高鋅飼料對畜禽免疫功能的影響

黃鑫杰，陳寶玉，陳 卓，陳焱鳳，曹 艷

（陜西學前師范學院生命科學與食品工程學院，陜西 西安 710100）

隨著動物營養學與免疫學研究的發展，微量元素與動物免疫功能的關系越來越受到人們的重視。鋅是動物機體維持生命活動所必需的微量元素之一，它以Zn+、鋅依賴酶或其他鋅蛋白形式參與細胞基因的轉錄和復制、蛋白質的生物合成及信號轉導等[1-2]。免疫器官和免疫細胞經常處于高度增殖和分化狀態，因此鋅對免疫系統有很大影響。有研究表明，在飼料中添加一定劑量的鋅有利于提高動物的免疫功能。有報道稱補鋅具有增強機體紅細胞免疫粘附功能。細胞內的鋅濃度對巨噬細胞的活力和嗜中性白細胞的殺菌能力起決定性作用[3]。

1 鋅的代謝機制和生物學功能

鋅 （Zinc，Zn）由Porocelsus于1570年被首次發現。1869年，Raulin發現鋅是黑霉菌生長的必需元素。后來經過大量研究進一步發現，鋅是人和動物生命活動必需的微量元素之一[4]。鋅的吸收與內源分泌是機體鋅穩衡調控的主要方式。當日糧中鋅的供給水平較低時，鋅的吸收增加，排泄減少。機體攝入過多鋅時，鋅會在不同臟器內殘留，而且肝臟、胰臟向小腸分泌的鋅增加，從而使內源鋅排出增多，以調節鋅的平衡[5]。因此，目前多提倡精準飼養方式，既保證動物有足夠的鋅攝入，又盡量節約成本，減少排泄污染[6]。

鋅元素在生物體中承擔著重要的生物功能，很多含鋅的生物大分子參與生物體內大多數的新陳代謝過程，其中包括碳水化合物、脂類、蛋白質及核酸的合成和分解過程。另外，鋅參與體內不同的細胞代謝過程，包括催化作用、基因表達、細胞凋亡和抗氧化等。目前已知微量元素鋅至少是機體內40多種金屬酶的組成部分和200多種酶的激活因子。鋅通過多種酶參與核酸和蛋白質的合成、能量代謝及氧化還原等生化代謝過程。此外，有人提出鋅能抑制脂肪過氧化或硫醇氧化，從而維持生物膜的正常功能，并認為鋅對生物膜的作用機制可能是因為鋅與細胞膜結合，降低了膜的流動性，并抑制膜中ATP酶的活性和一些受體的作用[7-8]。

2 高鋅對動物免疫功能的影響

2.1 高鋅對仔豬免疫功能的影響

近年來，隨著養豬業的大力發展，對豬飼料的營養研究也越來越多，許多研究發現，在仔豬飼料中添加高劑量的微量元素鋅不但有利于提高仔豬的生長性能，而且能夠明顯提高仔豬的免疫功能。在飼料中添加高鋅后，可明顯增強機體的免疫反應，刺激仔豬生長。高鋅還可以使血漿IgG濃度顯著升高，從而使仔豬的免疫能力增強，生長速度加快，腹瀉率減少。添加3000 mg/kg鋅的日糧組仔豬血漿IgG濃度顯著高于對照組[9]。冷靜等(2004)[10]研究認為，適量高鋅(1000 mg/kg、3000 mg/kg)能顯著增強堿性磷酸酶(ALP)、乳酸脫氫酶(LDH)的活性，ALP、LDH活性的提升加快了仔豬體內蛋白質的合成率，促進仔豬增重及免疫力的提高。高鋅能改善機體消化能力的原因可能是高鋅抑制了腸道內大腸桿菌的增殖，從而減輕了斷奶仔豬應激導致的消化酶分泌減少或酶活性降低及腸微絨毛受損等，使消化酶正常分泌，保持穩定的活性，增強消化吸收功能。

近年來，國內外對高鋅抑制仔豬腹瀉的研究也做了大量工作。據報道，在早期斷奶仔豬日糧中添加高水平氧化鋅對預防仔豬腹瀉有顯著效果。陳華君(2019)[11]研究發現，在斷奶前2周的仔豬日糧中添加2250 mg/kg鋅可降低斷奶仔豬腹瀉的發生率，并加快其生長速度。何學謙（2010）[12]試驗發現，在早期斷奶仔豬飼料中添加3000 mg/kg的氧化鋅可以促進仔豬的生長速度、提高日采食量和降低腹瀉率，但是在早期斷奶仔豬飼料中添加高鋅的時間以3周以內 （2周左右）為宜，連續使用超過4周將會對仔豬后期的生長不利。目前，在小鼠試驗中發現，過高劑量的鋅也可能引起消化道黏膜層上皮細胞變性、壞死[13]。

2.2 高鋅對反芻動物和家禽免疫功能的影響

目前，對于高鋅飼料在反芻動物和家禽中的應用和研究工作并不是很多。有報道證實，在日糧中添加一定劑量的微量元素鋅，能有效提高動物的免疫功能，而且鋅的添加形式會影響試驗結果。研究表明，給奶牛飼料中添加300 mg/kg、500 mg/kg鋅，γ-球蛋白含量有升高趨勢，添加800 mg/kg鋅能使B淋巴細胞的功能受損，導致免疫蛋白形成障礙，對奶牛免疫功能稍有不利影響。同時，Kendall等（2012）認為，鋅能夠改善羔羊的體液免疫水平，提高羔羊血藍蛋白抗體和IgG水平。邵凱（2010）研究不同鋅源對綿羊免疫機能的影響發現，補蛋氨酸鋅組的綿羊外周血T淋巴細胞非特異性脂酶染色法（ANAE）陽性率及PHA刺激轉化率均高于單純補氧化鋅組和補蛋氨酸組。由此可見，蛋氨酸鋅對綿羊的免疫機能有一定的影響。

在家禽飼養方面，耿愛蓮等（1997）用含鋅量分別為 39.5 mg/kg、121.5 mg/kg、151.5 mg/kg、181.5 mg/kg、211.5 mg/kg和891.5 mg/kg的日糧飼喂海藍白蛋雞，飼喂10周后發現，血清免疫球蛋白的含量隨日糧鋅水平的提高而顯著增加。添加劑蛋氨酸鋅可以增強肉種雞后代的細胞免疫水平，提高子代遭埃希氏大腸桿菌攻擊后的存活率。因此，家禽日糧中加入蛋氨酸鋅，可以改善家禽免疫系統和增強疾病抵抗力。王文利等（2016）在肉雞日糧中添加鋅 50 mg/kg、硒 0.15 mg/kg，發現肉雞腸黏膜淋巴細胞、肥大細胞和杯狀細胞的數量受到很大影響。從而說明合理濃度的鋅、硒能夠增強肉雞的抗病力，增強機體免疫力，降低發病率和死亡率，提高成活率。

3 小結

綜上所述，在飼料中添加高鋅的確能在一定程度上提高畜禽的免疫功能，但是添加的劑量范圍到底是多少現在還不十分確定。而且近年來對鋅元素添加形式的討論也較多，大多數學者認為有機鋅的生物學效價明顯高于無機鋅，較低劑量有機鋅的添加效果等同于或高于無機鋅的添加效果。因此，尋找合適的添加劑量和添加形式還需要在今后的研究工作中予以探索。