日糧中添加納米氧化鋅和氧化鋅對斷奶仔豬生長性能影響的Meta分析

申遠(yuǎn)航 張禮根 黃曉靈 高利偉 呂 航 王 眾 鄭業(yè)魯

（廣東廣墾畜牧工程研究院有限公司，廣東廣州 510000）

鋅參與機體蛋白質(zhì)、核酸的合成以及營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，在動物機體生長發(fā)育、免疫功能和腸道健康等方面都發(fā)揮著巨大的調(diào)節(jié)作用[1]。NRC（第10版） 《豬的營養(yǎng)需要》規(guī)定，斷奶仔豬體重在3～10 kg時鋅的需要量為100 mg/kg，10～20 kg時鋅的需要量為80 mg/kg[2]。諸多研究顯示，飼糧中添加高劑量的氧化鋅（2 000～3 000 mg/kg）可降低斷奶仔豬的腹瀉率，緩解仔豬的斷奶應(yīng)激，提高仔豬生長性能[3-6]，所以鋅在斷奶仔豬生產(chǎn)上大量應(yīng)用。

氧化鋅利用率低，未被吸收利用的鋅隨糞便排出體外，會造成一定的鋅浪費和環(huán)境污染[7]，有學(xué)者稱，糞便中鋅含量與飼料中鋅含量呈正相關(guān)[8]。為減少環(huán)境污染的風(fēng)險，許多國家對日糧中鋅的添加量進(jìn)行了限制。研究吸收率高的新型鋅源正成為動物營養(yǎng)界的熱點之一。納米氧化鋅是納米量級（1～100 nm）的新型鋅源，具有納米材料特有的4大效應(yīng)，即小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)和表面效應(yīng)。納米氧化鋅在動物體內(nèi)可通過被動擴散減少對載體、能量的需要和消耗，提高鋅的吸收利用效率，并可降低鋅源在飼料中的添加量，改善動物產(chǎn)品品質(zhì)，提高動物生產(chǎn)性能。目前已有大量研究顯示，納米氧化鋅在斷奶仔豬保健方面效果顯著，具有普通氧化鋅無法比擬的性能和優(yōu)勢[9,10]。已有文獻(xiàn)使用Meta分析法評價了氧化鋅在斷奶仔豬生產(chǎn)上的保健效果，但尚無文獻(xiàn)對納米氧化鋅在斷奶仔豬生產(chǎn)上的保健效果做出評價。本研究全面檢索國內(nèi)外相關(guān)臨床試驗，對納米氧化鋅的保健作用及安全性進(jìn)行評價，以期為中國養(yǎng)殖業(yè)的實踐和決策提供參考。

1 材料和方法

1.1 文獻(xiàn)檢索

為研究日糧中添加納米氧化鋅和氧化鋅對斷奶仔豬生長的影響，系統(tǒng)檢索包括PubMed、Research Gate、中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫、維普資訊在內(nèi)的國內(nèi)外知名、權(quán)威數(shù)據(jù)庫公開發(fā)表的文獻(xiàn)。主要引用中英文語種，確定最終檢索詞。中文檢索字段包括：“納米氧化鋅”“氧化鋅”“飼料鋅添加”“斷奶仔豬生長性能”等；英文檢索詞包括：“nano zinc oxide”“zinc oxide”“feed zinc addition”“growth performance of weaned piglets”“the growth performance of weaned piglets”。結(jié)局指標(biāo)為平均日增重、日采食量、飼料日增重比、腹瀉率，所選文獻(xiàn)類型包括期刊、會議論文、學(xué)位論文等。

1.2 納入/排除標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 納入標(biāo)準(zhǔn)

研究類型：在斷奶仔豬日糧中添加納米氧化鋅和氧化鋅的隨機對照試驗或?qū)φ赵囼灒谎芯繉ο螅簲嗄套胸i；干擾措施：試驗組飼喂添加納米氧化鋅的日糧，對照組飼喂添加飼料級氧化鋅的日糧。

1.2.2 排除標(biāo)準(zhǔn)

包括以下任一項則排除：對試驗組和對照組限制或過量營養(yǎng)水平的研究；同一研究飼喂方案不一致；添加其他鋅補充劑；單純添加納米氧化鋅或單純添加飼料級氧化鋅；重復(fù)發(fā)表、數(shù)據(jù)明顯有誤的文獻(xiàn)；只有摘要而無全文的文獻(xiàn)。

1.3 資料提取

通過文獻(xiàn)篩選，有28篇文獻(xiàn)符合標(biāo)準(zhǔn)，排除2項數(shù)據(jù)重復(fù)的研究，排除8篇數(shù)據(jù)和方法不同的文章，最終納入18篇文獻(xiàn)進(jìn)行分析，其中有3篇英文文獻(xiàn)、15篇中文文獻(xiàn)（表1）。所選文獻(xiàn)中試驗所用日糧全部是玉米豆粕型日糧。

1.4 統(tǒng)計分析

運用Review Manager 5.3軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并繪制相關(guān)圖表。計數(shù)資料用平均值（MD）、95%置信區(qū)間（CI）表示，用χ2檢驗、I2判斷各研究間的異質(zhì)性，如果無異質(zhì)性（＞0.05，I2＜50%），采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析；反之采用隨機效應(yīng)模型進(jìn)行分析。并用漏斗圖檢驗其發(fā)表偏移，并對研究結(jié)果進(jìn)行敏感性分析。

2 結(jié)果

2.1 日增重

18篇文獻(xiàn)[11-28]均研究了納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬日增重的影響，＜0.00001，I2=99%，表明這些研究存在異質(zhì)性，經(jīng)過敏感性分析，逐一剔除文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)其異質(zhì)性沒有得到明顯改善。利用隨機效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬日增重的影響無顯著差異［MD=1.95，95%CI（- 8.48，12.38），=0.71］ （圖 1）。

表1 納入文獻(xiàn)基本特征

2.2 日采食量

16篇文獻(xiàn)研究了納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬日采食量的影響，＜0.00001，I2=97%，表明該研究有異質(zhì)性，經(jīng)過敏感性分析逐一剔除文獻(xiàn)后，發(fā)現(xiàn)其異質(zhì)性沒有得到明顯改善。利用隨機效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬日采食量的影響具有顯著意義 ［MD=-9.97，95%CI（- 17.85，2.09），=0.01］ （圖 2）。

圖1 納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬日增重影響的Meta分析森林圖

2.3 料重比

17篇文獻(xiàn)研究了納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬料重比的影響，＜0.00001，I2=99%，表明該研究有異質(zhì)性，經(jīng)過敏感性分析逐一剔除文獻(xiàn)后，發(fā)現(xiàn)其異質(zhì)性沒有得到明顯改善。利用隨機效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬料重比的影響無顯著差異［MD=-0.03，95%CI（- 0.10，0.03），=0.29］ （圖 3）。

圖2 納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬日采食量影響的Meta分析森林圖

2.4 腹瀉率

13篇文獻(xiàn)研究了納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬腹瀉率的影響，＜0.00001，I2=100%，表明該研究有異質(zhì)性，經(jīng)過敏感性分析逐一剔除文獻(xiàn)后，發(fā)現(xiàn)其異質(zhì)性沒有得到明顯改善。利用隨機效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬腹瀉率的影響無顯著差異［MD=-0.05，95%CI（- 0.63，0.54），=0.88］ （圖 4）。

圖3 納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬料重比影響的Meta分析森林圖

2.5 敏感性分析與發(fā)表偏移檢驗

分別逐一去除日增重、日采食量、料重比和腹瀉率研究的文獻(xiàn)，結(jié)果無明顯差異，證明該研究結(jié)果比較穩(wěn)定。通過觀察各結(jié)局指標(biāo)的漏斗圖基本對稱，說明文獻(xiàn)沒有明顯發(fā)表偏移。

圖4 納米氧化鋅與氧化鋅對斷奶仔豬腹瀉率影響的Meta分析森林圖

3 討論

在本文納入的納米氧化鋅和氧化鋅對仔豬生長性能影響的研究中，有諸多因素影響導(dǎo)致了研究結(jié)果的不一致，如：飼養(yǎng)環(huán)境、飼料情況等。本研究對以往研究進(jìn)行匯總分析后，發(fā)現(xiàn)以低劑量的納米氧化鋅替代高劑量的常規(guī)氧化鋅對斷奶仔豬生長性能影響差異不顯著，說明低劑量納米氧化鋅和高劑量的氧化鋅作用相當(dāng)。

鋅是動物體內(nèi)第二豐富的微量元素，它不能儲存在體內(nèi)，需要通過飲食攝入以滿足生理需要。其參與機體重要的生理功能，包括DNA合成、免疫應(yīng)答、抗體產(chǎn)生等[27-30]，是眾多酶和激素的前體物質(zhì)。因動物品種、年齡和胃腸道等的差異，鋅在動物體內(nèi)吸收量非常少。納米氧化鋅的獨特之處在于尺寸小于100 nm，在高溫高壓下穩(wěn)定，因而與大分子的氧化鋅相比更易被胃腸道吸收。有研究顯示，大分子氧化鋅主要存在于肝臟中，而納米氧化鋅有跨越小腸并進(jìn)一步分配到小腸、血液、腦、肺、心、腎、脾、腸、胃的能力。此外，有學(xué)者研究了納米氧化鋅的抗菌機理，即微生物攜帶的負(fù)電荷與金屬氧化物攜帶的正電荷產(chǎn)生“電磁”引力接觸，微生物會立即死亡。納米氧化鋅對細(xì)菌的特異性作用使之成為理想、無風(fēng)險的抗菌藥物候選者。本研究所納入的文獻(xiàn)中以納米氧化鋅代替相當(dāng)于其4～10倍劑量的氧化鋅，在斷奶仔豬日增重、料重比和腹瀉率方面的影響差異不顯著，也說明飼料中添加低劑量納米氧化鋅和高劑量氧化鋅對斷奶仔豬的保健作用相當(dāng)。因此，納米氧化鋅作為常規(guī)鋅源，在家畜飼養(yǎng)中可以選擇應(yīng)用，其在提高生物利用度、促生長、抗菌和免疫調(diào)節(jié)等方面有重要作用。

4 結(jié)論

綜上所述，在斷奶仔豬生產(chǎn)中，低劑量的納米氧化鋅可替代高劑量的氧化鋅，可達(dá)到同樣的保健效果，且在提高鋅的利用率和解決鋅污染問題上優(yōu)于高劑量氧化鋅。由于常規(guī)氧化鋅價格較低，養(yǎng)殖企業(yè)和飼料企業(yè)為降低生產(chǎn)成本往往選擇使用常規(guī)氧化鋅，但養(yǎng)殖場如果要改善廢水中重金屬超標(biāo)而引起的一系列問題，建議以納米氧化鋅作為斷奶仔豬飼料中的鋅源。