日糧鋅源和添加水平對(duì)斷奶仔豬組織鋅及糞便排泄鋅含量的影響

張彩英 曹華斌 胡國(guó)良 郭小權(quán) 羅軍榮 李 麟 黃愛(ài)民 陳寶玉

鋅是動(dòng)物機(jī)體維持生命活動(dòng)所必需的微量元素之一，鋅在維持免疫系統(tǒng)的正常發(fā)育和功能方面所起的重要作用已被許多研究所證實(shí)[1-3]。鋅缺乏會(huì)導(dǎo)致免疫系統(tǒng)失調(diào)、體液免疫功能下降、免疫記憶力下降等。研究表明，在斷奶仔豬的日糧中添加高劑量的鋅，能明顯改善斷奶仔豬消化機(jī)能和食欲，提高仔豬的生長(zhǎng)性能[4-6]，有效地防制仔豬斷奶綜合征。因此，鋅作為繼銅、砷之后發(fā)現(xiàn)的又一高效微量元素促生長(zhǎng)添加劑，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐[7-8]。斷奶仔豬的飼養(yǎng)是養(yǎng)豬生產(chǎn)中非常重要的環(huán)節(jié)。在養(yǎng)豬生產(chǎn)中，仔豬斷奶時(shí)因心理、環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)等發(fā)生變化，容易出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)，導(dǎo)致腹瀉、生長(zhǎng)緩慢等綜合征，嚴(yán)重危害仔豬生產(chǎn)。因此，在現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)中，通常在斷奶仔豬日糧中添加高劑量的鋅來(lái)防制仔豬斷奶綜合征。

隨著日糧中高鋅添加的日益普及，高鋅帶來(lái)的問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。一是高鋅日糧使畜禽體內(nèi)一些組織器官內(nèi)含鋅量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出正常水平，從而影響畜產(chǎn)品質(zhì)量；二是大量鋅隨飼糧進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)后未被吸收便排出體外，對(duì)環(huán)境造成污染。為了減少高鋅在畜產(chǎn)品中的殘留和對(duì)環(huán)境的污染，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)家們正在努力嘗試以低劑量的有機(jī)鋅替代高劑量無(wú)機(jī)鋅，而取得相同或更好的促生長(zhǎng)效果。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，蛋氨酸螯合鋅的生物學(xué)效價(jià)高于其他形式的鋅源。本試驗(yàn)以21日齡“杜×長(zhǎng)×大”三元雜交的斷奶仔豬為試驗(yàn)對(duì)象，探討日糧鋅源及水平對(duì)斷奶仔豬組織鋅沉積和糞中鋅排泄的影響，為進(jìn)一步研究鋅的生物學(xué)效應(yīng)、高鋅日糧對(duì)斷奶仔豬促生長(zhǎng)的作用機(jī)制、日糧高鋅是否會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染、斷奶仔豬日糧鋅的適宜添加濃度與添加時(shí)間等提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物的選擇與分組

試驗(yàn)選用21日齡“杜×長(zhǎng)×大”三元雜交斷奶仔豬40頭，按公母各半，體重相近，同一圈中每頭仔豬盡可能來(lái)自不同母豬的原則，隨機(jī)分成4組（Ⅰ～Ⅳ組），每組2個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5頭豬。

1.2 試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧

試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧參照美國(guó)NRC（1998）斷奶仔豬營(yíng)養(yǎng)需要配合而成，基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 基礎(chǔ)日糧配方及營(yíng)養(yǎng)水平

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在基礎(chǔ)日糧基礎(chǔ)上分別飼喂添加氧化鋅（以鋅量計(jì)）Ⅰ組（對(duì)照組）100mg/kg、Ⅱ組 3 000mg/kg；蛋氨酸鋅（以鋅量計(jì)）Ⅲ組100mg/kg、Ⅳ組300mg/kg，日喂4次，豬群自由采食、飲水。預(yù)試驗(yàn)7 d，正式試驗(yàn)42 d。

1.4 樣品的采集與保存

1.4.1 組織樣品

在試驗(yàn)第21、42 d清晨，各組隨機(jī)選取2頭仔豬(公母各半)，稱重后屠宰，屠宰前在自由飲水條件下禁食24 h。頸靜脈放血，開膛取脾臟、胸腺、腸系膜淋巴結(jié)、十二指腸、腎臟和肝臟。各組織用超純水洗滌后，分別取同一部位肝臟、腎臟、脾臟、十二指腸和腸系膜淋巴結(jié)樣品約5 g，烘干后裝于潔凈的青霉素瓶中，置干燥器中保存，用于組織微量元素Zn和Cu的測(cè)定。

1.4.2 糞便樣品

在試驗(yàn)的第 1～7 d 及第 14、21、28、42 d 早上，隨機(jī)采集各組仔豬糞便樣品3份，每份約50 g，在烘箱中烘至恒重，用玻璃棒粉碎混勻，每份糞樣定量稱取1 g裝入經(jīng)過(guò)雙蒸水處理過(guò)的干燥潔凈青霉素瓶中，置干燥器中保存，用于糞樣Zn含量的測(cè)定。

1.5 檢測(cè)方法

1.5.1 樣品前處理

將恒重的組織器官、糞便用濕法消化法消化，過(guò)濾定容。具體方法如下：準(zhǔn)確稱取0.5 g樣品于三角燒瓶中，用少量超純水潤(rùn)濕后加20 ml硝酸，混勻，蓋上表面皿放置過(guò)夜，置于可調(diào)電爐上低溫消煮至近干，若樣品未溶解完全則繼續(xù)加硝酸消煮直至近干為止。再加入2 ml高氯酸，加熱，待冒白煙溶液未干前停止加熱。將溶液無(wú)損失地轉(zhuǎn)移到100 ml容量瓶中，用超純水定容至刻度均勻待測(cè)，并作空白。

1.5.2 測(cè)定

0.000 、0.500 、1.000、3.000、4.000mg/kg 標(biāo)準(zhǔn)樣檢測(cè)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，每次測(cè)得R2=0.999 9時(shí)進(jìn)行樣品的測(cè)定。其中儀器工作條件為：波長(zhǎng)213.8 nm，燈電流2.00 mA，狹縫0.2 nm，乙炔流量1.8 L/min，負(fù)高壓328 V。

用日本產(chǎn)的原子吸收光譜儀（HITACHI Z 800）測(cè)定樣品中Zn和Cu的含量。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（M±SD）表示，差異顯著性分析采用DPS統(tǒng)計(jì)軟件。

2 結(jié)果

2.1 組織中Zn含量（見(jiàn)表2）

由表2可以看出，在第21、42 d，脾臟和淋巴結(jié)Zn含量各組間差異不顯著（P＞0.05），十二指腸、腎臟和肝臟Zn含量Ⅱ組極顯著高于Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ組（P＜0.01），十二指腸和肝臟Zn含量（21 d）Ⅳ組顯著高于Ⅰ、Ⅲ組（P＜0.05 或 P＜0.01）。在第 21、42 d，Ⅱ組肝臟Zn含量分別是Ⅰ組的12.04、13.24倍，Ⅳ組肝臟Zn含量分別是Ⅰ組的2.39、2.85倍。

2.2 糞便中Zn含量（見(jiàn)表3）

由表3可以看出，試驗(yàn)開始時(shí)，各組糞便Zn含量差異不顯著（P＞0.05）。試驗(yàn)日糧飼喂1 d后，各組糞便Zn含量均有不同程度的提高，Ⅱ組提高了6～7倍，Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ組分別提高了47.9%、53.7%和94.8%，Ⅰ、Ⅲ組之間差異不顯著（P＞0.05），Ⅱ組極顯著高于Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ組（P＜0.01）。隨著時(shí)間的推移，各組糞便Zn含量均有所提高，Ⅰ組第4 d達(dá)到最高點(diǎn)，隨后有所下降，第21 d后再次上升；Ⅱ組糞便Zn含量最高，第7 d達(dá)到高點(diǎn)，隨后有所起伏，第42 d達(dá)到最高點(diǎn)；Ⅲ組糞便Zn含量第4 d達(dá)到最高點(diǎn)，但始終低于Ⅰ組（對(duì)照組）；Ⅳ組第5 d達(dá)到高點(diǎn)，然后有所起伏，第42 d達(dá)到最高點(diǎn)。

表2 組織中Zn含量（mg/kg）

表3 糞便中Zn含量（mg/kg）

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，日糧中添加鋅對(duì)脾臟、淋巴結(jié)內(nèi)鋅含量并沒(méi)有很大的影響，試驗(yàn)第21 d時(shí)，高劑量氧化鋅（3 000mg/kg鋅）組十二指腸和腎臟鋅含量分別是對(duì)照組的2.78倍和1.49倍；第42 d時(shí)，分別是對(duì)照組的8.68倍和2.73倍。而添加蛋氨酸鋅的兩組十二指腸和腎臟鋅含量均低于高劑量氧化鋅組，且蛋氨酸鋅來(lái)源的100mg/kg鋅組低于300mg/kg鋅組。這說(shuō)明仔豬十二指腸和腎臟中的鋅含量與日糧中鋅的添加水平有關(guān)。

肝臟是動(dòng)物機(jī)體內(nèi)鋅貯存與代謝的主要場(chǎng)所之一，其中的鋅含量可作為動(dòng)物機(jī)體中鋅含量的一個(gè)顯著性指標(biāo)。Hill等[9]報(bào)道，高鋅可使肝臟鋅含量極顯著升高。在本試驗(yàn)第21、42 d，高劑量氧化鋅（3 000mg/kg鋅）組肝鋅含量分別是對(duì)照組的12.04倍和13.24倍，蛋氨酸鋅（300mg/kg鋅）組肝臟鋅含量分別是對(duì)照組的2.39倍和2.85倍。相同劑量鋅添加時(shí)，蛋氨酸鋅組的肝臟鋅沉積量要高于氧化鋅組。

從本試驗(yàn)結(jié)果可知，高鋅使肝臟、腎臟和十二指腸鋅含量極顯著升高，脾臟、淋巴結(jié)鋅含量各組間差異均不顯著，這與丁小玲等[10]報(bào)道相一致。這可能與各臟器對(duì)鋅的衡穩(wěn)態(tài)調(diào)控閾值有關(guān)。

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)第42 d時(shí)，3 000mg/kg鋅（氧化鋅）組、300mg/kg鋅（蛋氨酸鋅）組和100mg/kg鋅（蛋氨酸鋅）組糞便中鋅含量分別是100mg/kg鋅（氧化鋅）組的12.09、2.15和0.86倍，仔豬糞便鋅含量隨日糧鋅水平的增加而升高，這與郭小權(quán)等[11]報(bào)道一致。日糧中添加相同鋅水平的氧化鋅組和蛋氨酸鋅組相比，蛋氨酸鋅組糞鋅含量低于氧化鋅組。這可能是因?yàn)闊o(wú)機(jī)鋅離子難以通過(guò)富含負(fù)電荷的腸壁內(nèi)膜，在腸道內(nèi)形成阻力，妨礙吸收，從而形成沉積隨糞便排出體外。這使得無(wú)機(jī)鋅的生物利用率大為降低，然而螯合鋅分子呈電中性，避免了腸道中電荷的阻礙作用，無(wú)沉積現(xiàn)象，提高了螯合鋅的生物利用率。

由于日糧高鋅的添加，仔豬排泄的糞便中鋅殘留量很高，會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成很大污染。因此，建議只在斷奶早期使用高劑量氧化鋅，或用蛋氨酸鋅替代，在滿足仔豬生長(zhǎng)需要的情況下盡量降低鋅的添加。日糧高鋅不僅會(huì)對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，而且會(huì)造成動(dòng)物組織鋅沉積過(guò)多，從而影響畜產(chǎn)品質(zhì)量。日糧中添加含相同劑量鋅的氧化鋅和蛋氨酸鋅相比，蛋氨酸鋅組可明顯降低豬排泄糞便中的鋅含量。因此，高效、低成本有機(jī)鋅的開發(fā)和利用具有廣闊的前景。

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