无抗环保呼唤下药理剂量氧化锌的应用研究进展

王银东（广州智特奇生物科技股份有限公司）



无抗环保呼唤下药理剂量氧化锌的应用研究进展

王银东（广州智特奇生物科技股份有限公司）

王银东，自2005年博士毕业于华中农业大学以来，一直从事饲料添加剂的技术研究与服务工作，发表论文40余篇，获省市级科技进步奖多项。

尊敬的客人，大家下午好！感谢大会组委会给我这个机会，能把我们这几年做的一些工作在这里跟大家做一下交流和分享。我在广州智特奇生物科技股份有限公司一直从事市场技术服务工作。现在大家对无抗和环保关注的非常多，而且国家也在关注，这关系到民生问题。我从以下几个方面进行介绍。

1　为什么仔猪腹泻倍受关注

仔猪腹泻已经谈了很多年，关于它的研究也很多。我个人认为原因有3个方面：①养猪的问题——效益，仔猪腹泻会不会对生产成绩有影响？在养殖生产中，有可能一些因素没有做好，猪就容易腹泻；②养猪人的问题——面子，如果猪养得好，没有发生腹泻，大家就会觉得这很好，但实际上猪发生轻微的腹泻对生长并没有影响；③猪的问题——品种，育种工作者对此也做出了很多。

解决腹泻的手段主要有几个方面：①管理，这是最基本的，可通过改善环境、营养和预防；②药物，目前中国还在使用，但未来会被禁止；③氧化锌，目前是全球公认的控制腹泻的一种手段，并且应用高剂量的氧化锌，如果不使用氧化锌，目前来看腹泻肯定控制不住。近年来，国家开始控制氧化锌的使用量。

环境方面，环境差肯定容易发生腹泻，就像人一样，受冻受凉就容易发生腹泻。

药物方面，据统计，2010年，63 000 t抗生素用于畜牧。当然，抗生素对畜牧业的发展做出了巨大贡献。但现在人们开始逐渐关注产品的品质，更关注生活的环境。2006年欧盟开始禁止使用抗生素，美国FDA拟2017年开始禁止使用，韩国将于2018年7月禁止。中国也推出了一些举动，2015年9月发布公告，禁止使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星和诺氟沙星4种抗生素。2015年12月明确禁用氨苯胂酸、洛克沙胂、硫酸粘杆菌素、杆菌肽锌和硫酸粘杆菌素预混剂、喹乙醇等抗生素，并提出2年后将讨论禁用吉他霉素、维吉尼亚霉素等抗生素。

禁用以后该怎么办？氧化锌是公认的解决腹泻方法之一。药理剂量的氧化锌就是高剂量的氧化锌，添加后可以有效控制仔猪腹泻。

氧化锌的可能作用机制：①修复肠道黏膜上皮细胞，维持黏膜健康；②抑制、杀死有害微生物和细菌；③促进生长因子的合成和分泌；④提高消化酶的活性，提高采食和增重。

2　药理剂量氧化锌的作用

2.1保护完整的消化道结构

很多研究报道，在早期添加高剂量氧化锌可以提高仔猪的生长，但一定是在早期。如果时间久了，毕竟是矿物质，添加太多会有不良影响。很多研究也证实了高剂量的氧化锌可以改善肠道黏膜结构。

2.2改善乳仔猪的生产性能

高剂量的氧化锌可以提高酶的活性，促进生长因子的合成，有很多报道也证明对仔猪生长有促进作用。我们公司也做了试验，对比普通锌和高剂量锌的功效，在断奶后一周添加，发现高剂量的锌可促进仔猪的生长，但在后期添加就没有效果。

2.3增强免疫功能

添加高剂量的氧化锌可以增强免疫功能，当然也有报道认为没有显著的影响。

3　氧化锌在多个国家中的应用标准

3.1中国的标准

中国农业部第1224号公告，仔猪断奶后2周以内，锌的添加水平为2 250 mg/kg，换算成氧化锌的量，每吨饲料中添加约3 kg，各个饲料厂严格按照这个标准添加。

3.2美国的标准

在美国，断奶日期一般在第18～20天。在断奶后3周内，氧化锌的使用水平为2 500 mg/kg～3 000 mg/kg，在断奶开始时使用水平为3 000 mg/kg，随着年龄增大其使用水平开始下降。氧化锌的应用方案如下：①在开口料中氧化锌的水平为3 000 mg/kg；②在仔猪6 kg～8 kg阶段，氧化锌水平降到2 500 mg/kg；③在仔猪8 kg～11 kg阶段，氧化锌水平降到2 000 mg/kg。美国的猪场环境较好，整体的腹泻率并不高。在美国，添加氧化锌的主要目的是促进仔猪生长。

3.3欧盟和日本的标准

在欧盟，氧化锌的添加量不超过250 mg/kg。日本规定猪在不同阶段锌的最高添加量为120 mg/kg。最近，关于氧化锌的替代品，欧盟出现的一些产品到中国销售，但由于锌的添加标准不一样，结果不是很理想。

1989年，丹麦发现在日粮中添加锌可显著促进断奶仔猪的生长，提高机体的免疫功能。自此以后，国内外大量试验表明，仔猪日粮中添加适量高氧化锌可有效防治仔猪早期断奶应激综合征，降低断奶仔猪腹泻率等益处。

高剂量氧化锌这么好，为啥要控制高锌？

4　日粮药理剂量氧化锌的危害

4.1对环境造成的严重污染

在体内，锌主要通过肠道排泄。粪中的锌大部分来自日粮中未被吸收的外源锌，粪中锌的水平可达到1 693.26 mg/kg，这个量非常高。这么高浓度的锌会导致土壤污染，土壤将不再具有可耕性。

4.2仔猪产生高锌的依赖性

当长期使用加锌的饲料后停止使用时，会导致发生腹泻。

4.3高锌对生长的不利方面

高锌会造成仔猪皮肤苍白、被毛粗乱卷曲等现象。

4.4对其他微量元素的影响

添加高锌必然会打破原有各种元素的平衡，影响其他元素的吸收。

4.5对内脏器官的不良影响

从环保出发，高锌会造成环境污染。从未来的发展趋势来看，会逐渐禁止高剂量氧化锌的应用。禁止高锌在养猪生产上的应用肯定会引发仔猪腹泻，那如何解决？目前有不少替代高锌的研究，国内外现在有3种方案：①纳米氧化锌，不是真正意义上的纳米，其容易被胃酸降解；②微孔氧化锌，通过一些工艺让氧化锌多孔，增加表面积，但更容易被胃酸降解；③包膜氧化锌，因为氧化锌需要到达肠道才能起作用，但普通的氧化锌大部分会在胃部损失，而包膜氧化锌可以通过胃部到达肠道。

5　包膜氧化锌的开发研究

5.1高剂量氧化锌的作用位点与形成

添加的锌必须以分子态形式才能发挥作用，离子态没有效果。因为其他形式的锌源，如硫酸锌、氯化锌等在防止仔猪腹泻方面的效果很差。

5.2高剂量氧化锌过胃后到达肠道的比率

图1　在不同pH猪胃液中氧化锌的最大溶解度研究结果

氧化锌进入胃后，与胃液接触，大部分变成离子态，很少一部分进入小肠中。那么高锌日粮到底有多少氧化锌到达肠道中发挥着应有的高效作用呢？

5.2.1试验一：在不同pH猪胃液中氧化锌的最大溶解度研究

试验将胃液pH调为2.5、3.5、4.5，添加不同剂量的氧化锌，研究结果见图1。在相同pH下，随着氧化锌添加剂量的增加，氧化锌溶解量增加，而溶解率逐渐变小；当猪胃液pH=2.5时，氧化锌的最大溶解度范围在1 200 mg/kg～1 400 mg/kg；当猪胃液pH=3.5时，氧化锌的最大溶解度范围在700 mg/kg～900 mg/kg，当猪胃液pH=4.5时，氧化锌的最大溶解度范围在250 mg/kg～450 mg/kg。

5.2.2试验二：采食高锌（2 250 mg/kg）日粮后乳仔猪胃肠道中Zn2+、ZnO及总Zn浓度的研究

研究结果见图2，仔猪采食高锌（2 250 mg/kg）日粮60 min时，胃、肠液中Zn2+浓度可达至约900 mg/kg和400 mg/kg；仔猪采食高锌（2 250 mg/kg）日粮60 min时，胃、肠道中ZnO浓度可达至约800 mg/kg 和900 mg/kg ；仔猪采食高锌（2 250 mg/kg ）日粮后，胃肠道总Zn浓度约在800 mg/kg～1 300 mg/kg间；仔猪采食高锌（2 250 mg/kg）日粮60 min时，肠道中分子态ZnO的保留率约为35 %。

5.3包膜氧化锌的稳定性与肠道的释放率

实际上要做到医学上成熟的技术——定点释放，在胃中稳定、释放少，在肠道中能良好地释放。

图2　采食高锌（2250　mg/kg）日粮后乳仔猪胃肠道中Zn2+、ZnO及总Zn浓度的研究结果

为此我们进行了试验三，包膜锌（产品名为智多锌）在不同pH猪胃、肠液中的溶解度研究。研究结果见图3。随着pH的升高，智多锌在胃液中的保留率增大，在仔猪胃部的保留率可达至90 %～95 %；当肠液pH=6.41时，智多锌的释放率为70 %～90 %；pH=7.11时，智多锌的释放率为50 %～60 %。

图3　包膜锌（智多锌）在不同pH的猪胃、肠液中溶解度研究结果

6　应用试验结果

每年我们公司会在一些猪场进行20多项试验。2015年9～10月在广州市汇安丰猪场，试验研究了普通锌和不同剂量包膜锌的效果，结果表明，腹泻率和料肉比都达到了猪场的要求。通过添加包膜锌，不仅减少了锌的用量，而且改善了仔猪的生长性能。

2015年11月在湖北省潜江市田关猪场，对普通氧化锌和2 000 mg/kg、3 000 mg/kg的包膜锌进行了研究，结果发现，添加2 000 mg/kg的包膜锌就可以获得很好的效果。

2015年11月～12月在广州市汇安丰猪场也进行了该试验，发现腹泻率达到了猪场要求，而且改善了猪的生长性能。

包膜锌相对于普通氧化锌有哪些优势呢？

①减少副作用

与使用常规高锌（2 000 mg/kg～3 000 mg/kg）相比，智多锌的添加量少，能延长氧化锌的饲用时间，避免高锌使用给乳仔猪造成的诸多毒副作用的风险，且智多锌能有效改善毛色，改善生长。

②节约资源

智多锌选用的包被材料在肠道环境中崩解，特殊的包被工艺使其主要在小肠中高效释放（肠部释放度＞95 %），实现氧化锌主要在小肠部位消化吸收。

③保护环境

智多锌使用剂量小，大大减少动物粪便中Zn2+的排放，防止土地污染，保护环境。

因此，包膜锌可替代高剂量氧化锌，降低日粮中药理氧化锌的水平。

谢谢大家！□□