日粮中添加纳米氧化锌和氧化锌对断奶仔猪生长性能影响的Meta分析

申远航 张礼根 黄晓灵 高利伟 吕 航 王 众 郑业鲁

（广东广垦畜牧工程研究院有限公司，广东广州 510000）

锌参与机体蛋白质、核酸的合成以及营养物质的代谢，在动物机体生长发育、免疫功能和肠道健康等方面都发挥着巨大的调节作用[1]。NRC（第10版） 《猪的营养需要》规定，断奶仔猪体重在3～10 kg时锌的需要量为100 mg/kg，10～20 kg时锌的需要量为80 mg/kg[2]。诸多研究显示，饲粮中添加高剂量的氧化锌（2 000～3 000 mg/kg）可降低断奶仔猪的腹泻率，缓解仔猪的断奶应激，提高仔猪生长性能[3-6]，所以锌在断奶仔猪生产上大量应用。

氧化锌利用率低，未被吸收利用的锌随粪便排出体外，会造成一定的锌浪费和环境污染[7]，有学者称，粪便中锌含量与饲料中锌含量呈正相关[8]。为减少环境污染的风险，许多国家对日粮中锌的添加量进行了限制。研究吸收率高的新型锌源正成为动物营养界的热点之一。纳米氧化锌是纳米量级（1～100 nm）的新型锌源，具有纳米材料特有的4大效应，即小尺寸效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和表面效应。纳米氧化锌在动物体内可通过被动扩散减少对载体、能量的需要和消耗，提高锌的吸收利用效率，并可降低锌源在饲料中的添加量，改善动物产品品质，提高动物生产性能。目前已有大量研究显示，纳米氧化锌在断奶仔猪保健方面效果显著，具有普通氧化锌无法比拟的性能和优势[9,10]。已有文献使用Meta分析法评价了氧化锌在断奶仔猪生产上的保健效果，但尚无文献对纳米氧化锌在断奶仔猪生产上的保健效果做出评价。本研究全面检索国内外相关临床试验，对纳米氧化锌的保健作用及安全性进行评价，以期为中国养殖业的实践和决策提供参考。

1 材料和方法

1.1 文献检索

为研究日粮中添加纳米氧化锌和氧化锌对断奶仔猪生长的影响，系统检索包括PubMed、Research Gate、中国知网、万方数据库、维普资讯在内的国内外知名、权威数据库公开发表的文献。主要引用中英文语种，确定最终检索词。中文检索字段包括：“纳米氧化锌”“氧化锌”“饲料锌添加”“断奶仔猪生长性能”等；英文检索词包括：“nano zinc oxide”“zinc oxide”“feed zinc addition”“growth performance of weaned piglets”“the growth performance of weaned piglets”。结局指标为平均日增重、日采食量、饲料日增重比、腹泻率，所选文献类型包括期刊、会议论文、学位论文等。

1.2 纳入/排除标准

1.2.1 纳入标准

研究类型：在断奶仔猪日粮中添加纳米氧化锌和氧化锌的随机对照试验或对照试验；研究对象：断奶仔猪；干扰措施：试验组饲喂添加纳米氧化锌的日粮，对照组饲喂添加饲料级氧化锌的日粮。

1.2.2 排除标准

包括以下任一项则排除：对试验组和对照组限制或过量营养水平的研究；同一研究饲喂方案不一致；添加其他锌补充剂；单纯添加纳米氧化锌或单纯添加饲料级氧化锌；重复发表、数据明显有误的文献；只有摘要而无全文的文献。

1.3 资料提取

通过文献筛选，有28篇文献符合标准，排除2项数据重复的研究，排除8篇数据和方法不同的文章，最终纳入18篇文献进行分析，其中有3篇英文文献、15篇中文文献（表1）。所选文献中试验所用日粮全部是玉米豆粕型日粮。

1.4 统计分析

运用Review Manager 5.3软件进行数据分析并绘制相关图表。计数资料用平均值（MD）、95%置信区间（CI）表示，用χ2检验、I2判断各研究间的异质性，如果无异质性（＞0.05，I2＜50%），采用固定效应模型进行分析；反之采用随机效应模型进行分析。并用漏斗图检验其发表偏移，并对研究结果进行敏感性分析。

2 结果

2.1 日增重

18篇文献[11-28]均研究了纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪日增重的影响，＜0.00001，I2=99%，表明这些研究存在异质性，经过敏感性分析，逐一剔除文献后发现其异质性没有得到明显改善。利用随机效应模型进行分析，结果显示，纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪日增重的影响无显著差异［MD=1.95，95%CI（- 8.48，12.38），=0.71］ （图 1）。

表1 纳入文献基本特征

2.2 日采食量

16篇文献研究了纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪日采食量的影响，＜0.00001，I2=97%，表明该研究有异质性，经过敏感性分析逐一剔除文献后，发现其异质性没有得到明显改善。利用随机效应模型进行分析，结果显示，纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪日采食量的影响具有显著意义 ［MD=-9.97，95%CI（- 17.85，2.09），=0.01］ （图 2）。

图1 纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪日增重影响的Meta分析森林图

2.3 料重比

17篇文献研究了纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪料重比的影响，＜0.00001，I2=99%，表明该研究有异质性，经过敏感性分析逐一剔除文献后，发现其异质性没有得到明显改善。利用随机效应模型进行分析，结果显示，纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪料重比的影响无显著差异［MD=-0.03，95%CI（- 0.10，0.03），=0.29］ （图 3）。

图2 纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪日采食量影响的Meta分析森林图

2.4 腹泻率

13篇文献研究了纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪腹泻率的影响，＜0.00001，I2=100%，表明该研究有异质性，经过敏感性分析逐一剔除文献后，发现其异质性没有得到明显改善。利用随机效应模型进行分析，结果显示，纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪腹泻率的影响无显著差异［MD=-0.05，95%CI（- 0.63，0.54），=0.88］ （图 4）。

图3 纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪料重比影响的Meta分析森林图

2.5 敏感性分析与发表偏移检验

分别逐一去除日增重、日采食量、料重比和腹泻率研究的文献，结果无明显差异，证明该研究结果比较稳定。通过观察各结局指标的漏斗图基本对称，说明文献没有明显发表偏移。

图4 纳米氧化锌与氧化锌对断奶仔猪腹泻率影响的Meta分析森林图

3 讨论

在本文纳入的纳米氧化锌和氧化锌对仔猪生长性能影响的研究中，有诸多因素影响导致了研究结果的不一致，如：饲养环境、饲料情况等。本研究对以往研究进行汇总分析后，发现以低剂量的纳米氧化锌替代高剂量的常规氧化锌对断奶仔猪生长性能影响差异不显著，说明低剂量纳米氧化锌和高剂量的氧化锌作用相当。

锌是动物体内第二丰富的微量元素，它不能储存在体内，需要通过饮食摄入以满足生理需要。其参与机体重要的生理功能，包括DNA合成、免疫应答、抗体产生等[27-30]，是众多酶和激素的前体物质。因动物品种、年龄和胃肠道等的差异，锌在动物体内吸收量非常少。纳米氧化锌的独特之处在于尺寸小于100 nm，在高温高压下稳定，因而与大分子的氧化锌相比更易被胃肠道吸收。有研究显示，大分子氧化锌主要存在于肝脏中，而纳米氧化锌有跨越小肠并进一步分配到小肠、血液、脑、肺、心、肾、脾、肠、胃的能力。此外，有学者研究了纳米氧化锌的抗菌机理，即微生物携带的负电荷与金属氧化物携带的正电荷产生“电磁”引力接触，微生物会立即死亡。纳米氧化锌对细菌的特异性作用使之成为理想、无风险的抗菌药物候选者。本研究所纳入的文献中以纳米氧化锌代替相当于其4～10倍剂量的氧化锌，在断奶仔猪日增重、料重比和腹泻率方面的影响差异不显著，也说明饲料中添加低剂量纳米氧化锌和高剂量氧化锌对断奶仔猪的保健作用相当。因此，纳米氧化锌作为常规锌源，在家畜饲养中可以选择应用，其在提高生物利用度、促生长、抗菌和免疫调节等方面有重要作用。

4 结论

综上所述，在断奶仔猪生产中，低剂量的纳米氧化锌可替代高剂量的氧化锌，可达到同样的保健效果，且在提高锌的利用率和解决锌污染问题上优于高剂量氧化锌。由于常规氧化锌价格较低，养殖企业和饲料企业为降低生产成本往往选择使用常规氧化锌，但养殖场如果要改善废水中重金属超标而引起的一系列问题，建议以纳米氧化锌作为断奶仔猪饲料中的锌源。