包被納米氧化鋅對斷奶仔豬生長性能、腹瀉率及血清指標(biāo)的影響

陳 杰 ， 萬志友 ， 祝家東 ， 王 銪 ， 祝愛俠 ， 王春維 ，2*

（1.武漢輕工大學(xué)生豬健康養(yǎng)殖湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北武漢 430023；2.武漢輕工大學(xué)武漢市畜禽飼料工程技術(shù)研究中心，湖北武漢430023）

仔豬腹瀉是現(xiàn)代規(guī)模化豬場中的一種常見疾病，也是引起仔豬生長受阻和高死亡率的主要原因之一 （黃美州等，2015）。大量試驗研究和實際生產(chǎn)證明添加2500 mg/kg（陳文等，2008）及以上濃度（Milani等，2017）的氧化鋅能夠顯著降低仔豬的腹瀉率，提高仔豬生長性能。但是日糧中添加高濃度的氧化鋅不僅浪費資源，而且大部分鋅離子隨著仔豬糞便排出，對環(huán)境污染嚴重。納米氧化鋅正成為國內(nèi)外替代氧化鋅的首選 （Partha等，2016），其具有生物活性高、易吸收等優(yōu)點，還具有納米金屬氧化物的特殊抑菌作用（高艷玲等，2005），添加低劑量的納米氧化鋅即可達到高劑量氧化鋅的作用效果（龍麗娜等，2016）。但普通氧化鋅與納米氧化鋅在動物胃中大部分都會被分解成鋅離子，到腸道后失去對水分的收斂作用，利用率極低。2017年12月，農(nóng)業(yè)部（2018）修訂了《飼料添加劑安全使用規(guī)范》，其中對鋅有了新的限量，要求仔豬斷奶后前2周配合飼料中氧化鋅形式的鋅添加量不超過1600 mg/kg，并且通常時期的最高添加限量為110 mg/kg，因此開發(fā)高效的氧化鋅劑型已迫在眉睫。本試驗采用現(xiàn)代包被技術(shù)制備的一種新型包被納米氧化鋅，研究其對斷奶仔豬生長性能、腹瀉率及血清指標(biāo)的影響，為氧化鋅在仔豬日糧中的合理應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 飼料級普通氧化鋅，鋅含量≥72%；包被納米氧化鋅，由本實驗室自制，以二氧化硅作為芯材包被。經(jīng)過測量其在人工胃液中6 h后的溶出率為1.87%，在人工腸液中的釋放率在6 h后達到92.35%，滿足包被納米氧化鋅在仔豬胃腸液中延緩釋放的目的，鋅含量≥65%。將兩種原料分別與基礎(chǔ)日糧逐級稀釋混合均勻。

1.2 試驗設(shè)計 選取平均體重為 （7.78±0.48）kg的杜×長×大斷奶仔豬18頭（28日齡斷奶），采用單因素試驗設(shè)計，按照體重相近的原則，隨機分為3個處理組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)1頭仔豬。試驗1組飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗2組在基礎(chǔ)日糧中添加2500 mg/kg氧化鋅，試驗3組在基礎(chǔ)日糧中添加100 mg/kg包被納米氧化鋅。預(yù)飼5 d，正式試驗分為兩個階段，第一階段試驗7 d，第二階段試驗7 d，共14 d（參考實際生產(chǎn)中高鋅日糧飼喂期限）。

1.3 試驗日糧 玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧參考NRC（2012）仔豬營養(yǎng)需要量進行配制，日糧組成及營養(yǎng)成分見表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.4 測定指標(biāo)和方法

1.4.1 斷奶仔豬生長性能 試驗期間每日記錄采食量，第 0、7、14 天 08∶00 空腹稱重，稱重前一天20∶00斷料、不斷水，計算各組仔豬重量和平均日增重（ADG）；試驗結(jié)束時統(tǒng)計各組耗料量，計算平均日采食量（ADFI）及耗料增重比（F/G）。

1.4.2 斷奶仔豬腹瀉率 每天統(tǒng)計仔豬的腹瀉頭數(shù)，按照下列公式計算各個處理組的腹瀉率。

1.4.3 血液生化指標(biāo) 在試驗的最后1天即第14天08∶00對所有試驗斷奶仔豬進行前腔靜脈采血，收集于不加抗凝劑的普通采血管中，靜置30 min后，3000 r/min離心10 min，分離出血清，分裝后-20℃保存，采用日立7020全自動生化分析儀測定血清中的下列指標(biāo)：血漿尿素氮（BUN）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、堿性磷酸酶（ALP）、堿性磷酸酶（ALP）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、免疫球蛋白 G（IgG）和免疫球蛋白 M（IgM）、血糖（GLU）。

1.4.4 飼料和糞便中鋅的含量 采用原子吸收光譜儀進行測定。糞樣采集：試驗第13天早晨喂完飼料之后，等待小豬排糞，取中間段排出的糞便，置于離心管中密封，置于-20℃冰箱保存以待檢測。樣品的前處理：準(zhǔn)確稱取1～2 g樣品（精確至0.00l g）于40 mL瓷坩堝中，先在電爐上加熱至完全炭化后轉(zhuǎn)入高溫爐內(nèi)，于550℃馬弗爐中灼燒灰化處理3 h呈灰白色無碳粒，取出冷卻，加入10 mL鹽酸溶液（3 mol/L），在電爐上微沸10 min，趁熱過濾至100 mL容量瓶中，冷卻后，稀釋至刻度備用。

1.5 統(tǒng)計分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件，進行方差分析，用LSD進行多重比較，P＜0.01表示差異極顯著，P＜0.05表示差異顯著，P＞0.05表示差異不顯著，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 包被納米氧化鋅對斷奶仔豬生長性能及腹瀉率的影響 由表2可知，與基礎(chǔ)日糧組相比，普通氧化鋅組和包被納米氧化鋅組都能提高斷奶仔豬的生長性能。在整個試驗期間（1～14 d），與基礎(chǔ)日糧組相比，普通氧化鋅組和包被納米氧化鋅組中仔豬ADG分別提高15.15%（P＜0.01） 和 15.15%（P ＜ 0.01）；F/G 分 別 降 低11.24%（P ＜ 0.05）和 11.83%（P ＜ 0.05）；普通氧化鋅組和包被納米氧化鋅組之間ADFI、ADG和F/G差異不顯著（P＞0.05）。在試驗期間，沒有豬只死亡現(xiàn)象發(fā)生。在整個試驗期間（1～14 d），與基礎(chǔ)日糧組相比，普通氧化鋅組和包被納米氧化鋅組仔豬的腹瀉率分別降低63.66%（P＜0.05）和 100%（P ＜ 0.01）。在試驗第一階段（1～7 d）中，與基礎(chǔ)日糧組相比，普通氧化鋅組和包被納米氧化鋅組仔豬的腹瀉率分別降低71.45%（P ＜ 0.01）和 100%（P ＜ 0.01），普通氧化鋅組與包被納米氧化鋅組之間的腹瀉率差異不顯著；在試驗第二階段 （8～14 d），與基礎(chǔ)日糧組相比，普通氧化鋅組和包被納米氧化鋅組仔豬的腹瀉率分別降低50.00%（P＞0.05）和100%（P＜0.05），普通氧化鋅組和包被納米氧化鋅組之間的腹瀉率差異不顯著（P＞0.05）。

表2 包被納米氧化鋅對斷奶仔豬生長性能的影響

2.2 包被納米氧化鋅對斷奶仔豬血液生化指標(biāo)的影響 由表3可知，與基礎(chǔ)日糧組相比，普通氧化鋅組相對于基礎(chǔ)日糧組的仔豬血清中的ALT和AST分別極顯著提高了104.56%（P＜0.01）和顯著提高了33.93%（P＜0.05）；包被納米氧化鋅組與基礎(chǔ)日糧組仔豬血清中的ALT和AST差異不顯著（P＞0.05）；包被納米氧化鋅相對于普通氧化鋅組仔豬血清中ALT極顯著降低了51.17%（P＜0.01）。

2.3 包被納米氧化鋅對斷奶仔豬糞便中鋅含量的影響 由表4可知，試驗結(jié)束后，與基礎(chǔ)日糧組相比，普通氧化鋅組和包被納米氧化鋅組極顯著增加了斷奶仔豬糞便中的鋅含量1485.16%（P＜0.01）和 53.25%（P ＜ 0.01）；與氧化鋅組相比，包被納米氧化鋅組斷奶仔豬糞便中鋅含量極顯著降低了 90.33%（P＜0.01）。

表3 包被納米氧化鋅對斷奶仔豬血液生化指標(biāo)的影響

表4 包被納米氧化鋅對斷奶仔豬糞便（干物質(zhì)）中鋅含量的影響mg/kg

3 討論

3.1 包被納米氧化鋅對斷奶仔豬生長性能和腹瀉率的影響 斷奶仔豬剛剛脫離奶水，腸道發(fā)育不夠完善，對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率不高，且由此產(chǎn)生較高的腹瀉率。而仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和腹瀉率的高低與仔豬的生長效率密切相關(guān)。張文麗（2011）發(fā)現(xiàn)，在早期斷奶仔豬飼糧中添加高鋅，可以提高仔豬的采食量；李彥峰等（2002）的研究表明，添加0.5%的納米氧化鋅對大腸桿菌的抑制效率達98.8%。本試驗結(jié)果表明，與基礎(chǔ)日糧組相比，包被納米氧化鋅組斷奶仔豬的日增重顯著提高，且氧化鋅組和包被納米氧化鋅組之間差異不顯著；包被納米氧化鋅組仔豬腹瀉率極顯著降低且效果優(yōu)于普通氧化鋅組。而包被納米氧化鋅的添加量低于之前報道中納米氧化鋅（150～450 mg/kg）（Wang 等，2017）以及包被氧化鋅（2400 mg/kg）的添加量（朱宇旌等，2015）。原因可能是包被納米氧化鋅避免了胃酸的分解作用，從而能保證納米氧化鋅能夠順利到達腸道并發(fā)揮其功效，提高了納米氧化鋅的利用效率。納米氧化鋅作為一種納米金屬氧化物，對食品污染菌具有殺死、抑制的作用，并且其表面原子數(shù)量遠高于普通氧化鋅，具有較高的表面能、極強的電子得失能力和氧化還原性。本試驗的研究結(jié)果表明，日糧中添加包被納米氧化鋅能夠顯著提高仔豬生長性能并且極顯著降低斷奶仔豬的腹瀉率，且與添加高鋅的日糧差異不顯著，可以達到替換高劑量氧化鋅的目的。

3.2 包被納米氧化鋅對斷奶仔豬血液生化指標(biāo)的影響 本試驗結(jié)果表明，普通氧化鋅組極顯著的提高了仔豬血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶的濃度，這與王彬等（2016）的研究相似。動物體肝細胞內(nèi)ALT的濃度比血清高1000～3000倍，肝細胞壞死時，大量ALT釋放入血中。只要有1%的肝細胞壞死，血液中ALT活性將提高一倍，因此血清中ALT含量的高低是反映動物肝臟功能好壞的重要指標(biāo)。本試驗觀察到，普通氧化鋅組仔豬血液中ALT的含量極顯著高于基礎(chǔ)日糧組，超出基礎(chǔ)日糧組一倍，因此判定高劑量的氧化鋅造成可仔豬的肝細胞壞死，損傷了普通氧化鋅組中豬的肝臟。而包被納米氧化鋅組中的仔豬血清中的ALT和基礎(chǔ)日糧組之間差異不顯著。因此在日糧中用包被納米氧化鋅替代高鋅，可以降低高鋅對仔豬肝臟的損傷。AST主要分布在心肌，其次是肝臟、骨骼肌和腎臟等組織中。正常時血清中的AST含量較低，但相應(yīng)細胞受損時，細胞膜通透性增加，胞漿內(nèi)的AST釋放入血，故其血清濃度升高（黃超等，2017）。本試驗中，普通氧化鋅組中的AST含量顯著高于基礎(chǔ)日糧組，而包被納米氧化鋅組與基礎(chǔ)日糧組的仔豬血清中AST含量差異不顯著。因此認為用包被納米氧化鋅替代普通氧化鋅，可以降低高鋅對仔豬內(nèi)臟細胞的損傷。

3.3 包被納米氧化鋅對斷奶仔豬飼料與糞便中鋅含量的影響 在飼料中添加高劑量的氧化鋅一直是用來解決仔豬腹瀉的主要方案。但是氧化鋅過高的添加量并不能對仔豬的生產(chǎn)性能產(chǎn)生線性的影響，反而會造成極大的資源浪費。因此，在不影響仔豬生長性能的情況下降低飼料中的鋅含量對資源的利用有著不可忽視的作用。本試驗中，普通氧化鋅組日糧鋅含量極顯著高于基礎(chǔ)日糧組且高達16倍之多，而包被納米氧化鋅組日糧的鋅含量與基礎(chǔ)日糧組差異不顯著。因此，可以判定利用包被納米氧化鋅代替普通氧化鋅，可以極顯著的減少鋅資源的浪費。高鋅日糧所帶來的環(huán)境污染問題日益受到關(guān)注 （郭傳珍等，2014）。辜玉紅等（2004）發(fā)現(xiàn)，飼喂高鋅日糧的仔豬糞便中鋅的含量為飼喂基礎(chǔ)日糧組的33倍。這與本試驗中，飼喂高鋅日糧14 d后，普通氧化鋅組糞便中鋅含量是基礎(chǔ)日糧組糞便中鋅含量的15.85倍的結(jié)果相符。動物體內(nèi)雖然存在對鋅離子有一定得吸收作用鋅受MT（一種金屬硫蛋白，作為鋅的臨時貯存蛋白，影響著鋅的吸收），但MT的含量有限（Greene等，1998），剩下大部分未被吸收的鋅最終以糞便的形式排出體外，從而對環(huán)境造成污染。該問題是現(xiàn)今飼料中添加氧化鋅類型產(chǎn)品從而降低仔豬腹瀉率的主要副產(chǎn)物。本試驗結(jié)果表明，包被納米氧化鋅組仔豬糞便中鋅的含量雖然極顯著高于基礎(chǔ)日糧組，但是其只有普通氧化鋅組的9.67%，并且能夠達到普通氧化鋅組的飼養(yǎng)效果，所以用包被納米氧化鋅替代高劑量普通氧化鋅可以大幅度降低糞便中鋅的排泄量，減輕高濃度鋅造成的環(huán)境污染壓力。

4 結(jié)論

本試驗添加包被納米氧化鋅產(chǎn)品到仔豬日糧中（Zn含量100 mg/kg），能夠顯著提高斷奶仔豬的生長性能、降低腹瀉率，且與添加2500 mg/kg普通氧化鋅的飼養(yǎng)效果無顯著差異。比起普通氧化鋅（Zn含量2500 mg/kg），該產(chǎn)品不僅能夠減少高鋅日糧對豬肝臟造成的損傷，并且能夠有效節(jié)約礦產(chǎn)資源，大大降低高劑量鋅對土壤環(huán)境造成的污染。