孟霞 潘雪男


摘? 要:鋅是維持動物生長和確保其健康的最重要的營養物質之一,但目前各國對氧化鋅使用的規定和限制越來越多。以螯合微量礦物質形式出現的有機鋅產品可以替代豬飼料中的氧化鋅,能確保動物具有與其采食氧化鋅時相同的生長性能。
關鍵詞:螯合微量礦物質;氧化鋅;植酸酶;仔豬
中圖分類號:S816.72 文獻標志碼:C 文章編號:1001-0769(2020)06-0004-03
鋅是維持動物生長和確保其健康的最重要的營養物質之一,也是眾多蛋白質、重要酶和轉錄因子的關鍵成分。過去人們將藥理學水平的氧化鋅加入斷奶仔豬日糧中,以加快仔豬的生長,提高它們的飼料利用率,同時幫助它們應對斷奶后遇到的各種問題,如斷奶后腹瀉、(豬)水腫病和采食量減少等。不幸的是,氧化鋅會產生拮抗作用,在豬的胃中很容易分解,能與日糧中的其他化合物結合,形成鋅-植酸鹽復合物等。所形成的復合物會影響植酸酶的作用,減少植酸分子釋放出的磷數量。
除了浪費營養物質外,一些國家或地區因擔心引發環境污染而加大了對動物飼料中使用礦物質的管制。2016年,歐洲藥品管理局指出,在動物飼料中添加氧化鋅造成環境風險所引發的經濟損失已經超過了其對畜牧生產所帶來的經濟效益。多項研究發現,在以豬糞便為肥料的農田中,鋅的含量顯著增加,這引發了人們對土壤中鋅的徑流對水產業造成的風險以及該土壤所生產出的食物存在鋅污染的擔憂。因此,歐盟委員會于2017年頒布了禁止在動物飼料中以藥理學水平的方式添加氧化鋅的禁令,并要求所有成員國在2022年之前逐步停止使用所有形式的氧化鋅。在中國,自2018年7月起,要求養豬生產者在仔豬斷奶后的頭兩周中將日糧中的鋅含量控制在1 600 mg/kg以下。
1? 養豬生產者尋求新的替代品
多份報道指出,在歐盟,估計有70%~90%的仔豬開食料含有藥理學水平的氧化鋅。歐洲的所有養豬生產者都反對上述禁令。他們的擔心是,如果不在日糧中添加氧化鋅,仔豬斷奶后腹瀉的發生率會上升,養豬業可能會利用抗生素來維持仔豬的健康,這會增加動物對藥物產生耐藥性的風險。隨著消費者對低抗生素或無抗生素肉品需求的不斷增加,這一規定對養豬生產提出了嚴峻的挑戰。
鑒于上述原因,考慮到有機鋅具有極高的生物利用率,諾偉司國際公司的研究人員調查了在動物飼料中添加低劑量的有機鋅如Mintrex Zn(Zn-MHAC)是否會像其他無機產品一樣引發環境污染問題,從而確定有機鋅產品是否可以作為氧化鋅的一種合適的替代品。
最近完成的一項研究以288頭斷奶閹豬為試驗動物,測試了這一替代品在為期42 d的保育期中對仔豬生產性能的影響。試驗設試驗組和對照組,試驗組(即Zn-MHAC組)仔豬飼喂的日糧含100 mg/kg的以Zn-MHAC形式添加的鋅,對照組仔豬喂給的日糧含有2 000 mg/kg的以氧化鋅形式添加的藥理學水平的鋅。結果發現,在保育期0 d~14 d,對照組仔豬的平均日增重大于試驗組仔豬的(圖1)。在這種情況下,Zn-MHAC提供的鋅在數量上比氧化鋅提供的鋅少 20倍時仍能有效影響仔豬的生產性能。在保育期15 d~28 d,Zn-MHAC組仔豬的料重比更好(P=0.06)(圖2)。是什么原因導致試驗組仔豬有更好的飼料利用率?該研究發現,Zn-MHAC組仔豬在試驗的第42天回腸絨毛的寬度變窄。研究人員認為這表明仔豬腸道炎癥減輕,可能意味著它的消化道更健康,這可能是仔豬在試驗的第15天至第? ? 28天飼料利用率提高的原因。
2? 蛋氨酸可改善仔豬營養物質的吸收
在分析這一試驗的結果后,研究人員還無充足的證據推斷“在改善斷奶仔豬生產性能上,有機微量礦物質優于無機微量礦物質”,因為這不能解釋生產性能提高的原因。無機微量礦物質(如氧化鋅)在進入動物機體時處于不利的地位,因為它們容易與消化道中的其他營養物質產生拮抗反應,并發生相互作用。氧化鋅會與其他營養物質結合,隨后無法被動物機體吸收,最終被排出體外,結果可能是營養物質的生物利用率下降、代謝缺失或過量飼喂。
有機微量礦物質Zn-MHAC(諾偉司國際公司生產)不會遭受與無機鋅一樣的命運,因為它是鋅與氨基酸配體HMTBa螯合后形成的有機物,是一種蛋氨酸活性源。礦物質-配體結合可以形成一個能夠保護鋅與HMTBa的雙配位共價鍵,生成一個穩定的分子,并可減弱拮抗作用產生的影響。由于該復合物在仔豬胃腸道中具有穩定的理化特性,因此可減少植酸-金屬復合物的形成,使植酸酶充分發揮作用,從而使小腸能夠吸收更多的營養物質。
3? 提高磷和鈣的消化率
在添加水平較低時,Zn-MHAC仍會產生同氧化鋅一樣的功效,除此之外,即使植酸酶的添加濃度只有500 FTU/kg,Zn-MHAC仍可以提高日糧中磷的消化率(提高12.68%)。磷消化率提高的事實可以解釋為什么給仔豬補充Zn-MHAC后可以讓其產生代償性的生長。研究人員還發現,即使只添加500 FTU/kg的植酸酶,來自Zn-MHAC的100 mg/kg的鋅也能使鈣的消化率提高幅度大于氧化鋅的(提高6.45%)。這一結果表明Zn-MHAC能使植酸酶充分發揮酶解作用,讓仔豬吸收更多的鈣。
4? 結語
研究表明,Mintrex Zn可以用作仔豬日糧中按藥理學水平添加的氧化鋅的替代品,且添加濃度更低。研究人員還指出,在提高植酸酶的功效上,Mintrex Zn比氧化鋅更有效,因為前者可以使植酸分子釋放出更多的磷,這意味著可以減少仔豬日糧中無機磷的添加量。
原題名:Maintaining growth without zinc oxide(英文)
原作者:Ping Ren博士(諾偉司國際公司)