占今舜 周美玲

（揚州大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇揚州 225009）

鋅元素是動物生命活動的必需微量元素之一，是動物體內(nèi)多種酶類的組成成分，參與體內(nèi)一系列的生理過程。研究表明，鋅是動物體內(nèi)300多種酶的組分，參與蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)和核苷酸的代謝，并且通過穩(wěn)定細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)來維持細(xì)胞和器官的完整性（Leggett，2012；Lowe等，2009）。因此，鋅在動物生長發(fā)育、繁殖和免疫等方面具有重要的作用。當(dāng)動物鋅缺乏時，就會導(dǎo)致生長發(fā)育受阻、皮炎、采食量和繁殖性能下降等。

1 鋅在體內(nèi)的分布、吸收和代謝

鋅廣泛分布于動物機(jī)體組織器官，主要存在于肌肉和骨骼中，約占動物體中鋅的90%。其次，分布于皮膚、毛發(fā)、肝臟、胃腸道以及胰腺等。血液中的鋅主要存在于血漿、紅細(xì)胞和白細(xì)胞中。存在于各組織器官細(xì)胞中的鋅，由于與細(xì)胞成分結(jié)合緊密，不易分離，代謝較緩慢，當(dāng)機(jī)體缺鋅時不易被動員。而存在于血漿中的鋅參與體內(nèi)循環(huán)，因此含量較少。十二指腸末端和空腸是鋅的主要吸收部位，大腸和胃幾乎不吸收，而反芻動物的小腸、大腸和真胃均可以吸收，且對鋅的吸收率為20%～40%（楊改青等，2011）。鋅通過穿過小腸黏膜細(xì)胞頂膜進(jìn)入細(xì)胞而被吸收，再經(jīng)過小腸黏膜細(xì)胞基底膜進(jìn)入血液。吸收后的鋅主要沉積在肝臟、胰臟、脾臟，少量沉積在肌肉和腦中，之后大部分的鋅被轉(zhuǎn)運到骨中，其中鋅在肝臟組織中代謝最快。日糧中未被吸收的鋅和來自于唾液、肝臟、胰臟和腸黏膜細(xì)胞等向腸腔分泌的內(nèi)源鋅主要通過糞便排出體外，雄性動物的精液中也能排出大量的鋅，而尿中排出的鋅很少。當(dāng)日糧缺乏鋅時，鋅的排出量就會減少（李曉穎等，2012）。

2 鋅源

添加在動物飼料中的鋅有兩種形式，一種是無機(jī)鋅，另外一種是有機(jī)鋅。無機(jī)鋅主要有氧化鋅、硫酸鋅等；有機(jī)鋅則有丙酸鋅、醋酸鋅以及氨基酸螯合鋅、酵母鋅等。無機(jī)鋅中氧化鋅的生物利用率比較低，目前，飼料中以硫酸鋅作為主要鋅源。氯化鋅生物利用率雖與硫酸鋅相似，但其具有毒性及腐蝕性?，F(xiàn)在有一種新的飼料級無機(jī)鋅源——堿式氯化鋅，其生物效價高于氧化鋅和硫酸鋅，且具有減少飼料中油脂、維生素和酶制劑等營養(yǎng)物質(zhì)的損失的優(yōu)點（李石強(qiáng)等，2012）。鋅在體內(nèi)以有機(jī)結(jié)合形式進(jìn)行吸收、轉(zhuǎn)運和利用，無機(jī)鋅需要在機(jī)體中轉(zhuǎn)化為有機(jī)結(jié)合態(tài)才能被有效地吸收。因此，相對于無機(jī)鋅，有機(jī)鋅的生物學(xué)效價較高。劉英麗（2005）研究硫酸鋅、乙酸鋅和酵母鋅的生物利用率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，硫酸鋅和乙酸鋅的生物利用率同效，而酵母鋅的生物利用率顯著高于硫酸鋅。有機(jī)鋅在消化道內(nèi)比較穩(wěn)定，不易與纖維素、植酸等形成難被吸收利用的物質(zhì)，能更有效地被吸收利用。梁建光等（2008）利用體外瘤胃發(fā)酵的方法研究有機(jī)鋅的穩(wěn)定性，結(jié)果表明，有機(jī)鋅在模擬瘤胃環(huán)境下是穩(wěn)定的，過瘤胃率在92%以上。邵凱（2000）試驗結(jié)果表明，蛋氨酸鋅具有一定過瘤胃性能。

3 鋅在反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 提高繁殖性能 鋅在精子的生成、成熟、體內(nèi)保存以及獲能等過程中具有重要的作用。機(jī)體缺鋅，會引起公畜睪丸中曲細(xì)精管上皮細(xì)胞發(fā)育不完全，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生異常，使性腺的發(fā)育和功能受損，進(jìn)而促使精子生成受阻，精液品質(zhì)下降。研究表明，在反芻動物日糧中添加適量的鋅具有提高精液品質(zhì)的作用。李文立等（1998）在公牛的日糧中添加100 mg/kg硫酸鋅，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加鋅使公牛的鮮精活力、精子密度、凍后精子活力和頂體完整率以及血清睪酮濃度得到顯著提高。楊毅強(qiáng)等（2012）在遼寧絨山羊的日糧中添加20、40、80 mg/kg的鋅，結(jié)果表明，40 mg/kg和80 mg/kg組精液量、精子密度和精子活力以及凍精活力均顯著高于20 mg/kg組，但是80 mg/kg添加組的精子畸形率有增加趨勢。在小尾寒羊基礎(chǔ)日糧中添加一定量的鋅，能夠提高種公羊精液的精子密度和活率，降低了精子畸形率和精液pH（劉洪瑜，2006）。對于幼齡動物，鋅對其性器官的發(fā)育有著重要的作用。在幼齡動物日糧中添加一定量的鋅，能夠促進(jìn)其睪丸的發(fā)育。李青旺等 （1998）試驗證實在綿羊的日糧中添加80 mg/kg和100 mg/kg的鋅，能夠顯著促進(jìn)公羔羊睪丸的發(fā)育，提高其初情體重。鋅在垂體、腎上腺、甲狀腺以及性腺中均有分布，且參與睪酮、雌二醇以及促性腺激素等激素的合成。賀翠婷等（2011）研究發(fā)現(xiàn)，不同鋅源和水平均對生長激素（GH）和雌二醇（E2）的分泌具有促進(jìn)作用，而高鋅會抑制催乳素（PRL）的分泌。另外，日糧中添加甘氨酸鋅可以提高胚胎移植受體羊的黃體數(shù)和血清孕酮（P4）、E2及游離三碘甲腺原氨酸 （FT3）水平 （吳森等，2012）。對于母畜，鋅缺乏會導(dǎo)致卵巢萎縮、發(fā)情周期紊亂、胚胎發(fā)育異常、難產(chǎn)以及死胎和畸形胎兒增加。研究表明，在青年母牛的日糧中補(bǔ)添鋅，能夠使母牛的卵巢活性提高，改善其發(fā)情率和妊娠率，增加犢牛出生重（王長宏，2007）。

3.2 提高生產(chǎn)性能 鋅是參與蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)和核苷酸代謝酶類結(jié)構(gòu)成分之一，缺乏鋅時會導(dǎo)致蛋白質(zhì)等物質(zhì)在體內(nèi)的代謝受阻。另外，缺鋅會導(dǎo)致口腔黏膜增生、角質(zhì)化不全，促使味蕾的結(jié)構(gòu)和功能異常，從而引起食欲減退，采食量下降。因此，在動物日糧中添加適量的鋅具有改善動物生長性能的作用。在牛方面，Spears和 Kegley（2002）研究發(fā)現(xiàn)，在育肥?；A(chǔ)日糧中添加25 mg/kg（日糧干物質(zhì)）鋅，能夠提高日增重。然而，Engle等（1997）研究發(fā)現(xiàn)，在雜交肉母牛的基礎(chǔ)日糧中添加23 mg/kg（日糧干物質(zhì)）鋅對其生長性能無影響。Mandal等（2007）和 Huerta 等（2002）在小牛和雜交小公牛的基礎(chǔ)日糧中分別添加20 mg/kg（日糧干物質(zhì)）和35 mg/kg（日糧干物質(zhì)）鋅對其生長性能無顯著影響。研究表明，在羔羊基礎(chǔ)日糧中添加20 mg/kg（日糧干物質(zhì)）鋅，遼寧絨山羊基礎(chǔ)日糧中添加30 mg/kg（日糧干物質(zhì)）鋅，高原型藏羊的飼料中添加0.2 g/d·只的蛋氨酸鋅均能提高生長性能（Fadayifar等，2012；朱世海，2010）。因此，在生產(chǎn)實踐中，日糧中添加鋅時要考慮不同品種對鋅的需要量。

蘆春蓮等（2002）在泌乳早期初產(chǎn)中國荷斯坦奶牛的基礎(chǔ)日糧中加入20～60 mg/kg的鋅，結(jié)果表明，各加鋅組日均產(chǎn)奶量均得到提高，且乳中鋅的含量增加，但對乳蛋白和乳脂無影響。吳志廣等（2005）在泌乳早期的經(jīng)產(chǎn)中國荷斯坦奶牛的基礎(chǔ)日糧中添加100～400 mg/kg的蛋氨酸鋅，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨蛋氨酸鋅的增加，奶牛營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率和產(chǎn)奶量得到提高，乳蛋白有升高的趨勢，而對乳脂、乳糖無影響。另外，在奶牛的基礎(chǔ)日糧中添加醋酸鋅和氨基酸螯合鋅均能提高乳鋅和產(chǎn)奶量（王磊等，2012；辛小玲等，2012）。 以上說明，鋅可促進(jìn)動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，進(jìn)而改善其生產(chǎn)性能。對各項指標(biāo)進(jìn)行綜合分析，發(fā)現(xiàn)奶牛能耐受日糧中871 mg/kg的鋅而不會出現(xiàn)明顯的中毒反應(yīng)，但生產(chǎn)實踐中，建議日糧中鋅最佳含量為571 mg/kg，該水平對奶牛無任何不利影響，且生產(chǎn)性能達(dá)到最佳（歐陽建華等，2005）。鋅通過參與胱氨酸和黏多糖代謝，維持動物上皮細(xì)胞和皮毛的正常形態(tài)、生長和健康。韋月平和王鵬（2008）在遼寧絨山羊母羊的基礎(chǔ)日糧中添加含鋅量為40 mg/kg的硫酸鋅、氧化鋅和蛋氨酸鋅，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，均提高了絨毛的重量，但毛長度變短，其中蛋氨酸鋅的效果最好。另外，在內(nèi)蒙古細(xì)毛羊羯羊的日糧中添加蛋氨酸鋅，得到與其相似的結(jié)果。

3.3 改善抗氧化功能和免疫功能 在正常情況下，機(jī)體自由基的產(chǎn)生和清除處于動態(tài)平衡。當(dāng)機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)時，激素分泌增加，促進(jìn)脂肪等物質(zhì)分解加速和組織代謝增加，進(jìn)而使自由基產(chǎn)生過多，造成細(xì)胞受到氧化損傷。超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶能夠清除體內(nèi)的自由，而鋅是超氧化物歧化酶的組成成分之一，又是谷胱甘肽過氧化物酶的激活劑。如果鋅缺乏，該類酶就不能有效發(fā)揮清除自由基的作用。金屬硫蛋白是一種含有大量半胱氨酸殘基且具有與金屬離子結(jié)合的獨特性能的蛋白質(zhì)，有強(qiáng)清除自由基的功能。當(dāng)細(xì)胞中鋅的濃度升高時，就能誘導(dǎo)產(chǎn)生金屬硫蛋白。重金屬與金屬硫蛋白的結(jié)合能力比鋅強(qiáng)，能夠置換出金屬硫蛋白的鋅，因此，能夠有效降低重金屬對機(jī)體產(chǎn)生的損傷。除此之外，鋅還能夠阻斷銅和鐵誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，延遲氧化反應(yīng)過程（占今舜等，2012；曹功明和盧建雄，2010）。 因此，在動物日糧中添加適量的鋅可以有效緩解應(yīng)激的發(fā)生，降低應(yīng)激造成的危害。有研究報道，在高溫高濕季節(jié)，奶牛日糧中添加蛋氨酸鋅對奶牛熱應(yīng)激有顯著的緩解作用。

鋅對動物免疫系統(tǒng)的形成、發(fā)育以及免疫機(jī)能起到調(diào)控作用。鋅能夠通過影響細(xì)胞免疫、體液免疫、細(xì)胞因子的分泌以及調(diào)控基因表達(dá)和淋巴細(xì)胞凋亡等來改善機(jī)體的免疫功能。Mandal等（2007）研究發(fā)現(xiàn)，在小公牛的基礎(chǔ)日糧中分別添加35 mg/kg的硫酸鋅和丙酸鋅，均能提高機(jī)體的體液免疫能力。邵凱等（2010、2000）研究發(fā)現(xiàn)，在綿羊的基礎(chǔ)日糧中添加蛋氨酸鋅，可明顯提高羊布氏桿菌試管凝集反應(yīng)抗體滴度，羊血清球蛋白含量，淋巴細(xì)胞ANAE染色陽性率和外周血T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率，且效果優(yōu)于氧化鋅。Kendall等（2012）研究發(fā)現(xiàn)，添加鋅能夠提高羔羊血藍(lán)蛋白抗體和IgG的水平。說明鋅改善了羔羊的體液免疫應(yīng)答。高劑量的鉬會引起綿羊T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞百分率下降，造成機(jī)體的免疫損傷。有研究發(fā)現(xiàn)，綿羊在鉬中毒的情況下，添加適量的鋅能夠阻止綿羊的T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞百分率及絕對值的減少，在一定程度上具有保護(hù)綿羊免疫系統(tǒng)的作用（楊自軍等，2009）。

3.4 其他 研究表明，在奶牛基礎(chǔ)日糧中添加鋅，能夠提高瘤胃微生物攝取氮的數(shù)量，促進(jìn)淀粉和纖維性物質(zhì)在瘤胃中的降解，提高飼料有機(jī)物、蛋白質(zhì)的消化率和瘤胃揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)量，促進(jìn)瘤胃液的外排和尿中嘌呤衍生物、肌苷酸的排出，降低瘤胃中氨氮的濃度（郭楊，2008）。

腐蹄病是牛、羊的常見蹄病。目前，利用口服鋅制劑、肌肉注射鋅制劑和鋅制劑浸蹄的方法來防治牛、羊腐蹄病已經(jīng)取得了良好的效果。劉輝放等（2004）研究結(jié)果表明，在奶牛的基礎(chǔ)日糧中添加4 g蛋氨酸鋅能降低肢蹄病的發(fā)生。Jelinek等（2001）給蹄底腐蹄損傷中有節(jié)瘤腐蹄桿菌感染史的綿羊用含表面活性劑15%～18%的硫酸鋅溶液進(jìn)行浴蹄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，洗蹄后第2周至第52周無任何一只羊有腐蹄損傷，而對照組綿羊病變蹄增加。張澤強(qiáng)（2007）研究表明，給患腐蹄病奶牛噴霧10%硫酸鋅溶液和硫酸鋅-薄荷制劑，均能有效治愈奶牛腐蹄病。腹瀉能夠?qū)е滦∨Ｋ劳?。有研究報道，口服鋅制劑具有緩解小牛腹瀉的作用（Glover等，2013）。乳房炎是引起牛乳中體細(xì)胞增加的主要原因，牛乳中的體細(xì)胞數(shù)量能夠反映奶牛是否發(fā)生乳房炎。研究表明，在奶牛日糧中添加蛋氨酸鋅和羥基蛋氨酸鋅，均能夠降低牛乳中體細(xì)胞數(shù)，減少乳房炎的發(fā)生（劉輝放等，2004；趙士堂，2003）。除此之外，鋅還能夠有效防治砷和鉬中毒（Jeevan 等，2013；楊自軍等，2011）。

4 小結(jié)

綜上所述，鋅能夠促進(jìn)反芻動物生長，提高繁殖性能，改善機(jī)體免疫力，防治疾病等。動物補(bǔ)鋅成為一種普遍現(xiàn)象，各種鋅制劑廣泛用于畜牧業(yè)生產(chǎn)中。然而，鋅添加量過高，一方面會導(dǎo)致動物糞便中鋅的排出量增加，使其在土壤中積累，污染環(huán)境；另一方面促使機(jī)體血漿中銅代謝紊亂和抑制鐵代謝，導(dǎo)致貧血等疾病，不利于動物的生長。另外，有機(jī)鋅的生物效價高于無機(jī)鋅，且具有化學(xué)穩(wěn)定、適口性好等優(yōu)點，易被動物吸收。因此，在動物生產(chǎn)中，要綜合考慮品種、鋅源、動物對鋅的耐受量以及成本等方面來確定鋅的添加量，避免引起動物發(fā)生鋅中毒而造成經(jīng)濟(jì)損失。

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