作者：ValerieKromm, AgatheRomeo
張永剛 譯
導語
眾所周知，斷奶仔豬日糧中的氧化鋅可以提高生長性能并能有效的降低仔豬斷奶后的腹瀉。但是為什么其他形態(tài)的鋅源在控制斷奶仔豬腹瀉上沒有氧化鋅這么有效呢？下面讓我們看一下氧化鋅的抗菌作用。
斷奶仔豬日糧中的氧化鋅
仔豬在斷奶的時候腸道微生物會發(fā)生改變，并且此時仔豬的免疫系統(tǒng)也沒有發(fā)育成熟。此時一些病原菌，如產腸毒素大腸桿菌會趁機入侵、定殖并繁殖，這也是我們常見的斷奶后腹瀉的原因，與之相伴隨的是生長受限。在所有可以利用的飼料添加劑中，氧化鋅是一種非常不錯的選擇。非常清楚的是氧化鋅具有抗菌作用，最近結合基因測序和PCR擴增的研究提出了藥用劑量氧化鋅（3kg/T）對斷奶仔豬腸道微生物作用的新觀點。體外試驗表明，從氧化鋅針對豬腸道中75個菌株的最低抑菌濃度來看，很難從菌株分類起源上找出不同菌株對不同濃度的氧化鋅有敏感度差異性。但是與腸桿菌和乳酸菌相比，嚴格厭氧菌對氧化鋅的最低抑菌濃度表現(xiàn)出了多樣性。與將細菌簡單的分為格蘭仕陽性菌和格蘭仕陰性菌相比，氧化鋅的作用更具有菌種的特異性。在模擬體內的條件下發(fā)現(xiàn)高劑量的氧化鋅會抑制斷奶仔豬胃和空腸食糜中微生物的生長，與其他微生物相比，乳酸菌更容易受高劑量氧化鋅的影響。在仔豬進食含3000mg/kg氧化鋅的日糧時，仔豬腸道菌群的多樣性增加，但是腸桿菌科、埃希氏桿菌屬和乳酸菌的數量會下降。
即使我們已經了解了氧化鋅對斷奶仔豬腸道微生物的作用，但是我們仍然還有很多疑問:
-氧化鋅是如何影響微生物的代謝和健康的?
-氧化鋅對仔豬腸道健康的積極作用僅僅局限于它的抑菌活性嗎?
-不同來源的氧化鋅具有相同的效果嗎?
氧化鋅的作用機理
氧化鋅是非水溶性化合物，但是在低pH值條件下氧化鋅會發(fā)生解離。仔豬胃中的酸性環(huán)境非常弱，再加上仔豬不成熟的消化系統(tǒng)和胃中食糜構成的緩沖體系，氧化鋅在仔豬胃中的解離是非常有限的。氧化鋅一旦解離，解離的Zn2+ 會進入胃腸道。人們一般認為氧化鋅的抗菌活性來自這些解離的鋅離子，解離的鋅離子會與微生物的氨基酸基團互作，然后抑制主動轉運。如果氧化鋅的抑菌活性依賴于解離的有限的鋅離子的話，那么水溶性較高的硫酸鋅會因為解離出更多的鋅離子發(fā)揮更好的抗菌效果。但事實并非如此。最近的研究證實氧化鋅的作用來自于氧化鋅分子。從氧化鋅中解離的鋅離子對氧化鋅抑菌作用的貢獻也是因微生物種類而異但貢獻值非常低。對大腸桿菌來說，解離的鋅離子貢獻的抑菌作用只有15%。
如果氧化鋅對仔豬腸道健康的積極作用僅僅來源于氧化鋅的抑菌作用還是有爭議的。在關于氧化鋅作用機理的眾多假說中，在黑暗環(huán)境中爆漏在紫外光照射下鋅可以產生活性氧自由基，進而對細胞造成嚴重破壞。活性氧自由基包括氧化應激，且活性氧自由基可以引起微生物類脂膜的氧化，進而引起細胞膜組成的改變，這也可以在一定程度上來解釋氧化鋅可以減少病原菌（如大腸桿菌）對宿主細胞的附著。病原菌在上皮細胞上附著的減少可以有效減少腸毒素的分泌。 目前，關于氧化鋅的抑菌機理還不是十分清楚，并且會因細胞的不同作用機理有所差異，但是大家認定的是氧化鋅肯定通過某種特定的機理來發(fā)揮作用。氧化鋅提高腸道健康的作用還要依靠氧化鋅產品顆?；瘜W特性。
并不是所有的氧化鋅都是一樣的
氧化鋅的來源可謂千差萬別。不能用標準化的分析級微量元素來推測飼料級的微量元素。
納米氧化鋅會與常規(guī)氧化鋅有所區(qū)別，飼料行業(yè)會對納米氧化鋅有一定興趣，但是在使用納米氧化鋅之前需要認識到以下幾點：要用正確的分析方法來鑒別；實驗室所得到的樣品是否具有代表性；在動物上的ADME (吸收、分散、代謝、排泄)和毒性研究；對操作工人人身安全和環(huán)境安全的影響以及了解當地法規(guī)是否允許使用。
活性氧化鋅
專利工藝生產的活性氧化鋅--匯鋅(HiZox®)，已經用于動物飼料行業(yè)。專利工藝對氧化鋅的物理化學特性進行了改造，顆粒大小、顆粒形狀和比表面積都得到了改變。微孔狀的匯鋅(HiZox®)的比表面積比常規(guī)氧化鋅增加了10-15倍。微孔使氧化鋅比表面大大增加，表面積得增加大大加大了氧化鋅與腸道微生物的接觸機會，從而增加了微孔氧化鋅的抗菌活性。科學研究也證實了微孔氧化鋅在腸道和食糜中能更高效的控制微生物的生長。
體外抑菌
德國柏林大學開展體外試驗比較了常規(guī)氧化鋅與匯鋅(HiZox®)對病原菌--大腸桿菌(有毛緣的大腸桿菌 PS79/K88/F4 和PS7/K81/F18)生長的抑制作用。在模擬斷奶仔豬胃(pH 4.6)和腸道(pH 6.5)環(huán)境的條件下，匯鋅(HiZox®) 始終表現(xiàn)出比常規(guī)氧化鋅更高的對大腸桿菌生長抑制作用。
在模擬體內環(huán)境中的抑菌作用
優(yōu)化腸道微生物不僅可以減少有害菌，還可以減少其他一些微生物在腸道上的附著。Vahjen等(2012)比較了常規(guī)氧化鋅和匯鋅(HiZox®)對斷奶仔豬胃和空腸食糜中微生物的抑制作用，與常規(guī)氧化鋅相比，匯鋅(HiZox®)對微生物生長的抑制表現(xiàn)出明顯差異。
對小腸微生物菌群的抑制
比利時根特大學的科研團隊(Michiels,2016)在給斷奶仔豬飼喂分別含有110 mg/kg Zn（來自氧化鋅，負對照)；3 kg/T氧化鋅（正對照）；110 mg/kg Zn（來自匯鋅(HiZox®)）和220 mg/kg Zn(來自匯鋅(HiZox®))的四種日糧后測定小腸中大腸桿菌和大腸桿菌群的數量。試驗結果顯示低劑量的匯鋅會有效減少小腸中大腸桿菌和大腸桿菌群的數量。
糞便中大腸桿菌致病因子
在德國柏林大學開展的試驗中 (Vahjen,JAS in press)，分別給斷奶仔豬飼喂四種（負對照，日糧含有110 mg/kg Zn，Zn來自氧化鋅；正對照，日糧含有3 kg/T ZnO；匯鋅組（HiZox®）1，日糧含有110 mg/kg Zn，Zn來自匯鋅；匯鋅組（HiZox®）2，日糧含有220 mg/kg Zn，Zn來自匯鋅）試驗日糧，然后通過PCR來確定斷奶仔豬糞便中總的腸桿菌、埃希氏腸桿菌以及大腸桿菌致病因子數量。負對照組中有一半以上的樣品檢測出大腸桿菌致病因子為陽性，其他三個處理組的樣品中大腸桿菌致病因子陽性檢出的比例要低的多。
糞便微生物菌群
在韓國Dankook University (Choetal, Anim.Sci.Journ.2015)開展的試驗中，分別給斷奶仔豬飼喂不同劑量不同來源氧化鋅的日糧（負對照，Zn只來自預混料中含有的110 mg/kg Zn ；正對照，含有3 kg/T ZnO ；匯鋅(HiZox®)組，保育前期料和保育后期料中分別添加300 mg/kg和200 mg/kg的匯鋅)，然后測定不同劑量和不同來源氧化鋅對斷奶仔豬生長性能、養(yǎng)分消化率、血液生化指標、糞便微生物以及糞便成型分數的影響。試驗結果顯示匯鋅(HiZox®)改變了糞便中乳酸菌/大腸桿菌的比例，從而提高了糞便的成型分數和生長性能。
結 論
降低仔豬日糧中的抗生素和藥用劑量的氧化鋅的使用已經變得刻不容緩。過量添加和長時間使用高劑量的氧化鋅會產生一些列的副作用：重金屬污染，營養(yǎng)拮抗，環(huán)境污染，加速微生物產生耐藥性等。配方師們正在尋找能減少斷奶后消化紊亂的原料和添加劑。在這種情況下可以選擇使用匯鋅(HiZox®)，匯鋅(HiZox®)可以與其他的抗生素替代物結合使用，以一種預防的方式來提高腸道健康，從而降低一些不可持續(xù)方案的使用。（本文節(jié)選自畜牧微品匯，參考文獻略。）
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