有機(jī)鋅在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用

有機(jī)鋅在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用

鋅是動(dòng)物體內(nèi)的一個(gè)重要必要因素（傳教士，1977）。在高等動(dòng)物體內(nèi)有200多種含有鋅的金屬酶。鋅參與dna和鈉酶的合成，這與蛋白質(zhì)的代謝密切相關(guān)。Spears(1989)和Ashmeaed(1992)等研究結(jié)果表明鋅在動(dòng)物體內(nèi)的吸收和利用狀況與食入鋅的化學(xué)形式密切相關(guān)。自20世紀(jì)70年代美國鋅寶(Zinpro)公司開發(fā)出氨基酸螯合鋅產(chǎn)品以來,有機(jī)鋅在反芻動(dòng)物日糧中的應(yīng)用受到日益關(guān)注。有機(jī)鋅用于反芻動(dòng)物日糧與添加相同水平無機(jī)鋅相比,提高了生產(chǎn)性能(生長(zhǎng)和產(chǎn)奶量)、胴體質(zhì)量和免疫能力,降低了奶牛的體細(xì)胞數(shù)量,進(jìn)一步影響十二指腸氨基酸流量。一些研究結(jié)果表明,有機(jī)鋅能通過瘤胃,具有較強(qiáng)的抗分解能力,它也是一種較好的必需氨基酸保護(hù)方法,既防止了瘤胃微生物對(duì)過瘤胃氨基酸的降解作用,以提供更多的過瘤胃氨基酸和鋅元素供瘤胃后消化道吸收利用,同時(shí)也可避免鋅對(duì)瘤胃的毒害作用。但也有許多研究結(jié)果表明有機(jī)鋅并不比無機(jī)鋅有優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)現(xiàn)有有機(jī)鋅產(chǎn)品進(jìn)行介紹,并對(duì)其在反芻動(dòng)物體內(nèi)的應(yīng)用效果及生物學(xué)效率進(jìn)行綜述。1可溶性金屬鹽類實(shí)際生產(chǎn)中使用的有機(jī)鋅產(chǎn)品有絡(luò)合鋅、螯合鋅、鋅蛋白鹽和多糖鋅復(fù)合體。美國飼料管理協(xié)會(huì)(AAFCO,1990)對(duì)各種有機(jī)礦物質(zhì)產(chǎn)品所下定義如下:①金屬氨基酸絡(luò)合物(Metalaminoacidcomplex):由可溶性金屬鹽與一個(gè)或幾個(gè)氨基酸形成的絡(luò)合產(chǎn)物,還包括可溶性金屬鹽與特定氨基酸形成的絡(luò)合物。②金屬氨基酸螯合物(Metalaminoacidchelate):由可溶性金屬鹽中的金屬離子以1mol與1～3mol(最好是2mol)氨基酸按比例形成共價(jià)鍵。③金屬蛋白鹽(Metalproteinate):由可溶性金屬鹽與氨基酸和部分水解的蛋白質(zhì)螯合形成的產(chǎn)物。④金屬多糖絡(luò)合物(Metalpolysaccharidecomplex):由一種可溶性金屬鹽與一種多糖溶液混合形成的產(chǎn)物。2有機(jī)鈣的應(yīng)用效果2.1蛋氨酸鋅對(duì)泌乳牛的作用Spears(1989)利用含24mg/kg鋅的玉米青貯日糧進(jìn)行小母牛增重和飼料利用率試驗(yàn),試驗(yàn)組在對(duì)照組基礎(chǔ)上再分別補(bǔ)含25mg/kg鋅的蛋氨酸鋅或氧化鋅,結(jié)果發(fā)現(xiàn)3組之間的日增重和飼料利用率相似,但飼以蛋氨酸鋅的小母牛比對(duì)照組增重和飼料利用率分別高8.1%(P<0.07)和7.3%(P<0.08),其繁殖性能也相近。Spears等(1991)利用蛋氨酸鋅和蛋氨酸錳在母牛上進(jìn)行試驗(yàn),補(bǔ)飼蛋氨酸鋅和蛋氨酸錳其犢牛斷奶重要大于第1年(P<0.05)和第2年(P<0.10)的氧化鋅和氧化錳組。目前尚不清楚犢牛增重是由于蛋氨酸鋅或蛋氨酸錳單獨(dú)的作用還是由于二者結(jié)合的作用所致。Spears(1996)報(bào)道應(yīng)用蛋氨酸鋅和蛋氨酸錳可提高肉用母牛的妊娠率和繁殖性能。杭乃誠等(1998)在羔羊上進(jìn)行添加蛋氨酸鋅的增重效果試驗(yàn),經(jīng)40d試驗(yàn),結(jié)果表明,補(bǔ)蛋氨酸鋅組羔羊日增重(117.9g/d),顯著高于(P<0.05)對(duì)照組的日增重(101.5g/d)。刑攸荷(1998)在育肥羯羊上和張照熙(1996)在黃牛上都得出了相同的結(jié)論。邵凱等(1999)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)飼喂不同鋅源對(duì)羊毛長(zhǎng)度和毛重?zé)o顯著影響,氧化鋅組和蛋氨酸鋅組的羊毛長(zhǎng)度低于對(duì)照組的情況下,兩組的毛重均高于對(duì)照組,可見添加蛋氨酸鋅或氧化鋅可能會(huì)提高羊毛的密度和直徑,從而會(huì)提高其凈毛量。在泌乳奶牛上,飼喂蛋氨酸鋅后可增加其泌乳量和減少其體細(xì)胞計(jì)數(shù)。在Kellogg(1990)的報(bào)道中對(duì)蛋氨酸鋅在泌乳牛上的作用進(jìn)行了綜述,其結(jié)果見表1。其中對(duì)照組日糧的含鋅量等于或略超過NRC推薦的需要量,來自蛋氨酸鋅的鋅添加量為180～412mg,在所進(jìn)行的8個(gè)試驗(yàn)中,有4個(gè)試驗(yàn)結(jié)果表明蛋氨酸鋅可明顯增加產(chǎn)奶(Aguilar等,1990;Kellogg等,1989)或減少體細(xì)胞計(jì)數(shù)(Aguilar等,1988;Galton,1990)。Greene等(1988)利用育肥閹牛比較不同鋅源的作用?；A(chǔ)日糧含82mg/kg的鋅,另外補(bǔ)添含360mg鋅的氧化鋅或蛋氨酸鋅。結(jié)果表明,在112d試驗(yàn)中,各組間生產(chǎn)性能無顯著差異,但是蛋氨酸鋅組牛的質(zhì)量分級(jí)、大理石型肉及腎、骨盆和心臟脂肪含量要高于對(duì)照組和氧化鋅組。Brethour(1984)和Rust(1985)的研究也得到了相同的結(jié)果。但在另外一些研究中(Carrica等,1986;Martin等,1987;Neel等,1986;Stobart等,1987),未發(fā)現(xiàn)蛋氨酸鋅能夠影響胴體品質(zhì)。Johnson等(1988)利用773頭犢牛觀察蛋氨酸鋅對(duì)其健康和表現(xiàn)的影響。試驗(yàn)犢牛分為2組,一組飼喂對(duì)照日糧,另一組在對(duì)照日糧基礎(chǔ)上每天每頭添加含鋅360mg的蛋氨酸鋅。經(jīng)28d試驗(yàn)表明,添加蛋氨酸鋅組的犢牛日增重(0.74kg/d)比對(duì)照組(0.636kg/d)高10.7%,發(fā)病率(46%)也低于對(duì)照組的(51%),所進(jìn)行的藥品處理(2.12)比對(duì)照組(2.25)少5.8%,試驗(yàn)期內(nèi)每頭發(fā)病犢牛所需醫(yī)療次數(shù)(4.45)亦較對(duì)照組(4.94)減少。Herrick(1989)報(bào)道中認(rèn)為蛋氨酸鋅可預(yù)防腐蹄病及其它蹄病,但在Moore(1988)的報(bào)道中奶牛蹄的生長(zhǎng)與磨損在對(duì)照組和補(bǔ)蛋氨酸鋅組相似。Greene等(1988)在育肥閹牛上所進(jìn)的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其腐蹄病的發(fā)生率在對(duì)照組、氧化鋅組和蛋氨酸鋅組分別為20%、6.7%和0%。Spears等(1991b)設(shè)計(jì)了2個(gè)試驗(yàn)來觀察在犢牛斷奶前補(bǔ)喂蛋氨酸鋅對(duì)斷奶后犢牛健康、生長(zhǎng)和運(yùn)輸?shù)挠绊?犢牛在美國北卡羅萊納州斷奶后馬上運(yùn)到德克薩斯州。在所進(jìn)行的兩個(gè)試驗(yàn)中,飼以蛋氨酸鋅的犢牛采食量和日增重均比飼以氧化鋅的犢牛要高。在發(fā)病率上,其中一個(gè)試驗(yàn)中補(bǔ)蛋氨鋅組比補(bǔ)氧化鋅組明顯降低(0%∶20%)。在Chirase等(1991)的研究中發(fā)現(xiàn)受實(shí)驗(yàn)性鼻氣管炎病毒感染的犢牛飼以蛋氨酸鋅要比飼以氧化鋅恢復(fù)得快。Spears等(1991a)曾研究了不同鋅水平和鋅源對(duì)受應(yīng)激影響的新近斷奶和運(yùn)輸?shù)拈幣５拿庖邫C(jī)能的影響。對(duì)照組閹牛飼以含26mg/kg鋅的基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)組閹牛在基礎(chǔ)日糧水平的基礎(chǔ)上,再補(bǔ)飼25mg/kg的氧化鋅或蛋氨酸鋅。經(jīng)過28d的試驗(yàn),各處理間表現(xiàn)無顯著差異,死亡率均很低。但經(jīng)測(cè)定,其抗牛皰疹病毒抗體滴度在第14d時(shí)補(bǔ)蛋氨酸鋅組要比對(duì)照組和氧化鋅組高47%和31%。邵凱等(1996,2000)研究了蛋氨酸鋅對(duì)細(xì)毛羊羯羊的免疫機(jī)能的影響,發(fā)現(xiàn)補(bǔ)飼蛋氨酸鋅能提高其布氏桿菌抗體滴度、血清γ-球蛋白的百分含量、外周血T淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率和ANAE染色的陽性率。王洪榮等(1998)在內(nèi)蒙古羯羊上的研究結(jié)果表明,飼喂不同鋅源綿羊瘤胃內(nèi)鋅的流量(mg/d)間差異不顯著;ZnO組和Zn-Met組綿羊在十二指腸和回腸中鋅流量顯著高于對(duì)照組。Zn-Met組綿羊在十二指腸內(nèi)鋅的吸收率顯著高于ZnO組和對(duì)照組,而ZnO組綿羊在回腸后鋅的吸收率較高;飼喂不同鋅源綿羊的瘤胃食糜外流速度常數(shù)(Kp)、瘤胃、十二指腸和回腸的干物質(zhì)和氮流量間差異不顯著;飼喂Zn-Met可顯著提高進(jìn)入十二指腸內(nèi)微生物氮和蛋氨酸流量,并有助于提高綿羊回腸對(duì)氮的吸收率。不同鋅源對(duì)綿羊瘤胃食糜和瘤胃微生物的氨基酸組成無顯著影響,對(duì)進(jìn)入十二指腸的氨基酸組成有較大影響,其中Zn-Met組十二指腸食糜Glu、Val、Ile、Leu、Arg的含量都比對(duì)照組和ZnO組降低,而Gly、Cys、Met、Tyr和His都比對(duì)照組和ZnO顯著提高,說明Zn-Met具有一定的過瘤胃功能。近年來,人們利用鋅蛋白鹽和氧化鋅在反芻動(dòng)物上進(jìn)行了一些試驗(yàn)。在羔羊飼糧中添加鋅蛋白鹽補(bǔ)充鋅,鋅在羔羊體內(nèi)的存留率高于添加氧化鋅,差異顯著(Lardy,1992)。Spain等(1993)在乳牛上利用氧化鋅和1/2氧化鋅+1/2鋅蛋白鹽進(jìn)行了20周泌乳試驗(yàn),在乳產(chǎn)量和體細(xì)胞計(jì)數(shù)上未見到差異。然而,根據(jù)其體細(xì)胞計(jì)數(shù)的變化和奶樣的細(xì)菌培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)飼以鋅蛋白鹽的乳牛其新發(fā)生乳房感染率要明顯少于飼以氧化鋅的乳牛(P<0.05)。在Spears(1996)對(duì)生長(zhǎng)和育肥閹牛所進(jìn)行的試驗(yàn)中,閹牛被分別進(jìn)行以下處理:①不補(bǔ)鋅;②補(bǔ)25mg/kg的氧化鋅;③補(bǔ)25mg/kg的鋅蛋白鹽;試驗(yàn)分生長(zhǎng)期(84d)和育肥期(84～112d),基礎(chǔ)日糧中包括玉米青貯。結(jié)果表明,補(bǔ)鋅明顯提高了閹牛的日增重,不同鋅源對(duì)閹牛的生長(zhǎng)沒有明顯影響,但飼以鋅蛋白鹽的牛飼料利用效率較高。當(dāng)育肥期內(nèi)閹牛被飼以高玉米含量的日糧時(shí),補(bǔ)飼鋅蛋白鹽飼料利用率高于補(bǔ)飼氧化鋅的牛(P<0.07)。全期內(nèi)閹牛日增重和料肉比在各組間差異不顯著,但補(bǔ)鋅蛋白鹽組要好于其它兩組。已有的氨基酸鋅螯合物多為將幾種金屬元素復(fù)合而非單一使用。Manspeaker等(1987)曾利用40頭初產(chǎn)荷斯坦青年母牛對(duì)氨基酸鋅螯合物進(jìn)行了試驗(yàn),在補(bǔ)添的氨基酸鋅螯合物中包括鐵、錳、銅、鋅以及鉀和鎂。試驗(yàn)期從產(chǎn)前30d直到下一次妊娠。結(jié)果表明補(bǔ)氨基酸鋅螯合物的青年母牛其腺周纖維化(一種導(dǎo)致產(chǎn)后子宮內(nèi)膜組織無法正常再生的病理變化)的比例(10%)明顯低于對(duì)照組青年母牛(58%)。飼以螯合礦物質(zhì)的青年母牛其卵巢活性升高,而胚胎死亡率降低。Kropp(1990)報(bào)道了初產(chǎn)肉用青年母牛補(bǔ)飼氨基酸鋅螯合物后對(duì)其繁殖的影響。將青年母牛在產(chǎn)犢后70d進(jìn)行同期發(fā)情處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn),補(bǔ)飼氨基酸鋅螯合物的青年母牛其發(fā)情率和妊娠率明顯提高(P<0.05)。在整個(gè)配種季節(jié)其妊娠率沒有差異,但飼以氨基酸鋅螯合物的青年母牛其妊娠的時(shí)間比飼以無機(jī)礦物質(zhì)的要早。Gengelbach(1990)曾研究了補(bǔ)飼氨基酸鋅螯合物對(duì)放牧在受內(nèi)寄生菌感染高羊茅草草場(chǎng)上的肉牛生長(zhǎng)的影響。在對(duì)36頭生長(zhǎng)閹牛進(jìn)行的168d試驗(yàn)中,不同處理間的日增重相近。Johns等(1991)利用剛斷奶的犢牛進(jìn)行試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)補(bǔ)給氨基酸鋅螯合物的復(fù)合物對(duì)犢牛增重沒有影響。3有機(jī)鋅在反液壓系統(tǒng)中的生物利用率Heinrich等(1983)的研究報(bào)道蛋氨酸鋅中的蛋氨酸部分在很大程度上不被瘤胃微生物所降解,根據(jù)其所繪微生物生長(zhǎng)曲線,在模擬瘤胃環(huán)境條件下蛋氨酸鋅在96h后仍不能被微生物利用。美國Zinpro公司曾用體外法評(píng)定其產(chǎn)品Availa-Zn(蛋氨酸鋅)在瘤胃中的穩(wěn)定性,所做的3個(gè)試驗(yàn)結(jié)果都表明氨基酸螯合物在模擬瘤胃環(huán)境下是穩(wěn)定的,瘤胃通過率都達(dá)到90%以上。Ward等(1992)報(bào)道飼喂蛋氨酸鋅的牛瘤胃中可溶性鋅的濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于飼喂相同濃度的硫酸鋅或氧化鋅。Kennedy等(1993)曾比較了鋅多糖絡(luò)合物和氧化鋅在閹牛瘤胃中的分布,當(dāng)把瘤胃內(nèi)容物分為無細(xì)胞相、微生物相和顆粒相3部分時(shí),飼以鋅多糖的閹牛3部分的鋅濃度均高于飼以氧化鋅的閹牛。Gibson等(1988)在母牛日糧中添加蛋氨酸鋅,瘤胃液NH3-N水平提高,原蟲數(shù)量有增加趨勢(shì)。李麗立等(1994)在山羊的研究報(bào)道,飼喂蛋氨酸鋅時(shí)瘤胃內(nèi)NH3-N濃度顯著降低(P<0.05),鋅元素濃度較氧化鋅組低(P<0.05),pH值相似,揮發(fā)性脂肪酸含量各組間無顯著差異。綿羊的試驗(yàn)研究結(jié)果表明,飼喂不同鋅源對(duì)綿羊瘤胃液pH和NH3-N無顯著影響,但各組羊瘤胃液NH3-N濃度在飼喂后變化趨勢(shì)有所不同,氧化鋅組在上午飼喂精料后2h和下午飼喂精料后1h達(dá)到高峰。而蛋氨酸鋅組試羊在上午飼喂精料1～4h瘤胃液NH3-N持續(xù)下降,且變化平穩(wěn),說明蛋氨酸鋅在綿羊瘤胃內(nèi)較穩(wěn)定(王洪榮,1998)。以上研究結(jié)果表明蛋氨酸鋅在瘤胃內(nèi)仍保持完整,并且與飼料顆?；蛭⑸锝Y(jié)合成不溶性復(fù)合物的量很少。目前測(cè)定有機(jī)鋅的生物利用率,通常以硫酸鋅或氧化鋅作為標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)將近年來國內(nèi)外有機(jī)鋅在反芻動(dòng)物中的生物利用率列表如下(見表2)。綜上所述反芻動(dòng)物有機(jī)鋅利用率測(cè)定結(jié)果有很大差異,主要因?yàn)樵诿恳粋€(gè)研究中有著大量的因素影響測(cè)定結(jié)果,這些因素包括:①有機(jī)鋅產(chǎn)品質(zhì)量;②研究中所采用的反映指標(biāo)和研究方法;③研究中所用日糧組成和類型;④研究所用動(dòng)物以往的營養(yǎng)水平;⑤研究所用動(dòng)物種類、機(jī)體狀況和當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)水平;⑥測(cè)定的持續(xù)時(shí)間;⑦研究中所用礦物質(zhì)的種類、添加水平和級(jí)別(食品級(jí)、飼料級(jí))。5有機(jī)鋅的代謝關(guān)于有機(jī)鋅的作用模式尚不清楚。已有的假設(shè)認(rèn)為,有機(jī)鋅的益處在于它們?cè)诹鑫负驼嫖覆槐环纸舛艿诌_(dá)小腸,但是沒有證據(jù)表明有機(jī)鋅可以完整到達(dá)小腸,因?yàn)檫@種證據(jù)很難獲得。就表觀吸收、組織和血液的濃度而言,很少有證據(jù)表明有機(jī)鋅比無機(jī)鋅的利用率高得多。而且單純以吸收上的差異來說,并不足以抵消有機(jī)鋅較高的成本。因此有機(jī)鋅的有益作用不在于其被動(dòng)物機(jī)體吸收的數(shù)量,而在于其被吸收的形式或者說其在動(dòng)物體內(nèi)的活性。一定的絡(luò)合或螯合鋅可能會(huì)刺激一定的生化反應(yīng)過程,有機(jī)鋅可能和無機(jī)鋅進(jìn)入體內(nèi)不同的代謝池。Neathery等(1972)利用犢牛進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)吸收后的有機(jī)鋅和無機(jī)鋅的代謝不同。在此項(xiàng)研究中他們利用65Zn標(biāo)記的氯化鋅或在牧草生長(zhǎng)中轉(zhuǎn)化到牧草中的65Zn對(duì)飼以缺鋅日糧的犢牛進(jìn)行試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種鋅源的吸收是相似的,然而服用7d后來自牧草的65Zn在犢牛肝、脾、心臟和小腸的沉積比來自氯化鋅的65Zn要高。Spears(1989)在羔羊上的試驗(yàn)表明蛋氨酸鋅和氧化鋅的吸收狀況是相似的,但其吸收后的代謝情況是不同的。目前認(rèn)為有機(jī)鋅(