郭傳珍　李春華　程棟

摘 要：高鋅日糧目前使用非常普遍，尤其是仔豬日糧中添加高劑量氧化鋅，可有效降低仔豬腹瀉率，提高生產(chǎn)性能；但同時(shí)也帶來(lái)環(huán)境污染、高鋅依賴和后期生長(zhǎng)抑制等不良后果，而導(dǎo)致高劑量氧化鋅在仔豬日糧中的應(yīng)用受到關(guān)注并限制。包被氧化鋅等產(chǎn)品可有效提高氧化鋅利用率，在仔豬營(yíng)養(yǎng)中必將有良好的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：高鋅日糧；仔豬；弊端；包被

引言

近年來(lái)，我國(guó)仔豬腹瀉十分普遍，仔豬腹瀉會(huì)導(dǎo)致飼料報(bào)酬率低，仔豬成活率下降，生長(zhǎng)緩慢，生長(zhǎng)發(fā)育停滯，甚至死亡，給養(yǎng)豬業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，有效地防治仔豬腹瀉對(duì)養(yǎng)豬業(yè)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

鋅是動(dòng)物的必需元素，因其體內(nèi)廣泛的生理功能而被稱為“生命元素”。缺鋅時(shí)，會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)物質(zhì)代謝紊亂，影響動(dòng)物的生長(zhǎng)、免疫等。但當(dāng)鋅超過(guò)一定劑量時(shí)，會(huì)對(duì)機(jī)體各方面產(chǎn)生一定的毒性作用，并影響機(jī)體的免疫功能。目前，眾多研究表明，高劑量的氧化鋅鋅源對(duì)仔豬有顯著的抗腹瀉效應(yīng)，并被普遍應(yīng)用到養(yǎng)豬業(yè)中。但是，高劑量的氧化鋅在有效防治腹瀉的同時(shí)，同樣帶來(lái)了一系列負(fù)面影響：如造成嚴(yán)重的環(huán)境污染、造成仔豬對(duì)高鋅的依賴性、抑制仔豬后期生長(zhǎng)。目前，國(guó)內(nèi)外都制定了相關(guān)法規(guī)來(lái)限制高鋅的使用。因此，在養(yǎng)殖業(yè)中合理的使用鋅有著十分重要的意義，開發(fā)出高鋅替代品更是具有重大價(jià)值。

1 高鋅在斷奶仔豬上的應(yīng)用效果

在1989年丹麥Foulum國(guó)家動(dòng)物科學(xué)院發(fā)現(xiàn)飼糧中添加2500～4000mg/kg鋅能有效防治仔豬早期斷奶應(yīng)激綜合癥，控制腹瀉從而促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)。自此以后，國(guó)內(nèi)外對(duì)高鋅的防腹瀉促生長(zhǎng)功效作了大量的研究，并證實(shí)3000mg/kg氧化鋅（以鋅計(jì)）對(duì)斷奶仔豬具有顯著的促生長(zhǎng)及抗腹瀉功效。這些研究結(jié)果也廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，目前國(guó)內(nèi)在仔豬教槽和保育階段的氧化鋅添加量普遍在2500-3000mg/kg。高鋅的使用效果主要體現(xiàn)在以下方面：

1.1 防止仔豬腹瀉，提高仔豬的生長(zhǎng)性能

大量研究認(rèn)為，2500～4000mg/kg的氧化鋅（以鋅計(jì)）對(duì)防止斷奶仔豬腹瀉有明顯的效果（Poulsen，1989；Gluhovic，1995；方俊，2003；何學(xué)謙，2010）。鄭家茂等（2000）試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加3000 mg/kg氧化鋅和硫酸鋅使腹瀉率分別降低了98.60%和68.70%。而楊紅英（2006）試驗(yàn)得出，斷奶后兩周內(nèi)飼喂2500mg/kg的氧化鋅日糧，可降低40%的腹瀉率。國(guó)內(nèi)外大量研究結(jié)果表明，斷奶仔豬飼糧中添加高劑量的鋅（2000mg/kg以上），可以顯著改善仔豬的生長(zhǎng)性能。其作用效果與鋅的化學(xué)形式及添加劑量有關(guān)。3000mg/kg的氧化鋅可以顯著提高仔豬的采食量和日增重（Smith等，1995； Mccully等，1995；Vila等，2010）；1500～2000mg/kg的氧化鋅（以鋅計(jì)）也可以提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能（Hill等，2001）。

1.2 其他方面

一些研究認(rèn)為，飼糧中添加高劑量氧化鋅可以顯著提高飼料中干物質(zhì)和粗蛋白的表觀消化率。陳艷珍等（2001）研究認(rèn)為，仔豬日糧中添加氧化鋅，不影響機(jī)體鈣、磷代謝和蛋白質(zhì)的分解，從血清IgG含量看，高鋅能促進(jìn)仔豬的體液免疫反應(yīng)。Holm（1988）給斷奶仔豬飼喂4000mg/kg氧化鋅（以鋅計(jì)），與對(duì)照組相比，死亡率減少，生長(zhǎng)速度增加。

2 高鋅（氧化鋅）的作用機(jī)理

目前，高鋅的研究以氧化鋅為主，也以氧化鋅形式的鋅源才有較好的應(yīng)用效果。大多認(rèn)為斷奶仔豬飼糧添加氧化鋅3000mg/kg可顯著降低腹瀉率。高劑量氧化鋅的作用機(jī)理仍然有爭(zhēng)議，可能與其具有弱抗菌和收斂作用有關(guān)。其可能的作用機(jī)理如下：

2.1 收斂腸道中受損上皮細(xì)胞膜，維持腸道細(xì)胞完整性

研究認(rèn)為，高劑量氧化鋅的抗腹瀉效果有可能通過(guò)改善腸道黏膜的結(jié)構(gòu)，或者改善腸道免疫系統(tǒng)的完整性來(lái)實(shí)現(xiàn)的（Huang等，1999）。Li等（2006）試驗(yàn)得出斷奶仔豬日糧中添加3000mg/kg的鋅能增加絨毛高度，且氧化鋅改變了腸道微生物菌群。仔豬斷奶后的采食量同絨毛高度和隱窩深度呈正相關(guān)，表明采食對(duì)胃腸道的成熟也有促進(jìn)作用。

2.2 影響腸道微生物菌群，抑制其對(duì)腸道的損害

高劑量氧化鋅有利于維持?jǐn)嗄套胸i腸道菌群穩(wěn)定性和大腸桿菌類多樣性，還可降低豬對(duì)大腸桿菌感染的易感性。鋅離子可通過(guò)抑制大腸桿菌的呼吸鏈而降低其有害作用（Kasahara等，1974）。大多數(shù)研究認(rèn)為，高鋅能降低仔豬腸道或糞中大腸桿菌的數(shù)量。但也有研究認(rèn)為，高鋅（2500～3000mg/kg）并沒有影響到仔豬糞便中產(chǎn)腸毒素大腸桿菌、腸道球菌、梭菌和乳酸菌的數(shù)量（Jensen等，1998；Li等2001）。而Roselli等（2003）報(bào)道氧化鋅可通過(guò)抑制細(xì)菌的黏附和細(xì)胞內(nèi)攝作用、防止屏障完整性被破壞、調(diào)節(jié)細(xì)胞因子基因表達(dá)來(lái)保護(hù)腸細(xì)胞免受大腸桿菌感染，而非通過(guò)一種直接的抗菌效應(yīng)。

3 高鋅日糧的負(fù)面影響

高劑量的氧化鋅作為一種有效控制仔豬腹瀉的手段被普遍使用，但其負(fù)面影響不容忽視。隨著生物技術(shù)的發(fā)展和人們對(duì)環(huán)境要求的提高，這些矛盾也必將更加突出。因此，明確高鋅潛在的副作用對(duì)于指導(dǎo)其在畜牧業(yè)上的應(yīng)用具有十分重要的意義。

3.1 污染環(huán)境，毀壞耕地

動(dòng)物糞中的鋅大部分來(lái)自日糧中未被吸收的外源鋅。無(wú)機(jī)源的高劑量鋅（尤其是氧化鋅）由于生物利用率較低，大部分隨糞便排到環(huán)境中。盡管鋅源及添加水平不同，一般情況下日糧中99%的鋅通過(guò)糞便排放到環(huán)境中（Case和Carlson，2002）。飼喂豬高鋅日糧（3000mg/kg，氧化鋅）糞中的鋅可達(dá)到1693.26mg/kg，是飼喂基礎(chǔ)日糧組的33 倍。據(jù)日本有關(guān)專家推測(cè)，如果所有豬糞中的鋅都停留在土壤中，鋅含量將在17年內(nèi)超標(biāo)（120mg/kg），被污染的土地將不再具有可耕性。鋅對(duì)魚類和水生生物的毒性更大，故漁業(yè)水質(zhì)要求鋅在0.1mg/L之內(nèi)。過(guò)量的鋅經(jīng)畜體排泄后，還會(huì)污染地下水，妨礙畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.1 對(duì)高鋅的依賴性

由于鋅對(duì)腸道內(nèi)細(xì)菌的抑制作用對(duì)有害菌和有益菌都起作用，長(zhǎng)期使用加鋅飼料后停止使用時(shí)，病原菌比有益菌更容易在腸道內(nèi)定植和繁殖，從而常導(dǎo)致腸道菌群紊亂而誘發(fā)腹瀉。一旦停止使用高鋅，仔豬腹瀉又會(huì)發(fā)生。

3.2 過(guò)量添加對(duì)銅、鐵的吸收不利，導(dǎo)致銅、鐵繼發(fā)性缺乏，出現(xiàn)貧血

高鋅對(duì)銅、鐵的吸收不利，導(dǎo)致鐵、銅繼發(fā)性缺乏，出現(xiàn)貧血。試驗(yàn)飼糧中添加超過(guò)正常需要量30倍的鋅（3000mg/kg），血紅蛋白含量顯著下降，表明高鋅影響了鐵的吸收，從而影響血紅素的形成，導(dǎo)致血紅蛋白的合成減少。

3.3 高鋅會(huì)造成仔豬后期生長(zhǎng)抑制

高鋅在仔豬斷奶前后能有效減少腹瀉，但長(zhǎng)期使用后會(huì)造成仔豬后期的生長(zhǎng)抑制，生長(zhǎng)速度減緩，毛發(fā)過(guò)長(zhǎng)且粗亂，皮膚蒼白。這種長(zhǎng)期使用高鋅的不利現(xiàn)象非常普遍，也成為困擾養(yǎng)殖業(yè)的一大問題。

4 國(guó)內(nèi)外限定高鋅的使用

鑒于高鋅帶來(lái)的巨大的負(fù)面影響，各國(guó)都相繼出臺(tái)規(guī)定來(lái)限制高鋅的使用。各個(gè)國(guó)家規(guī)定日糧中鋅添加量差異較大，大致在40～140mg/kg之間，中國(guó)的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)為78～110mg/kg。為減少污染，一些國(guó)家已制定新的鋅添加標(biāo)準(zhǔn)。日本從1997年8月8日開始，將豬飼料中的鋅水平120mg/kg降到55mg/kg。加拿大國(guó)家飼料協(xié)會(huì)已將日糧鋅最大添加量規(guī)定為500mg/kg。有些鋅源如桿菌肽鋅已被歐盟禁止添加，歐盟于2006年后開始禁止氧化鋅高劑量作為飼料添加劑使用，只作為處方藥治療仔豬腹瀉（Broom 等，2006）。我國(guó)農(nóng)業(yè)部第1224號(hào)公告規(guī)定“豬配合飼料中鋅的推薦添加量（以元素計(jì)）為40～110mg/kg（硫酸鋅）或40～120mg/kg（氧化鋅）；代乳料最高限量為200mg/kg；仔豬斷奶后前2周氧化鋅（以元素計(jì)）添加量不超過(guò)2250mg/kg”。

5 解決途徑及研究方向

高劑量氧化鋅的利用率有限，大部分鋅隨糞便排泄到環(huán)境中，嚴(yán)重污染著環(huán)境，且長(zhǎng)時(shí)間使用氧化鋅還對(duì)仔豬產(chǎn)生毒副作用。鑒于諸多的不利因素，尋找一種高效的鋅源形態(tài)或更加有效的防止仔豬腹瀉的措施，顯得十分重要。

5.1 微膠囊包被技術(shù)

微膠囊技術(shù)是一種用成膜材料把固體或液體包覆形成微小粒子的釋放，減少其毒副作用。由于高劑量氧化鋅在仔豬的胃酸環(huán)境中與鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅（ZnCl2），使實(shí)際到達(dá)腸道的有效氧化鋅數(shù)量大大降低。若采用包被技術(shù)在氧化鋅芯材表面包上抵抗胃酸的包衣可實(shí)現(xiàn)延遲釋放，保持其在胃酸環(huán)境下的穩(wěn)定性，增加到達(dá)小腸的氧化鋅含量。因此，微膠囊包被氧化鋅產(chǎn)品可以大大減少氧化鋅的使用量，已成為一種新的研究開發(fā)熱點(diǎn)。

近年來(lái)，市場(chǎng)上出現(xiàn)了微囊氧化鋅產(chǎn)品，這種油脂包被的氧化鋅在減少氧化鋅使用量的同時(shí)，也能起到治療斷奶仔豬腹瀉（PWD）的效果（Kim 等，2010），還減少了環(huán)境污染。油脂組分保護(hù)了ZnO在胃中的吸收及化學(xué)變化，當(dāng)進(jìn)入腸道時(shí)，油脂包衣被脂肪酶分解，釋放出ZnO進(jìn)而發(fā)揮作用。目前，國(guó)內(nèi)不少?gòu)S家也相繼推出了包被氧化鋅產(chǎn)品?，F(xiàn)有的研究均認(rèn)為，低劑量的包被氧化鋅可以代替高劑量的氧化鋅，對(duì)斷奶仔豬具有良好的抗腹瀉和促生長(zhǎng)作用。這不僅降低了飼養(yǎng)成本，也在一定程度上保護(hù)了無(wú)機(jī)鋅源，并減少了對(duì)環(huán)境的污染，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

5.2 營(yíng)養(yǎng)調(diào)控

營(yíng)養(yǎng)因素，即飼糧品質(zhì)不能適應(yīng)仔豬斷奶時(shí)的消化生理特點(diǎn)是發(fā)生腹瀉的重要因素。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的許多試驗(yàn)研究表明，在引起仔豬腹瀉的諸多因素中，原發(fā)性因素在大多數(shù)情況下并不是各類細(xì)菌和病毒，而是由于生長(zhǎng)過(guò)程中的應(yīng)激因素影響腸道和黏膜免疫系統(tǒng)的正常生長(zhǎng)所導(dǎo)致的。因此，通過(guò)改善仔豬營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)預(yù)防和控制仔豬腹瀉的發(fā)生，也已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。

5.3 其他替代品

目前，堿式氯化鋅、甘露寡糖、抗菌肽等應(yīng)用于抗仔豬腹瀉方面的研究已有不少。有報(bào)道稱，相對(duì)于氧化鋅，堿式氯化鋅具有較高的生物學(xué)效價(jià)。有大量研究表明甘露寡糖可提高斷奶仔豬的生產(chǎn)性能，是通過(guò)改變胃腸道的微生物區(qū)系和減少腸道中的病原菌來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而抗菌肽主要通過(guò)破壞細(xì)胞膜來(lái)殺滅病原菌，極難產(chǎn)生耐藥性。近年來(lái)，Han等（2011）采用微膠囊包被技術(shù)將桉樹的中鏈脂肪酸（MCFA）進(jìn)行處理后，可以作為氧化鋅和抗生素的替代物應(yīng)用于斷奶仔豬，并認(rèn)為微膠囊中鏈脂肪酸可以作為仔豬的促生長(zhǎng)劑。另外隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米氧化鋅及納米蒙脫石等產(chǎn)品也相繼開發(fā)出來(lái)，作為高鋅替代品也可達(dá)到促生長(zhǎng)及抗腹瀉效果。

6 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)健康、安全的訴求提高，食品安全、動(dòng)物福利與環(huán)境保護(hù)已成為世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。因此在養(yǎng)豬領(lǐng)域，選用相關(guān)產(chǎn)品以防止仔豬腹瀉，應(yīng)基于安全、高效、環(huán)保等基點(diǎn)。高鋅對(duì)仔豬腹瀉的效果已經(jīng)得到認(rèn)可，但如何既能利用這一效果，又能避免高鋅使用帶來(lái)的諸多毒副作用，且保證用量符合國(guó)家相關(guān)法規(guī)是添加劑、飼料及養(yǎng)殖業(yè)共同關(guān)注的焦點(diǎn)。應(yīng)用微膠囊包被技術(shù)，將普通氧化鋅包被，開發(fā)包被氧化鋅產(chǎn)品時(shí)一種很好的選擇。其安全、穩(wěn)定、高效、添加劑量少，使用性價(jià)比高，使其逐漸成為飼料添加劑企業(yè)研究開發(fā)的方向，也可能將是飼料及養(yǎng)殖企業(yè)的選擇目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)（略）