鋅的生理作用及其對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能和免疫力的影響

韓金鳳，彭豫東，付　瑩，陳佳億，李?lèi)?ài)科，賀建華*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，長(zhǎng)沙　410128；2.國(guó)家糧食局科學(xué)研究院，北京　100037）

?

鋅的生理作用及其對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能和免疫力的影響

韓金鳳1，2，彭豫東1，付瑩1，陳佳億1，李?lèi)?ài)科2，賀建華1*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，長(zhǎng)沙410128；2.國(guó)家糧食局科學(xué)研究院，北京100037）

摘要：文章通過(guò)介紹鋅的各種生理功能及鋅在動(dòng)物生理、代謝方面的應(yīng)用，闡明了鋅對(duì)仔豬的生長(zhǎng)性能和免疫力方面的影響。

關(guān)鍵詞：鋅；免疫力；仔豬

鋅是人與動(dòng)物所必需的微量元素之一，具有催化、構(gòu)建、調(diào)節(jié)3種基本作用，是300多種酶的輔助因子，在代謝、免疫等方面發(fā)揮著重要的生理作用。鋅參與免疫器官的發(fā)育，與機(jī)體的免疫功能密切相關(guān)，對(duì)機(jī)體非特異性和特異性免疫有影響。鋅是仔豬生長(zhǎng)發(fā)育所必需的元素，在仔豬免疫系統(tǒng)的發(fā)育、穩(wěn)定和調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要的作用，同時(shí)機(jī)體的健康狀況，免疫系統(tǒng)的變化也影響鋅的代謝和動(dòng)物對(duì)鋅的營(yíng)養(yǎng)需要［1］。研究表明，在仔豬飼糧中添加氧化鋅2 000～4 000 mg·kg-1用來(lái)替代某些抗生素，不僅解決了仔豬腹瀉的問(wèn)題，還提高了仔豬的免疫力。目前在仔豬上的應(yīng)用呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)［2］。

1　鋅的生理功能

1.1參與多種激素和酶的反應(yīng)

鋅作為多種酶和激素的重要組成成分，在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮著重要的作用，當(dāng)有鋅存在時(shí)，可使這些酶激活或使其活性升高，如鋅參與胸腺嘧啶核苷酸酶、RNA聚合酶和DNA聚合酶等動(dòng)物體內(nèi)重要酶的組成［3］。在鋅缺乏時(shí)，還會(huì)造成RNA水平降低。鋅在蛋白質(zhì)生物合成和遺傳信息的傳遞方面都發(fā)揮重要的生理作用。

此外，鋅還與生長(zhǎng)激素、胰島素等有關(guān)，如在胰島素作用時(shí)，可與胰島素原形成可溶性聚合物，從而保護(hù)胰島素免受其他激素影響，更好的發(fā)揮其生理作用。

1.2維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋅缺乏時(shí)，生物膜會(huì)遭到破壞，這是因?yàn)殇\對(duì)生物膜的結(jié)構(gòu)和功能起關(guān)鍵作用，鋅本身也是膜蛋白的組成成分；鋅還是一種抗氧化劑，可與膜蛋白巰基和磷脂發(fā)生作用從而維持生物膜的正常結(jié)構(gòu)和功能，保持其穩(wěn)定性。當(dāng)鋅與鐵競(jìng)爭(zhēng)性與硫醇發(fā)生反應(yīng)時(shí)，相對(duì)減少了鐵對(duì)生物膜的破壞作用［4］。

1.3提高動(dòng)物機(jī)體的免疫能力

鋅可以提高機(jī)體的免疫能力，對(duì)免疫器官有一定的影響。給仔豬飼喂高鋅可以增強(qiáng)體內(nèi)的免疫球蛋白濃度，增加動(dòng)物機(jī)體的免疫能力，降低仔豬的腹瀉率。缺鋅時(shí)，機(jī)體內(nèi)部T淋巴細(xì)胞尤其敏感，鋅的缺乏將導(dǎo)致免疫器官萎縮，淋巴細(xì)胞數(shù)目明顯下降，機(jī)體合成免疫蛋白的數(shù)量就會(huì)減少，機(jī)體抵抗疾病的能力就會(huì)減弱，從而使動(dòng)物產(chǎn)生疾病。適量的鋅參與補(bǔ)體反應(yīng)時(shí)，可以加強(qiáng)吞噬細(xì)胞和抗體等對(duì)機(jī)體的防御能力和作用［5］。

1.4與維生素的協(xié)同作用

鋅與維生素A有協(xié)同作用，VA又稱(chēng)視黃醇。在鋅存在時(shí)，視黃醇脫氫酶才能合成，維生素A就可以在視黃醇脫氫酶的作用下轉(zhuǎn)化為視黃醛。在動(dòng)物體內(nèi)補(bǔ)充鋅，與維生素A發(fā)生協(xié)同作用，能夠預(yù)防動(dòng)脈硬化，保持視力的正常水平［6］。鋅與其他維生素的功能也密切相關(guān)，如與維生素C具有協(xié)同作用，在動(dòng)物骨骼的形成中發(fā)揮了重要的作用。

1.5影響腦功能

鋅可以調(diào)節(jié)大腦中的一些功能性蛋白；還對(duì)大腦中一些神經(jīng)遞質(zhì)的含量和遞質(zhì)與受體的結(jié)合有所影響；可以調(diào)節(jié)那些與神經(jīng)傳遞相關(guān)的氨基酸類(lèi)遞質(zhì)和受體，例如對(duì)腦中金屬硫蛋白濃度的影響［7］。在動(dòng)物生長(zhǎng)的重要時(shí)期，如果體內(nèi)缺乏鋅，就會(huì)對(duì)大腦產(chǎn)生永久性的不良影響。

1.6能提高動(dòng)物的繁殖能力

鋅在動(dòng)物繁殖方面，主要是對(duì)動(dòng)物性器官的正常發(fā)育產(chǎn)生影響?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)性激素的分泌和性腺的活性對(duì)性器官和性機(jī)能有所影響。同時(shí)，鋅對(duì)精子和卵子的數(shù)量與質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生影響。在雌性動(dòng)物體內(nèi)，鋅能影響卵子的形成，影響子宮收縮和黃體功能，并直接影響精子和卵子的結(jié)合［8］。在雄性動(dòng)物體內(nèi)，鋅可通過(guò)調(diào)節(jié)雄性激素代謝水平，直接作用于睪丸間質(zhì)細(xì)胞從而對(duì)睪酮的分泌有所影響。

2　鋅在動(dòng)物體內(nèi)的分布及吸收

鋅在動(dòng)物體的需要和分布差異會(huì)因動(dòng)物的種類(lèi)、性別、年齡和體重有所差別，但大體上分布是一致的。動(dòng)物體內(nèi)的鋅主要通過(guò)日糧來(lái)獲得，再通過(guò)體內(nèi)的消化系統(tǒng)來(lái)消化吸收。鋅吸收的部位則與動(dòng)物的種類(lèi)有關(guān)。在單胃動(dòng)物中，鋅吸收的主要部位在小腸末端，而反芻動(dòng)物中鋅主要吸收的部位則在真胃和小腸，家禽則主要依靠腺胃和小腸來(lái)有效吸收鋅。在吸收的過(guò)程中，鋅則主要以鋅離子的形式存在。鋅離子是一種親水性帶電離子，在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)不能單純的以一種被動(dòng)擴(kuò)散的方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，其吸收是一個(gè)跨細(xì)胞吸收的過(guò)程。鋅在小腸內(nèi)的跨細(xì)胞吸收按Evans提出的鋅吸收模式可以概括為三步：腸腔內(nèi)的鋅先穿過(guò)小腸黏膜細(xì)胞頂膜（刷狀緣）進(jìn)入細(xì)胞，接下來(lái)兩步是個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程，鋅從小腸黏膜細(xì)胞頂膜到基膜的細(xì)胞內(nèi)，再?gòu)幕みM(jìn)入血液的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程［9］。被吸收的鋅進(jìn)入血液后，與血液中的血紅蛋白結(jié)合，通過(guò)血液循環(huán)進(jìn)入肝臟、骨骼等其他組織進(jìn)行消化代謝。當(dāng)體內(nèi)鋅吸收過(guò)多時(shí)，體內(nèi)的平衡機(jī)制就會(huì)啟動(dòng)，多余的未被分解的鋅就會(huì)以糞便、尿液、汗液等形式排泄出去，脫落毛發(fā)、乳汁也是一種鋅的排泄形式，從而恢復(fù)體內(nèi)的鋅平衡。

3　鋅對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能的影響

據(jù)報(bào)道，連續(xù)14 d給仔豬飼喂一種氧化鋅形式的含鋅量達(dá)3 000 mg·kg-1的開(kāi)食料，仔豬斷奶后體重提高，腹瀉減少。周小秋研究表明，提高氧化鋅的水平（鋅＞1 500 mg·kg-1）有利于斷奶仔豬的健康，有利于降低腹瀉率，對(duì)仔豬的生長(zhǎng)有促進(jìn)作用［10］。Hill等和Jensen等研究表明，在飼糧中分別添加高銅（250 mg·kg-1，硫酸銅）或高鋅（3 000 mg· kg-1，氧化鋅），對(duì)仔豬生長(zhǎng)均有促進(jìn)作用，但在仔豬日糧中同時(shí)添加這兩種物質(zhì)，從生長(zhǎng)促進(jìn)方面來(lái)說(shuō)其作用無(wú)可加性［11-12］。目前，對(duì)高鋅日糧對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能影響的研究越來(lái)越多，在仔豬生長(zhǎng)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，高鋅可以促進(jìn)動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收與代謝，可調(diào)節(jié)食欲，也可抑制微生物在大腸內(nèi)的發(fā)酵，減緩仔豬腹瀉，但鋅對(duì)仔豬免疫方面的作用以及高鋅的促生長(zhǎng)機(jī)理和其使用限量等的研究還尚未成熟［13］。

4　鋅能提高仔豬免疫力

現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)中，仔豬早期斷奶技術(shù)越來(lái)越普遍。在仔豬哺乳早期斷奶，能提高分娩舍的利用率，降低仔豬的生產(chǎn)成本，可以提高母豬的年產(chǎn)仔數(shù)和繁殖率，有效的控制疾病。但在仔豬早期斷奶也會(huì)對(duì)養(yǎng)殖業(yè)造成一些不利的影響。在仔豬斷奶時(shí)期，受到各方面應(yīng)激的影響（如環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)和心理等多方面），常表現(xiàn)為采食量下降、抵抗力下降、飼料利用率降低、消化不良、食欲不振、生長(zhǎng)緩慢、腹瀉等現(xiàn)象，即仔豬早期斷奶應(yīng)激綜合征。高劑量的鋅添加在仔豬日糧中，不僅可以增強(qiáng)仔豬免疫力，還可以加強(qiáng)機(jī)體內(nèi)的緩沖能力及保持內(nèi)分泌系統(tǒng)的穩(wěn)定，提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能，降低其腹瀉率，有效地緩解仔豬早期斷奶應(yīng)激綜合征的發(fā)生［14］。

當(dāng)仔豬發(fā)生斷奶應(yīng)激時(shí)，機(jī)體的免疫水平和免疫力就會(huì)下降，仔豬體內(nèi)抗體水平就會(huì)降低，從而使仔豬的抵抗力減弱。在仔豬日糧中添加適量的鋅可以解決這一現(xiàn)象，但當(dāng)鋅過(guò)量時(shí)則會(huì)抑制畜禽的免疫力。因此，有必要對(duì)日糧中鋅的最適添加量進(jìn)行深入研究。

目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于微量元素鋅對(duì)斷奶仔豬腸道黏膜免疫作用影響的研究并不多。黏膜免疫在斷奶仔豬免疫中發(fā)揮著重要的作用，鋅通過(guò)味覺(jué)素來(lái)影響腸道黏膜上皮細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，從而改善仔豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化功能。今后應(yīng)在免疫機(jī)理的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)腸道黏膜功能的研究［15］。

動(dòng)物飼糧中添加鋅可以提高動(dòng)物機(jī)體的免疫能力，提高動(dòng)物的繁殖能力，減緩仔豬的腹瀉率，但是在日糧中添加高劑量的鋅是否能提高免疫力，目前尚無(wú)明確的研究結(jié)果［16］。鋅在動(dòng)物生產(chǎn)性能和免疫方面發(fā)揮重要作用，但是鋅的添加形式和添加量都會(huì)對(duì)動(dòng)物產(chǎn)生不同的影響，例如有機(jī)鋅和無(wú)機(jī)鋅的添加對(duì)動(dòng)物的研究是否相同，不同氧化態(tài)的鋅，例如堿式硫酸鋅等在飼料日糧中添加時(shí)是否也會(huì)產(chǎn)生同等的作用。研究不同鋅源和不同鋅水平對(duì)斷奶仔豬免疫力的影響對(duì)研究鋅的營(yíng)養(yǎng)生理作用和在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用具有重要意義。

5　小結(jié)

鋅作為仔豬所必需的微量元素，添加高劑量的鋅能夠更好的促進(jìn)仔豬的健康。但在飼料日糧中添加高劑量的鋅也會(huì)造成鋅資源的浪費(fèi)，鋅會(huì)以糞便等形式排泄出去，造成環(huán)境的污染。長(zhǎng)期飼喂高劑量的鋅可能會(huì)造成生長(zhǎng)緩慢等負(fù)面影響。為減少高鋅帶來(lái)的環(huán)境污染及對(duì)仔豬的負(fù)面影響，這就要求必須尋找新的環(huán)保型鋅源來(lái)替代無(wú)機(jī)高鋅，這將是未來(lái)鋅研究的熱點(diǎn)［17］。

［參考文獻(xiàn)］

［1］李雪竹.鋅對(duì)動(dòng)物免疫器官發(fā)育和免疫功能的影響［J］.中國(guó)飼料，2005（11）:24-28.

［2］陳玉艷，呂曉惠，金儉.高劑量氧化鋅在乳仔豬飼料中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代畜牧獸醫(yī)，2014（4）:30-34.

［3］王余丁，趙國(guó)先，盧艷敏，等.微量元素鋅與畜禽營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展［J］.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，25（1）:111-114.

［4］韓新燕，郭勇.微量元素鋅與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)［J］.飼料博覽，2000（8）: 26-27.

［5］袁中彪.鋅營(yíng)養(yǎng)與免疫［J］.飼料博覽，2000（8）:12-14.

［6］龐全海，張莉，張春有，等.微量元素鋅在動(dòng)物健康及營(yíng)養(yǎng)中的研究進(jìn)展［J］.動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2002，23（2）:41-43.

［7］楊鳳.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)［M］.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1993.

［8］鄧灶福.一水硫酸鋅中鎘引起柳州黑雞中毒的實(shí)驗(yàn)研究［D］.長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

［9］徐振華，王立芹，李福昌.微量元素鋅的營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展［J］.飼料研究，2006（8）:12-15.

［10］周小秋.斷奶仔豬飼糧氧化鋅適宜水平研究［J］.飼料研究，1999（3）:32-34

［11］Hahn J D，Baker D H.Growth and plasma zinc responses of young pigs fed pharmacologic levels of zinc［J］.Journal of Animal Science，1993，71（11）:3 020-3 024.

［12］Jensen-Waern M，Melin L，Lindberg R，et al.Dietary zinc oxide in weaned pigs-effects on performance，tissue concentrations，morphology，neutrophil functions and faecal microflora［J］.Research in Veterinary Science，1998，64（3）:225-231.

［13］吳國(guó)棟，趙培東，田愛(ài)民，等.早期斷奶仔豬添加氧化鋅試驗(yàn)［J］.上海畜牧獸醫(yī)通訊，2000（5）:15.

［14］方洛云，鄒曉庭，蔣林樹(shù)，等.不同鋅源對(duì)斷奶仔豬免疫和抗氧化作用的影響［J］.中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào)，2005，25（2）:201-203.

［15］李勇競(jìng)，汪以真.斷奶仔豬黏膜免疫的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控［J］.飼料研究，2004（6）:29-31.

［16］王子旭，佘銳萍，袁莉.鋅、硒互作對(duì)動(dòng)物免疫功能的影響［J］.動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2003，24（4）:33-35.

［17］吳文平.不同鋅源及鋅水平對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能和血液生理生化指標(biāo)的影響［D］.長(zhǎng)沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

The Physiological Function of Zinc and Influence on Piglet Growth Performance and Immunity

HAN Jinfeng1，2，PENG Yudong1，F(xiàn)U Ying1，CHEN Jiayi1，LI Aike2，HE Jianhua1*
（1.College of Animal Technology，Hunan Agriculture University，Changsha 410128，China；2.The National Grain Bureau Science Research Institute，Beijing 100037，China）

Abstract：This paper introduced the study of the physiology function of zinc and the effects of zinc on the animal physiology and metabolism，clarifyingthe effect of the zinc on growth performance and immunity of piglets.

Key words：Zinc；immunity；piglet

中圖分類(lèi)號(hào)：S816.72；S828

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-0084（2016）04-0043-03

收稿日期：2016-03-06

作者簡(jiǎn)介：韓金鳳（1991-），女，河南洛陽(yáng)人，碩士研究生，研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。

*通訊作者：教授，博士生導(dǎo)師，E-mail：895732301@qq.com。