飼料中添加氧化鋅的利與弊

1、飼料中添加氧化鋅是“?！笔恰暗湣保烤幷甙矗簽榱祟A(yù)防和控制腹瀉，當(dāng)前很多飼料企業(yè)在乳仔豬飼料中添加高劑量氧化鋅是一種普遍行為，但是很多養(yǎng)殖者反應(yīng)，高鋅的使用雖然降低了乳仔豬腹瀉率，但也對乳仔豬的生長和免疫機(jī)能產(chǎn)生了負(fù)面影響。養(yǎng)殖業(yè)者對氧化鋅“又愛又恨”的這種矛盾，該如何解決呢？今天中國飼料行業(yè)信息網(wǎng)有幸邀請到中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所、動物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員謝鵬先生進(jìn)行專訪。 記者馬娜：謝老師，您好！ 謝鵬副研究員：您好！ 記者馬娜：謝老師，今天有幸邀請您來到中國飼料行業(yè)信息網(wǎng)做客，與廣大飼料企業(yè)及養(yǎng)殖戶共同探討飼料中添加高劑量氧化鋅的話題，并對大家所關(guān)注的幾個(gè)問題與您交流。 謝

2、鵬副研究員：很高興有機(jī)會和大家交流。你提出的這個(gè)問題十分重要。這是一個(gè)對養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展有重大影響的問題。同時(shí)，也是養(yǎng)殖業(yè)必須盡快解決的十分迫切的問題。 記者馬娜：為了預(yù)防和控制生產(chǎn)中斷奶仔豬腹瀉問題，動物營養(yǎng)學(xué)家和實(shí)際生產(chǎn)者一直在試圖尋找一種理想的解決方案?，F(xiàn)在，高劑量的氧化鋅作為一種廉價(jià)控制腹瀉的手段被普遍使用。您能簡單介紹一下鋅元素的研究進(jìn)展和重要性嗎？ 謝鵬副研究員：鋅元素是由porocelsus 于1570年首先發(fā)現(xiàn)的。todd 等人于1934 年首次證明鋅是高等動物營養(yǎng)所必需的元素。 研究發(fā)現(xiàn)，鋅是動物生命活動中必需的微量元素。生物體內(nèi)鋅的含量在微量元素中占第二位，而且在六大酶系中近30

3、0 多種酶的活性與鋅有關(guān)。它承擔(dān)著20 多種不同的生物功能，幾乎涉及到生物體新陳代謝的各個(gè)方面。因此，鋅元素是動物維持生命體正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要元素。 記者馬娜：謝老師，您剛才講到鋅元素是動物維持生命體正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要元素。 您能簡單介紹一下飼料中添加氧化鋅的生理功能嗎？ 謝鵬副研究員：首先有必要明確一下，飼料中添加氧化鋅，主要是為動物提供鋅元素。因此，準(zhǔn)確的講，我們這里談到的應(yīng)該是鋅元素的生理功能。 從畜牧生產(chǎn)角度來看，鋅的生理功能首先體現(xiàn)在對動物生長發(fā)育的影響。隨著飼料鋅水平的提高，動物日增重、采食量均提高，一般認(rèn)為這與以下兩方面因素有關(guān)：一方面通過增加食欲，提高采食量和飼料消化率而促進(jìn)生長；另一

4、方面，通過提高機(jī)體免疫力，增加機(jī)體抗氧化能力，增加某些酶蛋白的合成，促進(jìn)胰島素和胰島素樣生長因子i( igf- i) 等的合成和分泌，加強(qiáng)合成代謝，從而促進(jìn)機(jī)體生長。鋅對幼年動物的生長發(fā)育除了通過組成各種含鋅酶以外，還能參與激素的合成及作用。因此各種動物缺鋅的共同特征是生長停滯。其次，鋅對維持動物中樞免疫器官( 胸腺、法氏囊) 和外周免疫器官( 淋巴結(jié)、脾臟、扁桃體) 的結(jié)構(gòu)和功能起著重要作用。適宜的鋅水平可促進(jìn)免疫細(xì)胞的發(fā)育、dna合成和細(xì)胞分化增殖。缺鋅可致使淋巴細(xì)胞增殖受抑制，可以引起免疫活性細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以及脾、胸腺等免疫相關(guān)組織器官重量下降，胸腺素分泌減少。 鋅對畜禽皮膚及毛

5、發(fā)等的生長也有影響。動物缺鋅時(shí)經(jīng)常表現(xiàn)出：被毛粗亂并伴有不同程度的脫毛，甚至脫光；皮膚的損害，在口鼻四周、后肢膝部以下尤為明顯；蹄、角異常。羔羊嚴(yán)重缺鋅時(shí)，蹄殼脫落并裂開，角的正常環(huán)狀結(jié)構(gòu)消失，最終脫落。 鋅通過調(diào)節(jié)性腺活動和性激素的分泌來影響性器官正常發(fā)育、性機(jī)能正常發(fā)揮的。 鋅與磷脂及膜蛋白巰基相互作用來穩(wěn)定生物膜。對生物膜的功能和結(jié)構(gòu)起關(guān)鍵的作用。鋅可以誘導(dǎo)產(chǎn)生鋅金屬硫蛋白( znmt) 。保護(hù)膜蛋白的構(gòu)象和抑制許多重金屬誘導(dǎo)產(chǎn)生的自由基造成的過氧化作用。 研究還發(fā)現(xiàn)，鋅對畜禽骨骼，對動物大腦神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育也有影響。 記者馬娜：既然鋅對動物這么重要，那為什么在現(xiàn)階段的養(yǎng)殖過程中對氧化鋅會

6、出現(xiàn)這么多的爭議或者說是負(fù)面的影響呢？ 謝鵬副研究員：你提出了問題的關(guān)鍵點(diǎn)。前面談到的鋅的生理功能是在正常的生理需求范圍內(nèi)的。這是一個(gè)重要的前提條件。老子提出“物壯則老”，任何事物都不能極盛，否則必將衰敗，要出問題。鋅的使用上也同理。據(jù)我了解，現(xiàn)在乳仔豬料中氧化鋅的使用達(dá)到了3kg/噸的水平，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出正常需求的近30倍。而且，使用的時(shí)間也比較長。這肯定會出問題。 記者馬娜：謝老師，您剛剛提到現(xiàn)在乳豬料中的氧化鋅的使用達(dá)到3kg/噸，這樣的水平，長時(shí)間會出現(xiàn)問題，據(jù)了解， 2007年1月26日，國務(wù)院出臺關(guān)于促進(jìn)畜牧業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見中，提倡飼料添加劑及獸藥使用發(fā)展無公害、綠色、有機(jī)畜產(chǎn)品

7、生長，長期高鋅的添加對目前養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)狀有哪些危害呢？ 謝鵬副研究員：首先，是對環(huán)境的影響。我個(gè)人認(rèn)為這是首要危害。因?yàn)?，我們要對后人?fù)責(zé)?，F(xiàn)在整個(gè)社會都在強(qiáng)調(diào)“可持續(xù)發(fā)展”，“環(huán)境友好”。高劑量鋅的使用可以說是逆歷史潮流的行為。 要想了解“高鋅”對環(huán)境的危害，首先要了解一下豬對鋅的吸收方式。正常情況下，豬具有自動調(diào)節(jié)鋅吸收和排泄來維持體內(nèi)鋅穩(wěn)定的能力。據(jù)推測，高劑量鋅刺激小腸黏膜細(xì)胞mt合成，mt通過結(jié)合鋅調(diào)控日糧鋅吸收，過量zn-mt 復(fù)合物不易被吸收，在小腸上皮細(xì)胞內(nèi)脫落隨糞便排出體外。豬體內(nèi)鋅的排泄主要通過腸道隨胰液、腸液排出，隨尿排出的鋅很少，糞中的鋅大部分就是來自日糧中未被吸收的外源鋅

8、。飼喂高劑量鋅（3kg/噸）通過豬體內(nèi)消化吸收后，排泄糞中鋅可高達(dá)16 832.26mg/kg。研究表明，飼喂高劑量鋅日糧的豬每日鋅排出量是飼喂基礎(chǔ)日糧豬的33 倍，如此高劑量的鋅經(jīng)糞便排泄入環(huán)境中，使土壤鋅積累而污染環(huán)境。據(jù)日本有關(guān)專家推測，如果所有豬糞中的鋅停留在土壤中，鋅含量將在17 年內(nèi)超標(biāo)（120mg/kg），被污染的土地將不再具有可耕性。過量的鋅經(jīng)畜體排泄后，還會污染地下水，妨礙畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 其次，高劑量鋅會對豬只的生長造成不利影響。 首先是對生長的抑制作用。何小佳等2008年研究發(fā)現(xiàn)，在仔豬斷奶后35 周內(nèi)，日糧中添加3000 mg/ kg 氧化鋅或500 mg/ kg

9、蛋氨酸鋅能顯著提高斷奶仔豬的體重和日增重，改善生長性能；但長期飼喂高鋅日糧，抑制斷奶仔豬生長，降低日增重。類似的研究還有一些。大家如果有興趣可以去檢索一下。 另外，從實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，高劑量鋅飼喂時(shí)間稍長，豬只就會出現(xiàn)皮膚蒼白、被毛粗亂卷曲等現(xiàn)象。 其次，試驗(yàn)飼糧中添加超過正常需要量30 倍的鋅（3kg/噸），由于鋅與鐵和銅的拮抗作用，降低了鐵和銅的吸收，導(dǎo)致血紅蛋白含量顯著下降，動物貧血，進(jìn)而長期使用導(dǎo)致大量豬的死亡，影響生產(chǎn)效益。 這里，談一點(diǎn)題外話。我最近簡單的檢索了一下，發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，就是高劑量鋅對仔豬生長性能，酶活性，血清學(xué)指標(biāo)等影響的研究報(bào)告，在2008年以前基本都是正面效果，

10、2008年后的則開始出現(xiàn)負(fù)面的結(jié)論。再仔細(xì)的研讀這些報(bào)告，發(fā)現(xiàn)另外一個(gè)現(xiàn)象，就是以前的研究結(jié)論基本上是建立在飼喂持續(xù)時(shí)間為3-5天的短期添加高劑量鋅的動物模型上的。2009年以后的研究，開始關(guān)注持續(xù)添加高劑量鋅對豬只的影響，一般的飼喂時(shí)間10天至2周，甚至3周以上。這時(shí)的研究結(jié)論就會與短期飼喂得出的結(jié)論有很大的不同。在實(shí)際生產(chǎn)中，我們對高劑量鋅的使用模式是什么樣的，大家都很清楚，那么在實(shí)際生產(chǎn)中的表現(xiàn)也就不用多說了。 記者馬娜：剛才聽您說到，高劑量氧化鋅既然有這些危害，為什么在飼養(yǎng)過程中還要這么大劑量的添加呢？ 謝鵬副研究員：這其實(shí)就是一個(gè)使用這么大劑量鋅的目的是什么的問題了。這是飼料添加高劑

11、量鋅的癥結(jié)所在。 如果是為了滿足生長需求，那么前人的試驗(yàn)表明，生長豬飼糧中鋅的需要量為大概在110-120mg/kg，肥育豬為80-90mg/kg這個(gè)范圍內(nèi)即可?，F(xiàn)在飼料企業(yè)和大型養(yǎng)殖場對氧化鋅的添加劑量普遍在3kg/噸，也就是3000mg/kg左右。為什么這么大劑量？用老百姓的話說，就是大劑量的氧化鋅能“把干”，能降低腹瀉率。但是，體外試驗(yàn)表明，氧化鋅無抑菌作用。體內(nèi)試驗(yàn)證明，氧化鋅對腸道內(nèi)的大腸桿菌也無顯著影響。拿氧化鋅當(dāng)收斂劑使用，這就與氧化鋅的營養(yǎng)學(xué)功能無關(guān)了。如果能找到一種解決斷奶仔豬應(yīng)激性腹瀉的有效方法，我相信就沒有多少企業(yè)愿意在飼料中添加高劑量的鋅了。 記者馬娜：謝老師，在現(xiàn)代生

12、豬養(yǎng)殖模式中，早期斷奶是提高經(jīng)濟(jì)效益的一種重要措施。但是，由此產(chǎn)生的仔豬斷奶應(yīng)激又成為養(yǎng)殖業(yè)中最難解決的問題。在實(shí)際養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中，許多養(yǎng)殖人員和飼料廠一直存在一種誤區(qū)，認(rèn)為仔豬斷奶應(yīng)激產(chǎn)生的腹瀉是由大腸桿菌引起的，因而在飼料中大量的添加抗生素和氧化鋅，可是效果有時(shí)并不理想，您是怎么看待這個(gè)問題的呢？ 謝鵬副研究員：仔豬斷奶應(yīng)激問題始終困擾著養(yǎng)殖者。對于斷奶應(yīng)激的發(fā)生機(jī)制，國內(nèi)外的學(xué)者做過許多系統(tǒng)的研究。歸納起來，仔豬腸道對飼料抗原過敏是斷奶仔豬腹瀉的最終原因。其作用模式為：過敏腸道損傷（包括黏膜免疫損傷）養(yǎng)分消化下降腹瀉菌群紊亂致病性細(xì)菌增殖、固著，產(chǎn)生毒素腸道后端細(xì)菌分解未消化蛋白質(zhì)或氨基

13、酸組胺休克仔豬生產(chǎn)性能下降，甚至死亡。 從這里可以看出，腹瀉和菌群紊亂之間的的因果關(guān)系。因此，在出現(xiàn)仔豬斷奶腹瀉時(shí)，武斷的認(rèn)為是由于大腸桿菌感染而引發(fā)腹瀉，大量使用抗生素效果有時(shí)并不確定，也就不足為奇了。氧化鋅的使用其實(shí)也只是為了強(qiáng)力抑制腹瀉的癥狀，但對造成腹瀉的原因腸道損傷以及養(yǎng)分的消化吸收機(jī)能下降并沒有起到解決作用。所以說，抗生素和氧化鋅的使用只是治標(biāo)不治本的措施，帶有一定的盲目性。 記者馬娜：謝老師，剛才聽到您所說，高鋅并不能解決乳豬的斷奶應(yīng)激問題，那么現(xiàn)在有什么解決的措施或者途徑嗎？ 謝鵬副研究員：這一直是許多研究人員在做的工作。從上面的作用模式可以看出，斷奶應(yīng)激的核心是抗原性過敏損傷

14、。這就給我們提供了一定的思路。首先是減小或者消除飼料的抗原性。在這方面，國內(nèi)外的學(xué)者做了很多的嘗試，譬如膨化大豆，水解蛋白，乳清粉等的使用。但是從目前看，這些措施效果并不特別理想，因?yàn)椋@些物質(zhì)的蛋白結(jié)構(gòu)與乳蛋白結(jié)構(gòu)相比還是太復(fù)雜了，還是會引起仔豬腸道的抗原性過敏反應(yīng)，與常規(guī)蛋白質(zhì)飼料的區(qū)別可能只是反應(yīng)的強(qiáng)弱而已。另外，這些產(chǎn)品的成本也是一個(gè)很重要的因素。 如果不能徹底解決飼料的抗原性問題，那么解決過敏損傷可能是另一條可行的思路。這里有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一個(gè)是如何消除由斷奶應(yīng)激、過敏（炎癥反應(yīng)）等引發(fā)的自由基造成的氧化損傷問題。關(guān)于自由基對腸道組織的影響機(jī)制問題，我曾經(jīng)在你們這里做過一個(gè)關(guān)注看不見的

15、損失的報(bào)告，由于時(shí)間關(guān)系，就不細(xì)說了。另一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是解決損傷發(fā)生后的修復(fù)問題。損傷的修復(fù)，意味著養(yǎng)分消化能力的恢復(fù)和提高，可以有效緩解腹瀉的發(fā)生。對于這兩點(diǎn)，目前也有一些研究成果。比如在飼料中添加一定劑量的維生素c，維生素e還有硒元素可以提高機(jī)體的抗氧化能力。不過遺憾的是，這些物質(zhì)不具備促進(jìn)黏膜細(xì)胞增殖的能力。另外，維生素c，維生素e在飼料中能起到抗氧化作用的添加劑量，其成本又是個(gè)大問題。 研究證實(shí)，谷氨酰胺、精氨酸、表皮生長因子、胰島素樣生長因子-1、鋅等都具有促進(jìn)腸道黏膜上皮細(xì)胞增殖，修復(fù)黏膜損傷的功能，但它們又不具備抗氧化能力。這些物質(zhì)中除了鋅，其余的大部分停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段，還沒有實(shí)

16、現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 如果能找到一類既具有抗氧化能力，又具有促進(jìn)腸道黏膜上皮細(xì)胞增殖能力的物質(zhì)，還能將其產(chǎn)業(yè)化，就有可能更好的解決仔豬斷奶應(yīng)激問題。 這些年我們一直在做這方面的努力。目前，雙氫化酮類化合物就值得關(guān)注。 記者馬娜：據(jù)了解，河南省永城市科技局發(fā)布科技富民強(qiáng)縣（市）專項(xiàng)行動計(jì)劃項(xiàng)目優(yōu)質(zhì)無公害生豬產(chǎn)業(yè)化開發(fā)與示范中提到使用依瑞托芬替代氧化鋅解決斷奶應(yīng)激問題，您對該項(xiàng)目有所了解嗎？能否給我們介紹一下？ 謝鵬副研究員：這個(gè)項(xiàng)目我有所參與，了解一些。 依瑞托芬是北美圣草素的衍生物，也屬于我前面提到的雙氫黃酮類化合物。雙氫黃酮類化合物具有比較強(qiáng)的抗氧化性，這在研究中已經(jīng)得到證實(shí)。根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)從理論上分析，依瑞托芬的幾個(gè)酚羥基均處在抗氧化的最大活性位上，因此，依瑞托芬在抗氧化反應(yīng)中不僅能清除鏈引發(fā)階段的自由基，而且可以直接捕獲自由基