猪配合饲料中铜和锌的需要量的最新研究进展

■Piet van der Aar金立志

(1.荷兰SFR饲料研究所，Lelysted，荷兰；2.美瑞泰科/美瑞康生物科技公司，广东广州 510080)

在欧洲，猪饲料中铜和锌的含量通常是按照欧盟法律允许添加的最高水平来配制的。这种做法主要是尽可能地避免因为铜、锌缺乏而影响动物健康和生产性能的潜在风险。众所周知，大部分摄入动物体内的铜和锌都将随粪便排出体外，而大多数的动物粪便将会排泄到土地上，从而可能会导致这些铜和锌渗入到地下水之中。欧盟水源法令已经设立的目标是，到2015年使水质达到一个高的标准。而在荷兰，锌和铜的含量是高标准水质所面临的一个瓶颈，因此，科研人员已经开展一系列的研究来评估进一步减少猪饲料中添加铜和锌含量的效果，以达到降低粪便中这些矿物质的水平。荷兰瓦赫宁根大学动物研究院（WUR-LR）和SFR饲料研究所已开展了一系列的研究，来评估进一步降低欧洲的猪饲料中铜和锌含量的可能性。本文主要介绍了相关的最新研究进展。

1 欧盟猪饲料中的铜和锌法定允许最高含量

铜和锌是饲料原料中自然存在的微量矿物质。在猪饲料中，其原料成分通常可提供10 mg/kg的铜和35 mg/kg的锌。剩余部分的铜和锌则以无机或有机的形式添加入配合饲料中。表1列出了欧盟现今允许在猪饲料中添加的铜和锌的最高水平。在荷兰，基于饲料生产商之间达成的协议（PDV），在2002年至2004年期间对这些矿物质的最高水平做出了具体的规定。然而，2004年以后该协议（PDV）被废除，目前荷兰再次按照欧盟的法规来执行。

表1 欧盟和荷兰饲料生产商协会协议对猪饲料中铜和锌含量的标准（mg/kg）

2 铜和锌的作用

铜和锌是多种生物过程中发挥作用的必需微量元素。例如，铜存在于酶和骨胶原中，参与血红蛋白和红细胞的合成。此外，铜还对心脏功能和生殖系统具有作用。由于铜具有促进机体生长的功效（主要在仔猪饲料中），因此常被加入饲料中。饲料中额外添加的铜对肠道内的微生物具有一定的功效。铜对革兰氏阳性菌具有抗菌的功效，如链球菌和梭状芽孢杆菌。而且，研究已发现，饲料中添加180 mg/kg的铜可减少小肠前段大肠杆菌的数量。铜对微生物菌群的有益功效主要与肠道的改变（更长的小肠绒毛）、生长性能和冲刷有关，这可达到与使用抗菌促生长剂（AGPs）相类似的效果。临床上，饲料中减少或缺乏铜最明显的表现是，粪便的颜色变浅和粪便指数较低（由粪便中干物质减少而导致）。

锌在激素代谢和免疫系统的某些酶和DNA的合成中起着重要的作用。缺锌的临床表征是角化不全，这会导致肉眼可见的皮肤损伤。仔猪饲料中高含量的锌，对预防断奶仔猪腹泻和水肿具有积极的作用，而且对生长性能会产生积极的影响。丹麦研究者Foulum对4周龄断奶仔猪进行的一项剂量反应的试验。结果显示，饲料中含有约2 500 mg/kg的锌（来自氧化锌）便开始表现出抑菌的效果。然而，欧盟规定饲料中最高允许使用锌的含量为150 mg/kg，因此，在欧盟没有人会在饲料中添加锌用以抗菌。

3 生长育肥猪对铜的需求量的研究结果

Jongbloed等(2011)对公开发表的65篇文章中的214个试验结果进行了荟萃分析(meta-analysis)，以研究不同水平的铜对三个不同生长阶段（5～25 kg；20～45 kg；＞45 kg)的生长肥育猪的影响，研究中铜的最高使用量为300 mg/kg，而维生素和其他矿物质则保持足量的水平。铜的来源没有区分，数据采用了饲料原料表中的铜的含量值，而不是分析值，详细研究结果见表2。

表2 饲料中铜的含量对不同生长阶段猪的日增重、采食量、料重比的影响

Jongbloed等(2011)得出的结论是，在5～25 kg，饲料中含有152 mg/kg的铜即可达到最佳的生长效果；在5～45 kg的生长阶段，饲料含有134 mg/kg的铜可达到最佳效果。而在20～45 kg和大于45 kg的生长阶段，较高含量的铜反而会降低猪的生长性能。饲料中最佳铜含量的确定取决于表2中所使用的生长性能指标。但是，饲料含量超过175 mg/kg的铜都没有对增长产生任何积极的作用。

4 瓦赫宁根大学动物研究院（WUR-LR）对仔猪的铜需求量研究

Bikker等(2011)研究了饲料中添加0至18 mg/kg（饲料本身含有7 mg/kg的铜）的铜（硫酸铜）对动物机体的影响，同时还进行两组额外的处理组：分别是添加165 mg/kg铜的组和不添加铜而添加500 FTU植酸酶的组。本试验以断奶后0～8周之间的仔猪为研究对象。结果显示，饲料中添加0～18 mg/kg的铜对仔猪的采食量、生长性能和饲料转化率均没有显著的影响。Bikker等（2011）得出的结论是，饲料中7 mg/kg的铜足以避免仔猪铜的缺乏。日粮中饲喂低于25 mg/kg的铜会使动物肝脏中总铜的存储量下降。

该研究结果还发现，高含量（添加165 mg/kg）的铜会提高断奶仔猪的生长性能（见表3），且粪便指数与SFR饲料研究所早先的研究结果相一致（见表4）。但是，Bikker等（2011）观察到，在试验结束后的头两个星期内，饲喂高铜饲料的猪要比饲喂低铜饲料猪的增重低；而且在仔猪断奶至屠宰期的前12周，高铜饲料并不能改善动物的生产性能。荷兰SFR饲料研究所早先进行的研究也证实了这一点。

表3 仔猪饲料中高含量的铜对动物生长性能的影响

表4 饲料中铜的含量对生长育肥猪生长性能的影响

5 荷兰SFR饲料研究所进行的铜对猪生长性能影响的研究

荷兰SFR饲料研究所进行了一系列试验，以研究猪饲料中添加不同水平的铜对猪生长性能的影响（见表4）。同时在猪饲料中仍添加抗生素促生长剂（AGP）。试验结果表明，在仔猪阶段（22～40 kg）的饲料中添加较高含量的铜（175 mg/kg比35 mg/kg）可提高猪生长性能。与低铜添加组相比，饲料中添加较高含量的铜可使动物的日增重提高约30～60 g、日采食量增加约50 g、饲料转化率降低0.5%。但是，在猪群40～80 kg的试验阶段，仔猪阶段（22～40 kg）补充高含量（175 mg/kg）铜的组生长速度反而低于低铜添加组（35 mg/kg），而低铜组在仔猪阶段（22～40 kg）出现的较低增重都可在生长阶段（40 kg至屠宰体重）完全弥补回来（表4）。

低铜添加组在仔猪阶段的粪便的成型度较差（粪便指数平均水平低1点），而且粪便的颜色更浅，固体成分会明显更少。因此，低铜添加组的猪群看起来会更脏，给人一种“不太健康的”印象，但是这不会对生长性能造成影响。

6 有效锌、铜和添加植酸酶之间的关系

Jongbloed等(2010)的研究结果发现，500 FTU植酸酶(酶他富，Natuphos®)可降解释放出0.8 g的可消化磷，与此同时大约可释放出25～30 mg/kg的锌（以等量的硫酸锌为标准）。植酸分子与锌会形成不可溶且难消化的复合物，并沉淀于肠道内。植酸酶可水解这些复合物，并使得其中的锌被机体吸收利用。植酸酶降解释放锌的数量取决于饲料中锌的含量，以及植酸酶水解植酸的数量。Revy等(2004)的研究发现，在给7～16 kg的仔猪饲喂含有110 mg/kg锌的玉米-豆粕型饲料中，添加700 FTU植酸酶（酶他富，Natuphos®）可额外获得32～43 mg/kg的有效锌。由于几乎所有摄入的锌都会随粪便排出，因此，植酸酶可通过减少饲料中所需补充的锌而降低约25～40 mg/kg锌的排泄。

Revy等(2004)以及Jongbloed等（2010）的研究结果均表明，植酸酶几乎对铜的有效性没有任何积极的作用。不过，这些结论是基于对猪血浆中铜和锌的浓度而得出的。如果当铜和锌的代谢相互影响时，我们无法通过动物生产性能的参数来确定植酸酶对铜和锌的影响。Jongbloed等（2010）发现，在饲料中添加植酸酶后铜的消化率提高，但同一时间内测定的血浆铜的含量却有所降低。

7 瓦赫宁根大学动物研究院（WUR-LR）对仔猪对锌的需求量的研究

Bikker等（2011）在断奶后2～8周的仔猪饲料中添加0～100 mg/kg的锌（硫酸锌，配合饲料中已经含有30 mg/kg的锌），以研究仔猪对锌的需要量。他们假定仔猪对锌的需求量为最高，利用体重系数矫正（with extrapolation），从而可推算较重的动物对锌的需要量。

结果发现，添加不同量的锌对动物的粪便指数（成型指数）没有任何影响。然而，饲料中不添加锌（组1）会对动物的皮肤造成损伤（角化不全）。而在饲料中额外添加15 mg/kg的硫酸锌后，试验动物便没有出现角化不全的症状。研究结果还发现，饲料中添加15 mg/kg的锌可以显著提高仔猪的体重（见表5）；但是，进一步增加锌的添加量对仔猪体重和增重以及体重均一性方面没有显著的影响。

表5 饲料中添加不同含量的锌对仔猪生长的影响

Bikker等（2011）的研究结果表明，在断奶后的前6周，为达到最佳的生长性能和健康状况，仔猪对锌的需求量为46～48 mg/kg(见表6)，而在同一时期，以血液参数（最大血清锌和碱性磷酸酶的水平）为依据，仔猪对锌的需求量则为62～70 mg/kg（图中未列出相关数据）。

表6 根据仔猪的最佳生长性能确定的锌需求量

根据本试验的结论，与欧盟150 mg/kg的最高允许水平相比，这将有可能降低猪对锌的使用量。从理论上来说，饲料中添加500 FTU的植酸酶将可产生足够的有效锌，以满足仔猪生长的需求。利用外推法（extrapolation）可以推测，日龄较大猪对锌的需要量。饲料中非常低含量的锌将足以满足日龄较大的猪对锌的需求，因为日龄越大猪采食量越大，从而每日锌的摄入量绝对值也会较高。这个结论与我们过去研究结果和建议一致，即我们根据6个不同试验结果发现，在育肥阶段（＞80 kg体重）的饲料中不添加矿物质预混料（预混料中含有锌）对猪的生产性能没有任何不利的影响。

8 荷兰SFR饲料研究所对猪对锌、铜需要量的建议

根据上述试验结果和其他研究者的数据，荷兰SFR饲料研究所《猪饲料中铜和锌的推荐量》研究项目组对生长猪饲料中锌的需要推荐量达成了共识。饲料中对锌的推荐量定为80 mg/kg，这是饲料原料中的锌和额外添加的锌的总和（见表7）。该推荐量是根据仔猪的血液参数达到最高值，再另外加上10 mg/kg保险值而确定的。

表7 生长猪饲料中锌的添加推荐量（mg/kg）

9 进一步降低猪饲料中铜和锌含量的总结

为了更好地确定猪饲料中铜和锌的添加推荐量，区分猪饲料中添加铜和锌以满足需求与补充铜和锌用于促生长和/或达到抑菌效果之间的概念是非常重要的。

根据荷兰瓦赫宁根大学动物研究院（WURLR）的研究结果，猪对铜和锌的需求量相对较低。标准的断奶仔猪饲料已含有足够的铜来满足机体的需求，而在标准饲料中添加15～20 mg/kg的锌已经足以满足仔猪生长的需求。

如果配合饲料中谷物含量高，那么植物源的植酸就可能较高，而一大部分的锌将会与植酸形成复合物。因此，在这种饲料中可能需要额外补充更多的锌来满足机体的需求。另一方面，如果在饲料中添加植酸酶，即可减轻植酸对锌的结合，减轻的程度与植酸酶的添加量和有效性有关。

Bikker等（2011）的研究结果显示,在断奶仔猪饲料中添加165 mg/kg的铜对仔猪生长具有积极的作用，但这种效果会在后期的生长阶段中被中和。这与荷兰SFR饲料研究所的早先试验结果相一致。在猪料中缓慢逐渐减少铜的添加量，和/或在仔猪料中添加较少的铜可减轻这种效果。根据这些研究结果和目前欧盟的立法，我们得出的结论是，如果是猪群健康，在饲料中添加铜作为促生长剂不会给猪的生产性能带来任何益处。

当使用瓦赫宁根大学动物研究院（WUR-LR）的仔猪结果推算日龄较大的猪（尤其是50 kg以上的猪）的需要量时，并不会显得不切实际，因为这些中大猪的采食量较高，几乎没有任何必要额外添加锌以满足猪的需要。

目前根据这些对生长猪的研究结果和以往的研究数据，我们把锌的总的需要量推荐为80 mg/kg，这个推荐量是饲料原料中的锌和额外添加锌的总和。

高浓度的铜和锌具有抗菌和抑菌的作用，这可有助于控制断奶仔猪腹泻。但是欧盟法规不允许使用高剂量的铜和锌。因此在控制断奶仔猪腹泻方面需要采用其他措施。

在欧洲国家和世界范围内，地下水中铜和锌的含量将会变得越来越重要。因此，如果没有必要，猪饲料中不过量添加铜和锌是非常有意义的，并且仅在断奶仔猪饲料中添加铜和/或锌。