不同锌源对产蛋后期蛋鸡锌沉积、碳酸酐酶活性、蛋壳钙含量、蛋壳质量和生产性能的影响

陆红新， 薛雅婕， 杨剑锋， 王永侠， 刘金松， 汪新标*

（1.桐乡市乌镇镇农业经济服务中心，浙江嘉兴 314501；2.浙江农林大学动物科技学院·动物医学院，浙江杭州 311300；3.桐乡市宏盛禽业有限公司，浙江嘉兴 314501；4.浙江惠嘉生物科技股份有限公司，浙江湖州 313300）

蛋壳质量是衡量鸡蛋品质的一项重要指标，是鸡蛋重要的经济性状与外观性状，事关蛋鸡产业的根本效益。产蛋后期蛋壳质量下降，是蛋鸡养殖过程中亟待解决的重要问题（赵国先等，2017）。锌是维持生命体正常运转所必需的微量元素之一，同时也是蛋壳钙化过程中的关键酶碳酸酐酶（CA）的辅助因子（齐茜，2019；朱鹰鹏，2017）。碳酸酐酶主要位于蛋壳腺，可催化血液中的二氧化碳和水分子形成碳酸氢根离子，其可与蛋壳腺分泌的钙离子结合生成碳酸钙，构成蛋壳的主要成分。产蛋后期蛋鸡老龄化导致机体对饲粮中锌的吸收利用率下降，进而影响蛋壳质量。因此，在产蛋后期蛋鸡饲粮中补锌，可改善蛋壳质量。张亚男等（2013）研究表明，基础饲粮中添加硫酸锌（ZnS）可改善54～62周龄海兰灰蛋鸡蛋壳的超微结构，使蛋壳晶体更加致密，提高蛋壳厚度，减少蛋壳表面裂缝。Qiu等（2020）的研究显示，基础饲粮中添加氨基酸螯合锌可有效提高50周龄海兰白蛋鸡血清中的CA活性，从而改善蛋壳强度。

饲用锌源主要分为无机锌和有机锌，常用无机锌源为ZnS，有机锌主要包括葡萄糖酸锌、柠檬酸锌、丙酸锌、蛋氨酸螯合锌（Zn-Met）、赖氨酸螯合锌和甘氨酸螯合锌等（冯江，2009）。与无机锌相比，有机锌具有用量少、吸收率高、生物活性强和环境污染小等特点（刘西萍等，2014）。另一方面，特别是近年来，为了更好地利用鸡舍设备和降低生产成本，家禽养殖业提出延长蛋鸡和种鸡（包括肉种鸡和蛋种鸡）淘汰周龄的方案，即将淘汰周龄从传统意义上72周龄延长至80周龄，甚至延长至100周龄。因此，本试验拟以70周龄海兰褐蛋鸡为研究对象，Zn-Met为有机锌源，无机锌ZnS为对照，比较研究不同锌源对产蛋后期蛋鸡锌沉积、CA活性、蛋壳钙含量、蛋壳质量和生产性能的影响，以期为Zn-Met的产业化开发及在饲料中的科学应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 硫酸锌（ZnSO4·7H2O），纯度99%，购于国药集团化学试剂有限公司；Zn-Met，纯度96%，购自挪瓦玛翠斯国际贸易（上海）有限公司。

1.2 试验动物及饲粮 选取健康且体重相近的同一批次68周龄海兰褐蛋鸡，预试验2周，按照产蛋率基本一致的要求，随机分为2组，即ZnS与Zn-Met组，每组6个重复，每重复12只鸡，共计144只，开始为期10周的正式试验。基础饲粮参照NRC（1994）配制，其组成与营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

1.3 饲养管理 蛋鸡采用立体3层笼养，密度为2只/笼，每重复间隔开一个笼位。每日喂料3次，粉料自由采食，乳头式饮水器自由饮水，16 h光照。其他按常规饲养管理和免疫程序进行。

1.4 鸡蛋样品采集与指标测定

1.4.1 生产性能 试验期间，每日以重复为单位记录死鸡数和产蛋个数（包括破蛋和软壳蛋数），准确称量总蛋重（包括破蛋和软壳蛋；破蛋蛋黄流出的，不计在内），同时统计蛋鸡采食量，试验结束后以重复为单位计算产蛋率、软破蛋率、平均蛋重、日均采食量和料蛋比。

产蛋率/%=总产蛋数/鸡只数×试验天数×100；

软破蛋率/%=软壳蛋和破蛋总数/总产蛋数×100；

平均蛋重/g=总蛋重/总产蛋数；

日均日采食量/g=总耗料量/鸡只数×试验天数；

料蛋比=总耗料量/总蛋重。

1.4.2 蛋品质 分别于正式试验第5和10周周末，采集鸡蛋样品各一次，每次每个重复选取6枚（不含破蛋、软蛋和不合格蛋）接近平均蛋重的鸡蛋，用于测定蛋品质和蛋壳钙含量。蛋形指数：利用蛋形指数测定仪（以色列NFN385）进行测定，测量鸡蛋最大纵径和横径，取纵径与横径之比为蛋形指数。蛋壳厚度：采用日本三丰数显厚度表（型号547-301）进行测定，采用三点法测量，分别测量鸡蛋的钝端、中部和尖端（精确到0.01 mm），最后取其平均值。蛋壳强度、蛋白高度、哈夫单位和蛋黄颜色：采用高精度蛋品质分析仪（型号DET-6 000）进行测定。

1.4.3 蛋壳中钙含量测定 蛋壳中钙含量用国标高锰酸钾滴定法测定（GB/T 6436-2002）。

1.5 屠宰试验 正式试验结束后，每重复随机选取2只接近平均体重的鸡，每组12只，共24只，禁食（不禁水）12 h后进行翅静脉采血5 mL于促凝管中，以3500 r/min离心10 min分离血清。采血后，用戊巴比妥钠（50 mg/kg）麻醉鸡并剖检，取肝脏和蛋壳腺。血清、肝脏和蛋壳腺样品于-80℃保存，用于后续相关指标的测定。

1.5.1 锌含量测定 使用浓硝酸对样品进行消化处理（110℃，72 h），消化液冷却后用超纯水将其稀释至适当浓度，然后采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）进行分析测定，同时用超纯水和标准参照物（DORM-4，鱼蛋白微量金属标准物质）做空白对照和标准参照物对照。

1.5.2 碳酸酐酶活性测定 碳酸酐酶活性采用南京建成生物工程研究所ELISA试剂盒进行测定。

1.6 数据统计与分析 采用SPSS 25.0统计软件中的独立样本t检验对数据进行统计分析，结果用“平均值±标准差”表示，以P＜0.05为差异显著性判断标准。

2 结果

2.1 不同锌源对血清、肝脏和蛋壳腺锌含量的影响 由表2可知，ZnS组相比，Zn-Met组血清、肝脏和蛋壳腺中锌含量提高（P＜0.05），分别提高了13.22%、10.36%和11.73%。

表2 不同锌源对血清、肝脏和蛋壳腺锌含量的影响

2.2 不同锌源对血清、肝脏和蛋壳腺碳酸酐酶活性的影响 由表3可见，Zn-Met组血清、肝脏和蛋壳腺CA活性较ZnS组提高（P＜0.05），分别提高了15.01%、10.74%和10.37%。

表3 不同锌源对血清、肝脏和蛋壳腺碳酸酐酶活性的影响ng/mL

2.3 不同锌源对蛋壳钙含量的影响 由表4表明，Zn-Met组蛋壳钙含量比ZnS组提高了3.72%（P＜0.05）。

表4 不同锌源对蛋壳钙含量的影响%

2.4 不同锌源对蛋品质的影响 由表5可知，与ZnS组相比，Zn-Met组试验第5周和10周鸡蛋的蛋壳强度和蛋壳厚度提高（P＜0.05），第5周蛋壳强度和蛋壳厚度分别提高了8.51%和5.26%，第10周蛋壳强度和蛋壳厚度分别提高了13.10%和7.89%。蛋形指数、蛋白高度、哈氏单位和蛋黄颜色ZnS组与Zn-Met组之间差异不显著（P＞0.05）。

表5 不同锌源对蛋品质的影响

2.5 不同锌源对生产性能的影响 由表6可见，全期产蛋率、平均蛋重、平均日采食量、料蛋比及软破蛋率均不受饲粮中添加ZnS和Zn-Met的影响（P＞0.05）。Zn-Met组软破蛋率比ZnS组降低了78.95%（P＞0.05）。

表6 不同锌源对生产性能的影响

3 讨论

3.1 锌沉积 动物从饲粮中摄取的锌经消化吸收进入血液，与血清蛋白结合后通过血液循环运输至各组织器官沉积（张玲，2017）。牛现绣等（2018）研究表明，与ZnS相比，Zn-Met可显著提高生长育肥猪血清锌含量。丁小玲等（2010）研究发现，较之氧化锌，饲粮中添加Zn-Met可有效促进断奶仔猪体内锌沉积，提高机体对锌的利用效率。荆佳林等（2021）的研究发现，羟基蛋氨酸螯合锌（MHA-Zn）较ZnS可显著提高66周龄哈伯德肉种母鸡血清锌含量。本试验结果表明，与ZnS相比，饲粮添加Zn-Met可显著提高血清、肝脏和蛋壳腺锌含量，这与上述研究结果相一致。造成此结果的原因可能是与ZnS相比，Zn-Met具有更高的吸收率（Zhang等，2017）。氨基酸螯合锌中锌离子被封闭在螯合物的螯环内，形成了稳定的化学结构，这种环状结构使分子内电荷趋于中性，可防止锌离子与饲料中的草酸盐和植酸盐等形成难以吸收的螯合物，使其具有较高的吸收率；而ZnS易与其他微量元素（如铁和锰）形成拮抗，吸收利用率比较低（董晓慧等，2003）。

3.2 碳酸酐酶活性与蛋壳钙含量 蛋壳形成于输卵管远端的子宫部部位，其主要成分是碳酸钙。碳酸酐酶是蛋壳形成过程中的关键酶，主要位于蛋壳腺管状腺中。蛋壳钙化开始时，呼吸作用获取的二氧化碳与水分子在CA催化作用下缩合形成碳酸氢根离子，其与蛋壳腺上的钙离子结合形成碳酸钙。锌是CA重要组成部分和辅助因子，失去锌的脱辅基CA则不具备催化活性，锌离子浓度的高低会影响CA活性（陈薇珊，2011）。Li等（2019）研究发现，饲粮中添加Zn-Met较ZnS可显著提高50周龄海兰褐蛋鸡血清CA活性、蛋壳厚度和蛋壳强度。Min等（2018）研究表明，与ZnS组相比，MHAZn组72周龄海兰灰蛋鸡肝脏CA活性和蛋壳钙含量显著提高。本试验结果表明，与ZnS组相比，Zn-Met组血清、肝脏和蛋壳腺中CA活性及蛋壳钙含量显著提高，这与上述研究结果一致。本试验结果说明，Zn-Met较ZnS可通过提高蛋壳腺CA活力，促进蛋壳碳酸钙形成，进而提高蛋壳钙含量。

3.3 蛋品质 蛋壳强度和蛋壳厚度是反映蛋壳质量的重要指标（徐淼等，2021）。本试验结果表明，Zn-Met较ZnS显著提高了试验第5周和第10周的蛋壳厚度和蛋壳强度，但蛋形指数、蛋白高度、哈氏单位和蛋黄颜色均不受饲粮中添加不同锌源的影响，这与Li等（2019）和Behjatian等（2021）的研究结果一致。造成此结果的可能原因在于Zn-Met较ZnS显著提高了蛋壳腺锌沉积，进而引起蛋壳腺CA活性提高，从而促进碳酸钙形成和蛋壳钙含量的提高，最终增加了蛋壳厚度，导致蛋壳强度的提高，但具体的作用机制还有待近一步研究。

3.4 生产性能 蛋鸡产蛋后期，卵巢机能开始衰退，卵巢内膜萎缩，发育卵泡减少，闭锁卵泡增多，卵巢易感染炎症，进而造成产蛋性能降低（Zakaria等，1983）。锌作为铜锌超氧化物歧化酶的重要组成成分，可通过增强机体抗氧化能力，减少活性氧自由基对卵巢的损伤作用，从而延缓卵巢功能的衰退（Afshar等，2018）。本试验结果表明，生产性能并不受饲粮中添加Zn-Met和ZnS的影响，对此现象可能的解释是Zn-Met和ZnS在体内造成的锌沉积差异并不足以对卵巢的抗氧化产生显著的影响，但具体的作用机理有待进一步探讨。但本试验研究结果发现，与ZnS组相比，Zn-Met组有降低软破蛋率的趋势，这与Min等（2018）的研究结果一致。与ZnS组相比，Zn-Met组蛋壳厚度和蛋壳强度的提高是造成软破蛋率降低的主要原因。

4 结论

与ZnS相比，饲粮中添加Met-Zn可促进产蛋后期蛋鸡体内锌沉积，进而提高蛋壳腺碳酸酐酶活性和蛋壳钙含量，由此蛋壳厚度和蛋壳强度有效改善，最终降低软破蛋率。