謝鵬：乳仔豬料中氧化鋅的使用超出正常需求30倍

    編者按：為了預防和控制腹瀉，當前很多飼料企業(yè)在乳仔豬飼料中添加高劑量氧化鋅是一種普遍行為，但是很多養(yǎng)殖者反應，高鋅的使用雖然降低了乳仔豬腹瀉率，但也對乳仔豬的生長和免疫機能產生了負面影響。養(yǎng)殖業(yè)者對氧化鋅“又愛又恨”的這種矛盾，該如何解決呢？今天中國飼料行業(yè)信息網有幸邀請到中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所、動物營養(yǎng)學國家重點實驗室副研究員謝鵬先生進行專訪。

對話中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所副研究員謝鵬

　　記者馬娜：謝老師，您好！

　　謝鵬副研究員：您好！

　　記者馬娜：謝老師，今天有幸邀請您來到中國飼料行業(yè)信息網做客，與廣大飼料企業(yè)及養(yǎng)殖戶共同探討飼料中添加高劑量氧化鋅的話題，并對大家所關注的幾個問題與您交流。

　　謝鵬副研究員：很高興有機會和大家交流。你提出的這個問題十分重要。這是一個對養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展有重大影響的問題。同時，也是養(yǎng)殖業(yè)必須盡快解決的十分迫切的問題。

　　記者馬娜：為了預防和控制生產中斷奶仔豬腹瀉問題，動物營養(yǎng)學家和實際生產者一直在試圖尋找一種理想的解決方案。現(xiàn)在，高劑量的氧化鋅作為一種廉價控制腹瀉的手段被普遍使用。您能簡單介紹一下鋅元素的研究進展和重要性嗎？

　　謝鵬副研究員：鋅元素是由Porocelsus 于1570年首先發(fā)現(xiàn)的。Todd 等人于1934 年首次證明鋅是高等動物營養(yǎng)所必需的元素。

　　研究發(fā)現(xiàn)，鋅是動物生命活動中必需的微量元素。生物體內鋅的含量在微量元素中占第二位，而且在六大酶系中近300 多種酶的活性與鋅有關。它承擔著20 多種不同的生物功能，幾乎涉及到生物體新陳代謝的各個方面。因此，鋅元素是動物維持生命體正常運轉的重要元素。

　　記者馬娜：謝老師，您剛才講到鋅元素是動物維持生命體正常運轉的重要元素。 您能簡單介紹一下飼料中添加氧化鋅的生理功能嗎？

　　謝鵬副研究員：首先有必要明確一下，飼料中添加氧化鋅，主要是為動物提供鋅元素。因此，準確的講，我們這里談到的應該是鋅元素的生理功能。

　　從畜牧生產角度來看，鋅的生理功能首先體現(xiàn)在對動物生長發(fā)育的影響。隨著飼料鋅水平的提高，動物日增重、采食量均提高，一般認為這與以下兩方面因素有關：一方面通過增加食欲，提高采食量和飼料消化率而促進生長；另一方面，通過提高機體免疫力，增加機體抗氧化能力，增加某些酶蛋白的合成，促進胰島素和胰島素樣生長因子I( IGF- I) 等的合成和分泌，加強合成代謝，從而促進機體生長。鋅對幼年動物的生長發(fā)育除了通過組成各種含鋅酶以外，還能參與激素的合成及作用。因此各種動物缺鋅的共同特征是生長停滯。

　　其次，鋅對維持動物中樞免疫器官( 胸腺、法氏囊) 和外周免疫器官( 淋巴結、脾臟、扁桃體) 的結構和功能起著重要作用。適宜的鋅水平可促進免疫細胞的發(fā)育、DNA合成和細胞分化增殖。缺鋅可致使淋巴細胞增殖受抑制，可以引起免疫活性細胞形態(tài)結構發(fā)生變化，以及脾、胸腺等免疫相關組織器官重量下降，胸腺素分泌減少。

　　鋅對畜禽皮膚及毛發(fā)等的生長也有影響。動物缺鋅時經常表現(xiàn)出：被毛粗亂并伴有不同程度的脫毛，甚至脫光；皮膚的損害，在口鼻四周、后肢膝部以下尤為明顯；蹄、角異常。羔羊嚴重缺鋅時，蹄殼脫落并裂開，角的正常環(huán)狀結構消失，最終脫落。

　　鋅通過調節(jié)性腺活動和性激素的分泌來影響性器官正常發(fā)育、性機能正常發(fā)揮的。

　　鋅與磷脂及膜蛋白巰基相互作用來穩(wěn)定生物膜。對生物膜的功能和結構起關鍵的作用。鋅可以誘導產生鋅金屬硫蛋白( ZnMT) 。保護膜蛋白的構象和抑制許多重金屬誘導產生的自由基造成的過氧化作用。

　　研究還發(fā)現(xiàn)，鋅對畜禽骨骼，對動物大腦神經系統(tǒng)的發(fā)育也有影響。

　　記者馬娜：既然鋅對動物這么重要，那為什么在現(xiàn)階段的養(yǎng)殖過程中對氧化鋅會出現(xiàn)這么多的爭議或者說是負面的影響呢？

　　謝鵬副研究員：你提出了問題的關鍵點。前面談到的鋅的生理功能是在正常的生理需求范圍內的。這是一個重要的前提條件。老子提出“物壯則老”，任何事物都不能極盛，否則必將衰敗，要出問題。鋅的使用上也同理。據我了解，現(xiàn)在乳仔豬料中氧化鋅的使用達到了3kg/噸的水平，已經遠遠超出正常需求的近30倍。而且，使用的時間也比較長。這肯定會出問題。

　　記者馬娜：謝老師，您剛剛提到現(xiàn)在乳豬料中的氧化鋅的使用達到3kg/噸，這樣的水平，長時間會出現(xiàn)問題，據了解， 2007年1月26日，國務院出臺《關于促進畜牧業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》中，提倡飼料添加劑及獸藥使用發(fā)展無公害、綠色、有機畜產品生長，長期高鋅的添加對目前養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)狀有哪些危害呢？

　　謝鵬副研究員：首先，是對環(huán)境的影響。我個人認為這是首要危害。因為，我們要對后人負責。現(xiàn)在整個社會都在強調“可持續(xù)發(fā)展”，“環(huán)境友好”。高劑量鋅的使用可以說是逆歷史潮流的行為。

　　要想了解“高鋅”對環(huán)境的危害，首先要了解一下豬對鋅的吸收方式。正常情況下，豬具有自動調節(jié)鋅吸收和排泄來維持體內鋅穩(wěn)定的能力。據推測，高劑量鋅刺激小腸黏膜細胞MT合成，MT通過結合鋅調控日糧鋅吸收，過量Zn-MT 復合物不易被吸收，在小腸上皮細胞內脫落隨糞便排出體外。豬體內鋅的排泄主要通過腸道隨胰液、腸液排出，隨尿排出的鋅很少，糞中的鋅大部分就是來自日糧中未被吸收的外源鋅。

　　飼喂高劑量鋅（3kg/噸）通過豬體內消化吸收后，排泄糞中鋅可高達16 832.26mg/kg。研究表明，飼喂高劑量鋅日糧的豬每日鋅排出量是飼喂基礎日糧豬的33 倍，如此高劑量的鋅經糞便排泄入環(huán)境中，使土壤鋅積累而污染環(huán)境。據日本有關專家推測，如果所有豬糞中的鋅停留在土壤中，鋅含量將在17 年內超標（120mg/kg），被污染的土地將不再具有可耕性。過量的鋅經畜體排泄后，還會污染地下水，妨礙畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　其次，高劑量鋅會對豬只的生長造成不利影響。

　　首先是對生長的抑制作用。何小佳等2008年研究發(fā)現(xiàn)，在仔豬斷奶后3～5 周內，日糧中添加3000 mg/ kg 氧化鋅或500 mg/ kg 蛋氨酸鋅能顯著提高斷奶仔豬的體重和日增重，改善生長性能；但長期飼喂高鋅日糧，抑制斷奶仔豬生長，降低日增重。類似的研究還有一些。大家如果有興趣可以去檢索一下。

　　另外，從實際生產中發(fā)現(xiàn)，高劑量鋅飼喂時間稍長，豬只就會出現(xiàn)皮膚蒼白、被毛粗亂卷曲等現(xiàn)象。

　　其次，試驗飼糧中添加超過正常需要量30 倍的鋅（3kg/噸），由于鋅與鐵和銅的拮抗作用，降低了鐵和銅的吸收，導致血紅蛋白含量顯著下降，動物貧血，進而長期使用導致大量豬的死亡，影響生產效益。

　　這里，談一點題外話。我最近簡單的檢索了一下，發(fā)現(xiàn)一個有趣的現(xiàn)象，就是高劑量鋅對仔豬生長性能，酶活性，血清學指標等影響的研究報告，在2008年以前基本都是正面效果，2008年后的則開始出現(xiàn)負面的結論。再仔細的研讀這些報告，發(fā)現(xiàn)另外一個現(xiàn)象，就是以前的研究結論基本上是建立在飼喂持續(xù)時間為3-5天的短期添加高劑量鋅的動物模型上的。2009年以后的研究，開始關注持續(xù)添加高劑量鋅對豬只的影響，一般的飼喂時間10天至2周，甚至3周以上。這時的研究結論就會與短期飼喂得出的結論有很大的不同。在實際生產中，我們對高劑量鋅的使用模式是什么樣的，大家都很清楚，那么在實際生產中的表現(xiàn)也就不用多說了。

　　記者馬娜：剛才聽您說到，高劑量氧化鋅既然有這些危害，為什么在飼養(yǎng)過程中還要這么大劑量的添加呢？

　　謝鵬副研究員：這其實就是一個使用這么大劑量鋅的目的是什么的問題了。這是飼料添加高劑量鋅的癥結所在。

　　如果是為了滿足生長需求，那么前人的試驗表明，生長豬飼糧中鋅的需要量為大概在110-120mg/kg，肥育豬為80-90mg/kg這個范圍內即可�，F(xiàn)在飼料企業(yè)和大型養(yǎng)殖場對氧化鋅的添加劑量普遍在3kg/噸，也就是3000mg/kg左右。為什么這么大劑量？用老百姓的話說，就是大劑量的氧化鋅能“把干”，能降低腹瀉率。但是，體外試驗表明，氧化鋅無抑菌作用。體內試驗證明，氧化鋅對腸道內的大腸桿菌也無顯著影響。拿氧化鋅當收斂劑使用，這就與氧化鋅的營養(yǎng)學功能無關了。

　　如果能找到一種解決斷奶仔豬應激性腹瀉的有效方法，我相信就沒有多少企業(yè)愿意在飼料中添加高劑量的鋅了。

　　記者馬娜：謝老師，在現(xiàn)代生豬養(yǎng)殖模式中，早期斷奶是提高經濟效益的一種重要措施。但是，由此產生的仔豬斷奶應激又成為養(yǎng)殖業(yè)中最難解決的問題。在實際養(yǎng)殖生產過程中，許多養(yǎng)殖人員和飼料廠一直存在一種誤區(qū)，認為仔豬斷奶應激產生的腹瀉是由大腸桿菌引起的，因而在飼料中大量的添加抗生素和氧化鋅，可是效果有時并不理想，您是怎么看待這個問題的呢？

　　謝鵬副研究員：仔豬斷奶應激問題始終困擾著養(yǎng)殖者。對于斷奶應激的發(fā)生機制，國內外的學者做過許多系統(tǒng)的研究。歸納起來，仔豬腸道對飼料抗原過敏是斷奶仔豬腹瀉的最終原因。其作用模式為：過敏——腸道損傷（包括黏膜免疫損傷）——養(yǎng)分消化下降——腹瀉——菌群紊亂——致病性細菌增殖、固著，產生毒素

　　——腸道后端細菌分解未消化蛋白質或氨基酸——組胺休克——仔豬生產性能下降，甚至死亡。

　　從這里可以看出，腹瀉和菌群紊亂之間的的因果關系。因此，在出現(xiàn)仔豬斷奶腹瀉時，武斷的認為是由于大腸桿菌感染而引發(fā)腹瀉，大量使用抗生素效果有時并不確定，也就不足為奇了。氧化鋅的使用其實也只是為了強力抑制腹瀉的癥狀，但對造成腹瀉的原因——腸道損傷以及養(yǎng)分的消化吸收機能下降并沒有起到解決作用。所以說，抗生素和氧化鋅的使用只是治標不治本的措施，帶有一定的盲目性。

　　記者馬娜：謝老師，剛才聽到您所說，高鋅并不能解決乳豬的斷奶應激問題，那么現(xiàn)在有什么解決的措施或者途徑嗎？

　　謝鵬副研究員：這一直是許多研究人員在做的工作。從上面的作用模式可以看出，斷奶應激的核心是抗原性過敏損傷。這就給我們提供了一定的思路。首先是減小或者消除飼料的抗原性。在這方面，國內外的學者做了很多的嘗試，譬如膨化大豆，水解蛋白，乳清粉等的使用。但是從目前看，這些措施效果并不特別理想，因為，這些物質的蛋白結構與乳蛋白結構相比還是太復雜了，還是會引起仔豬腸道的抗原性過敏反應，與常規(guī)蛋白質飼料的區(qū)別可能只是反應的強弱而已。另外，這些產品的成本也是一個很重要的因素。

　　如果不能徹底解決飼料的抗原性問題，那么解決過敏損傷可能是另一條可行的思路。這里有兩個關鍵點：一個是如何消除由斷奶應激、過敏（炎癥反應）等引發(fā)的自由基造成的氧化損傷問題。關于自由基對腸道組織的影響機制問題，我曾經在你們這里做過一個《關注看不見的損失》的報告，由于時間關系，就不細說了。另一個關鍵點是解決損傷發(fā)生后的修復問題。損傷的修復，意味著養(yǎng)分消化能力的恢復和提高，可以有效緩解腹瀉的發(fā)生。

　　對于這兩點，目前也有一些研究成果。比如在飼料中添加一定劑量的維生素C，維生素E還有硒元素可以提高機體的抗氧化能力。不過遺憾的是，這些物質不具備促進黏膜細胞增殖的能力。另外，維生素C，維生素E在飼料中能起到抗氧化作用的添加劑量，其成本又是個大問題。

　　研究證實，谷氨酰胺、精氨酸、表皮生長因子、胰島素樣生長因子-1、鋅等都具有促進腸道黏膜上皮細胞增殖，修復黏膜損傷的功能，但它們又不具備抗氧化能力。這些物質中除了鋅，其余的大部分停留在實驗室研究階段，還沒有實現(xiàn)產業(yè)化。

　　如果能找到一類既具有抗氧化能力，又具有促進腸道黏膜上皮細胞增殖能力的物質，還能將其產業(yè)化，就有可能更好的解決仔豬斷奶應激問題。

　　這些年我們一直在做這方面的努力。目前，雙氫化酮類化合物就值得關注。

　　記者馬娜：據了解，河南省永城市科技局發(fā)布科技富民強縣（市）專項行動計劃項目——優(yōu)質無公害生豬產業(yè)化開發(fā)與示范中提到使用依瑞托芬替代氧化鋅解決斷奶應激問題，您對該項目有所了解嗎？能否給我們介紹一下？

　　謝鵬副研究員：這個項目我有所參與，了解一些。

　　依瑞托芬是北美圣草素的衍生物，也屬于我前面提到的雙氫黃酮類化合物。雙氫黃酮類化合物具有比較強的抗氧化性，這在研究中已經得到證實。根據化學結構從理論上分析，依瑞托芬的幾個酚羥基均處在抗氧化的最大活性位上，因此，依瑞托芬在抗氧化反應中不僅能清除鏈引發(fā)階段的自由基，而且可以直接捕獲自由基反應鏈中的自由基，阻斷自由基鏈反應，起到預防和斷鏈的雙重作用。

　　同時，我們實驗室對雙氫化酮類化合物的系列研究表明，這類物質具有促進腸道黏膜上皮細胞增殖的功能、對受損的腸道黏膜上皮組織和黏膜免疫系統(tǒng)具有快速修復的能力。

　　因此，依瑞托芬具備了我前面提到的抗腸道過敏損傷的理想要求。從斷奶應激的發(fā)生機制角度看，使用依瑞托芬肯定比使用氧化鋅更接近解決問題發(fā)生的根源。在養(yǎng)殖現(xiàn)場，使用依瑞托芬替代飼料中的高劑量鋅，仔豬的腹瀉癥狀同樣得到緩解，后期生長要好于使用高劑量鋅的仔豬。同時還解決了對環(huán)境的污染問題。這一點難能可貴。

    來自：中國飼料行業(yè)信息網