纳米ZnO 和盐霉素对幼兔小肠黏膜结构的影响

王栋梁，庞全海

（1.朔州职业技术学院，山西朔州 036002；2.山西农业大学，山西晋中 030801）

饲用盐霉素后引发的一系列问题已日益被人们所重视，生产替代抗生素的饲料添加剂符合人类对美好生活需求，且具有经济社会意义。其中纳米ZnO 有望成为一种良好的替代品。在促进育肥兔生长发育上，王栋梁等[1]研究表明，25mg/kg纳米ZnO 可以增加小肠肠绒毛的表面积，促进消化吸收，改善黏膜结构。王建辉等[2]研究表明，纳米ZnO 能显著提高仔猪日增重10%以上，明显降低料肉比、腹泻率，经济效益优于普通ZnO。马吉锋[3]发现，仔猪料中添加晶锌蓓（钠米锌）300mg/kg，仔猪日增重、料肉比和腹泻率完全可以达到或超过3000mg/kg 高锌的效果。饲料中添加的纳米ZnO 发挥作用取决于其在胃肠道吸收的消化吸收率，而胃肠黏膜形态结构的完整性是其根本保证。本试验比较了纳米ZnO 与盐霉素对幼兔肠道健康状况、血液生理指标，评估了纳米ZnO 对幼兔生长发育的效果，为其生产中的运用提供理论基础。

1 试验动物与材料

本研究进行了42d 试验。采用临床健康的40日龄新西兰幼兔48 只，公母各半，按照体重接近的原则，随机分为4 个组，每组3 个重复，每个重复4 只幼兔。对照组饲喂基础日粮，纳米ZnO 组、盐霉素组在基础日粮基础上分别添加25mg/kg 纳米ZnO、25mg/kg 盐霉素，混合组在基础日粮基础上添加25 mg/kg 纳米ZnO+25mg/kg盐霉素。

纳米ZnO：30nm，由山西某公司提供；盐霉素：市场采购。

2 测定指标

2.1 血液指标

试验期第21、42 天早晨空腹心脏采血5mL，静置离心，将血清分装于1.5 mL 离心管内，编号后置于-80℃保存待测。测定血液中总蛋白（Total protein，TP）、白蛋白（Albumin，ALB）、碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase，AKP）。

2.2 组织学检查

2.2.1 取材

试验期结束后，解剖试验幼兔，取十二指肠、空肠和回肠各4～6cm，浸入生理盐水冲洗，每段再分为2 份，分别浸入Bouin 氏液和2.5%戊二醛固定液（0.1mol/L，pH 7.4）。

2.2.2 光学显微镜观察

（1）石蜡切片的制作。

（2）常规HE 染色，显示小肠黏膜结构、上皮内淋巴细胞。

（3）甲苯胺蓝染色，显示肠黏膜结构。

2.2.3 电子显微镜观察

取材后立即在磷酸缓冲液（0.1mol/L，pH 7.4）中冲洗3 次，除去样品表面黏液成分，用2.5%戊二醛固定3h，用磷酸缓冲液冲洗，叔丁醇脱水，浓度分别为30%、50%、70%、80%、90%，每次15min，随后用100%叔丁醇脱水3次，每次10min，用双面导电胶带粘在铜台上，喷金，JSM_35CF 扫描电镜观察肠绒毛的形态特征，拍照。

2.3 统计分析

对试验数据采用SPSS 11.5 软件进行方差分析和组间LSD 多重比较。

3 结果

3.1 纳米ZnO 对幼兔血液指标的影响

由表1 可知，血液中的AKP、TP、ALB 含量随生长期延长呈现上升趋势。在第21 天时，不同处理对AKP、TP、ALB 的含量无显著影响（P＞0.05）。在第42 天时，纳米ZnO+盐霉素组、纳米ZnO 组AKP、TP、ALB 浓度显著高于对照组（P＜0.05）。纳米ZnO 组、纳米ZnO+盐霉素组TP 浓度显著高于盐霉素组（P＜0.05）。

表1 纳米ZnO 对幼兔血液指标的影响

3.2 小肠黏膜上皮形态学变化

（1）肠黏膜上皮的光镜观察

光镜观察，每一小肠横断面有4～5 个皱襞，每个皱襞上有15～20 根肠绒毛。整体来看，所有试验组幼兔的小肠结构均比对照组更为完整，肠黏膜表面的纹状缘结构清晰，细胞衣较厚。肠绒毛排列整齐（图1）。肠黏膜上皮细胞形状规则，排列紧密，染色鲜明。柱状细胞呈高柱状，胞浆丰富，细胞核呈椭圆形，位于细胞基部。高脚杯状的杯状细胞颜色深红，分布于柱状细胞之间，核质较为明显（图2）。由各组幼兔空肠和回肠黏膜上皮的结构特征可知，盐霉素组的肠绒毛最为粗壮，纳米ZnO+盐霉素组和纳米ZnO 组的肠绒毛次之（图3），对照组的肠绒毛最细且排列零乱，部分绒毛顶端脱落。

图1 各组幼兔空肠和回肠绒毛结构（HE 染色，40×）

图2 各组幼兔空肠和回肠绒毛结构（HE 染色，40×）

图3 各组幼兔空肠绒毛结构（甲苯胺蓝染色，40×）

（2）肠黏膜的电镜观察

四组的空肠绒毛上皮结构完好，柱状细胞边缘分明，黏膜上皮的微绒毛纹状缘排列紧密，垂直于细胞顶端。比较对照组和三组试验组肠绒毛的形状，混和组和纳米ZnO 组的肠绒毛较粗壮，盐霉素组的次之（图4），对照组的肠绒毛较细且排列杂乱，微绒毛纹状缘参差不齐，部分有脱落现象。

图4 各组幼兔空肠绒毛的扫描电镜照片（480×）

（3）纳米ZnO 对幼兔肠道组织的影响

由表2 可知，纳米ZnO+盐霉素组空肠、回肠的绒毛长度显著高于对照组和盐霉素组（P＜0.05），与纳米ZnO 组差异不显著（P＞0.05）。纳米ZnO 对幼兔肠壁厚度、绒毛长度、绒毛长度/腺窝深比值略高于盐霉素组，但差异不显著（P＞0.05）。纳米ZnO+盐霉素组空肠、回肠的绒毛长度/ 腺窝深度比值显著高于对照组和盐霉素组（P＞0.05），但与纳米ZnO 组差异不显著（P＜0.05）。

表2 纳米ZnO 对幼兔肠道组织的影响

4 讨论

锌是动物体内多种酶的组成成分和特异性或非特异性激活因子，如含锌约0.33%的碳酸酐酶、羧肽酶、DNA 聚合酶、AKP 等，因此锌在碳水化合物代谢、蛋白质合成以及细胞分裂中均具有重要作用[4,9]，且参与骨架结构的维持以及荷尔蒙的分泌[10]。同时，锌参与抗氧化防御系统和免疫系统进而影响体液及细胞免疫[11]。本试验结果显示，在第42 天时，纳米ZnO+盐霉素组和纳米ZnO 组的AKP 与对照组相比显著提高，说明饲料中添加ZnO 可有效的参与酶的合成并影响着机体新陈代谢的速率，并通过影响机体的生长发育、健康状况进而影响畜禽的生产性能。

机体内较高的锌生物利用度可以提高营养物质的消化率和营养价值饲粮价值使牲畜很好的生长[12]。饲料中添加锌可改善消化道上皮细胞的结构，调节各种含锌酶的活性，相应的缺锌时，胃肠道的蠕动机能减慢且消化液的分泌机能紊乱[5,6]。血浆ALB 是由肝脏合成，它作为一种贮存蛋白质是体内蛋白质的一个来源，可随时修补组织和提供能量[7]。本试验中，添加纳米ZnO 组的ALB 和TP 都升高，而纳米ZnO+盐霉素组的更为明显，从检测可知，TP 的升高来自于ALB 部分的升高。本试验纳米ZnO+盐霉素组和纳米ZnO 组的ALB和TP 的增加，可能是锌的添加更好的改善了消化系统，且更有利于碳水化合物和蛋白质的合成和吸收。

小肠黏膜上皮的微绒毛参与营养物质的吸收与消化，在肠上皮细胞肠腔内消化分解食物后，营养物质通过主动吸收或简单扩散进入肠上皮层细胞内，进入固有层的毛细血管[8]。因此，黏膜上皮细胞结构的完整性会影响消化吸收功能。本试验中，幼兔饲喂添加25mg/kg 的纳米ZnO 的饲料后，小肠的黏膜上皮结构完整，肠绒毛更为粗壮；黏膜吸收细胞排列整齐，纹壮缘较为明显；杯状细胞数量多于对照组。由此可见纳米ZnO 能够维持小肠黏膜上皮细胞结构的完整性，增进幼兔的小肠吸收功能，优于盐霉素组。

小肠的绒毛长度以及绒毛长度与隐窝深度的比值是估算动物养分吸收能力的标准。较高的绒毛长度和绒毛长度与隐窝深度的比值一般意味着小肠的吸收能力更高[13,14]。本试验通过对肠道形态的测定也表明，纳米ZnO 组幼兔的肠壁厚度和绒隐比明显优于抗生素组，说明25mg/kg 纳米ZnO更具有改善小肠黏膜结构，增强小肠的蠕动功能，进而促进小肠的吸收消化功能[8]。

5 结论

饲粮添加ZnO 和盐霉素在维持和保护小肠黏膜正常消化吸收结构方面无显著差异。而纳米ZnO 与盐霉素的混合添加能改善肠道结构，增加蛋白质和碳水化合物的吸收，进而提高幼兔的生长性能。