锌的生理作用及其对仔猪生长性能和免疫力的影响

韩金凤，彭豫东，付　莹，陈佳亿，李爱科，贺建华*

（1.湖南农业大学动物科技学院，长沙　410128；2.国家粮食局科学研究院，北京　100037）



锌的生理作用及其对仔猪生长性能和免疫力的影响

韩金凤1，2，彭豫东1，付莹1，陈佳亿1，李爱科2，贺建华1*

（1.湖南农业大学动物科技学院，长沙410128；2.国家粮食局科学研究院，北京100037）

摘要：文章通过介绍锌的各种生理功能及锌在动物生理、代谢方面的应用，阐明了锌对仔猪的生长性能和免疫力方面的影响。

关键词：锌；免疫力；仔猪

锌是人与动物所必需的微量元素之一，具有催化、构建、调节3种基本作用，是300多种酶的辅助因子，在代谢、免疫等方面发挥着重要的生理作用。锌参与免疫器官的发育，与机体的免疫功能密切相关，对机体非特异性和特异性免疫有影响。锌是仔猪生长发育所必需的元素，在仔猪免疫系统的发育、稳定和调节中发挥重要的作用，同时机体的健康状况，免疫系统的变化也影响锌的代谢和动物对锌的营养需要［1］。研究表明，在仔猪饲粮中添加氧化锌2 000～4 000 mg·kg-1用来替代某些抗生素，不仅解决了仔猪腹泻的问题，还提高了仔猪的免疫力。目前在仔猪上的应用呈现增长趋势［2］。

1　锌的生理功能

1.1参与多种激素和酶的反应

锌作为多种酶和激素的重要组成成分，在动物体内发挥着重要的作用，当有锌存在时，可使这些酶激活或使其活性升高，如锌参与胸腺嘧啶核苷酸酶、RNA聚合酶和DNA聚合酶等动物体内重要酶的组成［3］。在锌缺乏时，还会造成RNA水平降低。锌在蛋白质生物合成和遗传信息的传递方面都发挥重要的生理作用。

此外，锌还与生长激素、胰岛素等有关，如在胰岛素作用时，可与胰岛素原形成可溶性聚合物，从而保护胰岛素免受其他激素影响，更好的发挥其生理作用。

1.2维持生物膜的结构和功能

研究发现，当锌缺乏时，生物膜会遭到破坏，这是因为锌对生物膜的结构和功能起关键作用，锌本身也是膜蛋白的组成成分；锌还是一种抗氧化剂，可与膜蛋白巯基和磷脂发生作用从而维持生物膜的正常结构和功能，保持其稳定性。当锌与铁竞争性与硫醇发生反应时，相对减少了铁对生物膜的破坏作用［4］。

1.3提高动物机体的免疫能力

锌可以提高机体的免疫能力，对免疫器官有一定的影响。给仔猪饲喂高锌可以增强体内的免疫球蛋白浓度，增加动物机体的免疫能力，降低仔猪的腹泻率。缺锌时，机体内部T淋巴细胞尤其敏感，锌的缺乏将导致免疫器官萎缩，淋巴细胞数目明显下降，机体合成免疫蛋白的数量就会减少，机体抵抗疾病的能力就会减弱，从而使动物产生疾病。适量的锌参与补体反应时，可以加强吞噬细胞和抗体等对机体的防御能力和作用［5］。

1.4与维生素的协同作用

锌与维生素A有协同作用，VA又称视黄醇。在锌存在时，视黄醇脱氢酶才能合成，维生素A就可以在视黄醇脱氢酶的作用下转化为视黄醛。在动物体内补充锌，与维生素A发生协同作用，能够预防动脉硬化，保持视力的正常水平［6］。锌与其他维生素的功能也密切相关，如与维生素C具有协同作用，在动物骨骼的形成中发挥了重要的作用。

1.5影响脑功能

锌可以调节大脑中的一些功能性蛋白；还对大脑中一些神经递质的含量和递质与受体的结合有所影响；可以调节那些与神经传递相关的氨基酸类递质和受体，例如对脑中金属硫蛋白浓度的影响［7］。在动物生长的重要时期，如果体内缺乏锌，就会对大脑产生永久性的不良影响。

1.6能提高动物的繁殖能力

锌在动物繁殖方面，主要是对动物性器官的正常发育产生影响。可以通过调节性激素的分泌和性腺的活性对性器官和性机能有所影响。同时，锌对精子和卵子的数量与质量也会产生影响。在雌性动物体内，锌能影响卵子的形成，影响子宫收缩和黄体功能，并直接影响精子和卵子的结合［8］。在雄性动物体内，锌可通过调节雄性激素代谢水平，直接作用于睾丸间质细胞从而对睾酮的分泌有所影响。

2　锌在动物体内的分布及吸收

锌在动物体的需要和分布差异会因动物的种类、性别、年龄和体重有所差别，但大体上分布是一致的。动物体内的锌主要通过日粮来获得，再通过体内的消化系统来消化吸收。锌吸收的部位则与动物的种类有关。在单胃动物中，锌吸收的主要部位在小肠末端，而反刍动物中锌主要吸收的部位则在真胃和小肠，家禽则主要依靠腺胃和小肠来有效吸收锌。在吸收的过程中，锌则主要以锌离子的形式存在。锌离子是一种亲水性带电离子，在动物机体内不能单纯的以一种被动扩散的方式跨膜转运，其吸收是一个跨细胞吸收的过程。锌在小肠内的跨细胞吸收按Evans提出的锌吸收模式可以概括为三步：肠腔内的锌先穿过小肠黏膜细胞顶膜（刷状缘）进入细胞，接下来两步是个转运过程，锌从小肠黏膜细胞顶膜到基膜的细胞内，再从基膜进入血液的转运过程［9］。被吸收的锌进入血液后，与血液中的血红蛋白结合，通过血液循环进入肝脏、骨骼等其他组织进行消化代谢。当体内锌吸收过多时，体内的平衡机制就会启动，多余的未被分解的锌就会以粪便、尿液、汗液等形式排泄出去，脱落毛发、乳汁也是一种锌的排泄形式，从而恢复体内的锌平衡。

3　锌对仔猪生长性能的影响

据报道，连续14 d给仔猪饲喂一种氧化锌形式的含锌量达3 000 mg·kg-1的开食料，仔猪断奶后体重提高，腹泻减少。周小秋研究表明，提高氧化锌的水平（锌＞1 500 mg·kg-1）有利于断奶仔猪的健康，有利于降低腹泻率，对仔猪的生长有促进作用［10］。Hill等和Jensen等研究表明，在饲粮中分别添加高铜（250 mg·kg-1，硫酸铜）或高锌（3 000 mg· kg-1，氧化锌），对仔猪生长均有促进作用，但在仔猪日粮中同时添加这两种物质，从生长促进方面来说其作用无可加性［11-12］。目前，对高锌日粮对仔猪生长性能影响的研究越来越多，在仔猪生长中的应用也越来越广泛，高锌可以促进动物对营养物质的消化吸收与代谢，可调节食欲，也可抑制微生物在大肠内的发酵，减缓仔猪腹泻，但锌对仔猪免疫方面的作用以及高锌的促生长机理和其使用限量等的研究还尚未成熟［13］。

4　锌能提高仔猪免疫力

现代养猪业中，仔猪早期断奶技术越来越普遍。在仔猪哺乳早期断奶，能提高分娩舍的利用率，降低仔猪的生产成本，可以提高母猪的年产仔数和繁殖率，有效的控制疾病。但在仔猪早期断奶也会对养殖业造成一些不利的影响。在仔猪断奶时期，受到各方面应激的影响（如环境、营养和心理等多方面），常表现为采食量下降、抵抗力下降、饲料利用率降低、消化不良、食欲不振、生长缓慢、腹泻等现象，即仔猪早期断奶应激综合征。高剂量的锌添加在仔猪日粮中，不仅可以增强仔猪免疫力，还可以加强机体内的缓冲能力及保持内分泌系统的稳定，提高断奶仔猪的生长性能，降低其腹泻率，有效地缓解仔猪早期断奶应激综合征的发生［14］。

当仔猪发生断奶应激时，机体的免疫水平和免疫力就会下降，仔猪体内抗体水平就会降低，从而使仔猪的抵抗力减弱。在仔猪日粮中添加适量的锌可以解决这一现象，但当锌过量时则会抑制畜禽的免疫力。因此，有必要对日粮中锌的最适添加量进行深入研究。

目前国内外关于微量元素锌对断奶仔猪肠道黏膜免疫作用影响的研究并不多。黏膜免疫在断奶仔猪免疫中发挥着重要的作用，锌通过味觉素来影响肠道黏膜上皮细胞的结构和功能，从而改善仔猪对营养物质的消化功能。今后应在免疫机理的基础上加强对肠道黏膜功能的研究［15］。

动物饲粮中添加锌可以提高动物机体的免疫能力，提高动物的繁殖能力，减缓仔猪的腹泻率，但是在日粮中添加高剂量的锌是否能提高免疫力，目前尚无明确的研究结果［16］。锌在动物生产性能和免疫方面发挥重要作用，但是锌的添加形式和添加量都会对动物产生不同的影响，例如有机锌和无机锌的添加对动物的研究是否相同，不同氧化态的锌，例如碱式硫酸锌等在饲料日粮中添加时是否也会产生同等的作用。研究不同锌源和不同锌水平对断奶仔猪免疫力的影响对研究锌的营养生理作用和在畜牧生产中的应用具有重要意义。

5　小结

锌作为仔猪所必需的微量元素，添加高剂量的锌能够更好的促进仔猪的健康。但在饲料日粮中添加高剂量的锌也会造成锌资源的浪费，锌会以粪便等形式排泄出去，造成环境的污染。长期饲喂高剂量的锌可能会造成生长缓慢等负面影响。为减少高锌带来的环境污染及对仔猪的负面影响，这就要求必须寻找新的环保型锌源来替代无机高锌，这将是未来锌研究的热点［17］。

［参考文献］

［1］李雪竹.锌对动物免疫器官发育和免疫功能的影响［J］.中国饲料，2005（11）:24-28.

［2］陈玉艳，吕晓惠，金俭.高剂量氧化锌在乳仔猪饲料中的应用［J］.现代畜牧兽医，2014（4）:30-34.

［3］王余丁，赵国先，卢艳敏，等.微量元素锌与畜禽营养研究进展［J］.河北农业大学学报，2002，25（1）:111-114.

［4］韩新燕，郭勇.微量元素锌与动物营养［J］.饲料博览，2000（8）: 26-27.

［5］袁中彪.锌营养与免疫［J］.饲料博览，2000（8）:12-14.

［6］庞全海，张莉，张春有，等.微量元素锌在动物健康及营养中的研究进展［J］.动物医学进展，2002，23（2）:41-43.

［7］杨凤.动物营养学［M］.北京:中国农业出版社，1993.

［8］邓灶福.一水硫酸锌中镉引起柳州黑鸡中毒的实验研究［D］.长沙:湖南农业大学，2005.

［9］徐振华，王立芹，李福昌.微量元素锌的营养研究进展［J］.饲料研究，2006（8）:12-15.

［10］周小秋.断奶仔猪饲粮氧化锌适宜水平研究［J］.饲料研究，1999（3）:32-34

［11］Hahn J D，Baker D H.Growth and plasma zinc responses of young pigs fed pharmacologic levels of zinc［J］.Journal of Animal Science，1993，71（11）:3 020-3 024.

［12］Jensen-Waern M，Melin L，Lindberg R，et al.Dietary zinc oxide in weaned pigs-effects on performance，tissue concentrations，morphology，neutrophil functions and faecal microflora［J］.Research in Veterinary Science，1998，64（3）:225-231.

［13］吴国栋，赵培东，田爱民，等.早期断奶仔猪添加氧化锌试验［J］.上海畜牧兽医通讯，2000（5）:15.

［14］方洛云，邹晓庭，蒋林树，等.不同锌源对断奶仔猪免疫和抗氧化作用的影响［J］.中国兽医学报，2005，25（2）:201-203.

［15］李勇竞，汪以真.断奶仔猪黏膜免疫的营养调控［J］.饲料研究，2004（6）:29-31.

［16］王子旭，佘锐萍，袁莉.锌、硒互作对动物免疫功能的影响［J］.动物医学进展，2003，24（4）:33-35.

［17］吴文平.不同锌源及锌水平对断奶仔猪生产性能和血液生理生化指标的影响［D］.长沙:湖南农业大学，2007.

The Physiological Function of Zinc and Influence on Piglet Growth Performance and Immunity

HAN Jinfeng1，2，PENG Yudong1，FU Ying1，CHEN Jiayi1，LI Aike2，HE Jianhua1*
（1.College of Animal Technology，Hunan Agriculture University，Changsha 410128，China；2.The National Grain Bureau Science Research Institute，Beijing 100037，China）

Abstract：This paper introduced the study of the physiology function of zinc and the effects of zinc on the animal physiology and metabolism，clarifyingthe effect of the zinc on growth performance and immunity of piglets.

Key words：Zinc；immunity；piglet

中图分类号：S816.72；S828

文献标志码：A

文章编号：1001-0084（2016）04-0043-03

收稿日期：2016-03-06

作者简介：韩金凤（1991-），女，河南洛阳人，硕士研究生，研究方向为动物营养与饲料科学。

*通讯作者：教授，博士生导师，E-mail：895732301@qq.com。