日粮铜水平对育肥猪组织器官铜沉积及铜代谢的影响研究

蒙洪娇，姜海龙，朱世馨，惠铄智，孔祥杰，杨海天

（吉林农业大学动物科学技术学院，长春 130118）

日粮铜水平对育肥猪组织器官铜沉积及铜代谢的影响研究

蒙洪娇，姜海龙*，朱世馨，惠铄智，孔祥杰，杨海天

（吉林农业大学动物科学技术学院，长春 130118）

研究日粮铜对育肥猪组织铜沉积和粪铜代谢率的影响，本试验选择来源相同且体重相近（30±1.05）kg健康状况较好的杜长大三元杂交生长猪共24头，随机分为4组，每组3个重复，每个重复2头猪。4个处理组分别饲喂4种不同硫酸铜水平的试验日粮，将最低剂量组的铜添加量设定为10 mg/kg（对照组），试验组分别添加铜含量为45 mg/kg（1组），135 mg/kg（2组），225 mg/kg（3组）；添加后测定饲料中铜的实际含量分别为19.09 mg/kg(对照组)，53.60 mg/kg（1组），154.00 mg/kg（2组），250 mg/kg（3组）。结果表明：在试验期间，胃、脾、胰脏和淋巴结组织中铜含量在各个铜饲喂剂量下都处于较低水平，各组饲喂剂量之间差异不显著（P＞0.05）；各处理组间心、肝、肺脏铜含量差异显著（P＜0.05）；胫骨，肋骨、股骨骨质和股骨骨髓的积铜含量差异显著（P＜0.05）； 10 mg/kg（对照组）和45 mg/kg（1组）铜的消化率明显高于135 mg/kg（2组）和225 mg/kg（3组） (P＜0.05)， 但2，3组间铜的消化率差异极显著（P＜0.01）。结果表明，日粮中添加45 mg/kg的硫酸铜猪体内组织铜沉积率小，粪铜消化率高。

育肥猪；铜；组织器官

高量铜是一种慢性积累型毒素，有研究表明，动物排出的铜不仅污染人类赖以生存的环境，还会影响动物机体的各个组织器官和系统等。铜在动物体内分布广泛，其中，心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏等一些内脏器官，当铜的浓度达到饱和时，就沉积于骨骼中。所以，本研究针对猪体内不同组织器官内的分布沉积规律，通过火焰-原子吸收分光光度计法测定铜不同剂量下猪体各组织器官的铜分布情况。本研究旨在探讨日粮铜水平对猪组织器官中铜沉积量及铜代谢的影响，以期为育肥猪生产中铜的适宜添加量提供参数和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物

体重（30±1.05）kg健康状况较好的杜长大三元杂交生长猪共24头

1.1.2 铜盐化学纯五水硫酸铜

1.1.3 基础日粮

按照 NRC（2012）生长育肥猪 (30～60 kg)和（60～120 kg）两阶段配料，猪营养需要标准配制营养成分和营养价值。试验日粮以玉米、豆粕为主要原材料，对照组及各处理组日粮在铜水平(10 mg/kg)一定的条件下，其他各处理组铜含量分别为45 mg/kg、135 mg/kg、225 mg/ kg。详细日粮配方见表1：

1.2 试验方法

1.2.1 日粮处理

4个处理组分别饲喂4种不同硫酸铜水平的试验日粮，将最低剂量组的铜添加量设定为10 mg/kg（对照组），各组分别添加铜含量为45 mg/kg（1组），135 mg/kg（2组），225 mg/ kg（3组），添加后测定饲料中铜的实际含量分别为19.09 mg/kg(对照组)，53.60 mg/kg（1组），154.00 mg/kg（2组），250 mg/kg（3组）

1.2.2 饲养管理

所有猪饲养管理条件一致，单只笼养，粉料拌湿饲喂，日喂2次，自由饮水，试前统一注射疫苗。

1.2.3 试验期及测定项目

饲养试验预饲期7 d，正试期80 d，第70～73天从各组中选3头猪进行代谢试验，收集粪尿，测定其中的铜含量；第81天，每组选3头猪进行屠宰，测定脑、心、肝、毛、肾、胰、脾、肺、肋骨、胫骨、股骨骨髓、股骨骨质中铜的沉积量。

1.3 数据统计分析

数据经Excel软件进行处理，然后用SPSS19.0对数据软件进行方差分析，用Duncan法进行多重比较，判断其差异性。结果用平均数±标准差（X±SD）表示。

2 结果与分析

2.1 日粮铜水平对组织器官中铜沉积量的影响

2.1.1 铜在内脏器官中的分布与沉积

从表2可以看出：在育肥猪的7种组织器官中，肝铜存储量居第一位，在这些组织中铜沉积量随着饲料中铜浓度含量的增加，猪内脏器官中的铜含量呈现不同的变化趋势。其中，猪的肝脏、肾脏、心脏随着铜含量的增高呈明显上升趋势。除肝脏组织外，铜在动物肾脏组织富集程度较为明显，225 mg/kg硫酸铜组肾脏铜含量约为对照组铜含量的2.5倍，肺、胃和胰脏等组织器官内的铜富集程度稳定，饲料含铜量为10 mg/kg（对照组）时，7种组织器官对铜的沉积量较低。由纵向比较的结果可知，10 mg/kg剂量组下8种内脏组织的铜含量均无显著差异，当日粮中添加45 mg/kg、135 mg/kg这2个剂量组的硫酸铜，其肾脏的铜含量显著高于其他7种的内脏组织铜（P＜0.05），结果显示，肝脏的铜含量较高，其次是肾脏、心脏、脾脏，胰脏，当改用225 mg/kg高铜的饲料饲喂时，随着饲料铜含量的增加，肝脏的铜含量最高，其次是肾脏，说明肝脏对铜的富集量较高。

图1给出了各组织器官中铜含量在不同铜饲喂剂量下的直观结果。由图1可以看出，不同剂量组下猪内脏组织中的铜含量不同。低于国家标准下（≤25 mg/kg）的10 mg/kg的硫酸铜饲料饲喂，试验期间各组织器官中的铜含量基本一致；随着饲料中铜浓度的增加，铜在猪体内的各个内脏组织的分布出现了很大的差异性，肾脏中的铜含量在其他3组饲喂剂量下均显著提高，然而，铜的饲喂剂量增加到225 mg/kg时，这种差异较为明显，尤其是肾脏和肝脏显著高于其他组器官，心脏、肺脏、胃脏、脾脏等组织器官中铜含量在各个铜饲喂剂量下都处于较低水平，各组饲喂剂量之间无显著性差异。

2.1.2 铜在猪骨中的分布与积累

由表3可以看出，随着饲料中铜含量的增加，铜在猪骨中的沉积量呈逐渐上升的趋势，而胫骨、肋骨、骨质和骨髓中的含量之间有很大的差异性，当日粮中添加45mg/kg的硫酸铜时，股骨骨质的铜含量显著高于肋骨，胫骨和股骨骨髓的铜含量；日粮中添加135mg/kg和225mg/kg的硫酸铜时，股骨骨质与胫骨，肋骨和股骨骨髓铜含量差异显著（P＜0.05）。

由图2 我们可以更为直观地看出：随着饲料中铜饲喂剂量的逐步增加，除股骨骨髓，其他3种骨组织中铜浓度均表现出明显的增大趋势，股骨骨髓中铜含量的变化幅度最小，股骨骨质中铜含量的变化幅度最大，胫骨和肋骨中铜含量变化次之；在各个铜饲喂剂量下，股骨骨质中铜含量均为最高，肋骨中和胫骨中的铜含量稍低，股骨骨髓中铜含量远低于前三者。这说明，铜更容易在骨质中沉积，而在骨髓中的沉积量较少，这可能与骨髓的代谢活跃有关。

2.2 日粮铜水平对育肥猪铜代谢的影响

育肥猪体重30～120 kg时，对照组与225 mg/kg(3组)、135 mg/kg(2组)的硫酸铜组间的铜沉积率差异极显著(P＜0.01)；饲喂225 mg/kg的硫酸铜食入铜是对照组的7倍；沉积铜是对照组的10倍；粪铜是22倍；尿铜是13倍，对照组，1组和2组铜的消化率极显著高于3组（P＜0.01），因此，日粮中添加45mg/kg铜育肥猪的铜消化率最高。

表1 试验饲粮配方及主要营养指标（%，风干基础）

表2 育肥猪组织器官中的铜含量mg/kg

表3 不同铜饲喂剂量下猪骨中铜含量mg/kg

表4 30～120 kg猪铜消化率

图1 不同铜饲喂剂量下猪组织器官铜含量

3 讨论

3.1 日粮铜水平对育肥猪组织及骨骼铜沉积的影响研究

本研究结果表明，随着日粮硫酸铜含量的增加，猪组织器官中的铜含量均有不同程度的提高，说明铜在猪组织器官中都有富集，从富集的程度上看，不同组织器官中铜富集状况均有差异，骨骼、骨髓、肾脏等组织中铜的富集远远高于其他内脏组织，这与前人研究结果基本相符。有学者对铜的分布机制进行了初步研究。有研究结果表明，其中通过尿液排泄约15%；粪便排泄79%；被机体储存5%～7%，4%富集在骨骼。有研究证明，铜在动物各组织器官中分布并不均匀，约50%～70%的铜存在于肌肉及骨骼内，20%存在于肝，5%～10%的铜分布于血液中，微量的铜以酶的形式存在于组织中。这与本文研究结果一致，试验结果表明，铜在肌肉和骨骼内的蓄积量较大。

图2 不同铜饲喂剂量下猪骨中铜含量

3.2 日粮铜水平对育肥猪粪铜代谢率的影响研究

有研究结果显示，随着铜添加量的降低，粪铜含量也降低，但120 mg/ kg等剂量的硫酸铜和甘氨酸铜相比，甘氨酸铜组粪铜排出量大。有研究结果表明，饲喂250 mg/kg同等剂量高剂量硫酸铜和甘氨酸铜对猪的生长性能、粪铜代谢率等作用效果相同，高剂量有机铜不再比硫酸铜占优势。有研究试验结果表明，日粮中添加45 mg/kg的硫酸铜极显著降低了粪便中铜的含量，225 mg/kg的硫酸铜显著升高了粪便中铜的含量。有试验表明，饲料中添加硫酸铜50 mg/kg时铜排泄量较低。有试验表明，随着甘氨酸铜添加量的降低粪中铜的排泄量呈降低趋势，粪铜含量甘氨酸铜各组与250 mg/kg硫酸铜组相比差异不显著。本试验中粪铜残留量随铜添加量显著增加且差异显著。

4 结论

本研究结果表明，铜主要富集在猪肝脏、肾脏、心脏、脾脏、股骨骨质、股骨骨髓、肋骨，而在胰脏、肺脏和淋巴结等组织器官中富集程度较低。本试验说明，日粮中添加45 mg/ kg的硫酸铜猪体内组织铜沉积率小，粪铜消化率高。

略，若需要可向作者索取。

2017-03-04)

吉林省科技发展计划项目(20150203010NY)

蒙洪娇（1991-），女，吉林松原，硕士研究生，研究方向：动物营养与饲料科学，

E-mail：hongjiaomeng@163.com

*通信作者：姜海龙（1971-），男，吉林长春，博士，副教授，研究方向：动物营养与饲料科学，

E-mail：hljiang@jau.edu.cn