■Piet van der Aar金立志

(1.荷蘭SFR飼料研究所，Lelysted，荷蘭；2.美瑞泰科/美瑞康生物科技公司，廣東廣州 510080)

在歐洲，豬飼料中銅和鋅的含量通常是按照歐盟法律允許添加的最高水平來(lái)配制的。這種做法主要是盡可能地避免因?yàn)殂~、鋅缺乏而影響動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能的潛在風(fēng)險(xiǎn)。眾所周知，大部分?jǐn)z入動(dòng)物體內(nèi)的銅和鋅都將隨糞便排出體外，而大多數(shù)的動(dòng)物糞便將會(huì)排泄到土地上，從而可能會(huì)導(dǎo)致這些銅和鋅滲入到地下水之中。歐盟水源法令已經(jīng)設(shè)立的目標(biāo)是，到2015年使水質(zhì)達(dá)到一個(gè)高的標(biāo)準(zhǔn)。而在荷蘭，鋅和銅的含量是高標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)所面臨的一個(gè)瓶頸，因此，科研人員已經(jīng)開(kāi)展一系列的研究來(lái)評(píng)估進(jìn)一步減少豬飼料中添加銅和鋅含量的效果，以達(dá)到降低糞便中這些礦物質(zhì)的水平。荷蘭瓦赫寧根大學(xué)動(dòng)物研究院（WUR-LR）和SFR飼料研究所已開(kāi)展了一系列的研究，來(lái)評(píng)估進(jìn)一步降低歐洲的豬飼料中銅和鋅含量的可能性。本文主要介紹了相關(guān)的最新研究進(jìn)展。

1 歐盟豬飼料中的銅和鋅法定允許最高含量

銅和鋅是飼料原料中自然存在的微量礦物質(zhì)。在豬飼料中，其原料成分通?？商峁?0 mg/kg的銅和35 mg/kg的鋅。剩余部分的銅和鋅則以無(wú)機(jī)或有機(jī)的形式添加入配合飼料中。表1列出了歐盟現(xiàn)今允許在豬飼料中添加的銅和鋅的最高水平。在荷蘭，基于飼料生產(chǎn)商之間達(dá)成的協(xié)議（PDV），在2002年至2004年期間對(duì)這些礦物質(zhì)的最高水平做出了具體的規(guī)定。然而，2004年以后該協(xié)議（PDV）被廢除，目前荷蘭再次按照歐盟的法規(guī)來(lái)執(zhí)行。

表1 歐盟和荷蘭飼料生產(chǎn)商協(xié)會(huì)協(xié)議對(duì)豬飼料中銅和鋅含量的標(biāo)準(zhǔn)（mg/kg）

2 銅和鋅的作用

銅和鋅是多種生物過(guò)程中發(fā)揮作用的必需微量元素。例如，銅存在于酶和骨膠原中，參與血紅蛋白和紅細(xì)胞的合成。此外，銅還對(duì)心臟功能和生殖系統(tǒng)具有作用。由于銅具有促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)的功效（主要在仔豬飼料中），因此常被加入飼料中。飼料中額外添加的銅對(duì)腸道內(nèi)的微生物具有一定的功效。銅對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌具有抗菌的功效，如鏈球菌和梭狀芽孢桿菌。而且，研究已發(fā)現(xiàn)，飼料中添加180 mg/kg的銅可減少小腸前段大腸桿菌的數(shù)量。銅對(duì)微生物菌群的有益功效主要與腸道的改變（更長(zhǎng)的小腸絨毛）、生長(zhǎng)性能和沖刷有關(guān)，這可達(dá)到與使用抗菌促生長(zhǎng)劑（AGPs）相類(lèi)似的效果。臨床上，飼料中減少或缺乏銅最明顯的表現(xiàn)是，糞便的顏色變淺和糞便指數(shù)較低（由糞便中干物質(zhì)減少而導(dǎo)致）。

鋅在激素代謝和免疫系統(tǒng)的某些酶和DNA的合成中起著重要的作用。缺鋅的臨床表征是角化不全，這會(huì)導(dǎo)致肉眼可見(jiàn)的皮膚損傷。仔豬飼料中高含量的鋅，對(duì)預(yù)防斷奶仔豬腹瀉和水腫具有積極的作用，而且對(duì)生長(zhǎng)性能會(huì)產(chǎn)生積極的影響。丹麥研究者Foulum對(duì)4周齡斷奶仔豬進(jìn)行的一項(xiàng)劑量反應(yīng)的試驗(yàn)。結(jié)果顯示，飼料中含有約2 500 mg/kg的鋅（來(lái)自氧化鋅）便開(kāi)始表現(xiàn)出抑菌的效果。然而，歐盟規(guī)定飼料中最高允許使用鋅的含量為150 mg/kg，因此，在歐盟沒(méi)有人會(huì)在飼料中添加鋅用以抗菌。

3 生長(zhǎng)育肥豬對(duì)銅的需求量的研究結(jié)果

Jongbloed等(2011)對(duì)公開(kāi)發(fā)表的65篇文章中的214個(gè)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了薈萃分析(meta-analysis)，以研究不同水平的銅對(duì)三個(gè)不同生長(zhǎng)階段（5～25 kg；20～45 kg；＞45 kg)的生長(zhǎng)肥育豬的影響，研究中銅的最高使用量為300 mg/kg，而維生素和其他礦物質(zhì)則保持足量的水平。銅的來(lái)源沒(méi)有區(qū)分，數(shù)據(jù)采用了飼料原料表中的銅的含量值，而不是分析值，詳細(xì)研究結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 飼料中銅的含量對(duì)不同生長(zhǎng)階段豬的日增重、采食量、料重比的影響

Jongbloed等(2011)得出的結(jié)論是，在5～25 kg，飼料中含有152 mg/kg的銅即可達(dá)到最佳的生長(zhǎng)效果；在5～45 kg的生長(zhǎng)階段，飼料含有134 mg/kg的銅可達(dá)到最佳效果。而在20～45 kg和大于45 kg的生長(zhǎng)階段，較高含量的銅反而會(huì)降低豬的生長(zhǎng)性能。飼料中最佳銅含量的確定取決于表2中所使用的生長(zhǎng)性能指標(biāo)。但是，飼料含量超過(guò)175 mg/kg的銅都沒(méi)有對(duì)增長(zhǎng)產(chǎn)生任何積極的作用。

4 瓦赫寧根大學(xué)動(dòng)物研究院（WUR-LR）對(duì)仔豬的銅需求量研究

Bikker等(2011)研究了飼料中添加0至18 mg/kg（飼料本身含有7 mg/kg的銅）的銅（硫酸銅）對(duì)動(dòng)物機(jī)體的影響，同時(shí)還進(jìn)行兩組額外的處理組：分別是添加165 mg/kg銅的組和不添加銅而添加500 FTU植酸酶的組。本試驗(yàn)以斷奶后0～8周之間的仔豬為研究對(duì)象。結(jié)果顯示，飼料中添加0～18 mg/kg的銅對(duì)仔豬的采食量、生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化率均沒(méi)有顯著的影響。Bikker等（2011）得出的結(jié)論是，飼料中7 mg/kg的銅足以避免仔豬銅的缺乏。日糧中飼喂低于25 mg/kg的銅會(huì)使動(dòng)物肝臟中總銅的存儲(chǔ)量下降。

該研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，高含量（添加165 mg/kg）的銅會(huì)提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能（見(jiàn)表3），且糞便指數(shù)與SFR飼料研究所早先的研究結(jié)果相一致（見(jiàn)表4）。但是，Bikker等（2011）觀察到，在試驗(yàn)結(jié)束后的頭兩個(gè)星期內(nèi)，飼喂高銅飼料的豬要比飼喂低銅飼料豬的增重低；而且在仔豬斷奶至屠宰期的前12周，高銅飼料并不能改善動(dòng)物的生產(chǎn)性能。荷蘭SFR飼料研究所早先進(jìn)行的研究也證實(shí)了這一點(diǎn)。

表3 仔豬飼料中高含量的銅對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能的影響

表4 飼料中銅的含量對(duì)生長(zhǎng)育肥豬生長(zhǎng)性能的影響

5 荷蘭SFR飼料研究所進(jìn)行的銅對(duì)豬生長(zhǎng)性能影響的研究

荷蘭SFR飼料研究所進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，以研究豬飼料中添加不同水平的銅對(duì)豬生長(zhǎng)性能的影響（見(jiàn)表4）。同時(shí)在豬飼料中仍添加抗生素促生長(zhǎng)劑（AGP）。試驗(yàn)結(jié)果表明，在仔豬階段（22～40 kg）的飼料中添加較高含量的銅（175 mg/kg比35 mg/kg）可提高豬生長(zhǎng)性能。與低銅添加組相比，飼料中添加較高含量的銅可使動(dòng)物的日增重提高約30～60 g、日采食量增加約50 g、飼料轉(zhuǎn)化率降低0.5%。但是，在豬群40～80 kg的試驗(yàn)階段，仔豬階段（22～40 kg）補(bǔ)充高含量（175 mg/kg）銅的組生長(zhǎng)速度反而低于低銅添加組（35 mg/kg），而低銅組在仔豬階段（22～40 kg）出現(xiàn)的較低增重都可在生長(zhǎng)階段（40 kg至屠宰體重）完全彌補(bǔ)回來(lái)（表4）。

低銅添加組在仔豬階段的糞便的成型度較差（糞便指數(shù)平均水平低1點(diǎn)），而且糞便的顏色更淺，固體成分會(huì)明顯更少。因此，低銅添加組的豬群看起來(lái)會(huì)更臟，給人一種“不太健康的”印象，但是這不會(huì)對(duì)生長(zhǎng)性能造成影響。

6 有效鋅、銅和添加植酸酶之間的關(guān)系

Jongbloed等(2010)的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，500 FTU植酸酶(酶他富，Natuphos?)可降解釋放出0.8 g的可消化磷，與此同時(shí)大約可釋放出25～30 mg/kg的鋅（以等量的硫酸鋅為標(biāo)準(zhǔn)）。植酸分子與鋅會(huì)形成不可溶且難消化的復(fù)合物，并沉淀于腸道內(nèi)。植酸酶可水解這些復(fù)合物，并使得其中的鋅被機(jī)體吸收利用。植酸酶降解釋放鋅的數(shù)量取決于飼料中鋅的含量，以及植酸酶水解植酸的數(shù)量。Revy等(2004)的研究發(fā)現(xiàn)，在給7～16 kg的仔豬飼喂含有110 mg/kg鋅的玉米-豆粕型飼料中，添加700 FTU植酸酶（酶他富，Natuphos?）可額外獲得32～43 mg/kg的有效鋅。由于幾乎所有攝入的鋅都會(huì)隨糞便排出，因此，植酸酶可通過(guò)減少飼料中所需補(bǔ)充的鋅而降低約25～40 mg/kg鋅的排泄。

Revy等(2004)以及Jongbloed等（2010）的研究結(jié)果均表明，植酸酶幾乎對(duì)銅的有效性沒(méi)有任何積極的作用。不過(guò)，這些結(jié)論是基于對(duì)豬血漿中銅和鋅的濃度而得出的。如果當(dāng)銅和鋅的代謝相互影響時(shí)，我們無(wú)法通過(guò)動(dòng)物生產(chǎn)性能的參數(shù)來(lái)確定植酸酶對(duì)銅和鋅的影響。Jongbloed等（2010）發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加植酸酶后銅的消化率提高，但同一時(shí)間內(nèi)測(cè)定的血漿銅的含量卻有所降低。

7 瓦赫寧根大學(xué)動(dòng)物研究院（WUR-LR）對(duì)仔豬對(duì)鋅的需求量的研究

Bikker等（2011）在斷奶后2～8周的仔豬飼料中添加0～100 mg/kg的鋅（硫酸鋅，配合飼料中已經(jīng)含有30 mg/kg的鋅），以研究仔豬對(duì)鋅的需要量。他們假定仔豬對(duì)鋅的需求量為最高，利用體重系數(shù)矯正（with extrapolation），從而可推算較重的動(dòng)物對(duì)鋅的需要量。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加不同量的鋅對(duì)動(dòng)物的糞便指數(shù)（成型指數(shù)）沒(méi)有任何影響。然而，飼料中不添加鋅（組1）會(huì)對(duì)動(dòng)物的皮膚造成損傷（角化不全）。而在飼料中額外添加15 mg/kg的硫酸鋅后，試驗(yàn)動(dòng)物便沒(méi)有出現(xiàn)角化不全的癥狀。研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，飼料中添加15 mg/kg的鋅可以顯著提高仔豬的體重（見(jiàn)表5）；但是，進(jìn)一步增加鋅的添加量對(duì)仔豬體重和增重以及體重均一性方面沒(méi)有顯著的影響。

表5 飼料中添加不同含量的鋅對(duì)仔豬生長(zhǎng)的影響

Bikker等（2011）的研究結(jié)果表明，在斷奶后的前6周，為達(dá)到最佳的生長(zhǎng)性能和健康狀況，仔豬對(duì)鋅的需求量為46～48 mg/kg(見(jiàn)表6)，而在同一時(shí)期，以血液參數(shù)（最大血清鋅和堿性磷酸酶的水平）為依據(jù)，仔豬對(duì)鋅的需求量則為62～70 mg/kg（圖中未列出相關(guān)數(shù)據(jù)）。

表6 根據(jù)仔豬的最佳生長(zhǎng)性能確定的鋅需求量

根據(jù)本試驗(yàn)的結(jié)論，與歐盟150 mg/kg的最高允許水平相比，這將有可能降低豬對(duì)鋅的使用量。從理論上來(lái)說(shuō)，飼料中添加500 FTU的植酸酶將可產(chǎn)生足夠的有效鋅，以滿(mǎn)足仔豬生長(zhǎng)的需求。利用外推法（extrapolation）可以推測(cè)，日齡較大豬對(duì)鋅的需要量。飼料中非常低含量的鋅將足以滿(mǎn)足日齡較大的豬對(duì)鋅的需求，因?yàn)槿正g越大豬采食量越大，從而每日鋅的攝入量絕對(duì)值也會(huì)較高。這個(gè)結(jié)論與我們過(guò)去研究結(jié)果和建議一致，即我們根據(jù)6個(gè)不同試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在育肥階段（＞80 kg體重）的飼料中不添加礦物質(zhì)預(yù)混料（預(yù)混料中含有鋅）對(duì)豬的生產(chǎn)性能沒(méi)有任何不利的影響。

8 荷蘭SFR飼料研究所對(duì)豬對(duì)鋅、銅需要量的建議

根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果和其他研究者的數(shù)據(jù)，荷蘭SFR飼料研究所《豬飼料中銅和鋅的推薦量》研究項(xiàng)目組對(duì)生長(zhǎng)豬飼料中鋅的需要推薦量達(dá)成了共識(shí)。飼料中對(duì)鋅的推薦量定為80 mg/kg，這是飼料原料中的鋅和額外添加的鋅的總和（見(jiàn)表7）。該推薦量是根據(jù)仔豬的血液參數(shù)達(dá)到最高值，再另外加上10 mg/kg保險(xiǎn)值而確定的。

表7 生長(zhǎng)豬飼料中鋅的添加推薦量（mg/kg）

9 進(jìn)一步降低豬飼料中銅和鋅含量的總結(jié)

為了更好地確定豬飼料中銅和鋅的添加推薦量，區(qū)分豬飼料中添加銅和鋅以滿(mǎn)足需求與補(bǔ)充銅和鋅用于促生長(zhǎng)和/或達(dá)到抑菌效果之間的概念是非常重要的。

根據(jù)荷蘭瓦赫寧根大學(xué)動(dòng)物研究院（WURLR）的研究結(jié)果，豬對(duì)銅和鋅的需求量相對(duì)較低。標(biāo)準(zhǔn)的斷奶仔豬飼料已含有足夠的銅來(lái)滿(mǎn)足機(jī)體的需求，而在標(biāo)準(zhǔn)飼料中添加15～20 mg/kg的鋅已經(jīng)足以滿(mǎn)足仔豬生長(zhǎng)的需求。

如果配合飼料中谷物含量高，那么植物源的植酸就可能較高，而一大部分的鋅將會(huì)與植酸形成復(fù)合物。因此，在這種飼料中可能需要額外補(bǔ)充更多的鋅來(lái)滿(mǎn)足機(jī)體的需求。另一方面，如果在飼料中添加植酸酶，即可減輕植酸對(duì)鋅的結(jié)合，減輕的程度與植酸酶的添加量和有效性有關(guān)。

Bikker等（2011）的研究結(jié)果顯示,在斷奶仔豬飼料中添加165 mg/kg的銅對(duì)仔豬生長(zhǎng)具有積極的作用，但這種效果會(huì)在后期的生長(zhǎng)階段中被中和。這與荷蘭SFR飼料研究所的早先試驗(yàn)結(jié)果相一致。在豬料中緩慢逐漸減少銅的添加量，和/或在仔豬料中添加較少的銅可減輕這種效果。根據(jù)這些研究結(jié)果和目前歐盟的立法，我們得出的結(jié)論是，如果是豬群健康，在飼料中添加銅作為促生長(zhǎng)劑不會(huì)給豬的生產(chǎn)性能帶來(lái)任何益處。

當(dāng)使用瓦赫寧根大學(xué)動(dòng)物研究院（WUR-LR）的仔豬結(jié)果推算日齡較大的豬（尤其是50 kg以上的豬）的需要量時(shí)，并不會(huì)顯得不切實(shí)際，因?yàn)檫@些中大豬的采食量較高，幾乎沒(méi)有任何必要額外添加鋅以滿(mǎn)足豬的需要。

目前根據(jù)這些對(duì)生長(zhǎng)豬的研究結(jié)果和以往的研究數(shù)據(jù)，我們把鋅的總的需要量推薦為80 mg/kg，這個(gè)推薦量是飼料原料中的鋅和額外添加鋅的總和。

高濃度的銅和鋅具有抗菌和抑菌的作用，這可有助于控制斷奶仔豬腹瀉。但是歐盟法規(guī)不允許使用高劑量的銅和鋅。因此在控制斷奶仔豬腹瀉方面需要采用其他措施。

在歐洲國(guó)家和世界范圍內(nèi)，地下水中銅和鋅的含量將會(huì)變得越來(lái)越重要。因此，如果沒(méi)有必要，豬飼料中不過(guò)量添加銅和鋅是非常有意義的，并且僅在斷奶仔豬飼料中添加銅和/或鋅。