不同形式氧化鋅對奶牛生長性能、免疫功能及腸道菌群的影響

韋帶蓮，王宜萍

（宜春職業技術學院，江西宜春 336000）

鋅作為動物機體內必需的微量元素之一，在參與動物機體生長發育及細胞分化繁殖等方面發揮了重要作用（韓欣然，2022）。大量研究和實踐表明，飼糧中補充和添加較高水平的鋅可防治動物腹瀉，維持動物腸道生物屏障和菌群平衡，在提升動物生長性能方面發揮極大的作用，且已在仔豬（郭彤等，2022）、肉兔（徐君等，2021）及肉雞（左惜惜，2020）等動物中得到有效證實。但目前鮮有在奶牛中的應用和研究。此外，隨著氧化鋅在動物飼料中的廣泛大量使用，研究發現，高鋅不僅影響反芻動物對其他礦質元素的利用，影響動物的生長發育，同時也會給生態環境等帶來極大的影響，因此，利用不同形式氧化鋅的實際生產特點，解決應用鋅存在的問題具有現實意義。

本試驗在飼糧中添加不同形式氧化鋅飼喂奶牛，研究不同形式氧化鋅對奶牛生長性能、免疫功能和腸道菌群的影響，探討不同形式氧化鋅在奶牛實際生產中的應用效果。

1 材料

1.1 試驗動物 試驗奶牛由天津嘉立荷牧業集團有限公司提供。選擇體重相近、健康狀況良好的奶牛200頭，每組50頭。參試奶牛在同一圈舍，采用統一飼養管理。

1.2 試驗材料 本試驗所使用普通氧化鋅（氧化鋅含量為98%）來源于江蘇安丘市恒山鋅業有限公司；納米氧化鋅（氧化鋅含量為93%）來源于濟源市魯泰納米材料有限公司；改性氧化鋅（氧化鋅含量為86%）來源于海順新材料。

2 方法

2.1 試驗設計 試驗將體重相近、健康狀況良好的奶牛200頭分為4組，每組50頭。對照組飼喂基礎日糧，基礎日糧為玉米-豆粕型日糧，基本組成及營養水平見表1。試驗組飼喂添加不同形式氧化鋅的飼料，具體添加水平為試驗I組：普通氧化鋅；試驗II組：納米氧化鋅；試驗III組：改性氧化鋅。每組添加水平均為120 mg/kg。預試驗10 d，正式期3個月。奶牛采用自由采食和自由飲水的飼養管理模式，且按照正常免疫進行疫苗接種、常規驅蟲和管理，控制室內溫度、光照和通風條件，保障試驗統一性。試驗結束后進行相關指標測定。

表1 基礎日糧組成及營養水平

2.2 測定指標與方法

2.2.1 生長性能測定 試驗開始和結束時，試驗開始和結束時對奶牛進行禁食12h處理，后對各組奶牛進行稱重，記錄每組的初重和末重，統計采食量，并且計算每組的日增重、日采食量和料重比。

2.2.2 免疫功能測定 參照劉尚霞（2022）的方法采集奶牛空腸樣本，液氮冷凍后-80℃保存，用于免疫功能的測定。采用TRIzol法提取冷凍空腸樣本總RNA，采用反轉錄試劑盒（賽默飛）進行反轉錄，且進行實時熒光定量PCR，以β-actin為內參，檢測黏蛋白2及β防御素3的測定，檢測所使用引物序列參照李清豐等（2022）的報道。采用2-△△Ct方法對PCR數據進行分析。且進一步檢測奶牛空腸中免疫球蛋白A的含量。所有操作均按照試劑盒說明和程序正常進行。

2.2.3 腸道菌群測定 試驗結束前5 d，每日采集100 g糞便，冷藏保存，后續用于檢測糞便微生物含量。參照 GB/T 18869-2019，GB/T 13091-2002及 GB/T 4789.34-2016測定腸道菌群數量（大腸桿菌、乳酸桿菌及梭菌XIVa）。

2.3 數據統計與分析 用Excel對各組數據進行處理，使用SPSS6.0對數據進行單因素方差分析（One-way ANOVA），P＜ 0.05表示顯著差異。

3 結果分析

3.1 不同形式氧化鋅對奶牛生長性能的影響由表2可知，與對照組相比，試驗I、II和III組的平均日增重、平均日采食量及料重比均顯著增加（P＜0.05），其中試驗III組的平均日增重、平均日采食量和料重比顯著大于試驗I組和II組（P＜0.05），而試驗I組和II的平均日增重、平均日采食量無顯著性差異（P＞0.05），而試驗II組的料重比顯著大于試驗I組（P＜0.05）。

表2 不同形式氧化鋅對奶牛生長性能的影響

3.2 不同形式氧化鋅對奶牛免疫功能的影響由表3可知，與對照組相比，試驗I、II和III組的黏蛋白2及β防御素3的mRNA表達量顯著增加，且免疫球蛋白A的含量也顯著增加（P＜0.05）。其中試驗III組的黏蛋白2及β防御素3的mRNa表達量顯著大于試驗II組，大于試驗I組（P＜0.05），且免疫球蛋白A含量變化也表現出相同趨勢。

表3 不同形式氧化鋅對奶牛免疫功能的影響

3.3 不同形式氧化鋅對奶牛腸道菌群的影響由表4可知，與對照組相比，試驗I、II和III組的大腸桿菌含量顯著降低（P＜0.05），而乳酸桿菌含量顯著增加（P＜0.05），試驗III組的梭菌XIVa含量顯著增加（P＜0.05）；其中試驗III組的大腸桿菌含量顯著小于試驗I組和II組（P＜0.05），而試驗I組和II的大腸桿菌無顯著性差異（P＞0.05）；試驗III組的乳酸桿菌含量顯著大于試驗I組和II組（P＜0.05），而試驗I組和II的乳酸桿菌含量無顯著性差異（P＞0.05）。

表4不同形式氧化鋅對奶牛腸道菌群的影響 ×105 CFU/g

4 討論與結論

4.1 不同形式氧化鋅對奶牛生長性能的影響鋅在動物機體細胞分化及增值等方面發揮著極大作用（向敏榮等，2022）。近些年，鋅被廣泛應用到飼料加工和畜牧生產中，一方面，飼料中較高的鋅水平可以有效促進動物味蕾細胞再生，提高動物食欲，間接提升動物生長性能；另一方面，較高的鋅水平可以改善動物腸道菌群，提升動物腸道抗菌能力，間接提升動物對飼料的消化吸收水平。近些年，大量研究開始關注不同形式的氧化鋅在動物生產中的應用，其中王思甜等（2022）指出，氧化鋅能有效提升感染豬流行性腹瀉病毒仔豬的抗氧化能力，大大提升其生長性能（王思甜等，2022）。陳偉（2016）指出，納米氧化鋅和有機氧化鋅均能提升鋅在蛋雞小腸中的吸收，增加蛋殼厚度（陳偉，2016）。在本試驗中，與對照組相比，飼糧中添加不同形式的氧化鋅均能顯著提升奶牛平均日增重、平均日采食量及料重比（P＜0.05）。而添加普通氧化鋅和納米氧化鋅組的奶牛平均日增重和平均日采食量均無顯著差異（P＞0.05）。由此可以看出，氧化鋅能顯著提升奶牛生長性能，而其中改性氧化鋅的效果更優。研究發現，改性氧化鋅在提升動物生長性能的同時也能達到緩解生態壓力，改善環境的效果。以往鮮有對改性氧化鋅對奶牛生長性能影響的研究，在本研究中，改性氧化鋅對改善奶牛生長性能表現出較優的效果，這可能是由于改性氧化性改善了納米氧化性的特性，提升了其穩定性和分散性（楊運和任菊秋，2008），大大提升了奶牛對納米氧化鋅的吸收，進而改善了奶牛生長性能。

4.2 不同形式氧化鋅對奶牛免疫功能的影響消化道免疫防疫機制的發育，對改善動物機體消化吸收系統，優化動物飼養方式均有作用。黏液層主要由高度糖基化的黏液蛋白組成，其中黏蛋白2作為黏液層中的一種黏液蛋白，其合成可能也是影響動物腸道屏障的重要因素（夏冰，2022）。β防御素3作為動物防御系統的主要組成部分也具有極強抗菌和免疫調節活性（石晨龍，2013）。本研究發現，與對照組相比，不同形式氧化鋅均能顯著提升奶牛空腸中黏蛋白2和β防御素3的mRNA表達量，這和Liu等（2014）的研究結果相似。這些結果表明，不同形式氧化鋅在改善奶牛腸道內部免疫屏障，提升奶牛免疫功能等方面有極大的作用。除此之外，本試驗也發現，不同形式氧化鋅能顯著提升奶牛腸道中免疫球蛋白A的含量，免疫球蛋白作為腸道黏膜免疫系統中的重要免疫因子，在調節腸道微生物平衡方面發揮重要作用（陳寶劍等，2021）。此外，改性氧化鋅對奶牛腸道有更好的免疫功能調節作用，這和上述提到的改性氧化鋅提升奶牛生長性能較優的結果一致。

4.3 不同形式氧化鋅對奶牛腸道菌群的影響糞便中微生物菌群數量及平衡可以在一定程度上反映反芻動物腸胃中的微生物環境，進而反映其對飼料中營養元素的消化和吸收情況。前人研究發現，氧化鋅對大腸桿菌、沙門氏菌及金黃色葡萄球菌等致病菌均有不同程度的抑制作用（苗勝男，2022；謝中等，2019），表明氧化鋅在維持腸道微生物菌群平衡和抗菌、抑菌等方面有一定的作用。本研究發現，與對照組相比，不同形式氧化鋅均可顯著降低奶牛空腸中大腸桿菌數量，顯著增加乳酸桿菌數量，僅有改性氧化鋅顯著增加了梭菌XIVa含量。由此可以看出，不同形式氧化鋅在奶牛腸道中表現出一定的抑菌作用，且在維持奶牛腸道菌群平衡方面有一定作用。改性氧化鋅顯著增加了奶牛腸道中梭菌XIVa含量，而梭菌XIVa作為腸道中的兼性厭氧菌，可以發酵底物產生丁酸，從而在腸道中形成一種極低的酸性環境，有效抑制腸道中有害菌的分化繁殖（孫文愷，2020）。除此之外，梭菌XIVa營造的這種酸性環境反過來也會給嗜酸性乳酸桿菌的生長繁殖提供有益環境，進而達到維持奶牛腸道菌群平衡的作用。

綜上所述，日糧中添加不同形式氧化鋅可提升奶牛生長性能，且在維持奶牛腸道菌群平衡，抑制腸道有害菌方面發揮作用，同時具有一定免疫調節功能，提升奶牛的免疫性能，其中改性氧化性表現出較大提升。