Holm(1988)和Poulsen(1989)研究发现早期断奶仔猪日粮中添加高剂量的氧化锌可以显著降低仔猪腹泻以来,后来一系列的研究证明高剂量氧化锌对断奶仔猪生长有促进作用(Muirhead等,1992;Hahn和Baker,1993;Corlson等,1999;Hill等,2000),而其它锌源(硫酸锌及多种有机锌如蛋氨酸锌)的高锌并未达到对断奶仔猪促生长和预防腹泻的效果(Ward 等,1996,Li等,2006)。近年来,碱式氯化锌作为一种新的锌源在断奶仔猪中应用已有许多报道,本文对其在断奶仔猪中的应用进行综述。
1. 碱式氯化锌的结构和性质
碱式氯化锌(Tetrabasic zinc chloride,TBZC)是一种稳定的化合物,为白色粉末,难溶于水、溶于酸,在空气中不易潮解,性质稳定,其分子量为551.89,分子式为Zn5Cl2(OH)8·H2O。
碱式氯化锌因其稳定的化学结构和理化性质,以及理想的流散性,已在食品和饲料业中广泛应用。与硫酸锌和氯化锌相比,碱式氯化锌在空气中吸潮率低,难溶于水(见表1);与氧化锌相比,碱式氯化锌更易溶于弱酸和弱碱(表2)。
表1:
碱式氯化锌与硫酸锌和氯化锌溶解性比较
| TBZC
| ZnSO4·7H2O
| ZnCl2
| 吸潮率(%)
| 4.65%
| 36.1
| 126.5%
| 水溶性(g/l)(以Zn含量为准)
| 0.015
| 21.9
| |
资料来源:Micronutrient,2000。吸潮率是在湿度90%,24h条件下测定。
表2:碱式氯化锌与氧化锌溶解性比较
锌源
| Zn
(g/kg)
| 溶解性(%)
| 水
| 0.4% HCl
| 2% 柠檬酸
| 中性柠檬酸铵
| TBZC
| 582
| 2
| 100
| 100
| 100
| ZnO
| 756
| 0.5
| 94
| 70
| |
资料来源:Zhang,2006
在生产碱式氯化锌的过程中,除采用高纯度锌源外,还经过了四道工艺除杂,镉、铅含量低于10ppm,避免传统锌源中(硫酸锌、氧化锌)铁、氧化剂等杂质残留问题,有害物含量极低。碱式氯化锌毒性较低,大鼠急性口服毒性试验表明属于无毒类。M.E.Persia等(2004)报道,小鸡对碱式氯化锌的最小耐受剂量是1720~2115mg Zn/kg,是正常需要量的40~60倍。
2. 碱式氯化锌的的生物效价
锌生物效价(RBV)的评定受试验设计、测定方法和日粮因素的影响(Baker等,1995)。与氧化锌相比,碱式氯化锌的生物利用率要高2~3倍,在低锌日粮中(低于400mg/kg),碱式氯化锌与硫酸锌的效价相近(Cao等,2000;Batal,2001)或略高122%(Coreles,2000)。Mavromichalis等(2001)报道,1500 mg/kg TBZC与3000 mg/kg的Waelz的氧化锌促生长效果相同,据此认为碱式氯化锌(TBZC)的生物效价(RBV)是氧化锌的2倍。Zhang等(2006)测定碱式氯化锌对断奶4周仔猪的生物利用率,与氧化锌相比,依据2周血清锌,4周血清锌、肝脏、肾脏和腿骨沉积锌量,碱式氯化锌的生物利用率(RBV)分别为159%、 125%、128%、 123%和122%(Zhang等,2006)。
3. 碱式氯化锌在断奶仔猪日粮中的应用
以氧化锌为锌源的高锌日粮虽然具有一定的促生长和抗病作用,但实际应用过程中也不断发现其不足,如流动性差、适口性差、杂质(镉、铅等)含量高,给饲料混合、保存和质量造成影响;在高植物性蛋白饲料中容易被络合、生物学效价低、且影响其它养分的吸收利用;高锌容易导致排泄物锌污染等。与上述锌源相比,近年来开发的碱式氯化锌表现出了极大的优越性。
3.1 碱式氯化锌的促生长效果
低剂量的碱式氯化锌具有甚至优于高剂量的氧化锌所产生的促生长效果。 Mavromichalis
等(2001)试验结果表明断奶仔猪日粮中添加1500mg/kg和3000mg/kg的碱式氯化锌(以锌含量计)能达到氧化锌同样的促生长效果,其饲料转化率比氧化锌效果更好,且不受饲料中是否添加抗生素的影响。其中添加含锌量1200~1500mg/kg碱式氯化锌,日增重和料肉比都要比添加含锌量为1500~3000mg/kg的氧化锌效果好,国家饲料工程中心(2005)、Zhang等(2006)试验结果也有类似的结论。
解鹏(2004,2006)认为,高锌与抗菌素或抗生素联合使用对仔猪的生长具有加和作用,碱式氯化锌加抗生素比无抗生素时提高了11.26%。Corless等(2000)对15日龄断奶猪试验,在饲料中添加不同剂量的氧化锌和碱式氯化锌,结果显示,碱式氯化锌提供1500mg Zn/kg,日增重和料肉比都要比氧化锌好。因此断奶仔猪碱式氯化锌的添加量以1200~1500mg/kg为宜。
3.2碱式氯化锌代替氧化锌,提高了仔猪的生产性能
利用碱式氯化锌在仔猪中所做试验的结果。结果表明,以含锌量2250~3000mg/kg的氧化锌为对照,添加1200~1500mg/kg(锌含量)的碱式氯化锌,6个试验结果均为正效应,断奶仔猪平均日增重提高3.5%~8%,饲料转化效率提高2%~7%。试验结果见表3。
3.3 高锌提高仔猪采食量的可能机制
研究与试验结果表明,高锌提高了仔猪采食量。随着日粮锌含量增加,平均日采食量呈二次曲线增长,且碱式氯化锌与氧化锌曲线相近(Mavromichalis
等,2001,Zhang,2006)。表3中列出的6组碱式氯化锌与氧化锌的对比试验中,仅碱式氯化锌与低剂量纳米氧化锌采食量相差较大(14.3%)外,其它没有差异不显著(P>0.05)。
锌是味觉素的组成成分,高锌可以增强味蕾对味觉的敏感性,从而促进采食(计峰等,2003)。动物缺锌时,采食量下降,采食调控因子NPY 水平上升,抑制动物采食(Lee 等,1998)。日粮中添加药理剂量的氧化锌,可以使仔猪胃底腺中 Ghrelin 基因表达显著升高(李习龙,2006),Ghrelin 是一个主要由胃分泌的由 28 个氨基酸残基组成的多肽(Kojima 等,1999),最初发现它主要是通过结合促生长激素分泌受体促进生长激素的分泌,但同时也发现它可以提高动物采食量,并且在一定范围内效果与剂量呈正相关(Asakawa 等,2001)。
3.4 碱式氯化锌的防腹泻效果
高剂量的氧化锌可以显著降低仔猪腹泻(Holm等,1988和Poulsen,1989)。Zhang等(2006)的试验结果表明,随着碱式氯化锌添加量的增加,断奶仔猪腹泻率明显降低,1~2周腹泻率由13.1%降为3.1%,1~4周腹泻率由9.3%降为1.6%。表3结果表明,仔猪饲料中添加1200 mg/kg(Zn含量)的碱式氯化锌比添加2250 mg/kg(Zn含量)的氧化锌防腹泻效果更好。
高锌日粮通过维持肠道菌群平衡和多态性(Katouli,1999)、激活主要病原腹泻因子Serpulina hyodysenteriae溶血素的活性(Depout,1994),达到预防断奶仔猪腹泻的作用。研究表明,碱式氯化锌具有广谱抗菌和收敛作用,能抑制有害细菌和微生物的生长与增殖,减少细菌毒素的产生;收敛肠上皮细胞,减少细胞渗出和液体分泌,修复肠黏膜;促进肠平滑肌和肛门括约肌收缩,减缓肠道蠕动和粪便排出,增加水分的重吸收,达到控制腹泻的作用。
3.5 碱式氯化锌可以持久地改善皮毛外观
在生产实践中,以氧化锌为锌源要达到促生长和防病效果就必须高剂量添加,但高剂量的锌容易造成仔猪毛色苍白和皮肤粗糙,影响外观表现;而相对低剂量的碱式氯化锌不仅可以达到促生长、防腹泻的效果,长期使用还可改善仔猪皮毛外观。
4.结论
断奶仔猪日粮中添加高锌可提高仔猪的日增重,降低腹泻率。3000mg/kg氧化锌可提高仔猪日增重15%~22%(Hahn和Baker等,1993;Hill等,1996),碱式氯化锌以1500mg/kg添加量即达到同样促生长效果。在防腹泻方面,碱式氯化锌具有氧化锌同样的效果,且能使断奶仔猪皮毛外观得到改善。
表3 碱式氯化锌与其它不同锌源在仔猪上的对比试验结果
组 别
| 锌添加量(mg/kg)
| 头数
| 初重
(kg)
| 末重
(kg)
| 平均日增重(g/d)
| 死亡头数
| 日采食量(g/d)
| 料肉比
| 腹泻率
| 碱式氯化锌
| 1218
| 100
| 6.66
| 10.48
| 273
| 1
| 339
| 1.24
| 0
| 氧化锌
| 2250
| 100
| 6.72
| 10.37
| 261
| 2
| 336.5
| 1.29
| 0
| 碱锌与氧化锌比较
|
|
|
|
| 4.60 %
|
| 0.74%
| -3.88 %
|
| 碱式氯化锌
| 1508
| 24
| 11.48±0.24
| 22.28±0.14
| 0.415±0.014a
| -
| 0.765±0.006
| 1.84±0.07
| -
| 氧化锌
| 3000
| 24
| 11.63±0.33
| 22.04±0.36
| 0.400±0.001a
| -
| 0.753±0.001
| 1.88±0.01
| -
| 蛋氨酸锌+硫酸锌
|
|
| 11.92±0.17
| 22.25±0.34
| 0.397±0.006a
| -
| 0.756±0.010
| 1.91±0.02
| -
| 碱式氯化锌与氧化锌
|
|
|
|
| 3.75%
|
| 1.59%
| -2.13 %
|
| 碱式氯化锌
| 1450
| 40
| 8.4
| 19.7
| 451.6
| -
| 640
| 1.4
| 0
| 纳米氧化锌
| 350
| 40
| 7.93
| 17.03
| 365.2
| -
| 547.5
| 1.5
| 0
| 碱式氯化锌与
纳米氧化锌
|
|
|
|
| 23.7%
|
| 14.3%
| -7%
|
| 碱式氯化锌
| 1200
| 18
| 5.99
| 13.07
| 252.9
| -
| 385
| 1.58
| 6.67%
| 氧化锌
| 2250
| 18
| 6.0
| 12.74
| 240.4
| -
| 377.7
| 1.66
| 10%
| 碱式氯化锌与氧化锌
|
|
|
|
| 5.18%
|
| 1.94%
| -5.01%
| -33.3%
| 氧化锌
| 2250
| 22
| 8.6
| 14.7
| 287.9
| -
| 613
| 2.13
| -
| 碱式氯化锌
| 1200
| 22
| 8.6
| 15
| 304.1
| -
| 629
| 2.07
| -
| 碱式氯化锌
| 1500
| 22
| 8.6
| 14.9
| 300.9
| -
| 622
| 2.07
| -
| 碱式氯化锌与氧化锌
|
|
|
|
| 5.63 %
|
| 2.61%
| -2.82%
|
| 碱式氯化锌
| 1392
| 12
| 84.1
| 179.4
| 284
| -
| 390
| 1.37
| 33%
| 氧化锌
| 2250
| 12
| 82
| 170
| 262
| -
| 383
| 1.46
| 37%
| 碱锌VS氧化锌
|
|
|
|
| 8.40%
|
| 1.83%
| -6.16 %
| |
|