微量元素鋅在豬生產中的作用研究進展

摘 要：隨著人們對微量元素營養研究的不斷深入，其營養作用越來越被重視，本文綜述了微量元素鋅在豬體內的分布、生理代謝及營養作用。

關鍵詞：鋅；分布；代謝；作用

鋅（Zinc）是動物必需的微量元素之一，是迄今為止發現的動物必需的16種微量元素中功能最多的一種[1，2]。自1789年Klaproth發現鋅元素至今，研究者相繼證明鋅是豬的必需微量礦物質元素，由于其營養功能的廣泛性和重要性而被譽為“生命元素”。

1 鋅在豬體內的分布

鋅廣泛分布于豬體內的所有組織中，在DNA、RNA、前列腺、精液、眼內組織中的含量最高[3]，其次是肌肉、骨骼、肝臟和皮毛，其它組織鋅的含量少且比較接近。豬組織器官中鋅的含量隨著豬年齡、性別和所采食飼料鋅濃度的變化有所不同[4]。豬體內含鋅量為10 mg/kg～100 mg/kg，平均為30 mg/kg，其中骨骼肌中鋅的含量為體內總鋅的50 %～60 %，骨骼中為30 %，其它組織器官中含鋅較少，皮、毛中的鋅含量變化較大[5]。成年豬血液中鋅含量在紅細胞中約占75 %，血漿中22 %，白細胞中3 %，血清鋅可作為豬體內鋅營養狀況的標識[6]。初乳中鋅含量要比常乳高3～4倍，豬母乳中鋅含量為4.94 mg/kg[7]。一般情況下，配合飼料就能滿足豬鋅的營養需要，但由于鋅的吸收率很低，必須超量補添才能滿足其生理需要。

2 鋅代謝及影響因素

2.1 鋅的吸收

豬鋅的吸收部位主要在小腸遠端，胃、結腸和小腸的其它部位也吸收少量的鋅。豬對鋅的吸收率低且與日糧鋅含量成反比。日糧鋅吸收率約為7 %～15 %。被機體吸收的鋅與血液轉運蛋白結合，通過血液循環運送到肝臟和其它組織。機體對鋅的穩衡態控制主要通過調節吸收來完成[8]。當機體吸收時，胰腺分泌一種鋅結合蛋白，這種蛋白在腸道內與鋅結合形成復合物，然后通過腸道絨毛膜到達上皮細胞，當機體缺鋅時，金屬復合物釋放鋅，進入血液循環，到達各組織器官發揮作用。當機體內的鋅過量時，鋅則與金屬復合物結合儲存于肝臟中，在需要時被釋放出來供機體利用。豬增重和骨骼中鋅的沉積可能是鋅生物學利用的最佳指標[8]。

2.2 鋅的排泄

豬具有自動調節鋅的吸收和排泄來維持體內鋅穩定的能力。在正常情況下，鋅主要經糞排泄，糞中鋅大部分是未被吸收的外源鋅，還有小部分是內源鋅，這些鋅隨著胰液和腸液通過腸道排出，隨尿排出的鋅很少。另外，通過汗液、乳汁、脫落的皮毛也排出和丟失一部分鋅[4]。

2.3 影響鋅利用的因素

影響鋅利用的因素較多，如各種生理應激、疾病、環境變化和日糧組成等均會影響鋅的代謝。研究表明，高鈣日糧常導致鋅缺乏癥，鈣不僅影響鋅的吸收，而且還影響鋅在體內的分配。當日糧中糠麩類飼料比例過大，引起植酸鹽增多時，鋅與植酸結合，并與鈣形成難溶的鈣-鋅-植酸復合物，阻礙了鋅的吸收。磷、銅、鐵、鎘等與鋅存在拮抗關系，鋅與這些元素的競爭會降低其生物利用率。因此，鋅的添加劑量應根據基礎日糧中的植酸、氨基酸、粗纖維、鈣、銅、鐵等的含量綜合加考慮。高蛋白能增強機體對鋅的吸收、貯存和代謝。維生素A、D2、E和B12也能促進鋅的利用[1，3]。

3 鋅在豬生產中的作用

3.1 鋅與豬生長

鋅具有維持機體滲透壓穩定、細胞膜功能、酶系統、激素、正常微生物群等的作用，參與核酸和蛋白質的合成、能量代謝、氧化還原、細胞免疫和體液免疫等過程。鋅主要與酶結合，是40種金屬酶的組成成分，200多種酶的激活因子，它參與碳酸酐酶、DNA聚合酶、胸腺嘧啶核苷激酶、堿性磷酸酶、胰腺羧基肽酶、乳酸脫氫酶等重要酶的合成，并與核酸及蛋白質的合成密切相關。研究表明，日糧中添加鋅和高蛋白時，高蛋白可以與鋅正向互作，顯著提高豬的生產力和抗病力[8]。因此，鋅能影響細胞分裂、生長和再生。鋅對仔豬的生長發育除了通過組成各種含鋅酶以外，還參與激素的合成，Zn2+對胰島素有保護作用，避免胰島素酶的降解。豬缺鋅時表現出生長發育受阻，其主要原因是胸苷激酶活性降低，削弱了DNA合成與細胞分裂的能力[9]。

3.2 鋅與骨骼和皮膚

鋅與骨骼的發育密切相關。缺鋅可引起胃和血液中堿性磷酸酶活性降低，從而改變骨的鈣化作用，致使骨密度下降，生長減弱。缺鋅直接或間接地抑制原始軟骨細胞的分裂，影響軟骨細胞的成熟和分化，進而影響礦化及成骨潛能的激活[10]。豬缺鋅時被毛粗亂并伴有不同程度的脫毛，嚴重時被毛成片脫落，直至脫光。皮膚損害集中表現在口鼻四周。

3.3 鋅與味覺和食欲

補鋅可以改善機體消化機能和食欲，其作用機制可能是鋅與唾液蛋白形成味覺素，通過味覺影響口腔粘膜上皮細胞的結構和功能。缺鋅時，口腔粘膜增生，角質化不全，造成食物與味蕾接觸受阻。同時，核酸、蛋白質的分解和消化酶的活性降低，使味蕾的結構和功能發揮受到影響，造成豬食欲下降。高鋅可促進粘膜味蕾細胞迅速再生，增加食欲，促進豬只快速健康生長[11]。因此，鋅被譽為“第一促生長”礦物質元素。

3.4 鋅與內分泌

鋅對內分泌的結構和功能、激素代謝及靶細胞的生理活動有影響。迄今為止，鋅與胰島素、胰高血糖素、生長激素、性激素和促腎上腺皮質激素等有關。鋅還是腎上腺皮質激素的固有成分，富集于垂體、性腺，參與垂體-腎上腺、垂體-甲狀腺和垂體-性腺系統的調節[12]。

3.5 鋅與腦

鋅在腦中的分布是不均一的，以邊緣系統、皮質部、扣帶回、齒狀回和海馬中含量較高，尤以海馬結構和大腦皮層含量最高，而這兩者之間與行為功能密切相關[13]。因此，鋅在腦中的分布反映其在調節行為功能方面的重要作用。

3.6 鋅與免疫

鋅對免疫系統的發育、穩定、調節有重要作用。研究發現，用含鋅1 mg/kg和100 mg/kg的兩種日糧喂豬，其胸腺重量相差15倍[8]。豬缺鋅會引起免疫器官如胸腺、淋巴結、脾臟等發生萎縮，外周淋巴細胞減少、T淋巴細胞功能減弱，從而導致機體免疫能力降低，而補充鋅則使其機能得以恢復正常。當豬受感染時，體內的鋅會重分布和調整，有助于機體抗御感染；肝對鋅的攝取量的增加，使其機能更好；血液含鋅量減少，更有利于機體吞噬細胞的抗菌作用。細胞內鋅濃度對巨噬細胞活力和嗜中性白細胞的殺菌能力起決定性作用；鋅還能誘導B細胞分泌免疫球蛋白而起抑菌作用[14]。

3.7 鋅與繁殖

鋅強化垂體前葉分泌卵泡素、睪酮、絨毛膜促性腺激素，參與精子的合成，影響精子活力、密度和頂體完整率。鋅通過影響性腺活動和性激素的分泌而對豬的性器官正常發育、性機能的正常發揮等表現出重要的生理意義[15]。鋅缺乏時，會影響生殖器官的生長發育及第二性征的形成，致使性成熟延遲，性機能障礙。

4 結語

近年來，鋅在豬營養方面已得到廣泛的研究、應用和推廣。但飼料中鋅盈缺及其平衡狀況，不僅會影響豬生產效率、飼料利用率，而且會影響豬產品中鋅元素的含量，從而影響人的健康。隨著營養學科研究的深入和檢測技術的改進，有關鋅的營養作用和功能研究及在生產中的應用將會有更廣闊的前景。