飼料リン酸塩
無機飼料リン酸塩（IFP）はリン酸の無機塩です。無機飼料リン酸塩は、家畜の生産におけるリンの必要量を満たすために使用され、最適な成長、繁殖力、骨の発達を確保します。[ 1 ] [ 2 ]
重要性
リン酸（PO 4 3− ）の重要性は、リンが関与する代謝プロセスの数に反映されています。 これまでのところ、リンの大部分は骨格の維持と支持に使用されています。 動物のリンの約80％は、ヒドロキシアパタイト複合体（Ca 10（PO 4）・6（OH）2 ）の形でカルシウム（Ca）と共沈殿してここに存在し、支持システムとしてだけでなく、リンの貯蔵庫としても機能します。軟組織では、リンは細胞、膜、体液の主成分です。 また、エネルギー供給においても重要な役割を果たしています。 さらに、リンは緩衝剤として機能し、リン脂質と脂肪酸の転送、アミノ酸、DNA、RNAの形成に関与しています。 そのため、リンは動物にとって不可欠です。
IFPの生産
リン酸塩は自然界に広く存在し、そのほとんどはリン鉱石またはフッ化リンアパタイトとして存在します。ロシア、アメリカ合衆国、北アフリカ、中国には大規模な鉱床があり、主に露天掘りで採掘されています。リン酸塩の85%以上が肥料生産に使用され、飼料用リン酸塩の生産にはわずか7%未満しか使用されていません。鉱床には火山起源と堆積起源の2種類があります。
これらの粗リン酸塩は動物が直接利用することはできず、動物が消化できる形に変換する必要があります。さらに、不要な不純物を除去するか、許容レベルまで低減させる必要があります。工業的な飼料用リン酸塩生産の出発点は、湿式化学プロセスでアパタイトから得られる、技術的に純粋な（オルト）リン酸（H 3PO 4）です。
| リン酸製造の例 湿式リン酸は、硫酸(H 2 SO 4 ) をアパタイトまたはリン酸三カルシウム鉱石に加えて次の反応を起こすことによって製造されます。 3H2SO4 + Ca3 ( PO4 ) 2 + 6H2O↔2H3PO4 + 3CaSO4・2H2O 飼料グレードのリン酸を生産するには、 湿式法の酸からフッ素やその他の望ましくない元素を除去して精製する必要があります。 |
さまざまな種類の無機飼料リン酸塩
製造プロセスとその他の使用する鉱物源に応じて、様々なタイプの無機飼料リン酸塩を製造できます。EUおよび世界中で使用されている無機飼料リン酸塩の大部分は、さまざまな形態 (モノリン酸、ジリン酸、モノジリン酸カルシウム) のリン酸カルシウムですが、リン酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、さらにはリン酸アンモニウムも動物栄養に使用されています。 最終製品の品質は、処理と製造プロセスによって異なります。飼料リン酸塩源ごとに化学組成が異なるため、さまざまな動物種に対するリンの利用度に大きな違いがあります。 ただし、同じ原料を使用して同じプロセスで製造された同じ源からのリン酸塩は、一貫したリン利用度を示し、これは生物学的アッセイで測定できます。
| カルシウム飼料リン酸塩生産の例 リン酸は酸化カルシウムや炭酸カルシウム、あるいはそれらの混合物 によって中和されます。 リン酸二カルシウム：H 3 PO 4 + CaO + H 2 O ↔ CaHPO 4 + 2 H 2 O リン酸一カルシウム：2H 3 PO 4 + CaO + H 2 O ↔ Ca(H 2 PO 4 ) 2 .H 2 O + H 2 O または：リン酸二カルシウムベース リン酸一カルシウム：H 3 PO 4 + CaHPO 4 +2H 2 O ↔ Ca(H 2 PO 4 ) 2 .H 2 O + H 2 O 使用される品質に応じて、結果として得られる製品は、多かれ少なかれ純粋な二リン酸カルシウムまたは一リン酸カルシウムになります。 |
品質
リンの安定供給は、製造工程における厳格な品質管理にかかっています。オルトリン酸が他の利用できないリン酸形態に分解されるのを防ぐためです。使用する原材料に自然に含まれる不純物も考慮する必要があります。さらに、飼料衛生と適正製造規範（GMP）は、すべての製造工程において遵守する必要があります。
リンの必要量
すべての動物はリンを必要とし、ほとんどの生産動物において、これらの必要量は明確に定められています。通常、パフォーマンスレベルや品種の違いなど、いくつかの変動要因が考慮されます。さらに、同じ群れや群内の変動に対応するために、安全域が加えられます。最終的な飼料所要量は、飼料中のリンの利用可能性を考慮し、無機リン酸塩の補給によって必要量を満たします。
さらに、リン代謝はカルシウムとビタミン D に密接に関連しており、適切な量が摂取されない場合、欠乏の症状が悪化する可能性があるため、カルシウムとビタミン Dのレベルを最適化する必要があります。
欠陥を防ぐ
家畜ではリン欠乏症になる可能性があるため、リンは無機飼料リン酸塩の形で供給されます。欠乏症の影響は既知で、十分に文書化されています。最初の影響は血漿レベルの低下であり、続いて骨格からカルシウムとリンが失われます。食欲不振と生産性の低下はすべての動物種に共通しています。飼料要求効率の低下と生体体重増加の低下は、よく知られている生産性関連の指標です。その他の欠乏症には、牛の繁殖力の低下だけでなく、乳量の減少（牛乳には平均して 1 kg あたり 1 g のリンが含まれています）、硬直、極端な場合には関節の肥大や骨の変形、跛行などがあります。その他のよく知られている症状には、産卵鶏の産卵量の減少、ひなの場合は孵化率の低下、産卵鶏疲労症候群などがあります。また、すべての種で骨軟化症と繁殖力の低下が起こる可能性があります。これらの症状はすべて、多かれ少なかれ不可逆的であり、農家に経済的損失をもたらします。
リン代謝
リンの消化・代謝のメカニズムは、反芻動物と非反芻動物（単胃動物）とで大きく異なります。豚では、リンの大部分は小腸（空腸と十二指腸）から、溶解度が最も高いオルトリン酸の形で吸収されます。その後、リンは腸壁を通って輸送されます。腎臓はリン濃度の制御において主要な役割を果たし、過剰なリンは主に尿として排泄されます。家禽では、利用可能なリンは砂嚢で可溶化され、十二指腸と空腸でも吸収可能になります。
反芻動物の消化器系では、ルーメン内の微生物が植物性リンを分解する酵素を産生し、植物性リンを利用可能にします。そのため、植物性リンは反芻動物に適していますが、無機物由来のリンに比べると利用量は少ないです。反芻動物のリン必要量はルーメン内の微生物群集のニーズによって決まり、リンはセルロースの消化とタンパク質合成に必要です。主な供給源は唾液によってリサイクルされるリンで、これは反芻動物の特徴です。リンは主に小腸で吸収され、糞便とともに排泄されることで恒常性が維持されます。
他の供給源からのリン
動物飼料中のリンの大部分は、飼料を構成する植物性飼料原料に由来します。しかし、植物性飼料原料に含まれるリンの最大80%はフィチン酸の形態をしています。残念ながら、反芻動物とは異なり、家禽や豚は、このフィチン酸リンを分解するために必要な酵素を欠いています。そのため、植物性リンのリン消化率は6%から50%の間で変動し、飼料中の有機リンの少なくとも3分の2は豚や家禽には利用できないと考えられています。そのため、高生産家畜の飼料には、高品質の無機飼料リンを補給する必要があります。
正確な栄養
動物飼料におけるこれらのリン酸塩の問題に対処するには、適切な飼料が必要です。これは、高品質の無機リン酸塩を含む消化性の高い飼料原料の使用などによって実現できます。
参考文献
- ^ Grimbergen, AHM; Cornelissen, JP; Stappers, HP (1985-10-01). 「若い七面鳥と豚に対する無機飼料リン酸塩中のリンの相対的利用能」 .動物飼料科学技術. 13 (1): 117– 130. doi : 10.1016/0377-8401(85)90047-1 . ISSN 0377-8401 .
- ^ Lamp, AE; Mereu, A.; Ruiz-Ascacibar, I.; Moritz, JS (2020-09-01). 「無機飼料リン酸塩の種類がミネラル消化率、ブロイラーの成績、および骨のミネラル化を決定する」 . Journal of Applied Poultry Research . 29 (3): 559– 572. doi : 10.1016/j.japr.2020.03.003 . ISSN 1056-6171 . S2CID 219025786 .
