斷奶仔豬飼糧中高劑量氧化鋅減量替代的研究進展

■ 楊 濤 禚 梅 李學(xué)進 郭守立 郭茹靜 張雄偉 周財源

（新疆天康飼料有限公司，新疆 烏魯木齊 830011）

斷奶仔豬腹瀉是當前生豬養(yǎng)殖業(yè)所面臨的普遍問題，往往會給生豬養(yǎng)殖業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失，如何減少斷奶仔豬腹瀉，改善仔豬生長遲緩是當前養(yǎng)豬業(yè)關(guān)注的焦點?？股氐某霈F(xiàn)在很大程度上緩解了斷奶仔豬腹瀉這一現(xiàn)象，但抗生素長期使用會帶來諸多問題，如抗生素藥物殘留、細菌產(chǎn)生耐藥性和環(huán)境污染等，導(dǎo)致抗生素的使用受到很大的局限。歐盟委員會在2006 年頒布法令，禁止抗生素作為飼料添加劑在飼糧中使用，我國也于2020 年7 月1 日起，全面禁止具有促生長作用類的抗生素作為飼料添加劑在飼糧中使用（中藥類除外）[1]，尋找抗生素替代品成為當務(wù)之急。1989年P(guān)oulsen[2]首次提出，在斷奶仔豬飼糧使用藥理劑量的氧化鋅（2 500～4 000 mg/kg）可有效降低仔豬斷奶后腹瀉的發(fā)生，隨后許多學(xué)者開展了一系列研究，證實藥理劑量的氧化鋅可有效改善斷奶仔豬腹瀉[3-5]。但飼用高劑量的氧化鋅也伴隨著一定風(fēng)險，如仔豬毒性效應(yīng)、細菌產(chǎn)生耐藥性、環(huán)境污染和增加重金屬耐受基因的傳播等[6]。歐盟于2022年6月26 日起，禁止氧化鋅在飼料中的添加，我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部第2625 號公告規(guī)定，進一步下調(diào)仔豬飼糧中鋅的含量，要求仔豬配合飼料中鋅元素的最高限量為110 mg/kg，在仔豬斷奶后前兩周，允許在此基礎(chǔ)上使用氧化鋅或堿式氯化鋅至1 600 mg/kg（以鋅元素計）[7]。因此，亟需尋找一種高劑量氧化鋅減量替代方案。文章綜述了高劑量氧化鋅在斷奶仔豬飼糧中實際應(yīng)用效果和主要可能作用機制以及高劑量氧化鋅減量替代方案，以期為后續(xù)氧化鋅減量使用和替代提供理論指導(dǎo)。

1 高劑量氧化鋅在斷奶仔豬飼糧中的應(yīng)用效果

1.1 緩解斷奶仔豬腹瀉

仔豬斷奶后要面臨多種變化，這包括與母豬的隔開、同窩仔豬的分開以及不熟悉的同群仔豬接觸，同時也伴隨著腹瀉的風(fēng)險[8-9]。在商業(yè)化生產(chǎn)條件下，仔豬一般在3～4 周齡斷奶，進一步加重了仔豬斷奶后應(yīng)激。1989年丹麥科學(xué)家Poulsen[2]提出，斷奶仔豬飼糧中使用藥理劑量的氧化鋅（2 500～4 000 mg/kg）可以有效預(yù)防斷奶仔豬腹瀉、提高仔豬生長性能后，緊接著大量研究也證實，飼糧中添加2 000～4 000 mg/kg氧化鋅可有效防止仔豬斷奶后腹瀉的發(fā)生[10-12]。斷奶仔豬飼糧中使用高劑量氧化鋅已成為生豬養(yǎng)殖業(yè)用來控制斷奶仔豬腹瀉、促進斷奶仔豬生長的一種普遍策略。

1.2 促進斷奶仔豬生長

鋅（Zn）作為動物營養(yǎng)中最重要的微量元素之一，它在調(diào)節(jié)機體蛋白質(zhì)代謝、維持細胞膜完整和參與細胞增殖與分化發(fā)揮著重要的作用[13-14]。當鋅元素缺乏時，動物往往會表現(xiàn)出生長遲緩、采食量下降、飼料轉(zhuǎn)化效率降低和皮膚并發(fā)癥[15]。Hahn等[16]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加3 000 mg/kg 的氧化鋅，使仔豬血漿中鋅水平維持在1.5～3.0 mg/L，可獲得最佳的仔豬日增重。Wang 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，在仔豬飼糧中添加3 000 mg/kg 氧化鋅，顯著提高了仔豬的平均日增重和平均日采食量，這主要通過提高仔豬血清中胰島素生長因子-1（Insulin growth factor, IGF-1）、肝臟金屬硫蛋白（Metallothionein, MT）和銅-鋅超氧化物歧化酶（Copper-zinc superoxide dismutase, Cu, Zn-SOD）水平來實現(xiàn)。此外，仔豬生長性能的改善還可能與氧化鋅在調(diào)節(jié)仔豬腸道微生物菌群組成、改善仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和提高仔豬機體免疫力有關(guān)[18]。

2 高劑量氧化鋅發(fā)揮效用的主要機制

氧化鋅在控制斷奶仔豬腹瀉和提高仔豬生長性能方面發(fā)揮著重要的作用，但發(fā)揮效用主要機制目前仍不是十分清楚，氧化鋅發(fā)揮效用的機理總結(jié)歸納如下。

2.1 促進營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收

仔豬斷奶后會面臨多種應(yīng)激，其中最主要的是飼糧從母乳過渡到以固體為主的顆粒飼料，同時，仔豬經(jīng)歷了母豬的隔開、仔豬混群等應(yīng)激，這些應(yīng)激導(dǎo)致仔豬在斷奶后的前幾天體重顯著下降，尤其是對早期斷奶仔豬而言，這種現(xiàn)象尤為明顯[19]。仔豬胃腸道中消化酶的種類和數(shù)量以及腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)能夠反映仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的能力[20]。Hedemann 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，早期斷奶的仔豬腸道內(nèi)多種酶的活性顯著降低，在斷奶后第9 天才能達到與斷奶前相同的水平，此外，早期斷奶降低了仔豬小腸絨毛高度和增加了隱窩深度。Li 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧添加3 000 mg/kg 的氧化鋅，顯著提高了仔豬小腸絨毛的高度和寬度，有提高黏膜厚度的趨勢，同時也降低了小腸隱窩的深度。Hedemann 等[23]進一步發(fā)現(xiàn)，仔豬飼糧中添加2 500 mg/kg 氧化鋅，提高了仔豬胰腺組織中羧肽酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性，從而保證更高的營養(yǎng)物質(zhì)消化率。Wijtten 等[24]總結(jié)得出，斷奶仔豬腸腔內(nèi)營養(yǎng)不足，會導(dǎo)致仔豬腸道功能發(fā)生紊亂，從而降低仔豬生長性能。氧化鋅發(fā)揮促生長作用機制可能與通過改善仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)，提高仔豬腸道中消化酶的種類和數(shù)量以及增強腸道消化吸收能力有關(guān)。

2.2 提高仔豬采食量

仔豬斷奶后，采食量明顯下降，直至斷奶后的第2 周，采食量才能達到與斷奶前的水平。斷奶后仔豬采食量或腸腔營養(yǎng)不足是導(dǎo)致仔豬發(fā)生腹瀉的主要原因，所以提高仔豬斷奶后的采食量是降低仔豬腹瀉和生長抑制主要措施。Yin 等[25]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加2 000 mg/kg 氧化鋅，提高了仔豬的采食量，同時也提高了仔豬血漿中胃饑餓素（Ghrelin）、IGF-1、膽囊收縮素（Cholecystokinin，CCK）的水平。Ghrelin是由胃底腺分泌的一類生長激素，其主要作用是促進肝臟和胃腸道分泌IGF-1 和CCK，從而促進肌肉蛋白質(zhì)合成、細胞增殖和提高動物采食量[26-27]。

2.3 增強仔豬腸道屏障功能

腸道屏障能夠防止外源有毒有害物質(zhì)通過腸黏膜吸收進入到動物體內(nèi)[28]，根據(jù)其功能和結(jié)構(gòu)性不同，可分為微生物屏障、化學(xué)屏障、機械屏障和免疫屏障，仔豬斷奶后，由于仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能會發(fā)生一系列變化，如腸道通透性增加，使得仔豬感染腹瀉的風(fēng)險增加[29]。已有研究表明，斷奶應(yīng)激會造成腸道組織DNA 的氧化損失、腸道抗氧化酶基因表達下調(diào)和腸道屏障功能受損[24，30]。作為構(gòu)筑腸道機械屏障最重要的緊密連接蛋白1（Zonula occludens protein-1, ZO-1）和閉合蛋白（Occludin），其表達量與腸道屏障功能密切相關(guān)[31-32]。Zhang 等[32]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧添加2 000 mg/kg 的氧化鋅或堿式氯化鋅，顯著提高了仔豬平均日采食量和平均日增重，并降低了仔豬飼料轉(zhuǎn)化效率和糞便指數(shù)；同時也發(fā)現(xiàn)飼糧中添加堿式氯化鋅顯著降低了仔豬尿液中乳果糖與甘露醇的比值（L/M），而飼糧中添加氧化鋅有降低L/M 的趨勢；此外，試驗檢測了仔豬回腸黏膜中Occludin 和ZO-1 的表達量，研究發(fā)現(xiàn)，不論是飼糧中添加氧化鋅還是堿式氯化鋅均能顯著提高這兩種蛋白的表達量。Shen等[18]也得出相似的結(jié)論。

2.4 增強機體免疫力

細胞因子在細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)中發(fā)揮著不可替代的作用，它可直接或間接參與免疫炎癥應(yīng)答反應(yīng)。仔豬斷奶后由于受到飼糧和環(huán)境等多方面的影響，常常會導(dǎo)致仔豬腸道炎癥因子上調(diào)和抗炎因子下調(diào)[33]。在以仔豬腸道上皮細胞IPEC J2為體外研究模型中，感染大腸桿菌F4（E.coliF4），發(fā)現(xiàn)氧化鋅可顯著下調(diào)幾種促炎因子表達和提高了抗炎因子TGF-β表達，與此同時，也顯著下調(diào)了相關(guān)先天免疫基因的表達[34-35]。夏添[36]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加2 000 mg/kg 氧化鋅、1 800 mg/kg 堿式氯化鋅或600 mg/kg 納米氧化鋅均能夠顯著降低仔豬斷奶后第14 天回腸組織中促炎因子干擾素-γ（Interferongamma, IFN-γ）、白介素-1β（Interleukin-1 beta, IL-1β）、白介素-6（Interleukin-6, IL-6）和腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-alpha, TNF-α）的表達，同時也發(fā)現(xiàn)，氧化鋅和堿式氯化鋅處理組均顯著降低了仔豬回腸組織中活化細胞的核因子κ-輕鏈增強子（Nuclea factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells, NF-κB）mRNA 的表達。Ou 等[3]研究表明，在斷奶仔豬飼糧添加藥用劑量的氧化鋅，可抑制腸黏膜中肥大細胞的成熟和增殖，這主要是通過減少小腸中干細胞因子的表達來實現(xiàn)，同時也發(fā)現(xiàn)，藥用劑量的氧化鋅還可以減少組胺的釋放，而組胺是導(dǎo)致仔豬腹瀉的關(guān)鍵分子，也是炎癥狀態(tài)發(fā)生的主要因素之一。

2.5 改善腸道菌群結(jié)構(gòu)

剛斷奶的仔豬小腸微生物不穩(wěn)定，由于飼糧突然轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致仔豬胃腸道中微生物的種類和數(shù)量發(fā)生明顯變化[25]。Starke 等[37]研究表明，在飼糧中添加高劑量的氧化鋅，可降低仔豬腸道食糜中大腸桿菌和乳酸菌的數(shù)量，同時也降低了乳酸的產(chǎn)量。在另一項研究中發(fā)現(xiàn)，高鋅飼糧增加了仔豬腸道中屎腸球菌和大腸桿菌的數(shù)量，但是降低了乳酸菌的數(shù)量[38]。氧化鋅發(fā)揮抗菌的活性并不是抑制致病的革蘭氏陰性菌，而是革蘭氏陽性菌[39]。Roselli 等[34]在一項體外研究中，證實了氧化鋅對大腸桿菌K88（E.coliK88）直接抑菌活性有限，但是可以保護腸上皮細胞免受E.coliK88 誘導(dǎo)損傷。同時也進一步證明，氧化鋅可以抑制細菌對細胞的黏附，從而防止腸道屏障功能被破壞，降低斷奶仔豬腹瀉的發(fā)生。

2.6 提高機體抗氧化能力

鋅元素不僅是動物體內(nèi)必需的一種微量元素，而且還是很多金屬酶的重要組成成分。它在提高動物抗氧化功能上發(fā)揮著重要作用。Zhu 等[40]研究表明，在斷奶仔豬飼糧添加3 000 mg/kg 氧化鋅不僅能顯著提高仔豬腸道組織中總超氧化物歧化酶（T-SOD）的活性，而且可以顯著降低了丙二醛（MDA）含量。而MDA 是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)和氧化損傷的重要評估指標[41]。同時鋅也是MT表達的必需離子，而MT能結(jié)合體內(nèi)自由基，所以MT 能夠保護機體細胞免受氧化性的自由基損傷[17，42-43]。夏添[36]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加600 mg/kg 納米氧化鋅或2 000 mg/kg 氧化鋅，均能顯著提高仔豬肝臟中SOD和MT水平，并降低肝臟中MDA的含量。

3 使用高劑量氧化鋅帶來的風(fēng)險

由于高劑量的氧化鋅在控制仔豬腹瀉和促進斷奶仔豬生長方面作用十分顯著，在抗生素禁用背景下，養(yǎng)豬業(yè)普遍使用高劑量的氧化鋅來預(yù)防斷奶仔豬腹瀉。但長時間或高劑量氧化鋅的添加會引起仔豬毒性效應(yīng)[44-45]，鋅在仔豬腎臟、肝臟和胰腺組織中積累過多，會導(dǎo)致鋅超載[45-47]。由于氧化鋅的生物學(xué)效價較低，導(dǎo)致仔豬攝入的鋅絕大部分不能被利用，而是隨著糞便排出體外，這導(dǎo)致土壤和水資源會受到污染[48]。歐盟于2022年6月26日起，禁止氧化鋅在飼料中的使用，導(dǎo)致歐盟禁止使用氧化鋅的主要原因是高劑量氧化鋅對環(huán)境造成的污染比預(yù)防斷奶仔豬腹瀉有更大的風(fēng)險。由于土壤中鋅元素過度沉積會結(jié)合土壤中的鐵元素，導(dǎo)致植物鐵元素缺乏，最終植物不能合成足夠的葉綠素，導(dǎo)致植物變得灰白，作物減產(chǎn)。此外，一些研究證實在仔豬飼糧中添加氧化鋅會增加細菌耐藥基因的表達和傳播[49]。Slifierz 等[50]研究表明，使用治療劑量的氧化鋅增加了斷奶仔豬耐甲氧金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）耐藥性和患病率，這可能由于鋅和甲氧西林抗性基因共存導(dǎo)致。同時添加高劑量氧化鋅的仔豬傾向于選擇更具金屬耐受性的E.coli菌株，如攜帶czrC基因的菌株，從而破壞鋅的潛在抗菌活性[51-52]。有研究表明，氧化鋅僅能輕微或短暫地改善仔豬后腸道菌群結(jié)構(gòu)，但是有些研究也表明，氧化鋅可以顯著改善腸道微生物的種類和數(shù)量[53]。Pieper 等[54]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加藥用劑量的氧化鋅，增加了仔豬回腸中腸桿菌科的數(shù)量，但對乳酸菌的數(shù)量沒有影響，且回腸中微生物的組成和數(shù)量與飼糧中氧化鋅水平存在劑量效應(yīng)。鑒于高鋅帶來的一系列風(fēng)險，迫切需要一種飼糧中高劑量氧化鋅減量替代策略來預(yù)防斷奶仔豬腹瀉。

4 高劑量氧化鋅替代策略

4.1 包膜氧化鋅

包膜氧化鋅通常是指使用脂肪材質(zhì)對氧化鋅進行包膜處理，包膜的氧化鋅可避免被仔豬胃酸中和成鋅離子，從而在腸道內(nèi)以氧化鋅分子形式釋放并發(fā)揮作用。許多研究表明，低劑量的包膜氧化鋅在預(yù)防仔豬腹瀉方面能夠與高劑量的氧化鋅達到同樣效果。王超[55]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加1 500 mg/kg包膜氧化鋅，能夠顯著降低仔豬腹瀉率，同時與添加3 000 mg/kg 普通氧化鋅相比，抗腹瀉效果無顯著性差異，并且低劑量的包膜氧化鋅顯著降低了仔豬糞便中鋅的殘留量。Shen等[18]研究表明，使用低劑量包被氧化鋅（380 mg/kg 或570 mg/kg）顯著降低了斷奶仔豬腹瀉指數(shù)，同時提高了仔豬十二指腸中絨毛高度和絨/隱（V/C）值，并上調(diào)IGF-1、ZO-1、Occludin、IL-10和TGF-β相關(guān)因子的表達。但也有研究發(fā)現(xiàn)，使用脂肪包被的氧化鋅對仔豬腹瀉率和生長性能并無顯著影響[56]。導(dǎo)致出現(xiàn)這種差異的原因可能是包膜氧化鋅使用的包被材質(zhì)不同，目前，市場上大部分包材都是使用脂肪，而對于斷奶仔豬來講，后腸道中脂肪酶的活性很低，可能會影響到氧化鋅的釋放[57]。有學(xué)者研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加3 000 mg/kg 包膜氧化鋅可在小腸中逐步釋放氧化鋅，在仔豬采食4 h后，空腸和回腸中氧化鋅的釋放量分別達到89.34%和86.33%，該試驗中包膜使用的材質(zhì)主要為長鏈米糠油、硬脂酸和羧甲基纖維鈉等組成，這些材質(zhì)很容易被仔豬腸道內(nèi)多種酶降解[55]。所以，在實際應(yīng)用的過程中，使用包膜氧化鋅出現(xiàn)不同的效果差異，很大程度上與包被材質(zhì)有關(guān)。

4.2 多孔氧化鋅

多孔氧化鋅作為一種新型氧化鋅，由于具有獨特的物理性質(zhì)，如高純度、高比表面積、特定的粒徑和優(yōu)良的流動性等，使得在抑菌效果層面比普通氧化鋅有更好的效果。Cardoso 等[58]評估了多種氧化鋅產(chǎn)品，與普通氧化鋅相比，發(fā)現(xiàn)多孔氧化鋅聚集體具有特殊的海綿狀內(nèi)部結(jié)構(gòu)；此外，多孔氧化鋅產(chǎn)品具有更高的比表面積，比常規(guī)氧化鋅高15～20 倍，這使得其與微生物有更大的接觸面積。Yamamoto[59]研究表明，氧化鋅的抗菌活性與氧化鋅粒徑、比表面積和粉末濃度存在一定的正向關(guān)系，粒徑越小、比表面積和粉末濃度越大，其抗菌活性越強。Vahjen 等[60]在體外研究中發(fā)現(xiàn)，與普通氧化鋅相比，多孔氧化鋅在抑菌方面更迅速，效果更好。有眾多研究表明，使用低劑量的多孔氧化鋅可顯著提高仔豬平均日增重，降低料重比，并降低仔豬腹瀉率[61-63]。此外，仔豬飼糧中添加低劑量的多孔氧化鋅，可改善仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)腸道微生物的組成，保障腸道黏膜屏障功能的完整性[63]。由于多孔氧化鋅產(chǎn)品價格昂貴，所以在養(yǎng)殖生產(chǎn)中未普遍應(yīng)用。此外，雖然有許多研究證實低劑量的多孔氧化鋅可替代普通氧化鋅，但是多孔氧化鋅發(fā)揮效用的機制仍不是很清楚，需要更多的研究來證實。

4.3 納米氧化鋅

納米氧化鋅外觀呈白色或微黃色，粒徑為1～100 nm[64]。由于納米氧化鋅顆粒粒徑小，這使得它在單位質(zhì)量的顆粒數(shù)量和比表面積更大，從而表現(xiàn)出更好的化學(xué)穩(wěn)定性和反應(yīng)活性[65-66]。此外，納米氧化鋅表現(xiàn)出對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門氏菌和李斯特菌等致病菌具有很強的抗菌活性[67]。其作用機制與納米氧化鋅可滲透細菌細胞膜，引起細胞氧化損傷和脂質(zhì)過氧化有關(guān)[68]。Pei 等[69]研究表明，在斷奶仔豬日糧中添加450 mg/kg 納米氧化鋅，顯著提高了仔豬平均日采食量、平均日增重和十二指腸、空腸的絨/隱比值，與添加3 000 mg/kg 普通氧化鋅效果類似，并顯著降低了糞樣中鋅的含量。此外，飼糧中添加納米氧化鋅能夠顯著降低仔豬血漿中二胺氧化酶（Diamine oxidase, DAO）的活性和肝臟、脛骨和糞樣中鋅的殘留量，并提高回腸黏膜中ZO-1的表達，從而增強腸道屏障保護功能[70]。這些結(jié)果都表明，納米氧化鋅可作為高劑量氧化鋅替代的一種策略。但是納米氧化鋅具有毒性效應(yīng)，在人的研究中，證實了納米氧化鋅會使細胞產(chǎn)生活性氧，導(dǎo)致細胞內(nèi)氧化應(yīng)激、細胞膜滲透和引起線粒體膜電位下降，同時活化半胱氨酸蛋白酶-3（Cysteinyl aspartate specific proteinase-3，caspases3）和半胱氨酸蛋白酶-9（Cysteinyl aspartate specific proteinase-9，caspases9），誘導(dǎo)細胞凋亡[71]。除此之外，很多研究中納米氧化鋅的添加劑量遠超歐盟規(guī)定仔豬飼糧中鋅的上限（150 mg/kg Zn），至今都未被歐洲食品安全（EFSA）批準用于動物飼料添加劑中[72]。

5 高劑量氧化鋅減量策略

5.1 低蛋白飼糧

仔豬斷奶后受到最嚴重的應(yīng)激是飼糧由母乳轉(zhuǎn)換為以固體為主的谷物顆粒飼料，同時仔豬胃酸分泌能力有限，導(dǎo)致飼糧中較高水平的蛋白質(zhì)難以被消化[25，73]。有研究表明，飼糧中蛋白源和蛋白水平是仔豬發(fā)生腹瀉主要原因[74]。由于未被消化的蛋白質(zhì)進入仔豬腸道，被后腸中的微生物發(fā)酵所利用（如致病性大腸桿菌過度生長），同時發(fā)酵過程中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)（如生物胺）[75-76]，會進一步加重仔豬的腹瀉。Nyachoti等[77]研究表明，通過降低飼糧蛋白水平，平衡氨基酸，減少進入仔豬后腸道蛋白質(zhì)數(shù)量，可降低有毒代謝產(chǎn)物（生物胺）數(shù)量，維持仔豬腸道健康。Lynegaard 等[78]研究表明，在仔豬6～15 kg 階段，低蛋白處理組（CP：16%）較對照組（CP：20%）仔豬腹瀉治療比例降低了30%，同時也發(fā)現(xiàn)，低蛋白處理組的仔豬生長性能有所降低。Wan 等[79]研究發(fā)現(xiàn)，通過降低斷奶仔豬飼糧蛋白水平（CP：20%到15.5%），降低了回腸黏膜中促炎因子IL-1、TNF-α、IL-2、IL-6的表達水平，并提高抗炎因子IL-10和IL-13因子的表達，推測這可能由于攝入抗營養(yǎng)因子和抗原減少有關(guān)。然而，在實際生產(chǎn)觀察到，當使用低蛋白飼糧來替代高劑量氧化鋅策略時，通常仔豬的生長性能會下降[80]。在后期可通過提高飼糧中蛋白水平彌補上個階段生長性能損失，同時在前期可以通過一些管理上的改進和營養(yǎng)策略上調(diào)整來避免仔豬生長性能的降低，如補充必需氨基酸和平衡支鏈氨基酸[78-79，81-82]。

5.2 不可溶性纖維

有學(xué)者建議在斷奶仔豬飼糧中添加不可溶性纖維，可以減少仔豬斷奶后腹瀉的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加小麥麩，可通過調(diào)整腸道菌群組成和活性，增加腸道短鏈脂肪酸含量，促進仔豬腸道健康，從而降低仔豬腹瀉[83]。Fernandes 等[84]研究表明，飼糧中使用低劑量的氧化鋅（500～800 mg/kg）和纖維組合方案，與添加高劑量氧化鋅（2 500 mg/kg）方案相比，試驗?zāi)┢谧胸i生長效果一致。González-Ortiz等[85]以豬腸上皮細胞IPEC-J2 為體外研究模型，將不同纖維來源的成分與IPEC-J2 在培養(yǎng)基中共同孵育，研究E.coliK88 對IPEC-J2 黏附的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加酪蛋白糖肽、刺槐豆、胞外多糖和小麥麩的處理組，顯著降低了E.coliK88 對IPEC-J2 的黏附，提示這些纖維來源可作為斷奶仔豬飼糧中有效候選物。對于不溶性纖維緩解斷奶仔豬腹瀉的可能機制主要有2種，一是不溶性纖維可降低致病菌尤其是E.coliK88對仔豬腸道上皮細胞的黏附，防止細胞損傷；二是不溶性纖維可加快仔豬腸道中未被消化的食糜排空，降低有毒代謝產(chǎn)物如生物胺對腸道上皮細胞的刺激，從而降低斷奶仔豬腹瀉[86]。

5.3 有機酸

由于斷奶仔豬胃酸分泌能力較弱，這使得仔豬對以谷物為主的顆粒飼料消化能力有限，同時，飼糧中使用石粉等高系酸力的原料，提高了飼糧的系酸力，從而進一步降低了仔豬對飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，增加仔豬腹瀉的風(fēng)險。有機酸作為一種常用于斷奶仔豬飼糧中的酸化劑，在降低腸道pH、增加內(nèi)源酶的分泌和提高營養(yǎng)物質(zhì)消化率等方面發(fā)揮著非常重要的作用[87-88]。研究表明，在斷奶飼糧中添加乳酸、丙酸、檸檬酸和辛酸等幾類有機酸，可以減少仔豬腸道大腸桿菌的定植，同時具有調(diào)節(jié)機體免疫和提高營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收能力，從而降低仔豬腹瀉[89-93]。曠義文[94]對比了飼糧中添加復(fù)合有機酸（34%甲酸、16%乳酸、7%檸檬酸和13%中鏈脂肪酸）替代氧化鋅對仔豬生長性能的影響，結(jié)果表明：飼糧中添加復(fù)合有機酸替代氧化鋅，可促進空腸氨基酸相關(guān)載體3（Excitatory amino acid transporter 3,EAAT3）和過氧化氫酶2（Catalase,CAT2）的表達，從而提高仔豬對飼糧中氨基酸消化率，此外，復(fù)合有機酸可以提高仔豬腸道中乳酸菌數(shù)量，并調(diào)節(jié)腸道免疫基因的表達，從而提高仔豬血漿抗體水平，增強仔豬免疫力。Tsiloyiannis 等[93]研究了6 種有機酸對斷奶仔豬腹瀉的影響，結(jié)果表明，所有有機酸處理組都能夠降低斷奶仔豬腹瀉率和腹瀉程度，其中乳酸在控制斷奶仔豬腹瀉中效果最好。

5.4 益生菌

仔豬斷奶后會受到多重應(yīng)激（生理、心理、飼糧和環(huán)境等），這些應(yīng)激均可引起仔豬腸道菌群失衡，誘發(fā)仔豬腹瀉。益生菌在調(diào)整仔豬腸道菌群平衡，刺激腸道免疫反應(yīng)和提高營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收能力方面發(fā)揮著重要作用。Giang 等[95]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧中添加600 mg/kg 復(fù)合菌制劑（屎腸球菌、嗜酸乳桿菌和戊糖片球菌），顯著提高了仔豬的平均日采食量、平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化效率，并降低了仔豬斷奶后前兩周的腹瀉率。王騰浩[96]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加108CFU/kg 丁酸梭菌ZJU-F1 及復(fù)合菌制劑（109CFU/kg 地衣芽孢桿菌+108CFU/kg 丁酸梭菌）均能顯著提高仔豬平均日增重，降低料重比和仔豬腹瀉率，提示丁酸梭菌ZJU-F1 及其復(fù)合菌制劑可以較好地替代飼糧中抗生素并降低氧化鋅的添加劑量；其作用機制是丁酸梭菌利用菌體本身及其分泌的抗菌肽和丁酸來保護仔豬腸道功能，改善仔豬因斷奶引起的腸道損傷和機體炎癥，增加機體免疫力。

5.5 葡萄糖氧化酶

仔豬斷奶后其胃酸分泌能力減弱，酶活發(fā)育受阻，其中消化酶系的種類、數(shù)量以及腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上反映仔豬對各種養(yǎng)分的消化能力[20]。在斷奶仔豬飼糧中添加一定比例的酶制劑，可有效緩解由于仔豬斷奶腸道發(fā)育不成熟和斷奶飼糧的改變引起的腸道應(yīng)激。葡萄糖氧化酶（Glucose oxidase,GOD）作為一種需氧脫氫酶，在1999 年，就已經(jīng)被納入我國允許使用的飼料添加劑目錄中[97]。其中主要作用是GOD 的催化反應(yīng)，它可利用底物葡萄糖，能夠清除動物腸道內(nèi)分子氧，產(chǎn)生具有殺菌作用的過氧化氫[98]；除此之外，GOD 能專一地氧化β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸，葡萄糖酸是一種有機弱酸，可作為益生元改變腸道菌群組成，其中發(fā)酵后的產(chǎn)物如乙酸、丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸可進一步降低腸道pH[99]。楊久仙等[100]研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬飼糧添加0.1%～0.2%的GOD，能夠降低斷奶仔豬胃腸道pH，提高十二指腸的絨毛高度和絨/隱值，并提高仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，從而提高仔豬生產(chǎn)性能。陳成[101]比較了在斷奶仔豬飼糧中添加30 mg/kg活性為1 000 U/g的GOD 與3 000 mg/kg 高劑量氧化鋅對仔豬腹瀉的影響，結(jié)果顯示，飼糧中添加30 mg/kg 的GOD，顯著降低了仔豬的腹瀉率，且能夠達到與高劑量氧化鋅控制仔豬腹瀉相同效果。由于GOD 在發(fā)揮效用的同時，會產(chǎn)生強氧化劑過氧化氫，單獨高劑量的添加會使機體局部氧化應(yīng)激水平升高而降低有益效果[98]，所以在實際應(yīng)用過程中，通常會配伍博落回散等具有抗炎作用的中草藥一同使用。

5.6 水解單寧酸

單寧酸作為一類天然多酚類物質(zhì)，由于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，具有收斂抗腹瀉、抑菌促生長和抗氧化、緩解應(yīng)激等作用[102]。根據(jù)來源和性質(zhì)不同，可分為縮合單寧酸和水解單寧酸，相比于縮合單寧酸，水解單寧酸在同等質(zhì)量情況下，生物活性更高、收斂性更強。在2016 年12 月14 日歐盟委員會頒布了實施條例，水解單寧酸可作為飼料添加劑在所有畜種中使用。Liu等[103]比較了斷奶仔豬飼糧中添加水解單寧酸和高劑量氧化鋅對斷奶仔豬生長性能、腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)和腹瀉率等指標的影響，結(jié)果顯示：水解單寧酸可降低斷奶仔豬腹瀉率，其中水解單寧酸與氧化鋅聯(lián)用時，表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)。Song 等[104]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加五倍子水解單寧酸，顯著降低了仔豬腹瀉率和腹瀉指數(shù)，并提高空腸中ZO-1、ZO-2和Claudin-2表達量，改善了仔豬腸道健康，建議添加量為0.1%～0.2%。

6 小結(jié)與展望

盡管飼糧中添加高劑量的氧化鋅來預(yù)防斷奶仔豬腹瀉仍然是目前最為有效的策略之一，但是高劑量氧化鋅的添加帶來了諸多問題，如環(huán)境污染、細菌耐藥性傳播等。但高劑量氧化鋅發(fā)揮效用的機制目前仍然不是很清楚，這也為高劑量氧化鋅替代帶來了很多困難。研究表明，不同單一飼料添加劑可在一定程度上緩解斷奶仔豬腹瀉，但是與高劑量氧化鋅的應(yīng)用效果還存在一定差異。尋找一種可行的高劑量氧化鋅減量替代策略需要從氧化鋅的形式、不同添加劑組合、飼糧配方結(jié)構(gòu)調(diào)整以及生產(chǎn)管理水平加強等多方面同時進行，才能有效減少高劑量氧化鋅的使用。