日粮中添加低铜对断奶仔猪生长性能、抗氧化功能及组织器官铜沉积量的影响

2021-10-14晏家友李书伟汤文杰邝声耀

中国饲料 2021年19期

晏家友，刁慧，李书伟，汤文杰，邝声耀

（1.四川省畜牧科学研究院，四川成都610066；2.动物遗传育种四川省重点实验室，四川成都610066；3.四川省畜科饲料有限公司，四川成都610066；4.畜禽生物制品四川省重点实验室，四川双流616200）

铜是动物机体必需的一种微量元素，其不仅可以以辅助因子的形式参与体内酶的组成和活化，而且可以通过酶的活性中心或以激活剂的形式，影响动物的造血功能、生长发育以及免疫和抗氧化能力等（晏家友等，2016；Zhao等，2014）。以植物性原料为主的饲料中铜的含量不足，必须要在饲料中额外补充才能满足动物机体对铜的营养需要。目前，无机铜（如硫酸铜和碱式氯化铜等）是饲料中铜的主要补充形式，但是由于其生物学利用率低，高水平添加是普遍现状。研究表明，饲料中添加高水平的无机铜，对动物自身、生态环境以及动物产品的安全都构成了极大的威胁（李志惠等，2019；Yazdankhah等，2014）。因而在实现满足动物营养需要，改善饲料品质等预期目标的前提下，应采取积极措施减少饲料中微量元素的用量。我国农业农村部发布的《饲料添加剂安全使用规范》（第2625号公告）规定，仔猪（≤25 kg）配合饲料中铜的最高限量（包含饲料原料本底值）为125 mg/kg，生长肥育猪（＞25 kg）为25 mg/kg。因此，本试验旨在研究日粮中添加低水平柠檬酸铜、硫酸铜或碱式氯化铜对断奶仔猪生长性能、血清抗氧化酶活性及组织器官铜沉积量的影响，为实际生产中铜源的选择和应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计选用21日龄断奶、健康、平均体重（6.82±0.34）kg的杜×长×大仔猪64头，按体重和性别一致原则，随机分为4个处理，每个处理4个重复，每个重复4头猪。对照组饲喂基础日粮，试验组分别在基础日粮中添加20 mg/kg硫酸铜、碱式氯化铜或柠檬酸铜，均以铜计。预试期3 d，正试期28 d。

1.2 试验材料试验所用柠檬酸铜由四川省畜科饲料有限公司生产，铜含量为34.5%～36.7%；硫酸铜（铜含量≥25.1%）和碱式氯化铜（铜含量≥58.1%）均从市场采购。

1.3 试验日粮试验日粮参照NRC（2012）《猪的营养需要》和《中国饲料成分及营养价值表（2020）》配制。日粮组成及营养水平见表1。

表1 日粮组成及营养水平（风干基础）

1.4 饲养管理仔猪饲养试验在西南大学开展。猪舍舍温控制在25～28℃，相对湿度控制在50%～70%。仔猪在断奶后最初3 d内限量饲喂，3 d后自由采食。试验期间仔猪自由饮水。每隔3 d对猪舍进行喷雾消毒1次。仔猪免疫程序及其他饲养管理按常规进行。

1.5 样品采集试验结束后，从每个重复随机选取1头公猪，前腔静脉采血10 mL，于室温下静置0.5 h，2000 r/mim离心10 min，制备血清，于-20℃冷冻保存，用于测定抗氧化酶活性。然后将其屠宰，并取肝脏和肾脏样品各2 g，液氮处理后，于-20℃冰箱冷冻保存，用于测定铜沉积量。

1.6 测定指标与方法

1.6.1 生长性能试验开始和结束时，分别对每头仔猪进行空腹称重。试验期内，以重复为单位，记录投料量和剩料量（余料量+损耗量），采食量=投料量－剩料量。根据平均日增重（ADG）和平均日采食量（ADFI）计算耗料增重比（F/G）。

1.6.2 血清抗氧化酶活性血清抗氧化酶测定指标包含铜蓝蛋白（CER）和铜锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）。血清CER和Cu/Zn-SOD活性按照南京建成生物工程研究所生产的试剂盒说明书进行测定，使用的主要仪器为UVIKON XS紫外-可见分光光度计。

1.6.3 组织器官铜沉积量组织器官铜沉积量指标包括肝脏和肾脏中铜含量，按照《食品安全国家标准食品中铜的测定》（GB 5009.13-2017）中第二法进行测定，使用的仪器包含原子吸收分光光度计和电子天平等。

1.7 统计分析利用SASV8软件包编程进行数据统计分析。试验结果以“平均值±标准差”表示。试验数据采用One-Way ANOVA检验，组间差异进行Tukey多重比较。以P<0.05为差异显著判断标准。

2 结果与分析

2.1 日粮中添加低铜对断奶仔猪生长性能的影响由表2可知，柠檬酸铜组、硫酸铜组或碱式氯化铜组与对照组相比，仔猪ADG、ADFI和F/G均无显著差异（P>0.05）。但是，柠檬酸铜组仔猪ADG、ADFI和F/G较其他组更优。

表2 日粮中添加低铜对断奶仔猪生长性能的影响

2.2 日粮中添加低铜对断奶仔猪血清抗氧化酶活性的影响由表3可以看出，柠檬酸铜组、硫酸铜组或碱式氯化铜组与对照组相比，仔猪血清CER活性分别提高27.77%（P<0.05）、13.21%（P<0.05）和19.41%（P<0.05），仔猪血清Cu/Zn-SOD活性分别提高26.39%（P<0.05）、16.94%（P<0.05）和20.94%（P<0.05）。

表3 日粮中添加低铜对断奶仔猪血清抗氧化酶活性的影响

2.3 日粮中添加低铜对断奶仔猪组织器官铜沉积量的影响由表4可以看出，柠檬酸铜组、硫酸铜组或碱式氯化铜组与对照组相比，仔猪肝脏和肾脏铜沉积量均无显著差异（P>0.05）。但是，柠檬酸铜组仔猪肝脏和肾脏铜沉积量较其他组更高。

表4 日粮中添加低铜对断奶仔猪组织器官铜沉积量的影响mg/kg

3 讨论

柠檬酸铜是我国农业农村部发布第162号公告批准在断奶仔猪饲料中使用的一种新型有机铜源。郭志强和胡海强（2021）研究结果表明，饲粮中添加20 mg/kg柠檬酸铜可以促进肉兔生长，其作用效果与添加150 mg/kg硫酸铜相当。Yan和Zhang（2015）研究结果表明，在断奶仔猪日粮中添加20 mg/kg柠檬酸铜与添加180 mg/kg硫酸铜具有类似的促进仔猪生长的效果。本试验研究结果显示，在日粮中添加20 mg/kg柠檬酸铜可以改善仔猪的生长性能，但是与添加20 mg/kg硫酸铜或碱式氯化铜相比，仔猪生长性能差异并不显著。表明在日粮中添加低剂量的柠檬酸铜不会影响仔猪的生长性能。这就为实际生产中，应用低水平柠檬酸铜替代高水平无机铜来提供仔猪所需的铜元素提供了新思路。

铜是铜蓝蛋白和铜锌超氧化物歧化酶的重要组成部分，而铜蓝蛋白和铜锌超氧化物歧化酶是动物体内重要的抗氧化酶，它们可以促进机体的抗氧化能力，维持动物健康。铜蓝蛋白具有结合血清中的铜以及通过自身的亚铁氧化酶活性抑制铁离子产生自由基的功能（Abboud等，2000）。铜锌超氧化物歧化酶能够抑制细胞中超氧阴离子自由基的产生，保护细胞膜的结构和功能（Senthilkumar等，2009）。日粮缺铜，会降低铜蓝蛋白和铜锌超氧化物歧化酶的活性，阻碍抗氧化酶发挥功能，引起机体抗氧化防疫系统受损，导致动物出现氧化应激（Montes等，2014）。王希春和吴金节（2004）研究结果表明，高铜日粮能显著提高断奶仔猪血清铜蓝蛋白和铜锌超氧化物歧化酶的活性。余姮（2009）研究结果发现，在生长肥育猪日粮中使用有机微量元素替代无机微量元素，能够增强组织的抗氧化性能。本试验研究结果显示，在日粮中添加20 mg/kg柠檬酸铜、硫酸铜或碱式氯化铜，可以提高仔猪血清铜蓝蛋白和铜锌超氧化物歧化酶的活性。表明铜对动物机体抗氧化能力的影响，可能与体内铜的浓度和存在形式有关。

铜广泛分布于动物体内，其在消化道内被吸收后进入血液，经过血液循环到达机体各组织器官。张力和柳树青（1994）研究指出，日粮中铜的水平对生长猪肝脏和肾脏中铜的含量影响较大。本试验结果表明，在日粮中添加20 mg/kg柠檬酸铜、硫酸铜或碱式氯化铜，仔猪肝脏和肾脏中铜沉积量从高到低依次为柠檬酸铜、碱式氯化铜和硫酸铜。由此可见，柠檬酸铜在仔猪组织器官中的铜沉积量高于无机铜，这与不同铜源的相对生物学利用率密切相关，但具体原因还需要进一步研究。本试验研究结果还显示，在日粮中添加20 mg/kg柠檬酸铜、硫酸铜或碱式氯化铜，仔猪肝脏和肾脏中铜沉积量差异并不显著。这就提示，当日粮中添加低水平的铜，肝脏和肾脏可能通过最佳方式摄取铜，满足动物对铜的需求，从而减少组织器官中铜的沉积（Kim等，2008；Cater等，2006）。