纳米氧化锌对断乳仔猪生长性能和粪锌排泄量的影响

方桂友 张仁标 邱华玲 董志岩 林 勤

（1.福建省农业科学院畜牧兽医研究所 福州 350003；2.福建省闽侯县荆溪镇农业服务中心 福建闽侯 350100）

锌是动物体的必需微量元素，分布于动物机体的各种组织中，是许多酶的组成部分，如碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、DNA 合成酶等100 多种重要酶，而且是许多金属酶的活化剂，由于其在体内广泛的生理生化功能而被称为“生命元素”，它在蛋白质、碳水化合物、脂肪和核酸代谢中起重要作用［1］。

研究发现，高锌（2 400～3 000 mg/kg）日粮可控制仔猪因大肠杆菌引发的腹泻，并能提高仔猪采食量和生长速度［2］，仔猪也不表现出锌中毒及机体受到损伤的症状。高锌日粮在断乳仔猪日粮中得到广泛应用，并带来巨大的经济效益。但是高锌给仔猪和环境带来的负面作用也是不可忽视的。长期应用高锌日粮会降低钙、铁、铜、锌、硒等微量元素的吸收利用，导致铁、铜继发性缺乏，出现贫血，肌肉营养不良（硒吸收下降），抑制机体免疫器官增重及降低巨噬细胞吞噬能力等，导致生长受阻［3］。由于氧化锌的生物学利用率低，猪饲料中大部分锌随粪便排泄到环境中，一方面直接进入猪场周边的水体和土壤，另一方面通过粪便有机肥污染土壤，并通过“土壤-农作物”系统进入食物链，影响农作物品质，危害人体健康［4］。因此，国外早已限制动物高锌的使用，荷兰已经规定不允许在日粮中使用高锌来促进动物生长，美国规定仔猪饲料中锌的含量不允许超过500 mg/kg。纳米氧化锌作为一种纳米材料，具有高效的生物学活性、吸收率高、抗氧化能力强、安全稳定等特性，是目前理想的锌源［5］。纳米氧化锌在断乳仔猪日粮中添加量少，能强烈吸附霉菌毒素和胃肠道产生的毒素，杀菌能力强，减少仔猪腹泻，促进生长，对环境污染少。本试验研究纳米氧化锌代替高剂量普通饲料级氧化锌对仔猪生长性能和粪锌排泄量的影响，初步筛选出适宜的纳米氧化锌用量，探寻纳米氧化锌在断乳仔猪饲料中应用的可行性。

1 材料与方法

1.1 试验动物的选择和管理 饲养试验分别于2013年4月在福建优康种猪科技开发有限公司猪场进行。选择体重为（7.5±1.0）kg的去势杜长大公猪15 头，根据体重将试验猪分为3个处理，每个处理5个重复，每个重复1 头猪。预试期3 d，预试期结束时个体称重并挂耳牌后进入试验期，试验期为20 d。预试期间，进行必要的免疫、驱虫、保健。日投喂料4 次，自由采食粉料，自由饮水。

1.2 试验设计 参照NRC 猪营养需要，设计三种饲料配方，处理1 组添加（3 000 mg/kg）普通饲料级氧化锌，处理2 组添加250 mg/kg 纳米氧化锌，处理3 组添加500 mg/kg 纳米氧化锌。试验用三氧化二铬作外源指示剂，添加量为0.5%。试验期20 d，在试验第18～20 d，全天全量收集猪粪，每头猪当天收集的粪样即进行烘干处理。

1.3 饲粮配方日粮配方及营养水平见表1。

表1 基础日粮的组成及营养水平

1.4 测定指标 试验开始时空腹称量试验猪个体始重，试验结束时称量试验猪个体未重，称重前一天晚上8：00 时停食，只供饮水。试验结束时统计每头猪的耗料量和猪只生长情况，计算平均日增重、料重比和每增重1 kg的饲料成本。粪样测定参照NY/T305.2-1995 有机肥料锌的测定方法，计算粪锌的减排率。

1.5 数据分析 试验数据以平均数±标准差表示，使用SPSS17.0 统计软件进行方差分析，差异显著性用Duncan 进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 纳米氧化锌对断乳仔猪生长性能的影响 由表2 结果可知：试验猪初始均重各处理间差异不显著（P＞0.05）；处理3 组的日增重比处理1 组提高5.41%，差异不显著；处理3 组的日增重比处理2 组提高8.33%，差异显著（P＜0.05）；处理1 组的日增重比处理2 组提高2.78%，差异不显著。料重比方面，处理3 组分别比处理1 组和处理2 组降低3.61%、4.19%，处理3 组的料重比有改善的趋势，处理1 组比处理2 组降低0.6%，各处理间差异均不显著（P＞0.05）。

表2 纳米氧化锌对断乳仔猪生长性能的影响

与高剂量的普通氧化锌相比，纳米氧化锌添加量少，每千克饲料添加500 mg 纳米氧化锌能提高断乳仔猪的生长速度，改善料重比。

2.2 纳米氧化锌对断乳仔猪粪锌排泄量的影响试验结果见表3，处理2 组和处理3 组的粪锌排出量比处理1 组分别降低91.47%、82.85%。猪饲喂高锌日粮，日粮中的锌绝大部分从粪中排出（处理1 组的粪锌排泄率高达97.13%），未被利用，对环境造成严重污染。

表3 纳米氧化锌对断乳仔猪粪锌排泄量的影响

2.3 经济效益分析 从表4 可知：处理3 组（纳米氧化锌500 mg/kg）断乳仔猪每增重1 kg的饲料成本最低，可比处理1 组（3 000 mg/kg 普通饲料级氧化锌）减少0.29 元，比处理2 组（250 mg/kg 纳米氧化锌）减少0.28 元。处理2 组比处理1 组少花0.01元。处理3 组（500 mg/kg 纳米氧化锌）可降低增重饲料成本，而且还可大幅减少锌对环境的污染。

表4 经济效益分析表

3 讨论与结论

纳米氧化锌其粒径40～80 nm，能通过胃肠道黏膜直接渗透吸收，吸收速度和生物利用率大大提高，与普通的饲料级氧化锌相比，纳米氧化锌的使用量大大减少；能强烈吸附霉菌毒素和胃肠道产生的毒素，能与多种有机物发生氧化反应（包括细菌内的有机物）［6］，杀菌能力强，减少断乳仔猪腹泻的发生率；抗氧化和清除自由基的能力强，保护细胞膜结构和功能修复分子损伤，能显著刺激生物体的细胞、体液、非特异性免疫功能，增强断乳仔猪的免疫力，改善断乳仔猪生长发育，提高日增重，降低料重比。

试验中将纳米氧化锌的用量降低到500 mg/kg，与处理1 组相比，仔猪的日增重增加5.41%（P＞0.05），料重比降低4.07%（P＞0.05），这与杨治平等的报道相一致［7］，断乳仔猪每增重1 kg的饲料成本减少0.29 元，与普通的饲料级氧化锌相比，纳米氧化锌的使用量大大减少。当纳米氧化锌的用量进一步降低到250 mg/kg 时，与处理3 组相比，仔猪的日增重降低7.69%（P＜0.05），料重比增加4.38%（P ＞0.05），每增重1 kg的饲料成本增加0.28 元，从经济效益来说，适宜的纳米氧化锌使用量为500 mg/kg。纳米氧化锌无毒、无味、对皮肤无刺激性，添加纳米氧化锌500 mg/kg 时，与添加3 000 mg/kg 普通氧化锌相比，由于添加量少，粪锌的排出量降低82.25%，纳米氧化锌比表面积大，能吸附氨、废水中有机物等至其表面，并利用其粉末在阳光下有极强的化学活性，高强度吸收紫外光进行光催化降解这些物质，净化猪场空气和污水，降低对环境的污染，并且能提高仔猪的日增重，改善料重比，减少仔猪增重饲料成本，取得较好的经济和生态效益，纳米氧化锌在饲料行业的应用前景非常广阔。

［1］张革.生命元素锌与动物营养［J］.饲料工业，1993，14（12）：1-3.

［2］Carlson M S，Hoover S L，Hill G M.Effect of pharmacological zinc on intestinal metallothionein concentration and morphology in nursery pig ［J］.J Anim Sci，1998，76（suppl.2）：53.

［3］王建辉，康琳.猪饲料中高铜、高锌的危害［J］.当代畜禽养殖业，2003（9）：40-42.

［4］杨定清，傅绍清.施用高锌猪粪对土壤环境污染的影响［J］.四川环境，2000，19（2）：30-31，34.

［5］刘艳.纳米氧化锌对生物体的毒理学效应研究［D］.天津：天津理工大学，2009.

［6］马吉锋，马玉龙，任红燕.纳米氧化锌在动物生产中的应用研究［J］.饲料工业，2006，27（4）：48-49.

［7］杨治平，孙丽萍.纳米氧化锌对早期断乳仔猪生产性能的影响［J］.山西农业科学.2006，34（3）：74-76.