聯合添加木質素多酚與銅鋅交聯物質對斷奶仔豬生長性能、免疫力及銅鋅沉積的影響

張 偉 賈曾浩 韓帥娟 郭豪民 陳賽娟 陳寶江

（1.河北農業大學動物科技學院，河北 保定 071001；2.河北農業大學山區研究所，河北 保定 071001；3.上海梵藍國際貿易有限公司，上海 201101；4.河北省山區農業技術創新中心，河北 保定 071001）

抗生素具有緩解斷奶仔豬腹瀉和提高生長性能的優點，但長期使用會出現耐藥性和殘留問題，我國已經在飼料端全面禁抗。鋅元素是動物機體必需的營養素，目前，高鋅已被廣泛應用于生豬飼料生產中，成為抗生素的替代物。給斷奶仔豬飼喂高鋅日糧能夠減少仔豬腹瀉，可提高日增重、免疫力[1-4]。有研究發現，長期添加超過畜禽機體所需要的鋅，會造成畜禽機體鋅中毒，導致大量鋅隨畜禽糞便排出而污染環境[5-6]。銅元素也是動物機體必需的營養素，動物日糧中維持適宜水平的銅可以提高其生長性能[7]。有研究表明，高劑量鋅可以降低銅的吸收[8-9]。由于銅鋅的互作效應，僅考慮一種微量元素的適宜添加水平，容易造成另一種微量元素的利用率降低[10]。因此尋求一種既能保證動物的生長效果又能替代高鋅和抗生素日糧的優化應用方案成為關注的熱點。

本試驗選用的銅鋅交聯物質具有生物利用率高、添加量低、使用安全的優點[11-12]。木質素多酚是一類水解木質纖維素產生的苯丙烷類植物多酚，對動物腸道具有特殊的收斂抗腹瀉作用，在提高生長性能以及調節免疫方面具有較好的效果[13-15]。研究發現，多酚類化合物與必需微量元素存在相互作用，能夠對機體產生生物活性效應[16]。目前，有關木質素多酚與銅、鋅聯合應用的研究報道極少。因此，本試驗擬研究聯合添加木質素多酚與銅鋅交聯物質對斷奶仔豬生長性能、免疫力以及銅鋅沉積的影響，旨在為豬生產中探尋高鋅和抗生素日糧替代方案提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗用木質素多酚（多酚含量≥85%）和銅鋅交聯物質（銅含量為17%，鋅含量為15%）均由上海梵藍國際貿易有限公司提供。

1.2 試驗設計

選取體重相近、健康狀況良好的“杜×長×大”三元雜交斷奶仔豬96 頭，隨機分成3 組，每組4 個重復，每個重復8 頭豬。對照組仔豬飼喂基礎日糧+2 kg/t 氧化鋅+100 g/t金霉素+40 g/t黏桿菌素，T1組仔豬飼喂基礎日糧+1 kg/t木質素多酚+700 g/t銅鋅交聯物質，T2組仔豬飼喂基礎日糧+2 kg/t木質素多酚+700 g/t銅鋅交聯物質。試驗基礎日糧參考NRC（2012）仔豬飼養標準配制。基礎日糧組成及營養水平見表1，試驗日糧中銅、鋅含量實測值見表2。

表1 基礎日糧組成及營養水平（風干基礎）

表2 試驗日糧中銅、鋅含量實測值 單位：mg/kg

1.3 飼養管理

試驗在遼寧沈陽博睿農牧科技有限公司科研豬場進行。選用全進全出飼養模式，試驗前對豬舍和籠具進行清理和消毒，豬舍溫度為（25±3）℃，濕度控制在60%～70%。仔豬每天喂料3 次，自由采食和飲水。按豬場常規免疫消毒程序進行免疫和消毒。預試期7 d，正式試驗期28 d，每天觀察仔豬采食和健康狀態并記錄。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 生長性能

正式試驗期前對各組仔豬進行稱重，于第28 d 對仔豬空腹稱重，統計試驗期間各階段試驗動物采食量，計算各階段的平均日增重、平均日采食量和料重比。每天以重復為單位觀察記錄每頭仔豬腹瀉的情況，觀察糞便性狀，計算腹瀉頻率。

1.4.2 血清生化指標

正式試驗期第28 d 早晨，每個重復隨機選擇1 頭仔豬，空腹狀態下前腔靜脈采血，采集5 mL血液放入采血管，于室溫下3 000 r/min 離心15 min，分離血清，于-20 ℃冰箱保存。采用ELISA 試劑盒（北京博銳長遠科技有限公司）測定血清中炎癥因子、免疫指標和腸道通透性指標，包括干擾素-γ（IFN-γ）、白細胞介素-1β（IL-1β）、白細胞介素6 （IL-6）、白細胞介素10（IL-10）、補體3（C3）、補體4（C4）、D-乳酸（DLA）和二胺氧化酶（DAO）。

1.4.3 銅、鋅含量

試驗結束前3 d，每個重復分別于早晚各收取約200 g 新鮮糞便，混勻，于65 ℃烘72 h，室溫回潮24 h，粉碎至40目，用于測定銅、鋅含量。試驗結束時，每個重復隨機選擇1 頭平均體重的健康仔豬采血，屠宰，采集背最長肌、肝臟、脾臟和腎臟組織于-20 ℃冰箱保存，凍干后用于測定組織銅、鋅沉積量。參考NY/T 3318—2018標準，準確稱取2～5 g組織放入坩堝中，加熱炭化至無煙后，轉入550 ℃高溫爐中灰化，直至樣品變成灰白色，加2 mL 的超純水和10 mL 50%硝酸溶液溶解蒸干，采用5 mL 50%的硝酸溶液加熱溶解殘渣，轉移至50 mL容量瓶冷卻定容，過濾，采用Agilent Technologies-200-seriesAA火焰原子吸收儀測定組織中鋅、銅含量。

1.5 數據統計與分析

試驗數據采用SPSS 20.0 軟件進行單因素方差分析，Duncan's 法進行多重比較。結果以“平均值±標準誤”表示，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬生長性能的影響（見表3）

表3 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬生長性能的影響

由表3 可知，與對照組相比，T2 組仔豬平均日采食量和平均日增重均略有提高（P＞0.05），T1組仔豬平均日采食量顯著降低（P＜0.05）。

2.2 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬血清生化指標的影響（見表4）

表4 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬血清生化指標的影響

由表4 可知，木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加使仔豬血清中IFN-γ 含量降低，T1 組仔豬血清中IFN-γ含量顯著低于對照組（P＜0.05）。與對照組和T1 組相比，T2 組仔豬血清的補體C4 含量升高，且顯著高于T1 組（P＜0.05）。T2組仔豬血清中DLA含量最低，比對照組降低18.82% （P＞0.05），比T1 組降低35.55% （P＜0.05）。T2 組仔豬血清中IL-6 含量低于對照組和T1 組，比對照組降低了11.29%（P＞0.05）。

2.3 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬血清和糞便中銅鋅含量的影響（見表5）

表5 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬血清、糞便銅鋅含量的影響

由表5可知，T1組和T2組仔豬的血清和糞便中鋅含量均顯著低于對照組（P＜0.05）。添加了外源銅的T1組和T2組仔豬糞便中銅含量高于未添加外源銅的對照組，但差異未達到顯著水平（P＞0.05）。

2.4 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬組織銅沉積的影響（見表6）

表6 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬組織銅沉積的影響 單位：mg/kg

由表6可知，與對照組相比，T1組、T2組仔豬背最長肌、肝臟、脾臟和腎臟中銅沉積量均顯著不差異（P＞0.05）。

2.5 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬組織鋅沉積的影響（見表7）

表7 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬組織鋅沉積的影響 單位：mg/kg

由表7 可知，各組間仔豬背最長肌、肝臟、脾臟和腎臟中鋅的沉積量差異不顯著（P＞0.05），但T1 組、T2組仔豬肝臟中鋅沉積量分別比對照組降低了42.74%和36.52%，脾臟中鋅沉積量分別比對照組降低了51.80%和40.02%；T2 組仔豬腎臟中鋅沉積量比對照組降低了18.16%。

3 討論

3.1 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬生長性能的影響

仔豬在斷奶時胃腸道尚未完全發育，面臨環境、營養、心理上的改變，加之日糧由液體變為了固體，均易影響機體對營養物質的消化吸收，造成斷奶應激性腹瀉，從而影響仔豬的生長發育。近年來，使用高鋅日糧緩解仔豬腹瀉的飼養方案得到了廣泛應用，但是若鋅的使用量超過機體需求量，可能會對仔豬生長性能產生不利的影響。銅鋅交聯產品具有抗菌和維持腸道黏膜完整性的作用，并且具備安全、生物利用率高、添加劑量低等顯著特點。木質素多酚因具有抗氧化、促生長、抗炎、抗菌等生物活性而備受關注。Milani等[17]研究發現，日糧添加納米氧化鋅可以在一定程度上改善斷奶仔豬的生長性能。呂芳等[18]研究表明，日糧添加0.02%茶多酚可顯著提高育肥牛平均日增重，降低料重比。晁婭梅等[19]研究發現，日糧中添加400 mg/kg的茶多酚，能夠顯著改善育肥豬的平均日增重和凈增重。孫廷等[20]研究表明，日糧中添加400 mg/kg植物多酚可以提高育肥豬的日增重和飼料效率，改善肌肉品質。王俊奎等[21]研究發現，實際飼料攝入量和預測飼料攝入量的差值及剩余采食量（RFI）越低，個體飼料消耗越少，對動物的生長速度無影響，但飼料使用的凈效率越高。本試驗中，與對照組相比，T1組仔豬日采食量顯著降低，T2組仔豬平均日采食量和平均日增重均略有提高，但T1組和T2組仔豬的飼料報酬均與對照組持平，與前人研究結果相近。本試驗中，T1組仔豬采食量低的原因可能是與對照組相比，T1組仔豬腹瀉率升高，影響了仔豬采食量；隨著T2組木質素多酚添加量的增加，由于木質素多酚具有收斂的作用，使T2組仔豬比T1組仔豬腹瀉率降低，采食量升高。仔豬末重和日增重提高的原因可能一方面是銅鋅交聯物質更容易穿過腸道等生物屏障，提高飼料轉化率[17]；另一方面木質素多酚含有大量咖啡因和多種維生素，具有興奮神經中樞、促進新陳代謝等作用[19]，從而改善仔豬生長性能。在本試驗中，添加高劑量木質素多酚和銅鋅交聯物質的試驗組仔豬生長性能與添加高鋅和抗生素的對照組生長性能更接近。

3.2 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬血清生化指標的影響

炎癥是機體對刺激的一種防御反應，許多細胞因子參與炎癥反應應答，促炎和抗炎因子在多種炎癥反應中起重要作用。血液是動物機體內環境穩定的重要因素，檢測血液免疫指標可在一定程度上反映動物的機體代謝、營養狀況及病理變化等狀況。Jarosz等[22]研究發現，甘氨酸銅螯合物會增加家禽中免疫球蛋白、補體成分補體C3、補體C4 含量以及溶菌酶活性。Song 等[23]研究發現，添加載銅蒙脫石能夠顯著降低仔豬血清DAO活性及DLA含量。Maywald 等[24]研究發現，高劑量鋅會抑制機體的免疫功能，適量鋅會抑制機體IL-6過度產生，上調細胞因子IFN-γ含量。IFN-γ是由特定免疫細胞分泌的一類高活性多功能糖蛋白。高倩囡[25]研究發現，桑葉醇提物對于羅非魚的IFN-γ水平具有顯著促進作用。張義[26]發現，雞在正常情況下，機體內干擾素有一定量儲備，當機體遇到外來病原體感染的時候，會迅速動用這部分儲備，而中低劑量中藥的作用下，這種動用機體干擾素的能力會增強，因此中低劑量組血清中干擾素含量會遠低于攻毒對照組干擾素含量。盧亞飛等[27]研究發現，日糧添加天然植物提取物能夠顯著降低斷奶仔豬血清中DLA 含量。趙家奇等[28]研究發現，在斷奶仔豬日糧中添加葡萄籽原花青素可以顯著提高仔豬血清免疫球蛋白和補體含量。本試驗中，與對照組相比，T1 組仔豬血清中的干IFN-γ 含量顯著降低，T2 組血清中的IFN-γ 和DLA 含量均有降低趨勢；日糧添加高劑量木質素多酚組的仔豬血清補體C4含量較低劑量木質素多酚組顯著升高；T2組血清中IL-6 含量低于對照組和T1 組，與上述研究結果一致。可能是因為木質素多酚聯合銅鋅交聯物質兼具了木質素多酚和銅鋅交聯物質二者的優點，低劑量木質素多酚會提高動用機體干擾素的能力[26]，使血清中IFN-γ 含量降低；而高劑量木質素多酚可能會抑制動用機體干擾素的能力，從而導致T2 組IFN-γ 含量較T1 組有所升高。木質素多酚聯合銅鋅交聯物質通過對仔豬腸道的保護和修復作用，維持腸壁的正常形態，從而減少DLA進入血液的含量[27]，通過下調補體抑制蛋白簇，從而提高應激狀態下血清補體C4補體的含量[29]。因此，日糧中聯合添加木質素多酚與銅鋅交聯物質，可以通過降低血清中IFN-γ、IL-6和DLA含量，提高補體C4含量，從而改善免疫機能。

3.3 木質素多酚與銅鋅交聯物質聯合添加對仔豬銅鋅沉積的影響

豬主要通過吸收和排泄調節體內鋅含量的穩定，血清中的鋅含量可以反映機體鋅的營養水平以及鋅的利用率。肝臟是機體最大的存儲銅的器官，銅在豬體內的利用率極低，大部分沉積在肝臟，其次是腎臟。毋囡囡等[16]研究發現，多酚易與高電荷密度的陽離子（如銅、鋅）產生螯合作用，形成多酚-金屬離子復合物，多酚通過影響必需微量元素穩態間接產生生物活性，引起健康促進效應。蘆春蓮等[30]研究表明，在生長豬日糧中添加低劑量聚天門冬氨酸鋅替代高劑量硫酸鋅，即可滿足該階段豬的生長需要，又能夠顯著降低糞中鋅的含量。Creech 等[31]研究發現，在日糧中降低鋅的添加量可以降低糞便中鋅的含量。秦士貞等[32]研究表明，提高肉雞日糧中的鋅水平，能夠提高血液和肝臟中的銅鋅含量以及胸肌中的銅含量。在本試驗中，試驗組日糧與對照組日糧相比鋅含量低銅含量高，聯合添加木質素多酚與銅鋅交聯物質的試驗組仔豬血清和糞中鋅含量均顯著低于添加了高鋅的對照組，肝臟中鋅含量也降低；對照組日糧中的銅含量最低，但該組仔豬的血清、肌肉、脾臟和腎臟中銅含量與試驗組接近，這與前人研究結果相近。可能一方面是由于多酚與鋅的螯合作用，而形成多酚-金屬離子復合物，從而導致鋅含量降低。銅與鋅在競爭蛋白質的結合位點，阻礙鋅的沉積，隨著銅含量升高，鋅含量隨之降低[33]。另一方面，添加木質素多酚與銅鋅交聯物質組仔豬飼料中鋅含量明顯降低，而且木質素多酚提高了對鋅的吸收，使糞便中鋅含量降低。結果表明，與添加高劑量氧化鋅和抗生素的對照組相比，日糧中添加木質素多酚和銅鋅交聯物質能在保持斷奶仔豬正常生長性能的前提下，顯著提高仔豬對鋅的利用率，降低鋅的排放量，減少對環境的污染。

4 結論

本研究發現，日糧中添加高劑量的木質素多酚與銅鋅交聯物質替代高鋅與抗生素組合，可以在一定程度上提高斷奶仔豬日增重，并通過降低血清中IFN-γ、IL-6和DLA含量，提高補體C4含量來改善免疫機能，有效降低糞便中鋅的排泄量，且不會影響斷奶仔豬的腹瀉率；在斷奶仔豬日糧中聯合添加2 kg/t木質素多酚和700 g/t銅鋅交聯物質，能夠替代高鋅與抗生素組合的應用效果。