齊慧 徐君 蔡景義 師筑俊

摘要：高劑量氧化鋅在幼齡動(dòng)物生產(chǎn)中有著增加采食量、促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收、保護(hù)腸上皮屏障、影響腸道菌群等作用，通過(guò)一系列生理作用可實(shí)現(xiàn)抑制幼齡動(dòng)物腹瀉，提高增重效率。對(duì)于禽類來(lái)說(shuō)，氧化鋅同樣可以提高增重效率，提高產(chǎn)蛋品質(zhì)。高劑量氧化鋅對(duì)動(dòng)物的毒副作用和對(duì)環(huán)境的污染，可通過(guò)多孔氧化鋅、納米氧化鋅和包被氧化鋅等不同形式來(lái)降低氧化鋅的用量，同時(shí)又能保證其生理作用。

關(guān)鍵詞：氧化鋅;腹瀉;高劑量;多孔氧化鋅;納米氧化鋅;包被氧化鋅

中圖分類號(hào)：S816? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2021）02-0078-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.02.020

Development Situation and Countermeasures of Barely Industry in Gansu

ZHAO Feng， PAN Yongdong， BAO Qijun， ZHANG Huayu， LIU Xiaoning， NIU Xiaoxia， XU yinping

（Institute of Economic Crop and Beer Material， Gansu Academy of Agricultural Science， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract：This paper summarized the present situation of the development of the barley industry at domestic and foreign， and combined with the present situation of the development of barley industry in Gansu， analyzed the development of the barley industry in Gansu advantage and the existing problems of low level of mechanization， low standardization technology of quality and high-yield， and low level of industrialization， and from the increase of barley industry policy support， the framework of good barley supply and marketing system， strengthen the cultivation of new barley varieties， strengthen the research on cultivation techniques is proposed to promote Gansu barley industry development， the effective ways to help farmers out of poverty 'income.

Key words：Gansu;Barely industry;Quality;Yield

當(dāng)今集約化養(yǎng)殖中，為了提高母畜的繁殖效率，通常采取早期斷奶技術(shù)。早期斷奶使生長(zhǎng)發(fā)育不成熟，特別是消化免疫功能不健全的動(dòng)物產(chǎn)生接觸心理、飼糧及環(huán)境等多種應(yīng)激，引起采食量下降、消化不良、腹瀉死亡率增加及生長(zhǎng)性能降低等現(xiàn)象，給養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。鋅是動(dòng)物必需的微量元素之一，具有廣泛的生理生化功能。研究發(fā)現(xiàn)，在斷奶仔豬日糧中添加氧化鋅2 500～4 000 mg/kg可顯著降低斷乳仔豬腹瀉率，并對(duì)仔豬生長(zhǎng)有促進(jìn)作用[1 ]。越來(lái)越多的研究都發(fā)現(xiàn)了高劑量氧化鋅對(duì)緩解動(dòng)物斷奶應(yīng)激的可靠效果。同時(shí)，學(xué)者也對(duì)禽類生產(chǎn)性能與氧化鋅的關(guān)系進(jìn)行了研究，我們就氧化鋅對(duì)動(dòng)物的生理作用和添加方式進(jìn)行了探討。

1? ?氧化鋅對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)和健康的影響

1.1? ?增加動(dòng)物采食量

早期斷奶帶來(lái)心理、飼糧及環(huán)境等諸多應(yīng)激時(shí)，消化及免疫系統(tǒng)發(fā)育不完善的幼畜斷奶后采食量下降，并且引發(fā)一系列消化問(wèn)題，由此造成的能量損失需要8～14 d才能恢復(fù)。Wang等[2 ]研究證實(shí)，日糧中添加? ? ? ?3 000 mg/kg氧化鋅可顯著提高仔豬日采食量并提高日增重。Li等[3 ]研究發(fā)現(xiàn)，在仔豬日糧中添加3 000 mg/kg氧化鋅可以增加斷奶仔豬的平均日采食量，并且提高了血清中的生長(zhǎng)素（GH）的含量;日糧中添加氧化鋅可以通過(guò)提高血清中生長(zhǎng)素含量來(lái)提高斷奶仔豬采食量，提高仔豬生長(zhǎng)速度?？梢?jiàn)日糧中添加高劑量氧化鋅可顯著緩解仔豬斷奶應(yīng)激，提高早期斷奶動(dòng)物的采食量。

1.2? ?促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收

早期斷奶的仔豬腸道內(nèi)多種消化酶的活性降低，同時(shí)小腸絨毛萎縮，隱窩深度加深，進(jìn)而導(dǎo)致仔豬腸道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用率降低，產(chǎn)生腹瀉。Hedemann等[4 ]發(fā)現(xiàn)，斷奶仔豬日糧中添加2 500 mg/kg氧化鋅可顯著提高小腸中胰蛋白酶的活性。Li等[5 ]指出，高劑量的氧化鋅不僅能提高仔豬血液中胰島素樣生長(zhǎng)因子IGF-1和胰島素樣生長(zhǎng)因子-1受體IGF-IR的含量和豐度，也能提高其在小腸黏膜和上皮細(xì)胞中的含量，IGF-1有助于細(xì)胞的生長(zhǎng)和成熟。Carlson? 等[6 ]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂3 000 mg/kg氧化鋅可改善斷奶仔豬腸道形態(tài)，使十二指腸和空腸隱窩深度變淺，絨毛增長(zhǎng)。Li等[3 ]也發(fā)現(xiàn)，添加3 000 mg/kg氧化鋅可以提高小腸毛高度、降低隱窩深度，提高絨隱比。

1.3? ?保護(hù)腸上皮屏障

早期斷奶仔豬由于腸道損傷，導(dǎo)致腸道屏障功能降低，容易造成病菌感染引發(fā)腹瀉及系統(tǒng)性疾病。Zhang等[7 ]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加2 000 mg/kg氧化鋅可顯著提高仔豬日增重，降低腹瀉率，同時(shí)顯著降低了仔豬尿液中乳果糖與甘露醇的比值，說(shuō)明氧化鋅提高了仔豬的腸道屏障功能。另有研究發(fā)現(xiàn)，添加氧化鋅可以提高腸道黏膜緊密連接蛋白Occludin和ZO-1的基因表達(dá)量，Occludin和ZO-1是構(gòu)成腸上皮細(xì)胞間緊密連接的跨膜蛋白與胞質(zhì)蛋白，它們對(duì)腸上皮細(xì)胞的屏障功能具有重要作用。腸道通透性是腸上皮屏障的直接反應(yīng)指標(biāo)，日糧中添加高劑量氧化鋅可通過(guò)增強(qiáng)腸粘膜上皮細(xì)胞緊密連接蛋白基因的表達(dá)，維持腸道正常的屏障功能，降低腸道通透性[8 ]。因此，保護(hù)腸上皮屏障可能是高劑量氧化鋅的抗腹瀉促生長(zhǎng)作用機(jī)制之一。

1.4? ?影響動(dòng)物腸道菌群

抗生素能夠殺滅腸道內(nèi)有害菌，降低仔豬腹瀉率，進(jìn)而促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)。添加高劑量氧化鋅也可以起到類似抗生素的抑菌效果。Jensen等[9 ]體外研究發(fā)現(xiàn)，100 mg/kg氧化鋅可使仔豬小腸食糜中的大腸桿菌數(shù)量顯著降低，在斷奶仔豬日糧中添加2 500 mg/kg氧化鋅能夠降低仔豬的腹瀉率。但是Li等[3 ]發(fā)現(xiàn)日糧中添加3 000 mg/kg氧化鋅對(duì)斷奶2、4、7、9、11 d后的仔豬腸道內(nèi)容物中大腸桿菌、乳酸菌、梭狀芽孢桿菌均無(wú)顯著影響。Roselli等[10 ]通過(guò)體外細(xì)胞試驗(yàn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，氧化鋅對(duì)大腸桿菌K88有殺滅作用，但可以降低大腸桿菌在caco-2細(xì)胞膜上的黏附率。Broom等[11 ]通過(guò)研究認(rèn)為，氧化鋅不是通過(guò)降低腸道內(nèi)容物中有害菌數(shù)量來(lái)改善動(dòng)物腸道健康，而是通過(guò)抑制細(xì)菌移位降低動(dòng)物感染致病菌的幾率。推測(cè)氧化鋅并不是通過(guò)抑制腸道內(nèi)有害菌的數(shù)量從而降低動(dòng)物腹瀉率的，而是Zn2+減少了有害菌在腸道的黏附。

魏婧雅等[12 ]指出，不同水平氧化鋅對(duì)新生犢牛生長(zhǎng)性能、腹瀉率沒(méi)有顯著影響，犢牛血清免疫球蛋白含量和直腸中乳酸菌含量增加，直腸中大腸桿菌含量有所降低。

綜上可見(jiàn)，氧化鋅對(duì)于奶動(dòng)物的作用機(jī)理包括血清中生長(zhǎng)素（GH）的含量，改善消化酶活性、增加小腸黏膜絨毛高度，增強(qiáng)腸道消化吸收功能，保護(hù)腸上皮屏障，降低有害菌群在細(xì)胞膜上的黏附率，從而達(dá)到增加采食量，抑制腹瀉，提高增重效率等顯著效果。其添加計(jì)量都比較高，一般為2 500～ 3 000 mg/kg。

2? ?高劑量氧化鋅添加存在的問(wèn)題及解決方法

高濃度的氧化鋅對(duì)于控制仔豬斷奶腹瀉具有非常好的效果，但高劑量氧化鋅容易造成多方面的危害。大量研究顯示，高劑量氧化鋅會(huì)影響動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)吸收功能和機(jī)體免疫力下降，過(guò)量的氧化鋅通過(guò)糞便排泄到環(huán)境中，從而造成鋅源的浪費(fèi)和環(huán)境污染。我國(guó)農(nóng)業(yè)部修訂的《飼料添加劑安全使用規(guī)范》（中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部公告第2625號(hào)）規(guī)定仔豬（≤5 kg）配合飼料中鋅元素的最高限量為110 mg/kg，但在仔豬斷奶后前兩周特定階段允許在此基礎(chǔ)上使用氧化鋅或堿式氯化鋅至1 600 mg/kg（以鋅元素計(jì)）。

為解決保證氧化鋅對(duì)畜禽的作用，又確保低毒副作用以及減輕對(duì)環(huán)境的污染，學(xué)者研究了氧化鋅的不同形式和添加方式。

2.1? ?多孔氧化鋅替代傳統(tǒng)氧化鋅

張津校等[13 ]研究指出，用多孔氧化鋅部分替代常規(guī)氧化鋅對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)和腹瀉的效用與添加3 000 mg/kg氧化鋅相當(dāng)，而鋅的添加量卻大大減少。李小強(qiáng)等[14 ]指出，日糧添加多孔氧化鋅可以提高斷奶仔豬腸道有益微生物數(shù)量和改善腸道形態(tài)，對(duì)黏膜屏障的完整性起到防護(hù)作用，多孔氧化鋅具有替代藥物劑量普通氧化鋅的潛力。彭鵬等[15 ]研究認(rèn)為，在斷奶仔豬飼糧中添加多孔氧化鋅能夠提高盲腸內(nèi)容物中短鏈脂肪酸含量，有利于提高腸道菌群多樣性并改善腸道微生態(tài)環(huán)境。

2.2? ?納米氧化鋅替代傳統(tǒng)氧化鋅

納米技術(shù)是指在1～100 nm范圍內(nèi)研究原子、分子的結(jié)構(gòu)及相互作用的技術(shù)，氧化鋅通過(guò)納米技術(shù)改良后將表現(xiàn)出新的物理、化學(xué)和生物學(xué)特性[16 ]。納米氧化鋅在豬等單胃動(dòng)物體內(nèi)的效果明顯優(yōu)于普通氧化鋅。王彬等[17 ]發(fā)現(xiàn)，納米氧化鋅比傳統(tǒng)氧化鋅對(duì)仔豬斷奶應(yīng)激更有效果，納米氧化鋅更容易吸收并且吸收快，而且能夠提高斷奶仔豬日增重、降低腹瀉率，且添加量明顯降低。仲召鑫等[18 ]指出，在斷奶仔豬飼糧中添加凹土納米氧化鋅一定程度上有利于仔豬肝臟免疫功能和脂代謝，且以700 mg/kg的添加量效果最佳。添加納米氧化鋅能夠增加仔豬血清高密度脂蛋白（HDL）含量，并促進(jìn)脂代謝。喻兵權(quán)等[19 ]等研究發(fā)現(xiàn)，納米氧化鋅對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用高于對(duì)大腸桿菌的抑菌作用，且納米氧化鋅的抑菌性能強(qiáng)于普通氧化鋅。

在禽類養(yǎng)殖中，納米氧化鋅相比普通氧化鋅也已有較深入的研究。納米氧化鋅可影響肉仔雞血清谷草轉(zhuǎn)氨酶活性和膽固醇含 量[20 ]。田麗娜等[21 ]發(fā)現(xiàn)，納米氧化鋅在40 mg/kg的添加水平下對(duì)提高肉雞生長(zhǎng)性能和屠宰性能效果最佳。納米氧化鋅在40～80 mg/kg添加水平時(shí)能較顯著的增強(qiáng)肉雞的免疫能力，提高組織中鋅含量[22 ]。陳偉等[23 ]研究認(rèn)為，飼糧中添加納米氧化鋅能提高產(chǎn)蛋雞鋅的沉積、蛋殼厚度、血漿碳酸酐酶活性以及血漿生長(zhǎng)激素濃度。相比常規(guī)氧化鋅，納米氧化鋅能增強(qiáng)鋅在蛋雞小腸中的吸收。

對(duì)納米氧化鋅和常規(guī)氧化鋅比較，由于納米氧化鋅粒度更小，更容易被動(dòng)物吸收利用，從而降低腹瀉，提高增重和產(chǎn)蛋效率，對(duì)免疫力和脂代謝都有明顯提升，同時(shí)其抑菌作用也明顯提高，對(duì)環(huán)境污染也大大減少。

2.3? ?包被氧化鋅替代傳統(tǒng)氧化鋅

包被技術(shù)是一種成膜材料把固體或液體包覆起來(lái)，使其有效活性成分受到保護(hù)并且提升使用效果的新型技術(shù)。由于氧化鋅發(fā)揮抗腹瀉作用主要位點(diǎn)是在腸道，因此可以通過(guò)包被技術(shù)讓氧化鋅到達(dá)動(dòng)物腸道后才開始發(fā)揮作用。申俊華等[24 ]指出，適宜用量包被氧化鋅（250～570 mg/kg）可顯著降低糞便鋅含量，且不影響肝、腎鋅水平。包被氧化鋅與高劑量氧化鋅一樣，可促進(jìn)腸上皮細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育，顯著增加十二指腸、空腸、回腸腸絨毛高度，降低隱窩深度，增加絨毛高度隱窩深度比值。

陳炳鈿等[25 ]研究指出，海藻膠復(fù)配其他植物膠作為凝膠物，氧化鋅作為填充物制備的腸溶氧化鋅，在仔豬日糧中只需添加500 mg/kg便可顯著提高斷奶仔豬生長(zhǎng)性能，降低腹瀉率，可替代1 600 mg/kg氧化鋅使用。趙必遷等[26 ]指出，添加500 mg/kg的腸溶型氧化鋅，采用低溫制粒和高劑量的普通氧化鋅都能顯著提高斷奶仔豬的日增重、降低料重比，極顯著降低腹瀉率、腹瀉頻率和腹瀉指數(shù)，且低劑量腸溶型氧化鋅比普通氧化鋅改善斷奶仔豬生產(chǎn)性能的效果好，用量少。

梁恒之等[27 ]指出，低劑量添加的脂肪包被氧化鋅（包被氧化鋅含量為1 000 mg/kg，鋅添加量為580 mg/kg）可以提高35～49日齡仔豬的生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。朱宇旌等[28 ]研究指出，添加2 400 mg/kg C-ZnO（包被氧化鋅）可顯著提高斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能，改善營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化狀況，有效控制仔豬腹瀉;1 800 mg/kg C-ZnO可替代2 400 mg/kg ZnO。李方方等[29 ]指出，飼糧中添加復(fù)合抗菌肽（C-AMPs）與包被氧化鋅（C-ZnO）可調(diào)節(jié)斷奶仔豬相關(guān)免疫因子，調(diào)節(jié)腸道菌群平衡。張曉明等[30 ]指出，飼糧添加380～760 mg/kg的包被氧化鋅，既能像高濃度氧化鋅一樣可顯著提高仔豬肌內(nèi)脂肪含量以及FAS、ACC、H-FABP、A-FABP基因的表達(dá)水平，又能節(jié)約鋅源、減少環(huán)境污染。

3? ?結(jié)語(yǔ)

綜上認(rèn)為，氧化鋅不僅可以改善仔豬腹瀉問(wèn)題，也可以促進(jìn)增重，改善腸道菌群，保護(hù)腸上皮屏障。通過(guò)對(duì)氧化鋅添加方式的改良，可以在保證生產(chǎn)水平的前提下降低其添加量，減少對(duì)環(huán)境污染和對(duì)動(dòng)物的毒副作用。但是，當(dāng)前對(duì)氧化鋅的生理作用和應(yīng)用研究主要集中在斷奶仔豬，關(guān)于高劑量氧化鋅在其他動(dòng)物中的應(yīng)用研究較少。例如，家兔作為草食性單胃動(dòng)物，其消化特點(diǎn)與一般家畜有很大的差別。對(duì)于仔兔的研究目前僅見(jiàn)劉海江[31 ]報(bào)道。氧化鋅在家兔等草食動(dòng)物，禽類和水產(chǎn)動(dòng)物上的使用效果及添加劑量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)依然比較少。

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（本文責(zé)編：陳? ? 偉）