包被氧化锌的生物学功能和研究现状

苏 欣, 张 勇

（沈阳农业大学畜牧兽医学院，沈阳 110866）

包被技术是一种成膜材料把固体或液体包覆起来，使其有效活性成分受到保护并且提升使用效果的新型技术。氧化锌发挥抗腹泻作用的有效形态是氧化锌本身，而不是Zn2+的作用。发挥作用的位点是在肠道，而在仔猪胃酸环境中氧化锌容易与胃酸发生反应生成氯化锌，使到达肠道的有效氧化锌数量大大减少。经过包被的氧化锌在胃酸环境下稳定，包衣不会打开，有效保护氧化锌不受胃酸侵蚀。在肠道内定点释放，降低了氧化锌的损失和环境的污染。饲粮中添加包被氧化锌还可以提高仔猪的生长性能，增强免疫功能及降低仔猪的腹泻率等作用。

1 包被氧化锌的生物学作用

1.1 包被氧化锌提高断奶仔猪的生长性能

计峰等[1]曾统计前人33 次关于高剂量氧化锌对仔猪促生长作用的试验，其中有27 次试验结果表明日粮中添 加2 000～4 000 mg/kg 高 锌 对 仔猪有促生长作用，6 次试验表明仔猪日粮中添加3 000 mg/kg 高锌没有促生长效果。Case 等[2]研究在日粮中添加1 500 mg/kg 氧化锌对仔猪生长性能有一定促进效果。包被氧化锌的适宜添加量可以提高仔猪的生长性能，且其适宜添加量大大低于普通氧化锌的添加量。马丽[3]47研究结果为仔猪日粮中添加100 mg/kg 包被氧化锌和3 000 mg/kg普通氧化锌平均日增重、平均日采食量和料重比差异不显著。赵必迁等[4]研究发现低剂量肠溶性氧化锌比普通氧化锌改善仔猪生长性能效果好，用量少，可改善环境污染。刘连龙等[5]研究显示300、450 mg/kg 包被氧化锌组可显著提高仔猪生产性能，降低料重比，与3 000 mg/kg 普通氧化锌组差异不显著。

1.2 包被氧化锌降低断奶仔猪的腹泻率和腹泻指数

现代养猪生产中为提高母猪的利用率、增加经济效益，而对仔猪进行早期断奶。断奶后由于环境的改变，温度的降低，饲粮由液态奶向颗粒饲粮过渡等原因，造成仔猪抵抗力降低，引发腹泻等病症，出现仔猪早期死亡等现象，给养猪生产带来了巨大的经济损失。申俊华[6]897研究表明饲料中添加380 mg/kg和570 mg/kg 包被氧化锌极显著地降低了断奶仔猪的腹泻指数，且与2 250 mg/kg 普通氧化锌组差异不显著。饲粮中添加250、380、570 mg/kg包被氧化锌显著增加十二指肠的绒毛高度，且与2 250 mg/kg 普通氧化锌组差异不显著。马丽[3]48研究结果显示，在控制腹泻方面，添加100 mg/kg 的包被氧化锌对于断奶后2 周的仔猪的抗腹泻作用与添加3 000 mg/kg 普通氧化锌类似。Wang 等[7]研究结果表明日粮中添加1 500 mg/kg 包被氧化锌和3 000 mg/kg 普通氧化锌可以显著降低仔猪早期断奶（0～7 d）的腹泻率，这与Owusu-Asiedu 等[8]研究结果相一致。

1.3 包被氧化锌增强机体的免疫功能

缺锌将会损伤免疫器官如肝脏、胰腺等，T 淋巴细胞、B 淋巴细胞、周围淋巴细胞的活性也会降低，从而动物的免疫应答能力减退，影响免疫功能的发挥。王飞[9]研究表明，日粮中添加氧化锌可以提高仔猪血清lgG、lgM、lgA含量，使仔猪免疫得到增强。Klaus[10]研究也显示出锌的缺乏和过量对动物造成的危害相类似。王超[11]92-93研究发现日粮中分别添加2 250 mg/kg 普通氧化锌和562.5 mg/kg 包被氧化锌对仔猪的免疫包括胸腺、胰腺、脾脏无显著性影响，但可增加空肠、回肠黏膜中免疫球蛋白lgA 的含量，普通氧化锌组和包被氧化锌组之间差异不显著。

1.4 包被氧化锌对机体组织的抗氧化性能

锌元素是机体内多种酶合成的主要成分，其中包括铜锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn SOD）。赵昕红等[12]研究发现，高锌组猪血液中的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶的活性均高于高铜组。苏莉娜等[13]研究发现，锌对金定蛋鸭的血清和肝脏总抗氧化能力、血清铜锌超氧化物歧化酶活性、肝脏丙二醛含量以及谷胱甘肽过氧化物酶活性均有显著性影响，提高抗氧化能力。Sun et al[14]研究表明在大鼠日粮中添加高剂量氧化锌可显著增加大鼠平均日增重和Cu/Zn SOD 活性。田丽娜等[15]研究表明，日粮中添加纳米氧化锌能显著或极显著提高肉仔鸡血清中谷胱甘肽过氧化物酶活性、总抗氧化能力，血清中减少一氧化氮生成。

2 包被氧化锌的抗腹泻作用机理

2.1 氧化锌的抑菌作用

仔猪腹泻常与肠道内病原性大肠杆菌的暴发有关，Roselli 等[16]研究认为氧化锌防腹泻并非通过抑制大肠杆菌生长而实现的,而是通过降低细菌对肠细胞的侵入和黏附、防止紧密连接渗透性增加的方式来实现 。Broom[17]等发现高剂量氧化锌对肠道内容物中的菌群没有产生显著影响，但可以抑制细菌位移。王超[11]103研究结果显示，562.5 mg/kg 和2 250 mg/kg 包 被 氧化锌对空肠和盲肠总需氧菌、沙门氏菌、大肠杆菌和乳酸菌的菌群数量均无显著影响，但空肠里面大肠杆菌菌群数有降低的趋势。另日粮中添加2 250 mg/kg包被氧化锌和2 250 mg/kg 普通氧化锌无细菌位移现象发生。目前国内关于包被氧化锌对肠道菌群研究的报道很少，需有待进一步研究。

2.2 收敛肠道中受损的上皮细胞

仔猪早期断奶会造成肠绒毛萎缩、隐窝深度增加，导致营养物质消化吸收受阻，进而很容易引起仔猪腹泻。徐勇

[18]研究表明，高剂量氧化锌可以缓解断奶引起的肠道形态和通透性改变，维持肠道屏障正常的功能。申俊华[6]899研究发现，在仔猪日粮中添加250、380、570 mg/kg 包被氧化锌与2 250 mg/kg普通氧化锌组十二指肠、空肠和回肠的绒毛高度，比低剂量氧化锌组均有显著增加。而且570 mg/kg 包被氧化锌组绒毛高度显著高于2 250 mg/kg 普通氧化锌组。王超[11]105研究表明，日粮中添加562.5 mg/kg 包被氧化锌和2 250 mg/kg 普通氧化锌效果相似，均可以提高十二指肠绒毛高度增强了紧密蛋白相关基因的表达。

3 包被氧化锌广阔的应用前景

使用高剂量氧化锌有很多负面影响，不但污染环境，毁坏耕地。使动物对高剂量氧化锌产生依赖。过量添加会影响铜和铁的吸收，导致继发性缺乏，出现贫血。且高锌还对仔猪后期生长产生抑制。鉴于高锌带来的负面影响巨大，世界各国陆续限制高剂量氧化锌的添加量。与此同时氧化锌的替代产品也层出不穷，如：碱式氯化锌、纳米氧化锌、包被氧化锌等。碱式氯化锌在仔猪的应用上表现出良好的促生长作用，但其添加量至少要1 500 mg/kg才能达到较好效果。纳米氧化锌的研究已经非常广泛了，但是它存在很多应用上的不足，如纳米氧化锌具有皮肤渗透性，吸入毒性，纳米氧化锌可破坏细胞膜的完整性，对细胞的生长、代谢甚至对DNA 都会产生影响，纳米氧化锌能够导致细胞的凋亡等一系列问题。而且价格昂贵，在畜牧生产中不适宜大量应用。包被氧化锌主要是通过脂肪对氧化锌芯材进行包被，使氧化锌避免被胃酸中和生成Zn2+，到达肠道又以氧化锌的形式被释放，充分发挥作用。使仔猪达到同样的生产性能效果，包被氧化锌的用量远远小于氧化锌，而且在实际生产应用中价格较低廉，可以被广泛推广和应用。

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