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浅谈高水平的氧化锌对断奶仔猪各方面的影响

作者:来源:时间:2008-06-10 15:02点击:

  摘 要 锌是体内40多种金属酶的组成成分,200多种酶的激活因子,参与核酸和蛋白质合成、能量代谢、氧化还原、细胞免疫和体液免疫过程。而高锌主要用在幼龄畜禽日粮中,国内外有大量报道,早期断奶仔猪日粮中添加高锌能减少仔猪腹泻,改善生长性能,提高日增重,改善饲料报酬,本文就此做一综述。
  关键词 断奶仔猪;生长性能;腹泻率;表观消化率

  锌是动物的必需元素,由于其体内广泛的生理生化功能而被称为“生命元素”,它是多种酶的组成成分,它参与机体蛋白质的合成,脂肪、碳水化合物和维生素等营养物质的代谢,骨骼发育和角质的生成也需要锌的参与;锌还能增强机体免疫力、抗感染能力及促进创伤愈合。缺锌时,会导致体内物质代谢紊乱,影响动物的生长、免疫等。自1989年丹麦Foulum国家动物科学院发现饲粮中添加2 500~4 000mg/kg锌可显著促进断奶仔猪生长以来,国内外对高锌的促生长功效作了大量的研究,证实3 000mg/kg锌的确对断奶仔猪具有显著的促生长效果[1~4],并能提高机体的免疫功能,但日粮中高锌的适宜水平及锌促进生长的机制尚不明确。锌成为继铜、砷之后,开发微量元素促生长剂的又一研究热点。本文就断奶仔猪日粮中添加高剂量的氧化锌对仔猪生长性能、腹泻率、饲料消化率以及生化指标等各方面的影响做一综述,并对今后的进一步研究发展进行展望。

  1 高水平的氧化锌对仔猪生长性能的影响
  高水平的氧化锌能够促进仔猪的生长已有较多的报道:Hall(1989)研究证实,断奶仔猪饲粮中添加25×10-4~30×10-4的锌(氧化锌)有利于猪的健康,促进生长;Michigon州立大学的研究表明,断奶仔猪高锌(30×10-4,氧化锌)可以提高生长率;Hahh(1993)报导在仔猪饲粮中添加不同水平的氧化锌,可使仔猪采食量和日增重显著增加,其中以添加3 000mg/kg氧化锌饲粮饲喂效果最好;Smith等(1995)、Mccully等(1995),Kavanagh(1992)报道了相同的结果[5~6]。但在高铜,高氧化锌条件下对仔猪生长的影响仅有一篇报道。Hill等(1996)研究证实:在高铜(25×10-4,硫酸铜)日粮中添加高锌(30×10-4,氧化锌)可以有效地促进生长和提高饲料利用率。近年,国内也出现了许多类似报道:周小秋(1999)选用5周龄断奶仔猪70头,分为7组,以氧化锌形式提供锌水平分别为10×10-4、15×10-4、20×10-4、25×10-4、30×10-4、35×10-4 6个水平,另一组以硫酸锌形式提供锌18×10-5研究高锌的影响以及适宜的水平。试验结果如表1所示,从表1可知,高水平氧化锌可以提高生产性能,以氧化锌形式锌水平为15×10-4以上都可显著地提高生长速度(P<0.01),2、3、4、5、6组分别高于对照组16.14%、22.03%、35.28%、30.88%、19.10%[7]。陈艳珍等(2001)报道30日龄断奶三江白仔猪日粮中添加3 000mg/kg和3 500mg/kg氧化锌可分别提高增重20.5%和22.5%[8]。
  高水平的氧化锌促进生长作用已被研究证实,而其促生长使用机制有待于进一步探讨。S.Muirhead (1992)和Noelkavangh(1993)[1,9]报道在仔猪日粮中添加高剂量氧化锌显著提高了仔猪生长速度,提高了饲料转化率,减少了腹泻,这可能与锌具有促进舌粘膜味蕾细胞迅速再生,调节食欲,抑制肠道某些有害细菌,延长食物在消化道停留的时间,提高消化系统分泌机能及组织细胞中酶的活性等作用有关[10,11]。许梓荣等(1999)饲养试验也发现饲粮中添加高剂量锌使仔猪采食量显著增加(P<0.01)[12]。究其原因,可能有以下两个方面:①锌是味觉素(一种含两个锌离子的唾液蛋白)的组成成分。味觉素对口腔粘膜上皮细胞的结构、功能、代谢有重要作用,进而影响舌乳头中味蕾小孔的形态和功能[13],所以添加锌可增强味蕾对味觉的敏感性,提高食欲;②唾液中的碱性磷酸酶和胰腺中的羧肽酶A均为含锌酶,可影响食欲。锌的添加可能提高这两种酶的活性,但尚需证实。郑家茂等(2000)在饲粮中添加3 000mg/kgZnO与对照组(100mg/kgZnO)相比,屠宰时日增重提高了11.71%(P<0.05);采食量分别提高了4.75%(P<0.05)[14]。他们认为,高剂量无机锌对仔猪每周日增重的影响不同,与仔猪的采食量密切相关。增加采食量而使生长加快,可能是由于猪具有正常过剩的消化能力,也可能是由于增加采食量能增加消化吸收能力,或兼而有之。仔猪刚断奶时的主动采食量一般都很低,无规律,并且变化不定。仔猪断奶后的采食量同绒毛高度和隐窝深度呈正相关,这表明采食对胃肠道的成熟有促进作用(Kelley,1991)。仔猪采食量的减少是因失去母亲和环境发生改变而遭受应激,此时还必须认识新的食物源和水源。影响采食量的因素还有饲料的适口性、物理形态(粉料、颗粒料、湿料)、颗粒料大小、硬度及熟悉程序。断奶后采食量长时间低下可能是一种保护性反应,这样可让消化道逐渐适应断奶后的日粮(Pierzynowski,1991Makkink,1993),因此认为是仔猪的采食量,而不只是猪龄和体重在促进消化系统发育上有重要作用,断奶后仔猪采食量大,那么仔猪就有机会使其消化系统适应于新的饲喂系统和饲料成分。另外,高剂量氧化锌对仔猪采食量的影响也有可能是通过影响胃肠道的结构、唾液中含锌的味觉素的功能或唾液中的碱性磷酸酶和胰羧肽酶活性,这有待于进一步研究证实。

  2 高水平氧化锌对断奶仔猪腹泻的影响   
  目前,我国多数大中型猪场采用28日龄断奶,由于应激等因素,断奶后10日内腹泻率高,造成仔猪行为异常,死亡率和僵猪率都很高,而高水平的氧化锌对降低断奶仔猪的腹泻也已有大量的报道。Kansas州立大学的研究表明:在两个具有大肠杆菌腹泻史的农场的断奶仔猪,饲喂高水平的锌(30×10-4氧化锌)则未出现腹泻,而饲用硫酸锌组则有大量腹泻;Hall (1989)报道:在断奶后4周内,饲喂含锌25×10-4~30×10-4的饲粮(氧化锌)可以显著地降低腹泻率;在丹麦的研究表明:日粮中使用25×10-4、40×10-4的锌(氧化锌),腹泻率从8%降至5%以下;Panguard Ponlsan(1989)报导,2 500mg/kg~4 000mg/kg的锌对断奶仔猪腹泻有明显效果;Homl(1989)添加2 400mg/kg锌(氧化锌)使仔猪腹泻明显下降;Gluhovic(1995)用3 000mg/kg氧化锌饲喂42头10kg断奶乳猪37d,试验组无腹泻,而对照组腹泻率为25%,死亡率为8%,试验组比对照组日增重提高4.5%。还有许多学者亦研究证实:断奶仔猪饲喂高锌水平不出现腹泻(Kavanagh 1992,Hahn和Baker 1993,Carlgon等1995,Lemieur等1995,Mcully等1995Smith等1995,Hill等1996)[7]。   
  近年来国内学者的相关报道也相继不断出现:陈军等(1996)发现添加高锌(氧化锌)日粮给杜长大杂交猪(21日龄~28日龄)4周,与对照相比,试验组仔猪腹泻率降低,生长速度和饲料转化率提高;赵昕红(1997)报导高锌3 000mg/kg比高铜250mg/kg有更好的抗腹泻效果(低15.3%)[4];张镇福(1998)报导2000mg/kg锌+200mg/kg铜+150mg/kg铁的仔猪试验组比对照组(200mg/kg铜+150mg/kg铁)腹泻率降低31.2%;周小秋(1999)的试验结果如表1所示:仔猪腹泻率分别比对照组分别下降了44.57%、53.88%、70.69%、76.90%、72.28%、73.84%,这说明高水平的氧化锌具有降低断奶仔猪腹泻率的作用[7];张豪等(1999)研究柠檬酸和氧化锌对仔猪断奶后生长发育的影响,试验结果表明:在断奶仔猪日粮中同时添加柠檬酸和氧化锌,可显著降低仔猪的腹泻率[15]。   
  至于高锌对降低腹泻的作用机理尚需进一步研究证实,可能与其重要的药理作用相关(Poulsen 1989),也可能与其免疫力有关。Southern等(1983)在家禽上研究发现:添加高水平的锌可以提高雏对疾病的抵抗力,蛋鸡日粮中加入较高水平的锌抗体滴度较高[7]。另外也可能是因为添加高剂量无机锌可使大肠杆菌的数量减少。有资料报导,仔猪出生后12周龄之前胃中的pH值多在4.2以上,仔猪补饲料或断乳料的pH值又多在5.8~6.5,胃肠道的酸度不足为大肠杆菌、沙门氏杆菌等提供定居繁殖的适宜场所和适宜pH值(6.0~8.0),容易引起仔猪下痢。大肠杆菌与断奶仔猪的腹泻和日平均采食量下降有关;另一方面,锌离子可通过抑制大肠杆菌的呼吸链而降低其有害作用(Kasahara等,1972Kasahara等,1974)。郑家茂等(2000)饲粮中添加3000mg/kg氧化锌组和对照组(100mg/kgZnO)相比,粪中大肠杆菌含量降低了50.37%(P<0.01)[14]。

  3 高水平的氧化锌对断奶仔猪饲料表观消化率、生化指标等其它方面的影响   
  许梓荣等(1997)为研究添加锌对饲料养分消化率的影响,对147头杜长大仔猪进行了消化试验,结果发现,饲粮中添加高剂量氧化锌提高了饲料干物质、粗蛋白的表观消化率(P<0.01)[16]。他们认为,羧肽酶A、B均为重要的含锌酶,主要催化氨基酸羧基末端的肽键分解,使蛋白质的水解产物进一步水解为肽与氨基酸,对饲料蛋白质的充分消化吸收具重要作用。饲料中干物质、粗蛋白消化率的提高可能与这两种酶活性上升有关,值得进一步研究证实。   
  陈艳珍等(2001)也证明,采食高锌日粮可提高饲料中干物质、粗蛋白的表观消化率。另外试验结果还显示,各组仔猪血清钙、磷和尿素氮含量均在正常范围内,组间无明显差异。这表明日粮中添加氧化锌,不影响机体钙、磷代谢和蛋白质的分解,血清中锌的含量升高是饲喂氧化锌引起的[8]。锌为许多酶的组成成分,参与蛋白质、糖和脂肪的代谢,血清锌浓度高可促进蛋白质的生物合成,这与试验测得的试验组血清总蛋白、血糖、胆固醇含量高于对照组的结果是一致的。这说明,氧化锌可能是通过提高血清锌的含量,进而促进了仔猪的生长发育。从血清IgG含量看,高锌能促进仔猪的体液免疫反应。可见高锌可刺激仔猪生长,并提高机体的免疫反应。   
  Holm(1988)给断奶仔猪饲喂4 000mg/kg锌(氧化锌),与对照组相比,死亡率减少,生长速度增加,组织学研究无锌中毒病理现象。Holm,Poulsen(1994)添加3 000mg/kg锌(氧化锌)并不影响猪肾脏、肌肉中锌的含量。因此,高剂量锌对猪肉并无影响[14]。

  4 结语与展望   
  但是,正如高铜的使用所带来的副作用一样,添加高剂量无机锌同样存在资源浪费和环境污染两大不良后果。为此,国内外科研人员先后开展了高效有机锌的研究和开发,以期减少饲粮中锌的添加量,同时获得更好的经济效益。许多研究表明,氨基酸螯合锌和短肽锌的效价高于无机锌。Ward试验发现,仔猪饲粮中添加250mg/kg蛋氨酸锌,其促生长效果相当于2 000mg/kg氧化锌。许梓荣等(1999)对147头杜长大仔猪试验研究也发现,200mg/kg蛋白锌的促生长效果接近3 000mg/kg氧化锌[12]。2001年,他们又对105头杜长大仔猪进行研究,探讨氧化锌、蛋白锌对仔猪胴体组成的影响及机理[17]。结果表明,高剂量氧化锌和蛋白锌对仔猪胴体组成、肌肉和肝脏中营养成分及核酸含量的影响存在一定的差异。但是,氨基酸鏊合锌因其4或6个氨基酸鏊合一个金属原子,因此,市场价格比较高。另外,虽然鏊合锌的使用的确可以取得很好的效果,但尚有争论的是,其到底为增加氨基酸添加量的效应还是锌原子的效应,仍有待探讨。   
  另外,随着纳米技术在动物营养中的应用,国内外有关学者也开始进行纳米氧化锌的研究。王建辉(2003)试验发现:纳米氧化锌能显著提高仔猪的生产性能,纳米氧化锌375mg/kg能显著提高仔猪的日增重(P<0.05),与对照组(氧化锌常规剂量组)相比提高18.13%,并可以在日增重、料肉比、仔猪腹泻率等考察指标上替代高锌日粮(3 000mg/kg)(P>0.05),日增重相对于高锌组提高4.07%(P>0.05)[18]。纳米氧化锌的稳定性能好,成本相对较低,具有保健作用,且安全性能好,应用于动物生产中存在很多优势,但是纳米氧化锌技术还不成熟,仍需要进行更深入的研究,以得到更准确更详尽的信息。

 

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