包被氧化鋅對斷奶仔豬生長性能、血清生化指標(biāo)及營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

朱宇旌 蘇 欣 李方方 張 鑫 況應(yīng)谷 鄭麗莉高 原 孟 玲 郭福來 張 勇*

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，沈陽 110866;2.福建深納生物工程有限公司，福州 350700;3.遼寧德寶農(nóng)牧集團有限公司，沈陽 110171)

仔豬斷奶后腹瀉一直是養(yǎng)豬生產(chǎn)中亟待解決的重要問題之一，而由于畜產(chǎn)品安全性日益受到全球范圍的廣泛關(guān)注，研究和開發(fā)新型綠色添加劑來取代抗生素已經(jīng)是當(dāng)今營養(yǎng)領(lǐng)域研究的熱點和難點。國外有研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加藥理劑量的氧化鋅(ZnO)能有效降低斷奶仔豬腹瀉率，并且促進仔豬生長［1］。但長期使用高劑量ZnO會出現(xiàn)動物被毛粗長亂、皮膚無光澤以及影響生長發(fā)育等現(xiàn)象，且高劑量ZnO的吸收率很低，大部分由糞便排出，造成鋅源的浪費和環(huán)境污染［2］。目前研究的ZnO替代品主要是多孔納米ZnO和包被氧化鋅(coated ZnO，C-ZnO)等。但由于納米ZnO產(chǎn)品流動性差，產(chǎn)品容易結(jié)塊，成本極高，又不易于貯存使用，操作也很不安全，其使用受到限制。而將ZnO進行包被處理能有效降低ZnO在胃中的解離度使到達(dá)腸道發(fā)揮作用的有效成分顯著增加［3］，C-ZnO具有生產(chǎn)成本相對較低、容易儲存、便于運輸?shù)葍?yōu)點，克服了納米ZnO在生產(chǎn)應(yīng)用上的諸多不足，因此C-ZnO具有更廣闊的發(fā)展前景。但目前有關(guān)C-ZnO對斷奶仔豬應(yīng)用效果的全面系統(tǒng)研究較少。因此，本試驗通過與未包被ZnO對比，考察C-ZnO對斷奶仔豬生長性能、血清生化指標(biāo)、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率影響，旨在研究C-ZnO取代傳統(tǒng)ZnO的效果，對生產(chǎn)實踐中減少ZnO用量的可能性和加強其效果的可能性進行探討。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

C-ZnO，由福建深納生物工程有限公司提供，純度30%。ZnO，由長沙興嘉生物工程有限公司提供，純度78%。

1.2 試驗設(shè)計與試驗動物

試驗采用單因素完全隨機分組試驗設(shè)計，選取28日齡體重(9.32±0.38)kg的健康大白斷奶仔豬120頭，隨機分成5組，每組4個重復(fù)，每個重復(fù)6頭仔豬(公母各占1/2)。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗組分別在基礎(chǔ)飼糧添加2 400 mg/kg ZnO、1 800 mg/kg C-ZnO、2 400 mg/kg C-ZnO、2 760 mg/kg C-ZnO，其中ZnO和C-ZnO添加量為折算成純品的量。試驗期為28 d。參照NRC(1998)早期斷奶仔豬營養(yǎng)需要配制成顆粒料，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗在遼寧德寶農(nóng)牧集團艾德蒙種豬繁育場進行。仔豬在全封閉高床保育豬舍進行，試驗期間采取自由采食、自由飲水。日常飼養(yǎng)管理和免疫按常規(guī)程序進行。

1.4 樣品采集

血樣采集:于試驗第28天結(jié)束當(dāng)天清晨空腹前腔靜脈采血，每個重復(fù)選與組內(nèi)平均體重接近的2頭仔豬，公、母各1頭，采血5 mL于真空管中，靜置30 min后，以3 000 r/min離心15 min，取上清液。-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diets(DM basis) %

糞樣采集:每個組選取生長較好、體況相近的仔豬各4頭，于試驗結(jié)束前3天每日07:00至09:00間收集糞樣，每頭豬采集糞樣2份，每份200 g，其中一份加入體積分?jǐn)?shù)為10%的酒石酸水溶液20 mL，防止氨氣揮發(fā)，用于營養(yǎng)物質(zhì)分析。另外一份-20℃冷凍保存用于測定微生物。實驗室測定之前，將每頭豬3天所采糞樣混合均勻后取樣進行測定。

1.5 指標(biāo)測定

1.5.1 生長指標(biāo)

試驗第1、28天清晨空腹稱重、計算耗料量。計算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)及料重比(F/G)。

1.5.2 血清生化指標(biāo)

通過放射免疫法測定生長激素(GH)、三碘甲腺原氨酸(T3)、甲狀腺素(T4)、胰島素(INS)含量。按照試劑盒說明書進行測定，試劑盒購自北京華英生物技術(shù)研究所。

采用比色法測定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、鐵(Fe)、鈣(Ca)、免疫球蛋白 G(IgG)、免疫球蛋白 M(IgM)、免疫球蛋白A(IgA)含量及谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(AKP)活性。試劑盒購自中生北控股份有限公司，采用日本日立7 160全自動生化儀測定。

1.5.3 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率

飼料和糞樣中干物質(zhì)(DM)、有機物(OM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、鈣(Ca)和磷(P)表觀消化率用酸不溶灰分(AIA)內(nèi)源指示劑法測定［4］。

1.5.4 糞中微生物數(shù)量

糞中微生物采用平板涂布法進行計數(shù)［5］。

1.5.5 腹瀉率

每天清晨觀察仔豬糞便軟硬稀度，判斷是否腹瀉并且做好記錄。按正常、稀軟、黏稠、水樣4個等級進行劃分，分別用0、1、2、3分表示，具體參照Castillo等［6］的方法，最后統(tǒng)計各組腹瀉指數(shù)。腹瀉率和腹瀉指數(shù)計算公式如下:

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用 SPSS 21.0軟件的 one-way ANOVA程序進行單因素方差分析，差異顯著時采用Duncan氏法進行多重比較，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。P＜0.05 為差異顯著，P＜0.01 為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧中添加C-ZnO對斷奶仔豬生長性能及腹瀉率的影響

從表2可以看出，與對照組相比，飼糧中添加2 400 mg/kg C-ZnO可極顯著提高斷奶仔豬的ADG(P＜0.01)，顯著降低 F/G(P＜0.05);2 760 mg/kg C-ZnO顯著提高斷奶仔豬的ADG(P＜0.05)。但各組間 ADFI沒有顯著差異(P＞0.05)。與ZnO組相比，2 400 mg/kg C-ZnO組的ADG 極顯著升高(P＜0.01)，2 760 mg/kg C-ZnO組的ADG顯著升高(P＜0.05)，F(xiàn)/G和ADFI差異均不顯著(P＞0.05)。以上數(shù)據(jù)說明飼糧中添加C-ZnO能促進斷奶仔豬生長，降低F/G，但對采食量影響較小。添加2 400 mg/kg C-ZnO組生長效果最好。

表2 C-ZnO對斷奶仔豬生長性能及腹瀉率的影響Table 2 Effects of coated ZnO on growth performance and diarrhea ratio of weaner piglets

2 400 mg/kg C-ZnO組與對照組相比能極顯著降低斷奶仔豬腹瀉率和降低腹瀉指數(shù)(P＜0.01)。2 400 mg/kg C-ZnO組與ZnO組相比能顯著降低腹瀉率(P＜0.05)，腹瀉指數(shù)差異不顯著(P＞0.05)。ZnO組與對照組相比腹瀉率顯著降低(P＜0.05)。1 800 mg/kg C-ZnO 組與 ZnO 組生長性能及腹瀉率差異不顯著(P＞0.05)。

2.2 飼糧中添加C-ZnO對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響

從表3可以看出，飼糧中添加2 400 mg/kg C-ZnO的斷奶仔豬血清中GH含量比對照組極顯著升高(P＜0.01)，但對 T3、T4、INS 含量沒有顯著影響(P＞0.05)。與對照組比，2 400 mg/kg CZnO組AKP活性極顯著降低(P＜0.01)，TG含量極顯著降低(P＜0.01)。與對照組相比，其余各組AST活性和 GLU、UN、TC、Fe、Ca含量差異不顯著(P＞0.05)。1 800 mg/kg C-ZnO 組與 ZnO 組血清生化指標(biāo)差異不顯著(P＞0.05)。

表3 C-ZnO對斷奶仔豬血清生化指標(biāo)的影響Table 3 Effects of coated ZnO on serum biochemical indices of weaner piglets

2.3 飼糧中添加C-ZnO對斷奶仔豬血清免疫指標(biāo)的影響

從表4可以看出，與對照組相比，添加2 400 mg/kg C-ZnO組血清IgG和IgM含量均有極顯著的提高(P＜0.01)，血清 IgA、TP、ALB、GLB含量差異不顯著(P＞0.05)。1 800 mg/kg CZnO組與ZnO組間各血清生化指標(biāo)差異不顯著(P＞0.05)。

表4 C-ZnO對斷奶仔豬血清免疫指標(biāo)的影響Table 4 Effects of coated ZnO on serum immune indices of weaner piglets g/L

2.4 飼糧中添加C-ZnO對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表5可見，2 400 mg/kg C-ZnO組與對照組相比，CP、EE表觀消化率極顯著提高(P＜0.01)。而對DM、OM、Ca、P的消化吸收沒有顯著影響(P＞0.05)。2 400 mg/kg C-ZnO 組與 ZnO 組對比CP表觀消化率顯著提高(P＜0.05)。1 800 mg/kg C-ZnO組與ZnO組間各營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率差異不顯著(P＞0.05)。

表5 飼糧中添加C-ZnO對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響Table 5 Effects of coated ZnO on nutrient digestibility of weaner piglets %

2.5 飼糧中添加 C-ZnO對斷奶仔豬糞中微生物數(shù)量的影響

由表6可見，與對照組相比，2 400 mg/kg C-ZnO組雙歧桿菌菌群數(shù)量極顯著增加(P＜0.01)，大腸桿菌菌群數(shù)量極顯著減少(P＜0.01)。乳酸桿菌菌群數(shù)量沒有顯著變化(P＞0.05)。2 400 mg/kg C-ZnO組的雙歧桿菌菌群數(shù)量極顯著高于 ZnO 組(P＜0.01)。1 800 mg/kg C-ZnO 組與ZnO組間差異不顯著(P＞0.05)。

表6 飼糧中添加C-ZnO對斷奶仔豬糞中微生物數(shù)量的影響Table 6 Effects of coated ZnO on microbial population in fecal of weaner piglets

3 討論

3.1 飼糧中添加C-ZnO對斷奶仔豬生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率及血清生化指標(biāo)的影響

鋅是動物必需的一種微量元素，動物體內(nèi)有200多種酶含有鋅，并有300多種酶活性與鋅有關(guān)，鋅參與動物體內(nèi)蛋白質(zhì)、DNA、RNA及其他物質(zhì)的合成與代謝［7］，同時鋅與提高食欲、促進采食量、影響體蛋白質(zhì)合成有關(guān)，從而影響仔豬生長［8］。本試驗中添加不同劑量和形式的ZnO均呈現(xiàn)不同程度的促生長作用，而且C-ZnO比ZnO促生長效果好，尤其2 400 mg/kg C-ZnO組的促生長作用最為明顯，較對照組提高了 15.38%。1 800 mg/kg C-ZnO組與ZnO組ADG效果相近，但節(jié)約了600 mg/kg ZnO的添加量。究其原因可能是C-ZnO在通過胃時由于包衣材料的保護而最大限度減少了胃酸對其破壞，從而到達(dá)腸道的有效成分相比于ZnO顯著增加，因此達(dá)到相同效果時需要的C-ZnO添加量少。

ZnO對CP、EE表觀消化率方面的影響，可能與其影響阿樸脂蛋白A-Ⅰ和脂肪酸結(jié)合蛋白有關(guān)。羧肽酶A、B均為重要的含鋅酶，對CP的充分消化吸收具重要作用。本試驗數(shù)據(jù)顯示，C-ZnO對斷奶仔豬的CP、EE的表觀消化率都有所提高，對DM、OM、Ca、P的消化吸收影響較小。

INS是胰腺B細(xì)胞分泌的一種蛋白質(zhì)激素，它是促進合成代謝、維持血糖相對穩(wěn)定的重要激素，對機體的生長具有重要的促進作用［9］。T3、T4能增強糖原、蛋白質(zhì)、脂肪的分解，有利于機體能量的供給，促進動物生長［10］。GH是調(diào)節(jié)動物生長的主要激素之一，直接促進動物的生長，增加氨基酸的攝取，促進葡萄糖吸收，核酸和蛋白質(zhì)合成，脂肪分解。本試驗表明，與對照組和ZnO組相比，添加C-ZnO提高了仔豬血清GH的含量，隨C-ZnO的添加量增加，血清中INS、T3、T4含量有不同程度的先升高后降低的影響趨勢，但差異不顯著，這與Yu等［11］研究結(jié)果相似，說明飼糧中添加C-ZnO促進仔豬生長。血清UN是蛋白質(zhì)代謝后產(chǎn)生的廢物，血清UN含量可以作為動物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和飼糧氨基酸平衡狀況較為準(zhǔn)確的反映指標(biāo)［12-13］。本試驗中血清UN含量隨C-ZnO的添加量增加有先上升后下降的趨勢。這說明飼糧中添加2 400 mg/kg C-ZnO可通過提高蛋白質(zhì)的利用率促進仔豬生長。鋅是AKP活性中心的組成成分，AKP在骨骼中主要存在于成骨細(xì)胞中，它能使骨骼比率上升，從而影響 Ca、磷在骨骼中的沉積［13］。TC是體內(nèi)重要的脂類物質(zhì)，可以合成各種類固醇激素，TC含量反映了脂類吸收狀況，同時可以反映肝臟脂肪代謝狀況［9］，本試驗表明血清中TC、TG含量在2 400 mg/kg C-ZnO含量最低。

3.2 飼糧中添加C-ZnO對斷奶仔豬腹瀉指數(shù)及血清免疫性能的影響

斷奶仔豬由于各消化免疫器官未完全發(fā)育，而導(dǎo)致對營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收能力弱，對外界病原菌抵抗力低，再加上斷奶應(yīng)激及生活環(huán)境變化等綜合因素影響，常常會出現(xiàn)采食量下降、腹瀉率升高、生長緩慢等一系列現(xiàn)象，稱為“仔豬斷奶應(yīng)激綜合征”［14］。高劑量 ZnO 能有效減少腹瀉［2］，但飼糧高鋅隨糞便排出而對環(huán)境帶來的污染問題難以解決，C-ZnO可能是ZnO有效替代品。本試驗結(jié)果顯示，C-ZnO對斷奶仔豬的抗腹瀉有極顯著的效果，與申俊華等［15］、蔡景義［16］研究 C-ZnO 對斷奶仔豬腹瀉指數(shù)及腸道發(fā)育的影響結(jié)果相似。

C-ZnO降低斷奶仔豬腹瀉指數(shù)，一方面可能是由于C-ZnO提高了仔豬免疫力，另一方面可能是由于其改善了仔豬腸道菌群平衡狀態(tài)。

在動物體體液免疫中，血清IgG、IgA、IgM 含量與免疫力成正相關(guān)，IgG約占血清免疫球蛋白總量85%，它是介導(dǎo)體液免疫主要的抗體［17］，本試驗研究表明飼糧添加ZnO和C-ZnO均可以提高斷奶仔豬血清IgG、IgM的含量，添加2 400 mg/kg C-ZnO組效果最為顯著，這說明添加C-ZnO可以提高仔豬的體液免疫力的水平。

仔豬腹瀉常與腸道微生態(tài)區(qū)系失衡，病原性大腸桿菌暴發(fā)有關(guān)［18］。人們普遍認(rèn)為大腸桿菌可以引起腹瀉，是腸道內(nèi)潛在的致病菌;乳酸桿菌和雙歧桿菌能抑制病原菌定植，促進腸道健康，被認(rèn)為是腸道有益菌群［19］，在乳酸桿菌、雙歧桿菌作用下，可以實現(xiàn)增強動物機體免疫力、提高生長性能的作用。本試驗中，添加C-ZnO能顯著增加腸道中雙歧桿菌菌群數(shù)量，同時顯著的降低大腸桿菌菌群數(shù)量。鋅離子可通過抑制大腸桿菌的呼吸鏈而降低其有害作用［19］，C-ZnO降低大腸桿菌菌群數(shù)量可能與此有關(guān)。

4 結(jié)論

①C-ZnO能增加采食量，極顯著的促進斷奶仔豬生長，顯著的降低料重比，改善斷奶仔豬對飼糧中粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的消化吸收;飼糧添加2 400 mg/kg C-ZnO效果優(yōu)于其他C-ZnO添加水平，也優(yōu)于 2 400 mg/kg ZnO。1 800 mg/kg C-ZnO可替代2 400 mg/kg ZnO。

②C-ZnO能極顯著降低仔豬腹瀉率、腹瀉指數(shù)，改善仔豬腸道中菌群結(jié)構(gòu)，降低大腸桿菌菌群數(shù)量，提高雙歧桿菌菌群數(shù)量，提高斷奶仔豬血清的IgG、IgM含量。

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