no son muy raros en la corteza terrestre, pero están disponibles en cantidades limitadas. Especialmente lantano (La, elemento 57), cerio (Ce, elemento 58) y praseodimio (Pr, elemento 59). El lantano y el cerio no son demasiado raros, ya que se encuentran principalmente en zonas geológicas con concentraciones geológicas similares a las del importante oligoelemento cobalto. Dado que el 80% de las tierras raras del mundo se encuentran en China, China se ha convertido en un importante proveedor de estos elementos, que se exportan principalmente a otros países en forma de concentrados, óxidos y aleaciones. Las tierras raras se utilizan principalmente en la metalurgia, la industria química, la industria electrónica y la agricultura. Entre ellos, aproximadamente el 25% del mineral de lantano se utiliza para fabricar lámparas de arco de carbono; el 25% se utiliza para producir aleaciones de lantano-cerio, que pueden utilizarse para producir encendedores de pedernal, aleaciones de magnesio y algunas aleaciones de hierro; Industria del vidrio: por ejemplo, las mezclas de neodimio-praseodimio, las sales de cerio y otros elementos lantánidos tienen usos importantes en los procesos de teñido y decoloración del vidrio. Finalmente, el 25% de los productos de lantano se utilizan en otras industrias, como dispositivos de televisión, catalizadores, láseres, aditivos para piensos, etc.
2. Aplicación de tierras raras en la agricultura nacional
2.1. Aplicación en la industria vegetal
En China, las tierras raras suelen ser cerio y lantano A. La mezcla de praseodimio y praseodimio se ha utilizado como potenciador de fertilizantes en cultivos agrícolas durante más de 40 años y ha logrado resultados fructíferos. La razón del crecimiento promovido y el aumento del rendimiento no está clara, pero se especula que la interacción entre los elementos de tierras raras y el calcio puede tener un impacto en la estructura y función de la membrana plasmática, mejorando la fotosíntesis y la actividad enzimática.
Estos efectos han sido confirmados por otros países. En Australia y el Reino Unido, los científicos han descubierto que el suelo que contiene elementos de tierras raras puede aumentar el rendimiento de los cultivos en un 15% y no permanecerá en los productos agrícolas. En un estudio sobre la solubilidad en agua, Tucher et al. demostraron que los lantánidos en el medio de cultivo tienen un fuerte impacto sobre los minerales de las plantas, pero como las sales de los elementos de tierras raras son solubles en agua, las concentraciones en el suelo no aumentarán significativamente.
2.2.Aplicación en acuicultura
Mi país ha realizado muchos estudios sobre acuicultura y ha reportado muchos resultados. Estos informes señalan que agregar una pequeña cantidad de elementos de tierras raras a los piensos no sólo puede aumentar el peso del ganado vacuno, porcino, pollos, peces y conejos, sino también aumentar la producción de leche y huevos. Además, se mejoraron los índices de conversión alimenticia en todas las razas mencionadas.
Los elementos de tierras raras pueden mejorar el rendimiento del crecimiento de los cerdos.
He Ruogang et al. (1998) encontraron que el peso promedio de los lechones alimentados con dietas suplementadas con elementos de tierras raras era de 7 kg (5-9 kg), y el peso podía aumentar entre un 5% y un 23% [1]. La tasa de conversión alimenticia se puede aumentar entre un 4% y un 19%. Para el grupo de peso corporal de 13 a 17 kg, el peso corporal se puede aumentar entre un 11 % y un 20 % y la tasa de conversión alimenticia se puede aumentar entre un 5 % y un 9 % [2]. Chen Qiao et al. (1994) encontraron que agregar aditivos de tierras raras a cerdos en crecimiento y engorde (30-50 kg) puede aumentar el peso corporal entre un 9% y un 13% y aumentar la tasa de conversión alimenticia entre un 6% y un 8% [3]. El último artículo publicado por Wang y Xu (2003) propuso que puede aumentar el peso corporal en un 65,438±03% y aumentar la tasa de conversión alimenticia en un 7%.
Por lo general, al pienso no se le añaden algunas tierras raras específicas, sino una mezcla de cerio, lantano, praseodimio y algunos otros elementos lantánidos. Los primeros estudios utilizaron principalmente nitratos y cloruros de estos elementos de tierras raras, mientras que los estudios más recientes han utilizado principalmente sales orgánicas como el ácido cítrico y la glucosa, a veces complementadas con aminoácidos como la metionina, la lisina y la glutamina.
Diferentes estudios utilizan diferentes concentraciones. En mi país, la concentración del alimento para cerdos es generalmente de 100 a 600 mg/kg. Las grandes diferencias de concentración provocan una falta de comparabilidad de los datos de la investigación y aumentan la dificultad para comprender el mecanismo de acción de las tierras raras.
3. Investigación y aplicación de elementos de tierras raras en la cría extranjera.
Las condiciones de reproducción en los países europeos y americanos son obviamente diferentes a las de China. Prestan más atención a la cría de razas de ganado y a la optimización de la alimentación. El ganado es menos susceptible a los promotores y potenciadores del crecimiento.
Del 65438 al 0999, Lambek y otros realizaron por primera vez una serie de experimentos de cría de cerdos. Se dividieron en dos grupos 72 lechones alemanes y Pietrain con un peso corporal medio de 7 kg. El grupo de control fue alimentado con cloruro de lantano puro (99,7% lacl 3·6h2o), y el grupo experimental fue alimentado con 38,0% lacl 3·6h2o+52,1% cecl 3·6h2o+3% CrCl 3·6h2o, 75 mg/kg, 65438 +. 52,7% cebada, 20% trigo, 18,8% frijoles) durante cinco semanas. Los resultados mostraron que el grupo experimental alimentado con elementos mixtos de tierras raras tuvo el mejor efecto. El peso corporal aumentó un 5% y la tasa de conversión alimenticia aumentó un 7% (P < 0,05 > [4]. En otro experimento realizado por He (2001), lechones híbridos con un peso corporal de 17,5 kg fueron alimentados con una dieta que contenía 300 mg. /kg de elementos de tierras raras. Después de un mes, el peso del grupo de prueba aumentó significativamente en un 19% y la tasa de conversión alimenticia aumentó en un 11%. Después de un mes de adición continua, el peso corporal fue un 65,438±02% más alto. que el del grupo de control, y la tasa de conversión alimenticia fue un 3% mayor. En el experimento, los cerdos se dividieron en dos grupos, un grupo de 97 lechones (peso inicial 11,2 kg) y un grupo de 176 lechones (peso inicial 8,3). kg) (Schweizer Edelschwein, 2003), en comparación con el grupo de control, el grupo de prueba al que se le añadió 200 mg/kg de mezcla de elementos de tierras raras aumentó el peso corporal entre un 3% y un 10%, y la tasa de conversión alimenticia aumentó entre un 2% y un 2%. 9%. Esta es la primera cría de cerdos que demuestra que los elementos de tierras raras son eficaces como aditivos.
La biodisponibilidad de las sales de tierras raras se verá afectada debido a la presencia de iones negativos. Halle et al. (2003) encontraron que el citrato puede aumentar significativamente el peso corporal del pollo en un 7%. Sin embargo, Schuller et al. no aumenta el peso corporal ni mejora la tasa de conversión alimenticia, por lo que el citrato se usó ampliamente en experimentos de alimentación de lechones. Además, debido a que el ácido cítrico es menos higroscópico que el cloruro y es más fácil de usar como aditivo alimentario en una alimentación de seis semanas. En el ensayo, 28 lechones (7 lechones por grupo, con un peso de 8,6 kg) recibieron suplementos de 50 mg, 100 mg y 200 mg de citrato. Calculado en relación de dosis, el aumento de peso llegó al 22 % y la tasa de conversión alimenticia fue del 19 %. El estudio de Kessler en 2004 encontró que el citrato tiene un efecto promotor significativo durante todo el período de engorde cuando se agrega al alimento en una concentración de 250 mg/kg. El grupo de control necesitó 65,438+002 días para alcanzar 65,438+004 kg. necesitó 93 días; el aumento de peso diario fue de 782 g/día frente a 851 g/día; la tasa de conversión alimenticia fue de 2,5 frente a 2,4, respectivamente.
Las tierras raras no tienen impacto en la salud del ganado ni en la calidad y seguridad de los productos cárnicos. Los datos de las pruebas de calidad de la canal y la carne mostraron que toda la carne de ganado inspeccionada era de grado E o U (los dos grados más altos, sistema de clasificación EUROP). Otros parámetros de calidad de la carne no se ven afectados por elementos de tierras raras, como PH1 y PH24, y el color de la carne y el índice de carne magra son normales. A juzgar por las muestras de músculo, hígado y riñón de los cerdos de experimentación, el contenido de elementos de tierras raras tanto en el grupo experimental como en el grupo de control era muy bajo. Aunque el contenido de lantano en el grupo experimental fue mayor que en el grupo de control, la tasa de deposición de lantano en todos los cerdos experimentales fue muy baja, cercana al límite de detección.
Algunos estudios también han encontrado que los aditivos de tierras raras no tienen ningún efecto sobre el peso corporal y la tasa de conversión alimenticia. Por ejemplo, Halle (2003) et al. realizaron experimentos de engorde en cerdos. Se añadieron al pienso diferentes elementos de tierras raras en una concentración de 100 mg/kg, pero no mostraron ningún efecto promotor del crecimiento, probablemente porque la concentración en este experimento era demasiado baja. En otro experimento, el cloruro de tierras raras (300 mg/kg de alimento) tuvo poco efecto sobre el aumento de peso corporal (-4,7% del grupo de control) y la tasa de conversión alimenticia (+1,3% del grupo de control).
4. Conclusión
En la actualidad, el mecanismo del impacto significativo de las tierras raras en el rendimiento de la producción porcina no está muy claro. Los análisis sugieren que, aunque los elementos de tierras raras absorbidos por el tracto gastrointestinal son muy pequeños, pueden afectar la composición de los microorganismos gastrointestinales, promoviendo así la digestión y la utilización de los nutrientes en la dieta. Las concentraciones altas de lantánidos a menudo inhiben el crecimiento bacteriano, mientras que las concentraciones bajas pueden promover el crecimiento bacteriano.
Las tierras raras tienen características de oligoelementos y pueden clasificarse como aditivos nutricionales, también pueden aumentar la digestibilidad gastrointestinal, estabilizar la flora beneficiosa y pueden utilizarse como aditivos probióticos. A juzgar por los resultados de las aplicaciones actuales en la industria porcina nacional y extranjera, los elementos de tierras raras son un nuevo aditivo alimentario eficiente, económico y seguro.
Referencias
1. He Ruogang, Xia Zhongsheng, Efectos de las tierras raras en el rendimiento de la producción de cerdos en crecimiento y engorde, Ciencias Agrícolas de Guangxi.
1998 (5)-243-245
2. Li Defa, Yu Weimin, Efectos de la adición de tierras raras sobre el rendimiento del crecimiento y el equilibrio de nitrógeno de los cerdos en crecimiento, Feed Expo.
1992 (4)-3-4
3. Chen Qiao, Gao Jiahua, digestibilidad aparente de tierras raras y efectos de la adición de tierras raras sobre la digestibilidad aparente de la proteína cruda y cruda de la dieta. Impacto gordo, Ciencias Agrícolas de Jiangsu 1994(1)-59-61.
4. Lambek, He, Zhang JJ, Arnold, Henkelmann, Li. Posible papel de las tierras raras como promotores del crecimiento. En: Vitamin und Zusatzstoffe in Men and Tier. Taller, 22 y 23 de septiembre de 1999, Jena/Turingia, Alemania, págs. 311-317 (1999).