日粮锌源和添加水平对断奶仔猪组织锌及粪便排泄锌含量的影响

张彩英 曹华斌 胡国良 郭小权 罗军荣 李 麟 黄爱民 陈宝玉

锌是动物机体维持生命活动所必需的微量元素之一，锌在维持免疫系统的正常发育和功能方面所起的重要作用已被许多研究所证实[1-3]。锌缺乏会导致免疫系统失调、体液免疫功能下降、免疫记忆力下降等。研究表明，在断奶仔猪的日粮中添加高剂量的锌，能明显改善断奶仔猪消化机能和食欲，提高仔猪的生长性能[4-6]，有效地防制仔猪断奶综合征。因此，锌作为继铜、砷之后发现的又一高效微量元素促生长添加剂，被广泛应用于生产实践[7-8]。断奶仔猪的饲养是养猪生产中非常重要的环节。在养猪生产中，仔猪断奶时因心理、环境、营养等发生变化，容易出现应激反应，导致腹泻、生长缓慢等综合征，严重危害仔猪生产。因此，在现代养猪业中，通常在断奶仔猪日粮中添加高剂量的锌来防制仔猪断奶综合征。

随着日粮中高锌添加的日益普及，高锌带来的问题也随之出现。一是高锌日粮使畜禽体内一些组织器官内含锌量远远高出正常水平，从而影响畜产品质量；二是大量锌随饲粮进入动物体内后未被吸收便排出体外，对环境造成污染。为了减少高锌在畜产品中的残留和对环境的污染，动物营养学家们正在努力尝试以低剂量的有机锌替代高剂量无机锌，而取得相同或更好的促生长效果。多数学者认为，蛋氨酸螯合锌的生物学效价高于其他形式的锌源。本试验以21日龄“杜×长×大”三元杂交的断奶仔猪为试验对象，探讨日粮锌源及水平对断奶仔猪组织锌沉积和粪中锌排泄的影响，为进一步研究锌的生物学效应、高锌日粮对断奶仔猪促生长的作用机制、日粮高锌是否会导致环境污染、断奶仔猪日粮锌的适宜添加浓度与添加时间等提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物的选择与分组

试验选用21日龄“杜×长×大”三元杂交断奶仔猪40头，按公母各半，体重相近，同一圈中每头仔猪尽可能来自不同母猪的原则，随机分成4组（Ⅰ～Ⅳ组），每组2个重复，每个重复5头猪。

1.2 试验基础日粮

试验基础日粮参照美国NRC（1998）断奶仔猪营养需要配合而成，基础日粮组成及营养水平见表1。

表1 基础日粮配方及营养水平

1.3 试验设计

在基础日粮基础上分别饲喂添加氧化锌（以锌量计）Ⅰ组（对照组）100mg/kg、Ⅱ组 3 000mg/kg；蛋氨酸锌（以锌量计）Ⅲ组100mg/kg、Ⅳ组300mg/kg，日喂4次，猪群自由采食、饮水。预试验7 d，正式试验42 d。

1.4 样品的采集与保存

1.4.1 组织样品

在试验第21、42 d清晨，各组随机选取2头仔猪(公母各半)，称重后屠宰，屠宰前在自由饮水条件下禁食24 h。颈静脉放血，开膛取脾脏、胸腺、肠系膜淋巴结、十二指肠、肾脏和肝脏。各组织用超纯水洗涤后，分别取同一部位肝脏、肾脏、脾脏、十二指肠和肠系膜淋巴结样品约5 g，烘干后装于洁净的青霉素瓶中，置干燥器中保存，用于组织微量元素Zn和Cu的测定。

1.4.2 粪便样品

在试验的第 1～7 d 及第 14、21、28、42 d 早上，随机采集各组仔猪粪便样品3份，每份约50 g，在烘箱中烘至恒重，用玻璃棒粉碎混匀，每份粪样定量称取1 g装入经过双蒸水处理过的干燥洁净青霉素瓶中，置干燥器中保存，用于粪样Zn含量的测定。

1.5 检测方法

1.5.1 样品前处理

将恒重的组织器官、粪便用湿法消化法消化，过滤定容。具体方法如下：准确称取0.5 g样品于三角烧瓶中，用少量超纯水润湿后加20 ml硝酸，混匀，盖上表面皿放置过夜，置于可调电炉上低温消煮至近干，若样品未溶解完全则继续加硝酸消煮直至近干为止。再加入2 ml高氯酸，加热，待冒白烟溶液未干前停止加热。将溶液无损失地转移到100 ml容量瓶中，用超纯水定容至刻度均匀待测，并作空白。

1.5.2 测定

0.000 、0.500 、1.000、3.000、4.000mg/kg 标准样检测，绘制标准曲线，每次测得R2=0.999 9时进行样品的测定。其中仪器工作条件为：波长213.8 nm，灯电流2.00 mA，狭缝0.2 nm，乙炔流量1.8 L/min，负高压328 V。

用日本产的原子吸收光谱仪（HITACHI Z 800）测定样品中Zn和Cu的含量。

1.6 数据处理与分析

数据均以平均值±标准差（M±SD）表示，差异显著性分析采用DPS统计软件。

2 结果

2.1 组织中Zn含量（见表2）

由表2可以看出，在第21、42 d，脾脏和淋巴结Zn含量各组间差异不显著（P＞0.05），十二指肠、肾脏和肝脏Zn含量Ⅱ组极显著高于Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组（P＜0.01），十二指肠和肝脏Zn含量（21 d）Ⅳ组显著高于Ⅰ、Ⅲ组（P＜0.05 或 P＜0.01）。在第 21、42 d，Ⅱ组肝脏Zn含量分别是Ⅰ组的12.04、13.24倍，Ⅳ组肝脏Zn含量分别是Ⅰ组的2.39、2.85倍。

2.2 粪便中Zn含量（见表3）

由表3可以看出，试验开始时，各组粪便Zn含量差异不显著（P＞0.05）。试验日粮饲喂1 d后，各组粪便Zn含量均有不同程度的提高，Ⅱ组提高了6～7倍，Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ组分别提高了47.9%、53.7%和94.8%，Ⅰ、Ⅲ组之间差异不显著（P＞0.05），Ⅱ组极显著高于Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ组（P＜0.01）。随着时间的推移，各组粪便Zn含量均有所提高，Ⅰ组第4 d达到最高点，随后有所下降，第21 d后再次上升；Ⅱ组粪便Zn含量最高，第7 d达到高点，随后有所起伏，第42 d达到最高点；Ⅲ组粪便Zn含量第4 d达到最高点，但始终低于Ⅰ组（对照组）；Ⅳ组第5 d达到高点，然后有所起伏，第42 d达到最高点。

表2 组织中Zn含量（mg/kg）

表3 粪便中Zn含量（mg/kg）

3 讨论

本试验结果表明，日粮中添加锌对脾脏、淋巴结内锌含量并没有很大的影响，试验第21 d时，高剂量氧化锌（3 000mg/kg锌）组十二指肠和肾脏锌含量分别是对照组的2.78倍和1.49倍；第42 d时，分别是对照组的8.68倍和2.73倍。而添加蛋氨酸锌的两组十二指肠和肾脏锌含量均低于高剂量氧化锌组，且蛋氨酸锌来源的100mg/kg锌组低于300mg/kg锌组。这说明仔猪十二指肠和肾脏中的锌含量与日粮中锌的添加水平有关。

肝脏是动物机体内锌贮存与代谢的主要场所之一，其中的锌含量可作为动物机体中锌含量的一个显著性指标。Hill等[9]报道，高锌可使肝脏锌含量极显著升高。在本试验第21、42 d，高剂量氧化锌（3 000mg/kg锌）组肝锌含量分别是对照组的12.04倍和13.24倍，蛋氨酸锌（300mg/kg锌）组肝脏锌含量分别是对照组的2.39倍和2.85倍。相同剂量锌添加时，蛋氨酸锌组的肝脏锌沉积量要高于氧化锌组。

从本试验结果可知，高锌使肝脏、肾脏和十二指肠锌含量极显著升高，脾脏、淋巴结锌含量各组间差异均不显著，这与丁小玲等[10]报道相一致。这可能与各脏器对锌的衡稳态调控阈值有关。

本试验发现，试验第42 d时，3 000mg/kg锌（氧化锌）组、300mg/kg锌（蛋氨酸锌）组和100mg/kg锌（蛋氨酸锌）组粪便中锌含量分别是100mg/kg锌（氧化锌）组的12.09、2.15和0.86倍，仔猪粪便锌含量随日粮锌水平的增加而升高，这与郭小权等[11]报道一致。日粮中添加相同锌水平的氧化锌组和蛋氨酸锌组相比，蛋氨酸锌组粪锌含量低于氧化锌组。这可能是因为无机锌离子难以通过富含负电荷的肠壁内膜，在肠道内形成阻力，妨碍吸收，从而形成沉积随粪便排出体外。这使得无机锌的生物利用率大为降低，然而螯合锌分子呈电中性，避免了肠道中电荷的阻碍作用，无沉积现象，提高了螯合锌的生物利用率。

由于日粮高锌的添加，仔猪排泄的粪便中锌残留量很高，会对周边环境造成很大污染。因此，建议只在断奶早期使用高剂量氧化锌，或用蛋氨酸锌替代，在满足仔猪生长需要的情况下尽量降低锌的添加。日粮高锌不仅会对周边环境产生严重污染，而且会造成动物组织锌沉积过多，从而影响畜产品质量。日粮中添加含相同剂量锌的氧化锌和蛋氨酸锌相比，蛋氨酸锌组可明显降低猪排泄粪便中的锌含量。因此，高效、低成本有机锌的开发和利用具有广阔的前景。

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