韓金鳳，彭豫東，付　瑩，陳佳億，李愛科，賀建華*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，長沙　410128；2.國家糧食局科學(xué)研究院，北京　100037）

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鋅的生理作用及其對仔豬生長性能和免疫力的影響

韓金鳳1，2，彭豫東1，付瑩1，陳佳億1，李愛科2，賀建華1*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，長沙410128；2.國家糧食局科學(xué)研究院，北京100037）

摘要：文章通過介紹鋅的各種生理功能及鋅在動物生理、代謝方面的應(yīng)用，闡明了鋅對仔豬的生長性能和免疫力方面的影響。

關(guān)鍵詞：鋅；免疫力；仔豬

鋅是人與動物所必需的微量元素之一，具有催化、構(gòu)建、調(diào)節(jié)3種基本作用，是300多種酶的輔助因子，在代謝、免疫等方面發(fā)揮著重要的生理作用。鋅參與免疫器官的發(fā)育，與機體的免疫功能密切相關(guān)，對機體非特異性和特異性免疫有影響。鋅是仔豬生長發(fā)育所必需的元素，在仔豬免疫系統(tǒng)的發(fā)育、穩(wěn)定和調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要的作用，同時機體的健康狀況，免疫系統(tǒng)的變化也影響鋅的代謝和動物對鋅的營養(yǎng)需要［1］。研究表明，在仔豬飼糧中添加氧化鋅2 000～4 000 mg·kg-1用來替代某些抗生素，不僅解決了仔豬腹瀉的問題，還提高了仔豬的免疫力。目前在仔豬上的應(yīng)用呈現(xiàn)增長趨勢［2］。

1　鋅的生理功能

1.1參與多種激素和酶的反應(yīng)

鋅作為多種酶和激素的重要組成成分，在動物體內(nèi)發(fā)揮著重要的作用，當(dāng)有鋅存在時，可使這些酶激活或使其活性升高，如鋅參與胸腺嘧啶核苷酸酶、RNA聚合酶和DNA聚合酶等動物體內(nèi)重要酶的組成［3］。在鋅缺乏時，還會造成RNA水平降低。鋅在蛋白質(zhì)生物合成和遺傳信息的傳遞方面都發(fā)揮重要的生理作用。

此外，鋅還與生長激素、胰島素等有關(guān)，如在胰島素作用時，可與胰島素原形成可溶性聚合物，從而保護胰島素免受其他激素影響，更好的發(fā)揮其生理作用。

1.2維持生物膜的結(jié)構(gòu)和功能

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋅缺乏時，生物膜會遭到破壞，這是因為鋅對生物膜的結(jié)構(gòu)和功能起關(guān)鍵作用，鋅本身也是膜蛋白的組成成分；鋅還是一種抗氧化劑，可與膜蛋白巰基和磷脂發(fā)生作用從而維持生物膜的正常結(jié)構(gòu)和功能，保持其穩(wěn)定性。當(dāng)鋅與鐵競爭性與硫醇發(fā)生反應(yīng)時，相對減少了鐵對生物膜的破壞作用［4］。

1.3提高動物機體的免疫能力

鋅可以提高機體的免疫能力，對免疫器官有一定的影響。給仔豬飼喂高鋅可以增強體內(nèi)的免疫球蛋白濃度，增加動物機體的免疫能力，降低仔豬的腹瀉率。缺鋅時，機體內(nèi)部T淋巴細胞尤其敏感，鋅的缺乏將導(dǎo)致免疫器官萎縮，淋巴細胞數(shù)目明顯下降，機體合成免疫蛋白的數(shù)量就會減少，機體抵抗疾病的能力就會減弱，從而使動物產(chǎn)生疾病。適量的鋅參與補體反應(yīng)時，可以加強吞噬細胞和抗體等對機體的防御能力和作用［5］。

1.4與維生素的協(xié)同作用

鋅與維生素A有協(xié)同作用，VA又稱視黃醇。在鋅存在時，視黃醇脫氫酶才能合成，維生素A就可以在視黃醇脫氫酶的作用下轉(zhuǎn)化為視黃醛。在動物體內(nèi)補充鋅，與維生素A發(fā)生協(xié)同作用，能夠預(yù)防動脈硬化，保持視力的正常水平［6］。鋅與其他維生素的功能也密切相關(guān)，如與維生素C具有協(xié)同作用，在動物骨骼的形成中發(fā)揮了重要的作用。

1.5影響腦功能

鋅可以調(diào)節(jié)大腦中的一些功能性蛋白；還對大腦中一些神經(jīng)遞質(zhì)的含量和遞質(zhì)與受體的結(jié)合有所影響；可以調(diào)節(jié)那些與神經(jīng)傳遞相關(guān)的氨基酸類遞質(zhì)和受體，例如對腦中金屬硫蛋白濃度的影響［7］。在動物生長的重要時期，如果體內(nèi)缺乏鋅，就會對大腦產(chǎn)生永久性的不良影響。

1.6能提高動物的繁殖能力

鋅在動物繁殖方面，主要是對動物性器官的正常發(fā)育產(chǎn)生影響?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)性激素的分泌和性腺的活性對性器官和性機能有所影響。同時，鋅對精子和卵子的數(shù)量與質(zhì)量也會產(chǎn)生影響。在雌性動物體內(nèi)，鋅能影響卵子的形成，影響子宮收縮和黃體功能，并直接影響精子和卵子的結(jié)合［8］。在雄性動物體內(nèi)，鋅可通過調(diào)節(jié)雄性激素代謝水平，直接作用于睪丸間質(zhì)細胞從而對睪酮的分泌有所影響。

2　鋅在動物體內(nèi)的分布及吸收

鋅在動物體的需要和分布差異會因動物的種類、性別、年齡和體重有所差別，但大體上分布是一致的。動物體內(nèi)的鋅主要通過日糧來獲得，再通過體內(nèi)的消化系統(tǒng)來消化吸收。鋅吸收的部位則與動物的種類有關(guān)。在單胃動物中，鋅吸收的主要部位在小腸末端，而反芻動物中鋅主要吸收的部位則在真胃和小腸，家禽則主要依靠腺胃和小腸來有效吸收鋅。在吸收的過程中，鋅則主要以鋅離子的形式存在。鋅離子是一種親水性帶電離子，在動物機體內(nèi)不能單純的以一種被動擴散的方式跨膜轉(zhuǎn)運，其吸收是一個跨細胞吸收的過程。鋅在小腸內(nèi)的跨細胞吸收按Evans提出的鋅吸收模式可以概括為三步：腸腔內(nèi)的鋅先穿過小腸黏膜細胞頂膜（刷狀緣）進入細胞，接下來兩步是個轉(zhuǎn)運過程，鋅從小腸黏膜細胞頂膜到基膜的細胞內(nèi)，再從基膜進入血液的轉(zhuǎn)運過程［9］。被吸收的鋅進入血液后，與血液中的血紅蛋白結(jié)合，通過血液循環(huán)進入肝臟、骨骼等其他組織進行消化代謝。當(dāng)體內(nèi)鋅吸收過多時，體內(nèi)的平衡機制就會啟動，多余的未被分解的鋅就會以糞便、尿液、汗液等形式排泄出去，脫落毛發(fā)、乳汁也是一種鋅的排泄形式，從而恢復(fù)體內(nèi)的鋅平衡。

3　鋅對仔豬生長性能的影響

據(jù)報道，連續(xù)14 d給仔豬飼喂一種氧化鋅形式的含鋅量達3 000 mg·kg-1的開食料，仔豬斷奶后體重提高，腹瀉減少。周小秋研究表明，提高氧化鋅的水平（鋅＞1 500 mg·kg-1）有利于斷奶仔豬的健康，有利于降低腹瀉率，對仔豬的生長有促進作用［10］。Hill等和Jensen等研究表明，在飼糧中分別添加高銅（250 mg·kg-1，硫酸銅）或高鋅（3 000 mg· kg-1，氧化鋅），對仔豬生長均有促進作用，但在仔豬日糧中同時添加這兩種物質(zhì)，從生長促進方面來說其作用無可加性［11-12］。目前，對高鋅日糧對仔豬生長性能影響的研究越來越多，在仔豬生長中的應(yīng)用也越來越廣泛，高鋅可以促進動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收與代謝，可調(diào)節(jié)食欲，也可抑制微生物在大腸內(nèi)的發(fā)酵，減緩仔豬腹瀉，但鋅對仔豬免疫方面的作用以及高鋅的促生長機理和其使用限量等的研究還尚未成熟［13］。

4　鋅能提高仔豬免疫力

現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)中，仔豬早期斷奶技術(shù)越來越普遍。在仔豬哺乳早期斷奶，能提高分娩舍的利用率，降低仔豬的生產(chǎn)成本，可以提高母豬的年產(chǎn)仔數(shù)和繁殖率，有效的控制疾病。但在仔豬早期斷奶也會對養(yǎng)殖業(yè)造成一些不利的影響。在仔豬斷奶時期，受到各方面應(yīng)激的影響（如環(huán)境、營養(yǎng)和心理等多方面），常表現(xiàn)為采食量下降、抵抗力下降、飼料利用率降低、消化不良、食欲不振、生長緩慢、腹瀉等現(xiàn)象，即仔豬早期斷奶應(yīng)激綜合征。高劑量的鋅添加在仔豬日糧中，不僅可以增強仔豬免疫力，還可以加強機體內(nèi)的緩沖能力及保持內(nèi)分泌系統(tǒng)的穩(wěn)定，提高斷奶仔豬的生長性能，降低其腹瀉率，有效地緩解仔豬早期斷奶應(yīng)激綜合征的發(fā)生［14］。

當(dāng)仔豬發(fā)生斷奶應(yīng)激時，機體的免疫水平和免疫力就會下降，仔豬體內(nèi)抗體水平就會降低，從而使仔豬的抵抗力減弱。在仔豬日糧中添加適量的鋅可以解決這一現(xiàn)象，但當(dāng)鋅過量時則會抑制畜禽的免疫力。因此，有必要對日糧中鋅的最適添加量進行深入研究。

目前國內(nèi)外關(guān)于微量元素鋅對斷奶仔豬腸道黏膜免疫作用影響的研究并不多。黏膜免疫在斷奶仔豬免疫中發(fā)揮著重要的作用，鋅通過味覺素來影響腸道黏膜上皮細胞的結(jié)構(gòu)和功能，從而改善仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化功能。今后應(yīng)在免疫機理的基礎(chǔ)上加強對腸道黏膜功能的研究［15］。

動物飼糧中添加鋅可以提高動物機體的免疫能力，提高動物的繁殖能力，減緩仔豬的腹瀉率，但是在日糧中添加高劑量的鋅是否能提高免疫力，目前尚無明確的研究結(jié)果［16］。鋅在動物生產(chǎn)性能和免疫方面發(fā)揮重要作用，但是鋅的添加形式和添加量都會對動物產(chǎn)生不同的影響，例如有機鋅和無機鋅的添加對動物的研究是否相同，不同氧化態(tài)的鋅，例如堿式硫酸鋅等在飼料日糧中添加時是否也會產(chǎn)生同等的作用。研究不同鋅源和不同鋅水平對斷奶仔豬免疫力的影響對研究鋅的營養(yǎng)生理作用和在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用具有重要意義。

5　小結(jié)

鋅作為仔豬所必需的微量元素，添加高劑量的鋅能夠更好的促進仔豬的健康。但在飼料日糧中添加高劑量的鋅也會造成鋅資源的浪費，鋅會以糞便等形式排泄出去，造成環(huán)境的污染。長期飼喂高劑量的鋅可能會造成生長緩慢等負面影響。為減少高鋅帶來的環(huán)境污染及對仔豬的負面影響，這就要求必須尋找新的環(huán)保型鋅源來替代無機高鋅，這將是未來鋅研究的熱點［17］。

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The Physiological Function of Zinc and Influence on Piglet Growth Performance and Immunity

HAN Jinfeng1，2，PENG Yudong1，F(xiàn)U Ying1，CHEN Jiayi1，LI Aike2，HE Jianhua1*
（1.College of Animal Technology，Hunan Agriculture University，Changsha 410128，China；2.The National Grain Bureau Science Research Institute，Beijing 100037，China）

Abstract：This paper introduced the study of the physiology function of zinc and the effects of zinc on the animal physiology and metabolism，clarifyingthe effect of the zinc on growth performance and immunity of piglets.

Key words：Zinc；immunity；piglet

中圖分類號：S816.72；S828

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-0084（2016）04-0043-03

收稿日期：2016-03-06

作者簡介：韓金鳳（1991-），女，河南洛陽人，碩士研究生，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)。

*通訊作者：教授，博士生導(dǎo)師，E-mail：895732301@qq.com。