賴金花 王仁杰,2 賈 海 宋 轉(zhuǎn) 李 俊 司雪萌 武振龍*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，北京 100193；2.成都大帝漢克生物科技有限公司，成都 611130)

仔豬早期斷奶能夠最大限度的發(fā)揮母豬的繁殖性能，提高經(jīng)濟效益。但是，早期斷奶會導致仔豬生長性能下降[1]、機體免疫力減弱[2-3]、腸道健康受損[4-6]、腹瀉率和死亡率增加。在飼糧中添加氧化鋅的方式能夠緩解仔豬腹瀉[7]。氧化鋅能改善仔豬腸道屏障功能和揮發(fā)性脂肪酸組成[8-9]。2 000～3 000 mg/kg的氧化鋅(以鋅計)對于促進仔豬生長和控制腹瀉具有顯著效果[10-12]，但是長期在仔豬飼糧中添加高劑量的鋅會出現(xiàn)鋅毒性和環(huán)境污染等問題。我國規(guī)定仔豬斷奶后2周內(nèi)飼糧中鋅最高添加量為1 600 mg/kg[13]。生產(chǎn)中常對氧化鋅進行加工處理來提高其生物利用度進而降低鋅用量，如常見的包被氧化鋅和包合氧化鋅等。本試驗旨在比較飼糧中添加2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬生長性能和腸道健康的影響，以期為仔豬飼糧中鋅的添加提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

本試驗選取84頭28日齡的初始體重為(8.25±0.25) kg的斷奶仔豬(母豬)，在28日齡斷奶，按體重相近原則隨機分為3組，分別飼喂基礎(chǔ)飼糧(對照組)、基礎(chǔ)飼糧+1 500 mg/kg包被氧化鋅形式的鋅(包被氧化鋅組)和基礎(chǔ)飼糧+1 500 mg/kg包合氧化鋅形式的鋅(包合氧化鋅組)，每組4個重復，每個重復7頭豬。試驗期為14 d?；A(chǔ)飼糧參照NRC(2012)標準配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

1.2 動物飼養(yǎng)及樣品采集

試驗平臺由河南銀發(fā)牧業(yè)有限公司提供，所有試驗流程和操作均嚴格遵守農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料效價與安全監(jiān)督檢驗測試中心(北京)的豬飼料營養(yǎng)價值評價技術(shù)規(guī)程。試驗期間溫度控制在24～26 ℃，所有仔豬自由采食和飲水，嚴格遵守豬場飼養(yǎng)管理和防疫規(guī)定。試驗第14天收集仔豬糞樣于液氮中冷凍后保存于-80 ℃。用無抗凝劑的真空采血管于前腔靜脈空腹采血，制備血清后保存在-20 ℃?zhèn)溆谩Ｊ占?0 g飼糧樣于自封袋中存放于-20 ℃?zhèn)溆谩?/p>

1.3 檢測指標

1.3.1 生長性能

試驗開始和結(jié)束時稱量仔豬體重，試驗期間記錄各組每日采食量，計算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F∶G)。

ADFI=(給料量-余料量)/(試驗天數(shù)×仔豬頭數(shù))；ADG=(終末體重-初始體重)/(試驗天數(shù)×仔豬頭數(shù))；F∶G=ADFI/ADG。

1.3.2 腹瀉率和腹瀉評分

試驗期間記錄腹瀉仔豬頭數(shù)，觀察仔豬肛門和糞便情況，計算腹瀉率和腹瀉評分[14]。腹瀉評分標準為：0分，糞便堅實呈條狀或粒狀，正常；1分，糞便為軟便或糊狀，能成形，輕度腹瀉；2分，糞便為半流質(zhì)，不成形，中度腹瀉；3分，糞便為水樣和泡沫樣，或有便血，重度腹瀉。

腹瀉率(%)=[試驗期間每組腹瀉仔豬數(shù)/(每組仔豬頭數(shù)×試驗天數(shù))]×100；腹瀉評分=[試驗期每組仔豬腹瀉評分/(每組仔豬頭數(shù)×試驗天數(shù))]。

1.3.3 血清指標的測定

血清中天冬氨酸轉(zhuǎn)移酶(AST)、丙氨酸轉(zhuǎn)移酶(ALT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性與總蛋白(TP)、葡萄糖(GLU)和丙二醛(MDA)含量參照南京建成生物工程研究所相應(yīng)試劑盒說明書測定。

1.3.4 營養(yǎng)物質(zhì)含量與消化率的測定

飼糧和糞便總能(GE)參照ISO9831:1998方法檢測，粗脂肪(EE)含量參照GB/T 6433—2006方法檢測，粗蛋白質(zhì)(CP)含量參照GB/T 6432—2018方法檢測，粗纖維(CF)含量參照GB/T 6434—2006方法檢測，鈣(Ca)含量參照GB/T 6436—2018方法檢測，磷(TP)含量參照GB/T 6437—2018方法檢測。

養(yǎng)分消化率=100×(飼糧中養(yǎng)分含量-糞便中養(yǎng)分含量)/飼糧中養(yǎng)分含量。

1.3.5 糞便中揮發(fā)性脂肪酸組成的測定

樣品前處理：取一定量糞便樣品于塑料安培管中，加入200 μL 1.0 mg/mL 2-乙基丁酸溶液，再加入3～5 mL 1%鹽酸+5%甲酸的混合溶液，振蕩混勻，然后置于冰水浴中30 min，并間歇振蕩，取出后1 500 r/min離心10 min，轉(zhuǎn)移一定量置于1.5 mL離心管中，14 000 r/min離心10 min，取上清液0.45 μm濾膜過濾后上機，用氣相色譜儀進行測定。氣相色譜分析條件：色譜柱為HP 19091N-213(30.0 m×320 mm×0.5 μm)(Agilent，美國)260 ℃ Max，載氣為氮氣(N2)，流速2.0 mL/min，分流比為20∶1，程序升溫，進樣口溫度185 ℃，進樣量1 μL，檢測器為氫火焰離子化檢測器(FID)，210 ℃。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 25.0軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，然后采用Tukey法進行多重比較。數(shù)據(jù)用平均值和均值標準誤(SEM)表示。P<0.05視為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬生長性能和腹瀉的影響

由表2可知，與對照組相比，飼糧中添加包合氧化鋅或包被氧化鋅顯著提高了仔豬斷奶后的ADFI(P<0.05)，對ADG和F∶G無顯著影響(P>0.05)。相比對照組，飼糧中添加包合氧化鋅和包被氧化鋅分別使斷奶仔豬ADG提高了50.6%和49.9%，F(xiàn)∶G降低了22.7%和25.1%。與對照組相比，飼糧中添加包合氧化鋅顯著降低了斷奶仔豬的腹瀉率和腹瀉評分(P<0.05)，飼糧中添加包被氧化鋅對斷奶仔豬腹瀉率和腹瀉評分無顯著影響(P>0.05)。

表2 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬生長性能和腹瀉的影響Table 2 Effects of ZnO with two different processing techniques on growth performance and diarrhea of weaned piglets

2.2 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬血清指標的影響

由表3可知，與對照組相比，飼糧中添加包合氧化鋅顯著提高了斷奶仔豬血清中葡萄糖和總蛋白含量(P<0.05)，而飼糧中添加包被氧化鋅只顯著提高了血清中葡萄糖含量(P<0.05)。與對照組相比，飼糧中添加包合氧化鋅引起斷奶仔豬血清中超氧化物歧化酶活性顯著升高(P<0.05)和丙二醛含量顯著降低(P<0.05)，而飼糧中添加包被氧化鋅對血清中超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量無顯著影響(P>0.05)。此外，飼糧中添加包合氧化鋅或包被氧化鋅對斷奶仔豬血清中天冬氨酸轉(zhuǎn)移酶和丙氨酸轉(zhuǎn)移酶活性均無顯著影響(P>0.05)。

2.3 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響

由表4可知，與對照組相比，飼糧中添加包合氧化鋅顯著提高了斷奶仔豬對總能、粗纖維和總磷的消化率(P<0.05)，而顯著降低了對粗蛋白質(zhì)的消化率(P<0.05)；飼糧中添加包被氧化鋅顯著提高了斷奶仔豬對粗纖維的消化率(P<0.05)，卻顯著降低了對總能、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、鈣和總磷的消化率(P<0.05)。

表3 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬血清指標的影響Table 3 Effects of ZnO with two different processing techniques on serum parameters of weaned piglets

表4 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響Table 4 Effects of ZnO with two different processing techniques on nutrient digestibility of weaned piglets %

2.4 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬糞便中揮發(fā)性脂肪酸組成的影響

由表5可知，與對照組相比，飼糧中添加包合氧化鋅引起斷奶仔豬糞便中丁酸、異丁酸、戊酸和總揮發(fā)性脂肪酸的含量顯著升高(P<0.05)，糞便乙酸的含量顯著降低(P<0.05)；飼糧中添加包被氧化鋅引起斷奶仔豬糞便中丁酸、戊酸和總揮發(fā)性脂肪酸的含量顯著升高(P<0.05)，而對糞便中乙酸、丙酸、異丁酸和異戊酸的含量無顯著影響(P>0.05)。

表5 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬糞便中揮發(fā)性脂肪酸組成的影響Table 5 Effects of ZnO with two different processing techniques on volatile fatty acid composition in feces of weaned piglets mg/g

2.5 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬糞便中銅、鐵和鋅含量的影響

由圖1可知，與對照組相比，飼糧中添加包合氧化鋅或包被氧化鋅均顯著降低了斷奶仔豬糞便中鐵和銅含量(P<0.05)，顯著提高了糞便中鋅含量(P<0.05)。

數(shù)據(jù)柱標注不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下圖同。Data columns with different letters mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter mean no significant difference (P>0.05). The same as below.圖1 2種不同加工工藝氧化鋅對斷奶仔豬糞便中銅、鐵和鋅含量的影響Fig.1 Effects of ZnO with two different processing techniques on copper, iron and zinc contents in feces of weaned piglets

3 討 論

在飼糧中添加高劑量的氧化鋅能夠提高斷奶仔豬的生長性能和有效緩解腹瀉。本試驗中應(yīng)用的氧化鋅分別為包被氧化鋅和包合氧化鋅。包被氧化鋅是指用包被成膜的材料將氧化鋅固體顆粒包覆，保護其活性成分免受外界影響。包合氧化鋅是指將氧化鋅分子鑲嵌進入另一種分子的空穴結(jié)構(gòu)內(nèi)，降低氧化鋅在機體內(nèi)的溶出速率，從而提高其生物利用率。研究表明，飼糧中添加250～1 140 mg/kg鋅的包被氧化鋅對斷奶仔豬的ADFI、ADG和F∶G以及腹瀉評分均無顯著影響[15-16]。與之前的研究結(jié)論相一致，本試驗在飼糧中添加1 500 mg/kg鋅的包被氧化鋅對斷奶仔豬的ADG和F∶G以及腹瀉評分均無顯著影響。有研究顯示，飼糧中添加500或750 mg/kg鋅的包合氧化鋅能夠顯著提高斷奶仔豬的ADFI和ADG，顯著降低腹瀉評分，對F∶G無顯著影響[17]。在本試驗中，飼糧中添加1 500 mg/kg鋅的包合氧化鋅能夠顯著提高斷奶仔豬的ADFI，降低腹瀉率和腹瀉評分，對F∶G無顯著影響。上述結(jié)果說明飼糧中氧化鋅的添加劑量為1 500 mg/kg鋅時，包合氧化鋅能夠提高斷奶仔豬的生長性能和緩解腹瀉，并且作用效果強于包被氧化鋅。

血液中的酶活性是反映機體組織和器官健康的重要指標。Guo等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中添加200 mg/kg鋅的硫酸鋅能夠顯著增加斷奶仔豬血清中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)的活性和總抗氧化能力(T-AOC)。本試驗中，飼糧中添加1 500 mg/kg 鋅的包合氧化鋅能夠顯著提高斷奶仔豬血清中超氧化物歧化酶活性和顯著降低丙二醛含量，而飼糧中添加1 500 mg/kg鋅的包被氧化鋅則對斷奶仔豬血清中超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量無顯著影響。上述結(jié)果說明包合氧化鋅能夠提高斷奶仔豬機體的抗氧化能力，其作用效果強于包被氧化鋅。

仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的消化率是檢驗?zāi)c道消化吸收能力的重要指標，并且反映其消化系統(tǒng)的發(fā)育程度和腸道健康。Oh等[19]研究表明，200 mg/kg鋅的甘氨酸鋅、2 500 mg/kg鋅的普通氧化鋅和200 mg/kg鋅的納米氧化鋅均能夠顯著提高斷奶仔豬對干物質(zhì)和粗蛋白質(zhì)的消化率。與之前的研究不同，在本試驗中，飼糧中添加1 500 mg/kg鋅的包合氧化鋅或包被氧化鋅均引起斷奶仔豬對粗蛋白質(zhì)的消化率顯著下降，對粗纖維的消化率顯著上升，能夠不同程度地緩解仔豬腹瀉。其原因可能是粗纖維和粗蛋白質(zhì)在一定比例時，改善了腸道菌群和揮發(fā)性脂肪酸的組成，從而緩解仔豬腹瀉。今后需要進一步深入探究不同的能氮比對斷奶仔豬生長性能、腹瀉率和營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響。

微生物群與宿主建立共生關(guān)系，共生微生物受益于腸道提供的營養(yǎng)豐富的環(huán)境。微生物群產(chǎn)生代謝物如揮發(fā)性脂肪酸調(diào)節(jié)宿主的生理功能，包括加工營養(yǎng)物質(zhì)、維持能量穩(wěn)態(tài)和形成免疫系統(tǒng)。研究表明，150、250、500和1 000 mg/kg鋅的氧化鋅能夠引起斷奶仔豬回腸總揮發(fā)性脂肪酸、乙酸和丙酸的濃度增加[20-21]。與之前的研究結(jié)果相一致，本試驗在飼糧中添加1 500 mg/kg鋅的包合氧化鋅或包被氧化鋅均能提高斷奶仔豬糞便中總揮發(fā)性脂肪酸、丙酸和丁酸的含量，改善斷奶仔豬糞便中揮發(fā)性脂肪酸的組成。

由于機體對微量元素平衡的調(diào)節(jié)，銅、鐵和鋅之間在機體內(nèi)的消化和吸收相互影響，銅會促進豬對鐵的吸收，豬血漿銅藍蛋白具有亞鐵氧化酶活性，參與機體內(nèi)鐵的代謝，催化二價鐵離子(Fe2+)轉(zhuǎn)化為三價鐵離子(Fe3+)。銅缺乏會導致斷奶仔豬血清中銅藍蛋白含量降低，隨后出現(xiàn)貧血。對于缺鐵仔豬，能夠通過在飼糧中添加銅藍蛋白緩解仔豬缺鐵癥狀。二價金屬離子轉(zhuǎn)運體1(DMT1)是主要的鐵轉(zhuǎn)運蛋白，是鐵和鋅吸收的共同競爭位點。飼糧中鐵∶鋅的比例為1∶1、2∶1或3∶1時，鐵對鋅在機體內(nèi)的吸收有抑制作用。然而，以適當比例攝入鐵和鋅不會損害豬機體對鋅的吸收。因此，鋅和鐵在機體內(nèi)的吸收是相互促進或是相互拮抗取決于二者的添加比例。在本試驗中，飼糧中添加包合氧化鋅或包被氧化鋅均降低了斷奶仔豬糞便中銅和鐵的含量，可能間接說明機體在一定程度上增加了銅和鐵的吸收。

4 結(jié) 論

① 飼糧中添加包合氧化鋅能顯著降低斷奶仔豬的腹瀉率，提高機體抗氧化能力和部分營養(yǎng)物質(zhì)消化率，降低糞便中銅和鐵的排放量，改善糞便中揮發(fā)性脂肪酸組成。

② 本試驗條件下，包合氧化鋅對斷奶仔豬的抗腹瀉效果優(yōu)于包被氧化鋅。