小肽微量元素螯合物對斷奶仔豬生長性能、氧化應激狀況和糞便金屬元素含量的影響

■徐 雪 李少華 鐘丘實 張 京 徐維娜 徐建雄

（上海交通大學農業(yè)與生物學院上海市獸醫(yī)生物技術重點實驗室，上海200240）

在畜牧業(yè)生產中，由于添加高劑量銅、鋅等微量元素可以促進動物生長、提高飼料采食量和養(yǎng)分利用率，同時能增強動物的抗氧化能力和提高動物的抗病能力，因此高銅高鋅在養(yǎng)殖業(yè)中得到廣泛的應用[1-2]。然而近年來，高銅高鋅添加劑對動物機體健康、食品安全和環(huán)境污染帶來的危害也越來越突出。機體內過量的銅可通過損傷組織結構、線粒體功能和打破抗氧化系統(tǒng)平衡等途徑引起動物銅中毒反應[3]。同樣長期飼喂高鋅可破壞腸道黏膜，對畜禽的后期生長發(fā)育產生危害[4]。此外，動物飼料中未被吸收的銅鋅元素隨糞便被排放到農田土壤中，對土壤中酶的活性、微生物和農田植物造成嚴重危害[5]。因此，為了維持畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，轉變高銅高鋅飼養(yǎng)模式，開發(fā)吸收率高、添加量少、促生長明顯的新型微量元素添加劑，減少畜禽糞污中銅鋅等重金屬的殘留量迫在眉睫。小肽或氨基酸類金屬螯合物，一方面能夠降低胃腸道中肌醇六磷酸、檸檬酸等成分對金屬離子的阻礙作用，另一方面它可以利用腸道中小肽轉運系統(tǒng)進行吸收，降低金屬離子之間的拮抗作用，從而提高金屬離子利用效率[6-7]。我們之前的研究發(fā)現，低劑量的小肽螯合銅、鋅能維持生長豬的代謝和生產性能，并能有效地降低糞便中銅鋅的排放量[8]。而目前關于小肽微量元素在斷奶仔豬上的報道還不多見，因此，本試驗通過在飼料中添加高水平和低水平的小肽微量元素螯合物，探討其對斷奶仔豬生長性能、抗氧化能力、免疫力以及糞便中金屬殘留量的影響，為小肽微量元素螯合物在斷奶仔豬上的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

小肽螯合銅、小肽螯合鋅、小肽螯合鐵和小肽螯合錳由上海源耀生物技術有限公司提供。

1.2 主要儀器和試劑

紫外可見分光光度計，尤尼科上海儀器有限公司生產；臺式離心機，德國Eppendoff公司生產；電子天平，賽多利斯集團生產；酶標儀，美國Thermo公司生產；火焰-石墨爐原子吸收分光光度計，日本Hitachi公司生產。

總蛋白（TP）、血清球蛋白（GLB）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、堿性磷酸酶（ALP）、谷草轉氨酶（AST）、谷丙轉氨酶（ALT）、銅藍蛋白（CP）、丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、氧化型谷胱甘肽（GSSG）、還原性谷胱甘肽（GSH）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）、總抗氧化能力（T-AOC）等檢測試劑盒均購自南京建成生物工程有限公司。其他試劑均為分析純，均購自國藥集團化學試劑有限公司。

1.3 試驗動物與設計

選擇204頭健康狀況良好、體重相近的21日齡斷奶仔公豬（長白×大白二元雜交），隨機分成4組（分別為A、B、C、D組），每組3個重復，每個重復17頭。A、B組分別為無機低水平和無機高水平Cu、Fe、Zn、Mn元素組，以硫酸鹽提供所需的微量元素；C、D組分別為有機低水平和有機高水平Cu、Fe、Zn、Mn元素組，以小肽微量元素螯合物提供所需的元素，各組日糧添加量3 kg/t氧化鋅?；A日糧組成及營養(yǎng)水平見表1，各組Cu、Fe、Zn、Mn微量元素添加量見表2。試驗期21 d。

1.4 飼養(yǎng)管理

全期飼喂顆粒料，每次以吃飽略剩料為宜，自由飲水，其它飼養(yǎng)管理措施和免疫接種按豬場的常規(guī)程序進行。

表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)水平

表2 各組Cu、Fe、Zn、Mn元素添加量（mg/kg）

1.5 樣品采集

飼料和糞便：采集飼料樣品500 g。按圈采集各組糞便樣，干燥，飼料和糞便樣品粉碎（過40目篩）后干燥器中保存。

血樣：試驗結束時每重復選取健康狀況良好，體重與組內平均體重接近的豬2頭于早晨空腹前腔靜脈采血10 ml，靜置，3 000 r/min離心20 min，取血清分裝于離心管中，保存在-20℃冰箱。

1.6 指標測定

1.6.1 生長性能

記錄各欄初重、末重、日采食量、腹瀉情況，計算每頭豬的日增重（ADG）、日采食量（ADFI）及料肉比（F/G）。

1.6.2 血清生化指標

按試劑盒說明書測定血清中（免疫球蛋白）IgG、IgA、ALP、TP、GLB、CP、CAT、GSH-Px、SOD、GSSG、GSH、MDA、T-AOC。

1.6.3 血清和糞便中Cu、Zn含量

按照GB/T13885—2003原子吸收光譜法測定血清和糞便中Cu、Zn含量。

1.7 數據分析

采用SPSS軟件對試驗數據進行單因素方差分析，結果用“平均值±標準差”表示，P＜0.05時差異顯著。

2 結果與分析

2.1 斷奶仔豬生長性能（見表3）

表3 小肽微量元素螯合物對斷奶仔豬生長性能的影響

由表3可知，期初體重、平均采食量和腹瀉率均無顯著差異（P＞0.05），D組期末體重比B組提高7.4%，平均日增重D組顯著高于A、B組（P＜0.05），與C組無顯著差異。而C、D組料肉比顯著低于A、B組（P＜0.05）。

2.2 斷奶仔豬血清免疫指標和肝功能（見表4）

由表4可知，D組TP含量比C組增加了25.9%（P＜0.05），其他組無顯著差異（P＞0.05）；D組GLB含量顯著高于其他3組（P＜0.05）；D組IgA含量比A組高75.3%（P＜0.05），比C組高52.7%（P＜0.05）；D組ALP活性顯著高于B組（P＜0.05）；A組AST活性顯著高于B、C組和D組（P＜0.05），B組AST活性顯著低于A、C組和D組（P＜0.05），C組與D組之間AST無顯著差異（P＞0.05）；各組IgG含量和ALT活性均無顯著差異（P＞0.05）。

2.3 斷奶仔豬血清氧化應激指標（見表5）

由表5可知，D組MDA含量顯著低于A組和B組（P＜0.05），A組MDA含量顯著高于C組和D組（P＜0.05）；D組CP含量顯著高于A、B組和C組（P＜0.05）；A組SOD活性顯著高于B組和D組（P＜0.05）；GSSG含量A組顯著低于C組和D組（P＜0.05）；各組GSH含量無顯著差異（P＞0.05）；C組GSH-Px活性顯著高于A組和B組（P＜0.05）；D組T-AOC顯著高于A組和B組（P＜0.05）；A組CAT活性比B組升高了16.2%。

表4 小肽微量元素螯合物對斷奶仔豬血清免疫指標和肝臟功能的影響

表5 小肽微量元素螯合物對斷奶仔豬血清氧化應激指標的影響

2.4 斷奶仔豬血清和糞便中金屬含量（見表6）

由表6可知，D組糞便中Cu含量比A組升高35.2%，比B組降低56.1%；C組糞便中Cu含量比A、B組分別降低20.8%和74.3%；D組糞便中Mn含量顯著高于A、B組和C組(P＜0.05)；糞便中Zn和Fe的含量無顯著差異(P＞0.05)。由表7可知，血清中各組Cu、Zn含量無顯著差異(P＞0.05)。

3 討論

表6 小肽微量元素螯合物對斷奶仔豬糞便中金屬含量的影響(mg/kg)

表7 小肽微量元素螯合物對斷奶仔豬血清中Cu、Zn含量的影響(mg/l)

3.1 小肽微量元素螯合物促進斷奶仔豬生長性能

研究表明，有機微量元素比無機微量元素具有更高的生物利用率，能夠更好的降低腹瀉率、改善豬的生產性能[9]。銅是人和動物必需的微量元素，有促進仔豬生長，提高飼料利用率的作用。小肽螯合銅具有吸收率高、生物學效率高等優(yōu)點，低劑量的小肽螯合銅與高銅具有相似的促生長效果[10]。本試驗中，有機低銅組與無機低銅組、無機高銅組相比在生長性能上幾乎無顯著差異，表明有機低銅能夠用來替代高銅而不影響斷奶仔豬的生長，而與無機低銅和無機高銅相比，有機高銅具有更好的促生長效果，這與馮杰等的研究類似[11]。

3.2 小肽微量元素螯合物改善斷奶仔豬生理代謝狀況

蛋白質沉積是衡量動物生長的重要指標，TP和GLB是反映蛋白質合成的重要指標[12]。銅在機體特異和非特異性免疫系統(tǒng)中起重要作用，是構成血清免疫球蛋白IgG、IgA的結構成分[13]。ALT、AST和ALP是代表肝功能的指標，血液中的異常升高代表著肝臟功能的損傷和疾病的發(fā)生，是肝臟損傷和肝臟疾病最重要的標志物[14-15]。研究表明，高銅飼喂導致豬的肝臟損傷[16]，本試驗中，有機高銅組通過提高機體免疫能力和蛋白質合成來減少高銅對斷奶仔豬肝臟的損傷。這與李少華等[8]在生長豬上的研究是一致的。MDA是脂質過氧化產物之一，與機體組織受自由基攻擊的程度有關，因此MDA含量可以反映機體氧化損傷程度。CP可以把銅從肝臟運輸到各組織以供利用，CP可作為負氧離子的消除劑，具有類似SOD、CAT、GSH-Px的作用，是抗氧化代謝防御體系所必要的組成成分[17]。研究表明銅有助于改善組織抗氧化能力[18]，本試驗中使用低水平小肽微量元素螯合物替代無機微量元素，GSH-Px活性和T-AOC顯著升高，MDA含量降低。使用高水平小肽微量元素螯合物替代無機微量元素，CP活性和T-AOC升高，MDA含量降低。說明小肽微量元素螯合物能夠提高斷奶仔豬的抗氧化能力，且效果比高劑量無機微量元素好，這與張彩英等的研究結果一致[19]。

3.3 小肽微量元素螯合物減少斷奶仔豬糞便銅殘留量，減少環(huán)境污染

研究表明，高劑量銅鋅等微量元素能夠促進仔豬生長，提高免疫力和抗氧化能力，防止腹瀉[20]。但是銅、鋅等金屬的過量使用導致糞便中的含量增加，嚴重污染環(huán)境。小肽微量元素螯合物是蛋白質水解產生的小肽和無機鹽水解產生的金屬離子在適宜的條件下配位結合而成的螯合物，小肽微量元素螯合物具有易吸收、生物學效價高等特點。本試驗中，與無機高劑量微量元素B組相比，添加小肽微量元素螯合物的兩組糞便中銅含量顯著降低，這與李江濤[21]、李玲[22]的試驗結果相一致。說明小肽微量元素可以替代無機高劑量微量元素，減少糞便重金屬的排放量，達到減少環(huán)境污染的作用。

4 結論

以低水平小肽微量元素螯合物替代無機微量元素對斷奶仔豬生長性能和健康狀況無不良影響，但能顯著降低糞便中銅的排放量。而以高水平小肽微量元素螯合物替代無機微量元素對斷奶仔豬的生長性能和健康狀況有一定的改善作用，也能減少糞便中銅的排放量，但效果不如低水平小肽微量元素螯合物明顯。