■Piet van der Aar金立志

(1.荷蘭SFR飼料研究所，Lelysted，荷蘭；2.美瑞泰科/美瑞康生物科技公司，廣東廣州 510080)

在歐洲，豬飼料中銅和鋅的含量通常是按照歐盟法律允許添加的最高水平來配制的。這種做法主要是盡可能地避免因為銅、鋅缺乏而影響動物健康和生產(chǎn)性能的潛在風險。眾所周知，大部分攝入動物體內(nèi)的銅和鋅都將隨糞便排出體外，而大多數(shù)的動物糞便將會排泄到土地上，從而可能會導致這些銅和鋅滲入到地下水之中。歐盟水源法令已經(jīng)設(shè)立的目標是，到2015年使水質(zhì)達到一個高的標準。而在荷蘭，鋅和銅的含量是高標準水質(zhì)所面臨的一個瓶頸，因此，科研人員已經(jīng)開展一系列的研究來評估進一步減少豬飼料中添加銅和鋅含量的效果，以達到降低糞便中這些礦物質(zhì)的水平。荷蘭瓦赫寧根大學動物研究院（WUR-LR）和SFR飼料研究所已開展了一系列的研究，來評估進一步降低歐洲的豬飼料中銅和鋅含量的可能性。本文主要介紹了相關(guān)的最新研究進展。

1 歐盟豬飼料中的銅和鋅法定允許最高含量

銅和鋅是飼料原料中自然存在的微量礦物質(zhì)。在豬飼料中，其原料成分通?？商峁?0 mg/kg的銅和35 mg/kg的鋅。剩余部分的銅和鋅則以無機或有機的形式添加入配合飼料中。表1列出了歐盟現(xiàn)今允許在豬飼料中添加的銅和鋅的最高水平。在荷蘭，基于飼料生產(chǎn)商之間達成的協(xié)議（PDV），在2002年至2004年期間對這些礦物質(zhì)的最高水平做出了具體的規(guī)定。然而，2004年以后該協(xié)議（PDV）被廢除，目前荷蘭再次按照歐盟的法規(guī)來執(zhí)行。

表1 歐盟和荷蘭飼料生產(chǎn)商協(xié)會協(xié)議對豬飼料中銅和鋅含量的標準（mg/kg）

2 銅和鋅的作用

銅和鋅是多種生物過程中發(fā)揮作用的必需微量元素。例如，銅存在于酶和骨膠原中，參與血紅蛋白和紅細胞的合成。此外，銅還對心臟功能和生殖系統(tǒng)具有作用。由于銅具有促進機體生長的功效（主要在仔豬飼料中），因此常被加入飼料中。飼料中額外添加的銅對腸道內(nèi)的微生物具有一定的功效。銅對革蘭氏陽性菌具有抗菌的功效，如鏈球菌和梭狀芽孢桿菌。而且，研究已發(fā)現(xiàn)，飼料中添加180 mg/kg的銅可減少小腸前段大腸桿菌的數(shù)量。銅對微生物菌群的有益功效主要與腸道的改變（更長的小腸絨毛）、生長性能和沖刷有關(guān)，這可達到與使用抗菌促生長劑（AGPs）相類似的效果。臨床上，飼料中減少或缺乏銅最明顯的表現(xiàn)是，糞便的顏色變淺和糞便指數(shù)較低（由糞便中干物質(zhì)減少而導致）。

鋅在激素代謝和免疫系統(tǒng)的某些酶和DNA的合成中起著重要的作用。缺鋅的臨床表征是角化不全，這會導致肉眼可見的皮膚損傷。仔豬飼料中高含量的鋅，對預(yù)防斷奶仔豬腹瀉和水腫具有積極的作用，而且對生長性能會產(chǎn)生積極的影響。丹麥研究者Foulum對4周齡斷奶仔豬進行的一項劑量反應(yīng)的試驗。結(jié)果顯示，飼料中含有約2 500 mg/kg的鋅（來自氧化鋅）便開始表現(xiàn)出抑菌的效果。然而，歐盟規(guī)定飼料中最高允許使用鋅的含量為150 mg/kg，因此，在歐盟沒有人會在飼料中添加鋅用以抗菌。

3 生長育肥豬對銅的需求量的研究結(jié)果

Jongbloed等(2011)對公開發(fā)表的65篇文章中的214個試驗結(jié)果進行了薈萃分析(meta-analysis)，以研究不同水平的銅對三個不同生長階段（5～25 kg；20～45 kg；＞45 kg)的生長肥育豬的影響，研究中銅的最高使用量為300 mg/kg，而維生素和其他礦物質(zhì)則保持足量的水平。銅的來源沒有區(qū)分，數(shù)據(jù)采用了飼料原料表中的銅的含量值，而不是分析值，詳細研究結(jié)果見表2。

表2 飼料中銅的含量對不同生長階段豬的日增重、采食量、料重比的影響

Jongbloed等(2011)得出的結(jié)論是，在5～25 kg，飼料中含有152 mg/kg的銅即可達到最佳的生長效果；在5～45 kg的生長階段，飼料含有134 mg/kg的銅可達到最佳效果。而在20～45 kg和大于45 kg的生長階段，較高含量的銅反而會降低豬的生長性能。飼料中最佳銅含量的確定取決于表2中所使用的生長性能指標。但是，飼料含量超過175 mg/kg的銅都沒有對增長產(chǎn)生任何積極的作用。

4 瓦赫寧根大學動物研究院（WUR-LR）對仔豬的銅需求量研究

Bikker等(2011)研究了飼料中添加0至18 mg/kg（飼料本身含有7 mg/kg的銅）的銅（硫酸銅）對動物機體的影響，同時還進行兩組額外的處理組：分別是添加165 mg/kg銅的組和不添加銅而添加500 FTU植酸酶的組。本試驗以斷奶后0～8周之間的仔豬為研究對象。結(jié)果顯示，飼料中添加0～18 mg/kg的銅對仔豬的采食量、生長性能和飼料轉(zhuǎn)化率均沒有顯著的影響。Bikker等（2011）得出的結(jié)論是，飼料中7 mg/kg的銅足以避免仔豬銅的缺乏。日糧中飼喂低于25 mg/kg的銅會使動物肝臟中總銅的存儲量下降。

該研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，高含量（添加165 mg/kg）的銅會提高斷奶仔豬的生長性能（見表3），且糞便指數(shù)與SFR飼料研究所早先的研究結(jié)果相一致（見表4）。但是，Bikker等（2011）觀察到，在試驗結(jié)束后的頭兩個星期內(nèi)，飼喂高銅飼料的豬要比飼喂低銅飼料豬的增重低；而且在仔豬斷奶至屠宰期的前12周，高銅飼料并不能改善動物的生產(chǎn)性能。荷蘭SFR飼料研究所早先進行的研究也證實了這一點。

表3 仔豬飼料中高含量的銅對動物生長性能的影響

表4 飼料中銅的含量對生長育肥豬生長性能的影響

5 荷蘭SFR飼料研究所進行的銅對豬生長性能影響的研究

荷蘭SFR飼料研究所進行了一系列試驗，以研究豬飼料中添加不同水平的銅對豬生長性能的影響（見表4）。同時在豬飼料中仍添加抗生素促生長劑（AGP）。試驗結(jié)果表明，在仔豬階段（22～40 kg）的飼料中添加較高含量的銅（175 mg/kg比35 mg/kg）可提高豬生長性能。與低銅添加組相比，飼料中添加較高含量的銅可使動物的日增重提高約30～60 g、日采食量增加約50 g、飼料轉(zhuǎn)化率降低0.5%。但是，在豬群40～80 kg的試驗階段，仔豬階段（22～40 kg）補充高含量（175 mg/kg）銅的組生長速度反而低于低銅添加組（35 mg/kg），而低銅組在仔豬階段（22～40 kg）出現(xiàn)的較低增重都可在生長階段（40 kg至屠宰體重）完全彌補回來（表4）。

低銅添加組在仔豬階段的糞便的成型度較差（糞便指數(shù)平均水平低1點），而且糞便的顏色更淺，固體成分會明顯更少。因此，低銅添加組的豬群看起來會更臟，給人一種“不太健康的”印象，但是這不會對生長性能造成影響。

6 有效鋅、銅和添加植酸酶之間的關(guān)系

Jongbloed等(2010)的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，500 FTU植酸酶(酶他富，Natuphos?)可降解釋放出0.8 g的可消化磷，與此同時大約可釋放出25～30 mg/kg的鋅（以等量的硫酸鋅為標準）。植酸分子與鋅會形成不可溶且難消化的復(fù)合物，并沉淀于腸道內(nèi)。植酸酶可水解這些復(fù)合物，并使得其中的鋅被機體吸收利用。植酸酶降解釋放鋅的數(shù)量取決于飼料中鋅的含量，以及植酸酶水解植酸的數(shù)量。Revy等(2004)的研究發(fā)現(xiàn)，在給7～16 kg的仔豬飼喂含有110 mg/kg鋅的玉米-豆粕型飼料中，添加700 FTU植酸酶（酶他富，Natuphos?）可額外獲得32～43 mg/kg的有效鋅。由于幾乎所有攝入的鋅都會隨糞便排出，因此，植酸酶可通過減少飼料中所需補充的鋅而降低約25～40 mg/kg鋅的排泄。

Revy等(2004)以及Jongbloed等（2010）的研究結(jié)果均表明，植酸酶幾乎對銅的有效性沒有任何積極的作用。不過，這些結(jié)論是基于對豬血漿中銅和鋅的濃度而得出的。如果當銅和鋅的代謝相互影響時，我們無法通過動物生產(chǎn)性能的參數(shù)來確定植酸酶對銅和鋅的影響。Jongbloed等（2010）發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加植酸酶后銅的消化率提高，但同一時間內(nèi)測定的血漿銅的含量卻有所降低。

7 瓦赫寧根大學動物研究院（WUR-LR）對仔豬對鋅的需求量的研究

Bikker等（2011）在斷奶后2～8周的仔豬飼料中添加0～100 mg/kg的鋅（硫酸鋅，配合飼料中已經(jīng)含有30 mg/kg的鋅），以研究仔豬對鋅的需要量。他們假定仔豬對鋅的需求量為最高，利用體重系數(shù)矯正（with extrapolation），從而可推算較重的動物對鋅的需要量。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加不同量的鋅對動物的糞便指數(shù)（成型指數(shù)）沒有任何影響。然而，飼料中不添加鋅（組1）會對動物的皮膚造成損傷（角化不全）。而在飼料中額外添加15 mg/kg的硫酸鋅后，試驗動物便沒有出現(xiàn)角化不全的癥狀。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，飼料中添加15 mg/kg的鋅可以顯著提高仔豬的體重（見表5）；但是，進一步增加鋅的添加量對仔豬體重和增重以及體重均一性方面沒有顯著的影響。

表5 飼料中添加不同含量的鋅對仔豬生長的影響

Bikker等（2011）的研究結(jié)果表明，在斷奶后的前6周，為達到最佳的生長性能和健康狀況，仔豬對鋅的需求量為46～48 mg/kg(見表6)，而在同一時期，以血液參數(shù)（最大血清鋅和堿性磷酸酶的水平）為依據(jù)，仔豬對鋅的需求量則為62～70 mg/kg（圖中未列出相關(guān)數(shù)據(jù)）。

表6 根據(jù)仔豬的最佳生長性能確定的鋅需求量

根據(jù)本試驗的結(jié)論，與歐盟150 mg/kg的最高允許水平相比，這將有可能降低豬對鋅的使用量。從理論上來說，飼料中添加500 FTU的植酸酶將可產(chǎn)生足夠的有效鋅，以滿足仔豬生長的需求。利用外推法（extrapolation）可以推測，日齡較大豬對鋅的需要量。飼料中非常低含量的鋅將足以滿足日齡較大的豬對鋅的需求，因為日齡越大豬采食量越大，從而每日鋅的攝入量絕對值也會較高。這個結(jié)論與我們過去研究結(jié)果和建議一致，即我們根據(jù)6個不同試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在育肥階段（＞80 kg體重）的飼料中不添加礦物質(zhì)預(yù)混料（預(yù)混料中含有鋅）對豬的生產(chǎn)性能沒有任何不利的影響。

8 荷蘭SFR飼料研究所對豬對鋅、銅需要量的建議

根據(jù)上述試驗結(jié)果和其他研究者的數(shù)據(jù)，荷蘭SFR飼料研究所《豬飼料中銅和鋅的推薦量》研究項目組對生長豬飼料中鋅的需要推薦量達成了共識。飼料中對鋅的推薦量定為80 mg/kg，這是飼料原料中的鋅和額外添加的鋅的總和（見表7）。該推薦量是根據(jù)仔豬的血液參數(shù)達到最高值，再另外加上10 mg/kg保險值而確定的。

表7 生長豬飼料中鋅的添加推薦量（mg/kg）

9 進一步降低豬飼料中銅和鋅含量的總結(jié)

為了更好地確定豬飼料中銅和鋅的添加推薦量，區(qū)分豬飼料中添加銅和鋅以滿足需求與補充銅和鋅用于促生長和/或達到抑菌效果之間的概念是非常重要的。

根據(jù)荷蘭瓦赫寧根大學動物研究院（WURLR）的研究結(jié)果，豬對銅和鋅的需求量相對較低。標準的斷奶仔豬飼料已含有足夠的銅來滿足機體的需求，而在標準飼料中添加15～20 mg/kg的鋅已經(jīng)足以滿足仔豬生長的需求。

如果配合飼料中谷物含量高，那么植物源的植酸就可能較高，而一大部分的鋅將會與植酸形成復(fù)合物。因此，在這種飼料中可能需要額外補充更多的鋅來滿足機體的需求。另一方面，如果在飼料中添加植酸酶，即可減輕植酸對鋅的結(jié)合，減輕的程度與植酸酶的添加量和有效性有關(guān)。

Bikker等（2011）的研究結(jié)果顯示,在斷奶仔豬飼料中添加165 mg/kg的銅對仔豬生長具有積極的作用，但這種效果會在后期的生長階段中被中和。這與荷蘭SFR飼料研究所的早先試驗結(jié)果相一致。在豬料中緩慢逐漸減少銅的添加量，和/或在仔豬料中添加較少的銅可減輕這種效果。根據(jù)這些研究結(jié)果和目前歐盟的立法，我們得出的結(jié)論是，如果是豬群健康，在飼料中添加銅作為促生長劑不會給豬的生產(chǎn)性能帶來任何益處。

當使用瓦赫寧根大學動物研究院（WUR-LR）的仔豬結(jié)果推算日齡較大的豬（尤其是50 kg以上的豬）的需要量時，并不會顯得不切實際，因為這些中大豬的采食量較高，幾乎沒有任何必要額外添加鋅以滿足豬的需要。

目前根據(jù)這些對生長豬的研究結(jié)果和以往的研究數(shù)據(jù)，我們把鋅的總的需要量推薦為80 mg/kg，這個推薦量是飼料原料中的鋅和額外添加鋅的總和。

高濃度的銅和鋅具有抗菌和抑菌的作用，這可有助于控制斷奶仔豬腹瀉。但是歐盟法規(guī)不允許使用高劑量的銅和鋅。因此在控制斷奶仔豬腹瀉方面需要采用其他措施。

在歐洲國家和世界范圍內(nèi)，地下水中銅和鋅的含量將會變得越來越重要。因此，如果沒有必要，豬飼料中不過量添加銅和鋅是非常有意義的，并且僅在斷奶仔豬飼料中添加銅和/或鋅。