腸溶氧化鋅微球在斷奶仔豬養(yǎng)殖中的應用研究

陳炳鈿，陳 卓，劉 景，陳鑫珠,3*，盧文標，李泳寧，李寶霞，肖美添

(1.福建省農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所，福建 福州 350013；2.福建商學院工商管理學院, 福建 福州350016；3.福建省新閩科生物科技開發(fā)有限公司/博士后工作站，福建 福州 350008；4.福建深納生物工程有限公司，福建 福州 350700；5.福建衛(wèi)生職業(yè)技術學院，福建 福州 350101；6.華僑大學化工學院，福建 廈門 361021)

在集約化養(yǎng)殖過程中，仔豬斷奶后腹瀉是一個十分嚴重的現象，而在飼料中添加高濃度氧化鋅來防止仔豬腹瀉仍然是最常用的方法[1]。高濃度的氧化鋅對于控制仔豬斷奶腹瀉具有非常好的效果，但高劑量氧化鋅容易造成多方面的危害：營養(yǎng)吸收功能和機體免疫力下降[2]、過量的氧化鋅通過糞便排到環(huán)境中[3]、高劑量氧化鋅造成銅、鐵吸收不利[4]，從而造成鋅源的浪費和環(huán)境污染。目前，歐洲將在5年內禁止使用高劑量氧化鋅[5]，我國農業(yè)部修訂《飼料添加劑安全使用規(guī)范》(中華人民共和國農業(yè)部公告 第2625號)規(guī)定了仔豬(≤25 kg)配合飼料中鋅元素的最高添加量為110 mg/kg，仔豬在斷奶后前兩周特定階段允許鋅元素最高添加量為1 600 mg/kg(以鋅元素計)。因此，開發(fā)替代高劑量氧化鋅的新型包被鋅源產品，在減少鋅排放同時又能夠防止仔豬腹瀉，成為研究的一個熱點。本試驗是以海藻膠復配其他植物籽膠為凝膠劑，氧化鋅為填充物，制備一種新型腸溶氧化鋅微球，研究其在斷奶仔豬上的應用，以期能替代高劑量氧化鋅使用并達到同樣效果。

1 材料與方法

1.1 材料

氧化鋅(飼料級，市售，鋅含量≥76%)，腸溶氧化鋅微球由華僑大學制備。

1.2 試驗動物分組與管理

試驗豬場為福建古田某豬場。試驗期14 d。選擇28日齡健康杜×長×大三元雜交斷奶仔豬75頭，將其隨機分成5組，每組3個重復，每個重復5頭。A組為基礎日糧組(對照組)、B組為基礎日糧+1 600 mg/kg氧化鋅、C組為基礎日糧+500 mg/kg 腸溶氧化鋅、D組為基礎日糧+1 000 mg/kg腸溶氧化鋅、E組為基礎日糧+1 500 mg/kg腸溶氧化鋅。試驗日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.3 檢測項目

平均日采食量、平均日增重與料重比：分別于試驗開始和試驗結束時對各組仔豬進行空腹稱重，并按重量結算飼料，計算平均日采食量、平均日增重和料重比。腹瀉率%=∑(腹瀉仔豬頭數×腹瀉天數)/(試驗豬頭數×試驗天數)×100%。

表1 基礎日糧的組成及營養(yǎng)水平Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets

同時，試驗結束前3 d，各組隨機收集3個健康仔豬排出新鮮糞便，測定糞便中大腸桿菌數量。試驗結束時，各重復組抽取體重相近的仔豬1頭，收取仔豬直腸內新鮮內容物，乳酸桿菌和大腸桿菌數量分別采用MRS瓊脂培養(yǎng)基和麥康凱瓊脂培養(yǎng)基涂布培養(yǎng)后計數。

1.4 統(tǒng)計方法

試驗數據用SPSS18.0軟件進行統(tǒng)計平均值±標準差形式表示，用單因素AVONA進行分析，Duncan氏法進行多重比較，P<0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 新型腸溶氧化鋅微球的制備

以復合植物膠為凝膠劑，氧化鋅為填充物，鉀離子作為促凝劑制備混合膠液，采用滴制成型、離子交聯，恒溫低濕干燥等工序制備腸溶氧化鋅微球。本法制備的微球直徑為1.5～1.8 mm，采用雙硫腙分光光度法測定，制備的腸溶氧化鋅微球在模擬胃液中2 h內未檢出鋅離子，在模擬腸液中2 min后便可在溶液中檢出鋅離子，15 min后腸溶氧化鋅微球全部崩解[6]。

2.2 腸溶氧化鋅對斷奶仔豬生長性能的影響

由表2可以看出，試驗組日采食量無顯著差異(P>0.05)。腸溶氧化鋅組日增重顯著高于氧化鋅組和對照組(P<0.05)，其中添加500 mg/kg腸溶氧化鋅組日增重顯著提高(P<0.05)，分別比氧化鋅組和對照組提高了5.40%和13.20%，但腸溶氧化鋅組之間差異不顯著(P>0.05)。腸溶氧化鋅組料重比均顯著低于氧化鋅組和對照組(P<0.05)，其中添加500 mg/kg腸溶氧化鋅組料重比最低，分別比氧化鋅組和對照組降低了6.62%和12.96%。

表2 新型腸溶氧化鋅對斷奶仔豬生長性能的影響Table 2 The effects of the new enteric ZnO on the growth performance of weaned piglets

2.3 腸溶氧化鋅對直腸微生物菌群數量的影響

由表3可以看出，試驗組均顯著提高了斷奶仔豬直腸中乳酸桿菌的數量(P<0.05)，顯著降低斷奶仔豬直腸中大腸桿菌的數量(P<0.05)，有效改善直腸中微生物菌群結構。其中腸溶氧化鋅組在乳酸桿菌數量上略高于氧化鋅組(P>0.05)，腸溶氧化鋅組之間差異也并不顯著(P>0.05)；隨著腸溶氧化鋅濃度的提高，大腸桿菌數量呈下降趨勢，其中1 500 mg/kg腸溶氧化鋅試驗組顯著低于氧化鋅組和對照組(P<0.05)，但腸溶氧化鋅試驗組之間差異不顯著(P>0.05)。

表3 腸溶氧化鋅對直腸微生物菌群數量的影響Table 3 The effects of the new enteric ZnO on the microbiotain the rectum of weaned piglets lg cfu/g

2.4 腸溶氧化鋅對仔豬腹瀉率的影響

由表4可見，試驗組仔豬腹瀉率均顯著低于對照組(P<0.05)；腸溶氧化鋅添加量達到1 500 mg/kg時，腹瀉率最低為3.81%，分別比氧化鋅組和對照組降低了17.17%和57.90%(P<0.05)。試驗組的大腸桿菌數量也顯著低于對照組(P<0.05)，其中添加1 500 mg/kg腸溶氧化鋅組效果最好，其大腸桿菌數量與氧化鋅組和對照組相比分別降低了20.73%和58.44%(P<0.05)。

表4 腸溶氧化鋅對斷奶仔豬腹瀉率的影響Table 4 The effects of the new enteric ZnO on the diarrhearate and microflora of the feces in the weaned piglets

3 討 論

目前，氧化鋅已被廣泛用于防止仔豬腹瀉，但其抗腹瀉的作用機理仍不是很清楚。彭點懿等[7]報道，高劑量氧化鋅并不能直接改善仔豬的采食量、日增重和飼料轉化率，而是通過維持腸粘膜通透性，防止抗原或病原物質的粘附及防止抗原物質或細菌感染所導致的細胞因子的過量表達而實現降低腹瀉率，從而間接促進仔豬的生長。夏添等[8]報道，堿式氯化鋅和納米氧化鋅降低仔豬斷奶腹瀉率是通過促進仔豬腸道發(fā)育、提高仔豬腸道抗氧化功能、抑制仔豬腸道炎癥因子表達和調節(jié)仔豬腸道菌群平衡來實現。因此，雖然氧化鋅抗斷奶早期仔豬腹瀉的作用機制不是十分清楚，但其防止斷奶仔豬早期腹瀉的效果已得到普遍共識。

目前，在基礎日糧中高劑量氧化鋅其劑量高達1 600 mg/kg，雖然規(guī)定高劑量氧化鋅只能在斷奶后2周使用，但依然會導致仔豬腸道損傷，且高劑量氧化鋅的吸收率很低，大部分由糞便排出，造成鋅源的浪費和環(huán)境污染[9-10]。因此，尋找高劑量氧化鋅替代品的迫切性急劇增加。而通過緩釋技術改造的包被氧化鋅能夠克服氧化鋅在胃中的破壞作用，最大限度減少了胃酸對其破壞，從而到達腸道的有效成分相比于氧化鋅顯著增加，也避免了鋅源的浪費和對環(huán)境的污染[11]。目前有已經有多種鋅產品被開發(fā)出來，有納米氧化鋅、多孔氧化鋅、蒙脫石-氧化鋅和包被氧化鋅等產品[10,12-14]，其防止斷奶仔豬早期腹瀉的效果十分顯著且用量大大降低。龍麗娜[10]在飼糧中添加多孔氧化鋅(200 mg/kg或500 mg/kg)可以提高斷奶仔豬的生長性能，改善血清生化指標和腸道形態(tài)結構，能夠增加斷奶仔豬的平均日增重和平均日采食量，降低腹瀉率，可替代高劑量氧化鋅使用。陳思佳[12]和陳雅湘等[15]研究發(fā)現，包合分子氧化鋅和包被氧化鋅添加量為300 mg/kg或600 mg/kg時仔豬生產性能效果同等于高鋅組的效果；養(yǎng)分消化率均優(yōu)于高鋅組，糞便中鋅的排放量也顯著降低(P<0.05)。趙必遷等[16]在基礎飼糧中分別添加 500 mg/kg的腸溶型氧化鋅和3 000 mg/kg 的氧化鋅，結果表明，腸溶型氧化鋅組和普通氧化鋅組都能顯著提高斷奶仔豬的日增重、降低料重比，極顯著降低腹瀉率、腹瀉頻率和腹瀉指數(P<0.01)，且腸溶型氧化鋅比普通氧化鋅改善斷奶仔豬生長性能的效果好?？梢姡诓捎镁忈尲夹g改造后的包被氧化鋅能達到甚至優(yōu)于高劑量普通氧化鋅的使用效果，且用量少。

本研究結果表明，在仔豬日糧中添加氧化鋅和腸溶氧化鋅都能顯著提高斷奶仔豬的生長性能，降低腹瀉率。添加500 mg/kg腸溶氧化鋅，可替代1 600 mg/kg氧化鋅使用，從而減少鋅用量，減輕環(huán)境污染。