锌是动物正常生长、繁殖以及维持正常生理机能所必需的营养物质,并且其与300多种酶的活性和功能密切相关。研究发现,锌通过影响味觉蛋白表达和激素合成与分泌等调控动物采食,并通过维持氧化还原系统的稳态以及细胞因子的分泌,调节机体抗氧化及免疫功能。而且锌与DNA、RNA、蛋白质、碳水化合物、脂类、维生素、矿物质及激素等的代谢密切相关,通过调控激素水平、酶活力等影响动物繁殖性。
虽然锌对动物的生长很重要,但动物自身不能合成锌,只能通过饲粮或饮水的方式获得锌。目前,动物饲粮中锌的添加主要为无机盐,如硫酸锌(ZnSO4),氧化锌(ZnO)和氯化锌(ZnCl2)。 然而,大量研究已经证明,无机锌虽作为饲料添加剂被广泛用于畜牧业的生产,但利用效率低、引起动物消化紊乱是其应用的最大问题。虽然其过量使用可以满足动物对锌要求,促进动物的生长,但是高锌残留粪便严重污染环境,不仅妨碍畜牧业的可持续发展,对人类健康产生潜在危害,还会导致矿物元素锌的浪费。因此,寻找一种生物利用率较高的锌源是目前研究人员急需要解决的问题。本研究综述了氨基酸螯合锌在猪只生产上的应用,旨在为锌在猪只营养中的进一步研究与应用提供参考。
氨基酸螯合锌在仔猪生产中的应用
断奶后腹泻是导致断奶仔猪发病和死亡的最常见原因之一。仔猪在断奶后其消化酶活性降低,并伴随着小肠结构和吸收能力的变化,导致其营养和能量摄入不佳、肠道结构以及肠道菌群失衡。有研究指出,在饲粮中添加不同形式的有机锌可以提高断奶仔猪的日增重,降低料重比,还可显著改善仔猪的皮毛状况。Qian Li等人研究发现,相比于硫酸锌,饲粮中添加相同锌剂量的氨基酸螯合锌(100 mg/kg)显著提高了仔猪ADG、体重、ADFI、粗蛋白质表观消化率、十二指肠蛋白酶及淀粉酶的活性,显著降低断奶仔猪腹泻率及料重比
[1]。Zhang等人研究发现,饲喂20-120 mg/kg氨基酸螯合锌提高了断奶仔猪的饲料转化率,断奶第十四天的超氧化物歧化酶活性,以及血清中锌的含量。而饲喂800 mg/kg氨基酸螯合锌的断奶仔猪,其ADG与血清中碱性磷酸酶活性更高
[2]。还有研究表明,饲粮中添加氨基酸螯合锌之所以可以提高肠道的屏障功能,一方面其提高小肠黏膜Occludin和ZO-1等紧密连接蛋白的表达。另一方面,氨基酸螯合锌由于其更容易被细胞体内利用合成相关酶,影响机体的氧化还原稳态,从而缓解断奶应激引起的氧化应激
[3, 4]。
氨基酸螯合锌在生长肥育猪生产中的应用
在饲粮中以有机锌替代无机锌可以在一定程度上提高生长肥育猪的生产性能,增加经济效益
[5]。Swinkel等人研究表明,猪只血清与组织中的锌沉积量易受锌源的影响,并且发现在缺锌的生长肥育猪饲粮中添加氨基酸螯合锌,其小肠中铁的含量显著高于添加硫酸锌饲喂的生长育肥猪,这表明,相对于硫酸锌而言,氨基酸螯合锌能够减少锌对铁的拮抗作用,并且氨基酸螯合锌促进了肠道中转铁蛋白或铁蛋白的合成
[6]。Wang等人也指出,添加氨基酸螯合锌(100 mg/kg)及氧化锌(3000 mg/kg)均显著提高断奶仔猪ADG、血清及背最长肌的锌含量;与氧化锌相比,氨基酸螯合锌显著降低了仔猪肝脏铁、锌含量,脾脏及肾脏中铜的含量,以及粪便中锌与锰的含量
[7]。王煜琦等人研究表明,饲粮中添加氨基酸螯合锌可提高生长育肥猪肌肉、血清的抗氧化力能力及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性,降低丙二醛(MDA)含量,提高肥育猪的肉质与抗氧化能力
[8]。
氨基酸螯合锌在繁殖母猪生产中的应用
母猪在繁殖生产过程中,锌主要参与机体内的锌蛋白酶(超氧化物歧化酶、苹果酸脱氢酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶)、激素(促黄体激素、促卵泡激素、促性腺激素)的合成,以及提高母猪的免疫能力。有研究表明,妊娠母猪饲粮中添加适量的锌可提高母猪血清中孕酮、黄体生成素以及新生仔猪血清中白蛋白、生长激素和IGF-1水平以及血液和肝脏中的锌含量
[9]。
综上所述,氨基酸螯合锌作为新一代高效绿色饲料添加剂,在提高猪只的免疫能力、繁殖能力、生长性能、饲料利用率等方面具有突出作用。随着对其研究的不断深入,氨基酸螯合锌在畜牧业中的应用范围将会不断扩大。
参考文献:
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[3]. Gomez-Rivas, L., et al., Selective antimicrobial action of chitosan against spoilage yeasts in mixed culture fermentations. J Ind Microbiol Biotechnol, 2004. 31(1): p. 16-22.
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[5]. 黄连莹等, 饲粮不同锌源对生长育肥猪生产性能的影响. 畜牧与兽医, 2013. 45(10): 第47-50页.
[6]. Swinkels, J.W., et al., Effectiveness of a zinc amino acid chelate and zinc sulfate in restoring serum and soft tissue zinc concentrations when fed to zinc-depleted pigs. J Anim Sci, 1996. 74(10): p. 2420-30.
[7]. Wang, Y., et al., Dietary zinc glycine chelate on growth performance, tissue mineral concentrations, and serum enzyme activity in weanling piglets. Biol Trace Elem Res, 2010. 133(3): p. 325-34.
[8]. 王煜琦等, 半胱胺螯合锌对育肥猪生长性能、养分表观消化率、胴体性状及肉品质的影响. 动物营养学报, 2020. 32(01): 第120-128页.
[9]. 邹晓庭钱利纯, 日粮中锌水平对妊娠母猪繁殖性能的影响. 中国兽医学报, 2002(04): 第378-380页.