高锌日粮对反刍动物的影响及在生产中的应用

文/付 瑶 王 俊 齐志国 郭江鹏

（北京市畜牧总站）

微量元素是构成动物机体组织的重要成分，参与机体的营养物质代谢，对提高饲料营养物质的利用率和预防营养缺乏病有着极其重要的意义。自1934年Todd等[1]发现锌为动物的必需元素以来，随着科学研究的不断深入，已有大量研究表明锌是动物体内200 种金属酶的组成成分，也是动物体内300 多种酶的特异性或非特异性的激活因子[2]。锌对反刍动物的采食量、生长发育、繁殖、免疫及奶牛泌乳性能的发挥有着重要影响。近年来，高锌日粮在动物生产中的应用和研究迅速发展，但在生产实践中，由于盲目追求高回报率造成了高锌日粮的滥用，损害了动物的健康。因而，科学合理的使用高锌日粮显得尤为重要。

1 锌的生理功能及吸收代谢

1.1 锌的生理功能

锌作为金属酶和金属蛋白的重要组成成分，广泛存在于反刍动物的血液、生殖器官、肌肉、肝脏和皮毛内，其生理功能主要有以下几点。

1.1.1 辅酶和激活剂

锌存在于体内300 种以上的酶之中，对酶具有催化分解和合成作用，能够稳定酶蛋白的四级结构，调节酶的活性[3]。

1.1.2 胰岛素的组成成分

锌具有稳定胰岛素分子结构的作用，可以避免受胰岛素酶的降解，并参与体内碳水化合物的代谢[4]。

1.1.3 调节基因表达和细胞分化、维持动物免疫系统的完整性

锌作为配基参与构成锌指蛋白和锌结合蛋白转录因子，调控基因表达，进而影响机体的多种功能，包括细胞分裂、增殖和生长、免疫等[5]。

1.1.4 维持生物膜的正常结构和功能

锌参与抗氧化酶的组成，能够防止生物膜遭受氧化损害和结构变形，且锌对膜中正常受体机能有保护作用[6]。

1.1.5 维持上皮细胞和被毛的正常形态、生长和健康

上皮细胞和被毛生化基础与锌参与胱氨酸和硫酸黏多糖的代谢有关[6]。

1.2 锌的吸收代谢

反刍动物锌的吸收部位，幼年时期主要在十二指肠；成年时期约有1/3在皱胃，其余在小肠。锌的吸收效率受日粮中锌含量、化学形式、机体状况以及日粮组成的影响。饲料中钙、磷、镁、铁、硒、钴、植酸、纤维素等过多或饱和脂肪酸缺乏都可能降低锌的吸收利用率。

反刍动物所采食的锌，构成酶的组分，参与代谢，或与一些非酶配合基形成复合物，进入小肠黏膜上皮细胞内浆膜面的受体上，与血浆里的白蛋白或运铁蛋白结合，经门脉循环运至肝脏。肝脏是锌代谢的主要器官，肝脏内的锌大部分与白蛋白结合，小部分与α-球蛋白结合，按比例分配到机体的各个组织中，多余的锌以锌硫蛋白的形式贮存于肝脏中[7]。运输到各组织器官的锌与肠道未吸收的锌一起随粪便排出，仅有小部分随尿排出[8]。

2 高锌日粮对反刍动物的影响及其在生产中的应用

2.1 高锌对反刍动物血液生化指标的影响

2.1.1 高锌对反刍动物血清锌水平的影响

日粮中的锌在胃和十二指肠被吸收后，进入血液循环，其吸收方式因剂量不同而变化。在低剂量时，主要是主动的载体转运过程，而在高剂量时主要为被动扩散过程[9]。大量的研究报道均说明，高锌日粮对血清锌含量有明显的影响，在一定剂量范围和时间内，日粮锌含量与血清锌水平存在正相关关系。在高锌对奶牛影响的研究中，芦春莲等[10]和欧阳建华等[11]均证明了此结论，前者在奶牛日粮中分别加锌300 mg/kg、500 mg/kg、800 mg/kg，结果表明血清锌含量与空白对照组相比，分别提高了65%、120.73%和162.31%；后者在奶牛日粮中分别添加150 mg/kg和300 mg/kg的无机锌和有机锌，结果表明无论添加有机锌还是无机锌均能很好地被奶牛吸收并转移到血液中去，有机锌能使血锌浓度更高。国外学者的研究也得出了相同的结论，发现日粮加锌后血浆锌的浓度随日粮添加的浓度增加而增加[8]。在高锌对肉羊影响的研究中，刘继兰等[12]通过在日粮中分别添加1 000 mg/kg、1 500 mg/kg、2 000 mg/kg的硫酸锌，结果发现随着日粮锌剂量的增加，肉羊血清锌水平大幅度提高。

2.1.2 高锌对反刍动物血清碱性磷酸酶活性的影响

锌是合成碱性磷酸酶必需的金属元素，也是其活性中心组成成分的激活因子[13]。大量研究表明，高锌可以提高单胃动物血清碱性磷酸酶活性[14]。在反刍动物中，李建国等[15]研究表明，在300 mg/kg、500 mg/kg、800 mg/kg日粮干物质的高锌范围内，高锌组奶牛血清碱性磷酸酶活性有增长趋势，但与空白对照组相比差异不显著；刘继兰等[12]在对肉羊的研究中发现，锌含量在1 000 mg/kg的情况下，能够明显促进血清碱性磷酸酶活性的增加，而高于此剂量有抑制作用。结果的差异性可能与不同动物、不同锌源有关，在进行分析时，应该结合实际情况。

2.2 高锌对反刍动物血液生理指标的影响

评价动物健康状况的两项主要指标为红细胞比容和血红蛋白含量。芦春莲等[15]研究表明给奶牛饲喂高锌日粮对血液内红细胞比容、血红蛋白含量没有显著影响，但日粮含锌871 mg/kg组稍有下降趋势，长期饲喂，可能发生中毒，并在文章讨论部分阐述，奶牛日粮含锌量为1 000 mg/kg和2 000 mg/kg时，血浆铜、血红蛋白含量和红细胞比容均会低于正常值，且随着试验期的延长，变化会加重。其余相关报道甚少，但至少明确了一点，过量的高锌水平会影响反刍动物的血液生理健康。

2.3 高锌对反刍动物泌乳性能和乳锌水平的影响

2.3.1 高锌对反刍动物泌乳性能的影响

高锌对反刍动物泌乳性能的影响方面，学者们得出了不同的结论。芦春莲和李建国等[10，16]研究表明，各高锌日粮组产奶量与空白对照组相比，产奶量有所提高，以300 mg/kg组提高最多，但差异不显著，高锌日粮对奶牛产奶量没有不利影响，Miller和Clifton[17]也得出了相同的结论。欧阳建华等[11]研究表明，无机锌试验组与空白对照组之间差异不显著，但有机锌试验组无论是添加150 mg/kg还是300 mg/kg，均可显著提高产奶量，说明有机锌对提高产奶量的作用高于无机锌。隋晨等[18]研究还发现在奶牛饲料中添加500 mg蛋氨酸锌可使产奶量提升10.7%，在奶牛精料补充料中添加200 mg/kg蛋氨酸锌，可使产奶量增加0.5 kg/头·天。在乳成分方面，王广银[19]在日粮中添加380 mg/kg蛋氨酸锌，结果表明试验组的乳蛋白显著提高，但乳脂率、乳糖、非脂乳固形物含量差异不显著，但也有研究认为适宜的高锌水平对牛奶中乳脂率、乳蛋白、乳糖及非脂固形物的含量均无显著影响[16，17]。

2.3.2 高锌对反刍动物乳锌水平的影响

高锌对反刍动物乳锌水平的影响上，井明艳等[20]研究发现奶牛日粮中添加600 mg/kg有机锌，乳锌含量为空白对照组的2.0～2.5倍，这与王磊等[21]、辛小玲等[22]的结论相似，他们认为在奶牛的基础日粮中添加醋酸锌和氨基酸螯合锌均能提高乳锌含量。同时，研究发现日粮加锌300 mg/kg、500 mg/kg、800 mg/kg，乳锌含量分别提高了66.91%、104.83%和115.70%[10]，这说明随着日粮中锌含量的增加，乳锌含量也随之增加，这与国外学者的研究结果一致[17]。但这些的报道中乳锌含量提高的程度不同，可能与锌的添加形式、日粮组成等有关。

2.4 高锌对反刍动物免疫功能的影响

锌不仅能诱导B淋巴细胞分泌免疫球蛋白从而起到抑菌作用，还能够阻断由铜、铁诱导的脂质过氧化反应，延迟氧化反应过程[23]。研究表明，高锌情况下，添加300 mg/kg、500 mg/kg锌，γ-球蛋白含量有升高趋势，但差异不显著，添加800 mg/kg锌能使B淋巴细胞的功能受损，导致免疫蛋白形成障碍，使机体免疫功能稍有影响[9]。同时，Kendall等[24]认为锌能够改善羔羊的体液免疫应答，提高羔羊血蓝蛋白抗体和IgG水平。但高锌对反刍动物免疫功能影响的报道甚少，还有待进一步考证。

3 小结

高锌日粮对反刍动物产生良好效果的同时，也带来的诸多毒副作用，如污染环境、动物依赖性、影响其他微量元素吸收而造成的缺乏症等。而农业农村部发布的《饲料添加剂安全使用规范》中仅对反刍动物饲料中锌的推荐量进行了规定，缺乏对最高限量的规定。因此在未来的研究中，需要饲料添加剂企业开发新的安全、高效、性价比高的产品，促进反刍动物日粮中锌的绿色、可持续使用。