包被氧化鋅的生物學功能和研究現狀

蘇 欣, 張 勇

（沈陽農業大學畜牧獸醫學院，沈陽 110866）

包被技術是一種成膜材料把固體或液體包覆起來，使其有效活性成分受到保護并且提升使用效果的新型技術。氧化鋅發揮抗腹瀉作用的有效形態是氧化鋅本身，而不是Zn2+的作用。發揮作用的位點是在腸道，而在仔豬胃酸環境中氧化鋅容易與胃酸發生反應生成氯化鋅，使到達腸道的有效氧化鋅數量大大減少。經過包被的氧化鋅在胃酸環境下穩定，包衣不會打開，有效保護氧化鋅不受胃酸侵蝕。在腸道內定點釋放，降低了氧化鋅的損失和環境的污染。飼糧中添加包被氧化鋅還可以提高仔豬的生長性能，增強免疫功能及降低仔豬的腹瀉率等作用。

1 包被氧化鋅的生物學作用

1.1 包被氧化鋅提高斷奶仔豬的生長性能

計峰等[1]曾統計前人33 次關于高劑量氧化鋅對仔豬促生長作用的試驗，其中有27 次試驗結果表明日糧中添 加2 000～4 000 mg/kg 高 鋅 對 仔豬有促生長作用，6 次試驗表明仔豬日糧中添加3 000 mg/kg 高鋅沒有促生長效果。Case 等[2]研究在日糧中添加1 500 mg/kg 氧化鋅對仔豬生長性能有一定促進效果。包被氧化鋅的適宜添加量可以提高仔豬的生長性能，且其適宜添加量大大低于普通氧化鋅的添加量。馬麗[3]47研究結果為仔豬日糧中添加100 mg/kg 包被氧化鋅和3 000 mg/kg普通氧化鋅平均日增重、平均日采食量和料重比差異不顯著。趙必遷等[4]研究發現低劑量腸溶性氧化鋅比普通氧化鋅改善仔豬生長性能效果好，用量少，可改善環境污染。劉連龍等[5]研究顯示300、450 mg/kg 包被氧化鋅組可顯著提高仔豬生產性能，降低料重比，與3 000 mg/kg 普通氧化鋅組差異不顯著。

1.2 包被氧化鋅降低斷奶仔豬的腹瀉率和腹瀉指數

現代養豬生產中為提高母豬的利用率、增加經濟效益，而對仔豬進行早期斷奶。斷奶后由于環境的改變，溫度的降低，飼糧由液態奶向顆粒飼糧過渡等原因，造成仔豬抵抗力降低，引發腹瀉等病癥，出現仔豬早期死亡等現象，給養豬生產帶來了巨大的經濟損失。申俊華[6]897研究表明飼料中添加380 mg/kg和570 mg/kg 包被氧化鋅極顯著地降低了斷奶仔豬的腹瀉指數，且與2 250 mg/kg 普通氧化鋅組差異不顯著。飼糧中添加250、380、570 mg/kg包被氧化鋅顯著增加十二指腸的絨毛高度，且與2 250 mg/kg 普通氧化鋅組差異不顯著。馬麗[3]48研究結果顯示，在控制腹瀉方面，添加100 mg/kg 的包被氧化鋅對于斷奶后2 周的仔豬的抗腹瀉作用與添加3 000 mg/kg 普通氧化鋅類似。Wang 等[7]研究結果表明日糧中添加1 500 mg/kg 包被氧化鋅和3 000 mg/kg 普通氧化鋅可以顯著降低仔豬早期斷奶（0～7 d）的腹瀉率，這與Owusu-Asiedu 等[8]研究結果相一致。

1.3 包被氧化鋅增強機體的免疫功能

缺鋅將會損傷免疫器官如肝臟、胰腺等，T 淋巴細胞、B 淋巴細胞、周圍淋巴細胞的活性也會降低，從而動物的免疫應答能力減退，影響免疫功能的發揮。王飛[9]研究表明，日糧中添加氧化鋅可以提高仔豬血清lgG、lgM、lgA含量，使仔豬免疫得到增強。Klaus[10]研究也顯示出鋅的缺乏和過量對動物造成的危害相類似。王超[11]92-93研究發現日糧中分別添加2 250 mg/kg 普通氧化鋅和562.5 mg/kg 包被氧化鋅對仔豬的免疫包括胸腺、胰腺、脾臟無顯著性影響，但可增加空腸、回腸黏膜中免疫球蛋白lgA 的含量，普通氧化鋅組和包被氧化鋅組之間差異不顯著。

1.4 包被氧化鋅對機體組織的抗氧化性能

鋅元素是機體內多種酶合成的主要成分，其中包括銅鋅超氧化物歧化酶（Cu/Zn SOD）。趙昕紅等[12]研究發現，高鋅組豬血液中的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性均高于高銅組。蘇莉娜等[13]研究發現，鋅對金定蛋鴨的血清和肝臟總抗氧化能力、血清銅鋅超氧化物歧化酶活性、肝臟丙二醛含量以及谷胱甘肽過氧化物酶活性均有顯著性影響，提高抗氧化能力。Sun et al[14]研究表明在大鼠日糧中添加高劑量氧化鋅可顯著增加大鼠平均日增重和Cu/Zn SOD 活性。田麗娜等[15]研究表明，日糧中添加納米氧化鋅能顯著或極顯著提高肉仔雞血清中谷胱甘肽過氧化物酶活性、總抗氧化能力，血清中減少一氧化氮生成。

2 包被氧化鋅的抗腹瀉作用機理

2.1 氧化鋅的抑菌作用

仔豬腹瀉常與腸道內病原性大腸桿菌的暴發有關，Roselli 等[16]研究認為氧化鋅防腹瀉并非通過抑制大腸桿菌生長而實現的,而是通過降低細菌對腸細胞的侵入和黏附、防止緊密連接滲透性增加的方式來實現 。Broom[17]等發現高劑量氧化鋅對腸道內容物中的菌群沒有產生顯著影響，但可以抑制細菌位移。王超[11]103研究結果顯示，562.5 mg/kg 和2 250 mg/kg 包 被 氧化鋅對空腸和盲腸總需氧菌、沙門氏菌、大腸桿菌和乳酸菌的菌群數量均無顯著影響，但空腸里面大腸桿菌菌群數有降低的趨勢。另日糧中添加2 250 mg/kg包被氧化鋅和2 250 mg/kg 普通氧化鋅無細菌位移現象發生。目前國內關于包被氧化鋅對腸道菌群研究的報道很少，需有待進一步研究。

2.2 收斂腸道中受損的上皮細胞

仔豬早期斷奶會造成腸絨毛萎縮、隱窩深度增加，導致營養物質消化吸收受阻，進而很容易引起仔豬腹瀉。徐勇

[18]研究表明，高劑量氧化鋅可以緩解斷奶引起的腸道形態和通透性改變，維持腸道屏障正常的功能。申俊華[6]899研究發現，在仔豬日糧中添加250、380、570 mg/kg 包被氧化鋅與2 250 mg/kg普通氧化鋅組十二指腸、空腸和回腸的絨毛高度，比低劑量氧化鋅組均有顯著增加。而且570 mg/kg 包被氧化鋅組絨毛高度顯著高于2 250 mg/kg 普通氧化鋅組。王超[11]105研究表明，日糧中添加562.5 mg/kg 包被氧化鋅和2 250 mg/kg 普通氧化鋅效果相似，均可以提高十二指腸絨毛高度增強了緊密蛋白相關基因的表達。

3 包被氧化鋅廣闊的應用前景

使用高劑量氧化鋅有很多負面影響，不但污染環境，毀壞耕地。使動物對高劑量氧化鋅產生依賴。過量添加會影響銅和鐵的吸收，導致繼發性缺乏，出現貧血。且高鋅還對仔豬后期生長產生抑制。鑒于高鋅帶來的負面影響巨大，世界各國陸續限制高劑量氧化鋅的添加量。與此同時氧化鋅的替代產品也層出不窮，如：堿式氯化鋅、納米氧化鋅、包被氧化鋅等。堿式氯化鋅在仔豬的應用上表現出良好的促生長作用，但其添加量至少要1 500 mg/kg才能達到較好效果。納米氧化鋅的研究已經非常廣泛了，但是它存在很多應用上的不足，如納米氧化鋅具有皮膚滲透性，吸入毒性，納米氧化鋅可破壞細胞膜的完整性，對細胞的生長、代謝甚至對DNA 都會產生影響，納米氧化鋅能夠導致細胞的凋亡等一系列問題。而且價格昂貴，在畜牧生產中不適宜大量應用。包被氧化鋅主要是通過脂肪對氧化鋅芯材進行包被，使氧化鋅避免被胃酸中和生成Zn2+，到達腸道又以氧化鋅的形式被釋放，充分發揮作用。使仔豬達到同樣的生產性能效果，包被氧化鋅的用量遠遠小于氧化鋅，而且在實際生產應用中價格較低廉，可以被廣泛推廣和應用。

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