断奶仔猪日粮中高剂量氧化锌替代技术的研究进展

氧化锌是预防断奶仔猪腹泻的常用饲料添加剂，但使用会造成环境污染。农业和农村事务部逐渐开始限制在养猪生产中使用氧化锌。本研究对氧化锌的抗腹泻机制、不同来源的锌及改变氧化锌生物活性、氧化锌来源、植物乳杆菌、植物精油、水解单宁(HT)与氧化锌的结合、猪免疫球蛋白G(ppIgG)等进行综述，并对替代思路进行探讨，以期为断奶仔猪替代高剂量氧化锌提供参考。

仔猪早期断奶会引起食欲不振、消化不良、腹泻、生长缓慢等所谓的“仔猪早期断奶综合症”。为了更有效地利用母猪资源，仔猪的断奶时间越来越早，但腹泻等问题越来越严重。饲喂高剂量氧化锌(ZnO)能有效解决仔猪腹泻问题，但随着研究的深入，发现长期饲喂ZnO会对仔猪色泽和肉质产生不利影响，并会造成ZnO依赖性腹泻和土壤污染。饲料中添加大剂量氧化锌能有效控制断奶仔猪腹泻，但也存在一定的副作用。原农业部第1224号公告《饲料添加剂安全使用标准》规定，仔猪饲料中锌的最高含量不得超过2 250 mg/kg，且该锌必须来源于氧化锌。这种高锌日粮只能用于断奶后前两周的仔猪。氧化锌一般不用于其他补锌饲料。虽然大剂量氧化锌已经成为控制断奶仔猪腹泻的通用饲料添加剂，具有疗效显著、成本相对较低、操作简单的特点，但锌毕竟是重金属，对大多数生物，甚至对仔猪本身都是有毒的。长期使用含锌浓度过高的饲料会引起动物中毒症状；严重影响其他微量元素的吸收，导致铜、铁吸收不平衡，导致其他营养成分效价降低；破坏体内的稳态机制，导致仔猪皮肤苍白、毛糙卷曲、贫血。此外，养猪场富含锌的粪便通过施肥进入土壤时，会被富集，因此土壤中高浓度的锌被认为是一种环境污染物和健康危害。近年来，仔猪日粮中高剂量氧化锌的替代问题亟待解决，也成为国内外的研究热点。本文就大剂量氧化锌的止泻机理、不同锌源及氧化锌生物活性的变化、氧化锌的来源、植物乳杆菌、植物精油、水解单宁(HT)与氧化锌的结合、猪免疫球蛋白G(ppIgG)等方面进行综述。

大剂量氧化锌抗仔猪腹泻的机制

断奶应激导致断奶仔猪饲料消化率下降30%，腹泻时营养物质消化率进一步下降。增加断奶仔猪肠道绒毛高度，减少隐窝深度，提高绒毛高度与隐窝深度的比值，可以促进仔猪肠道发育，增强肠道功能，而肠道功能的增强导致仔猪腹泻率下降。研究表明，在仔猪日粮中添加高剂量的氧化锌可以提高血液中的锌水平，血液中锌含量的增加可以有效促进消化酶的合成和活化，提高营养物质的消化率，同时进一步调节脑肠肽和饥饿激素的分泌，刺激仔猪进食。补锌还可以改善肠道形态，通过增加小肠绒毛高度和改变隐窝深度来提高小肠的消化潜能。饮食中的高锌可以增加许多胰腺组织的酶活性，提高营养利用率。而且氧化锌还可以调节肠道菌群的稳态和多样性，促进肠道抗菌肽基因的表达，进一步修复断奶仔猪的肠道。虽然有研究表明，日粮中添加高剂量氧化锌对仔猪采食量没有影响，但可以显著提高日增重。

高剂量氧化锌替代技术

2.1氧化锌的不同来源

2.1.1氧化锌纳米粒子

纳米材料一般是指在纳米尺度(1~100 nm)的三维空中至少有一维或由它们组成基本单元的材料[8]。纳米氧化锌对断奶仔猪的生长、腹泻率、矿物质沉积(锌、铁和锰)、肠道形态和屏障有影响。、李根、张等设计了在4组384头断奶仔猪基础日粮中添加0、400、800 mg/kg纳米氧化锌或3 000 mg/kg氧化锌的试验。与对照组相比，800 mg/kg纳米氧化锌和3 000 mg/kg氧化锌显著提高断奶仔猪的平均日增重，降低腹泻率。氧化锌和纳米氧化锌组之间没有显著差异。氧化锌和纳米氧化锌不影响血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶和乳酸脱氢酶的活性。而氧化锌和800 mg/kg纳米氧化锌显著提高了仔猪血浆、肝脏、胰腺和胫骨中的锌浓度，但不影响铁和锰的浓度。与对照组相比，800 mg/kg纳米氧化锌显著降低血浆二胺氧化酶活性，减少肠系膜淋巴结需氧菌总数，增强封闭蛋白、ZO-1、白介素-1β、白介素-10和肿瘤坏死因子-α的mRNA表达。回肠粘膜中α和ki67的高度、宽度和表面积增加。与氧化锌组相比，800 mg/kg纳米氧化锌显著减少需氧菌数量，增加occludin、IL-1β、IL-10和TNF-αmRNA表达，降低粪便中锌浓度。结果表明，800毫克/千克纳米氧化锌可替代3 000毫克/千克氧化锌用于断奶仔猪日粮。

2.1.2涂覆氧化锌

包合分子技术是将一种分子嵌入另一种分子的空空腔结构中，形成包合物，从而调节物质的溶出速率，提高生物利用度的一种新型加工技术。在日粮中添加脂质包裹的氧化锌可以改善肠毒素大肠杆菌(ETEC)攻击断奶仔猪的腹泻。用3×1010个ETEC K88集落形成单位对32头35日龄断奶仔猪进行口头攻击，8头不攻击(对照组)。每组仔猪接受含有100毫克/千克氧化锌(低氧化锌)、2 500毫克/千克氧化锌(高氧化锌)或100毫克/千克涂有脂质(10%)的氧化锌的日粮。对照组猪接受低氧化锌饮食。与低氧化锌组相比，涂有氧化锌和高氧化锌的仔猪日增重、十二指肠绒毛、空肠和回肠的杯状细胞密度以及空肠和回肠的绒毛高度均较高。涂氧化锌和高氧化锌组仔猪的粪便稠度评分、血清白细胞介素-8浓度、粪便大肠杆菌脱落主观评分和胃、空肠和回肠消化液pH值相对较低。低剂量包膜氧化锌可以替代日粮中天然氧化锌的药理水平，从而缓解断奶仔猪大肠杆菌病的症状。

2.2植物乳杆菌

植物乳杆菌是一种乳酸菌，常见于肉类、牛奶和蔬菜的发酵产品中。它是人体胃肠道中的益生菌群，具有增强免疫力、降低胆固醇、预防心血管疾病、促进营养吸收等多种功能。腹泻与仔猪被产肠毒素性大肠杆菌(ETEC)K88攻击后肠屏障功能受损有关。植物乳杆菌可以通过保护肠道形态和肠道通透性，提高肠道紧密性基因的表达来预防腹泻。早期饲喂植物乳杆菌能提高仔猪的生长性能，有效预防ETEC K88攻击引起的仔猪腹泻。

2.3植物精油

植物精油(PEO)是植物的次生代谢产物。通过特殊技术获得的天然化合物因其调节肠道菌群和促进仔猪生长的特性而受到广泛关注。纳西门托G研究发现，植物精油对耐药菌的抑制作用优于抗生素。日粮中添加200 mg/kg PEO可改善血常规，增强免疫力，缓解断奶应激，促进生长性能。因此，PEO在断奶仔猪上具有潜在的利用价值。

2.4单宁和氧化锌的水解

本研究旨在评价水解单宁、氧化锌和水解单宁+氧化锌对断奶仔猪生长性能、抗氧化状态、血清免疫、肠道形态和消化酶活性的影响。选择144头仔猪(28日龄，初始体重7.81±0.99公斤)，分为4个处理，每组36头。试验持续28天，分为两个阶段:第一阶段为d 1-d 14，第二阶段为d15-d28。第一阶段的日粮组成为:玉米-豆粕基础日粮(CON组)；CON+2 000 mg/kg ZnO(ZnO组)；CON+1 000 mg/kg HT(HT组)；con+2000mg/kg ZnO+1000mg/kg HT(HT+ZnO组)。第二阶段的日粮组成为:玉米-豆粕基础日粮(CON组)；CON+137.5 mg/kg ZnO(ZnO族)；CON+1 000 mg/kg HT(HT组)；con+137.5mg/kg ZnO+1000mg/kg HT(HT+ZnO组)。

结果表明，在第一阶段，与对照组相比，HT+ZnO组仔猪腹泻发病率明显降低(P

2.5猪免疫球蛋白G(PPig)

人们通常在仔猪饲料中添加氧化锌来治疗或预防断奶后腹泻(PWD)。最近，克里斯·赫泽高等人在PWD的实验模型中观察到，口服从天然猪血浆中提取的纯化猪免疫球蛋白G(ppIgG)可以减少肠道感染。在这项研究中，研究人员发现，与不含ppIgG的仔猪相比，口服ppIgG的仔猪可以加速大肠杆菌感染的粪便溶血性细菌的清除。当在断奶后7天喂养ppIgG时观察到这种效果，这表明ppIgG不需要在断奶前几天预防性使用。此外，口服ppIgG在断奶后7天减少腹泻症状和断奶后14天减少粪便溶血菌的效果与仔猪日粮中添加氧化锌的效果相当或略好。这些观察结果值得在未来的集约化养猪生产中继续测试ppIgG，以确立其作为膳食抗生素和氧化锌的替代品在预防PWD病中的作用。

3总结

没有人能确定哪种物质或添加剂可以替代仔猪日粮中的氧化锌。人们需要调查断奶仔猪腹泻的原因，重点是肠道菌群的组成、肠道健康、免疫力和仔猪的日粮消化率。除了降低大剂量氧化锌的自身剂量外，大剂量氧化锌的替代大多从改善胃肠道菌群环境、降低断奶仔猪腹泻发病率、增强断奶仔猪免疫力、促进断奶仔猪健康生长等方面入手。以上研究均取得了良好的效果。在实际生产活动中，要因地制宜，发挥替代技术的作用。