氧化锌防治断奶仔猪腹泻机理
锌有“生命之花”的美誉，是重要的微量元素。
1869年，锌才首次被描述为人体必需微量元素。1934年，首次报道锌对大鼠的生长十分必要。
1963年，首次证实锌缺乏症的存在。可能机制包括增加小肠对水和电解质吸收、促进肠上皮细胞再生和增强肠道免疫功能等。在发展中国家，长时间腹泻是造成生长发育迟缓和死亡的重要原因之一。腹泻是缺锌的常见表现，而腹泻会导致营养物质消化不完全，损伤粘膜及其上的转运通道，导致营养素特别是锌的吸收缺乏、同时造成电解质失衡锌流失过多，从而构成一个恶性循环。
而在“后抗生素时代”的畜牧业，氧化锌被认为是防治断奶仔猪腹泻最为有效的方法之一。
1989年，Poulsen最先报告药理剂量的氧化锌(2000-4000mg/kg)用于仔猪防腹泻、促生长.。
有研究报道，药理剂量(2000-4000 mg／kg)的氧化锌可以提高日增重、日采食量和饲料转化效率。
氧化锌的作用机制尚未完全清晰，众多研究认为主要是通过增强肠道屏障功能、提升肠道免疫水平和调节肠道微生物区系等方面发挥作用。
氧化锌防治仔猪腹泻问题
药理剂量氧化锌超过生理水平，断奶2周后，不仅促生长作用减弱，甚至抑制仔猪生长。同时，高剂量氧化锌还带来环境污染和细菌抗性等问题。
氧化锌对环境的污染
有研究报道(郭小权等，2009)，饲喂高剂量氧化锌后，仔猪粪便中锌的含量急剧增加。42d后，3000、2000和1000 mg／kg氧化锌组粪便中锌的含量是100mg/kg氧化锌组的13.6、9.9和4.6倍。动物仅能吸收利用满足正常生理需要的锌，剩下大部分未被吸收的锌最终以粪便的形式排出体外。
在养猪生产中，断奶仔猪饲喂高剂量氧化锌虽然只有几周，但通过粪便形式排出锌的总量却是相当高的，可达到或超过猪肥育阶段所排出锌的总量。可见，如果广泛地使用高锌饲粮，大量锌会随粪便排出而进入土壤并使其累积，从而导致土壤锌污染。
氧化锌引发细菌抗性
饲喂高剂量氧化锌的断奶仔猪易患渗出性皮炎。
从来自8个农场的14头患有渗出性皮炎的仔猪，分离得到耐甲氧西林猪葡萄球菌(MRSH，methicillin—resistant staphylococcus hyicus)，其中一半(14/28)MRSH菌株鉴定出锌抗性基因czrC。
然而，考虑到其高锌排放带来的污染和可能带来的抗性，欧盟也开始计划限制氧化锌的使用。欧洲食品安全局(EFSA，European Food Safety Authority)发布意见(EFSA，2014)，对于猪最高限量150mg Zn/kg。亟待寻找氧化锌的替代物，避免重蹈抗生素滥用的覆辙，维护生猎产业长期利益。
氧化锌减量使用
为了减少氧化锌用量，以降低高锌排放带来的污染、规避可能带来的抗性，许多研究围绕不同锌源和不同形式氧化锌开展。
一、不同锌源对断奶仔猪腹泻作用
1、有机锌
有机锌主要包括多糖锌和蛋白锌，也包括氨基酸络合(螯合)锌等。
有机锌可以防治断奶仔猪腹泻、调节微生物区系和增强免疫应答(Castillo等，2005；Castillo等，2005)。有研究报道(Castillo等，2008)，128头20日龄断奶仔猪分为4组，分别给予0、0.2％甘露寡糖、80 mg Zn/kg有机锌和0.2％甘露寡糖 80mgZn/kg有机锌饲粮5周。结果表明，有机锌可以增加饲料转化率、降低粪便评分、增加回肠空重，配伍甘露寡糖还可降低空肠隐窝深度，但对回肠pH值、短链脂肪酸和免疫球蛋白浓度没有影响。
2、碱式氯化锌
碱式氯化锌(TBZC，tetrabasic zinc chloride)分子式为Zn5cl2(OH)，由于不溶于水，可成为不受饲料复杂组分影响的锌源。
肉鸡饲养试验表明，碱式氯化锌的相对生物学利用率与分析纯的硫酸锌相t同(Cao等，2000；Batal等，2001)。围绕碱式氯化锌在仔猪上的应用效果，Mavromichalis.Baker和张炳坤．呙于明等团队做了一些研究。
但是，无论有机锌还是碱式氯化锌都是以提高锌的生物利用率达到降低用量、减少排放的目的。而且这些报道多是围绕生长性能，对于腹泻报道较少。
所以这些锌源都无法完全替代高剂量普通氧化锌。
二、氧化锌的相对生物学利用率
商品化氧化锌在锌的相对生物学利用率上差异很大。
比较火法生产的低相对生物学利用率(39％)氧化锌和湿法生产的高相对生物学利用率(93％)氧化锌的效果。
36头28日断奶仔猪分为3组，分别给予0、1500和3000 mg Zn/kg湿法氧化锌无抗饲粮21d，增重率和采食量与剂量呈线性相关。同一研究报道，60头28日龄断奶仔猪分为5组，分别给予0、1500 mg/kg火法或湿法氧化锌无抗饲粮21 d，添加氧化锌可以促进生长性能。1周时湿法氧化锌生长快于火法氧化锌，但是2周时趋势减缓。两种锌源都未见对十二指肠、空肠和回肠的隐窝深度、绒毛高度和宽度有影响。同一研究报道，48头21日龄断奶仔猪分为4组，分别给予0、1500 mg/kg火法或湿法氧化锌无抗饲粮17d，添加氧化锌可以促进生长性能，但是两种锌源间无差异。同一研究还报道，60头28日龄断奶仔猪分为5组，分别给予0、1500mg/kg火法或湿法氧化锌饲粮11d，前6d添加氧化锌可以促进生长性能，且湿法氧化锌的增重有比火法更快的趋势，然而全期11d两种锌源间增重并无差异。
无论是否添加抗生素，氧化锌的相对生物学利用率都不会影响其对仔猪的促生长效果。
不同形式氧化锌与断奶仔猪腹泻
不同锌源存在的不足，使得重点回归到氧化锌本身的材料学性质上，通过改变氧化锌的形式来提升效果。
不同形式氧化锌发挥作用的理论基础
氧化锌的抗菌活性主要是源于其表面生成的活性氧(ROS，reactive oxygenspecies)，包括过氧化氢、羟基自由基、单态氧和超氧阴离子等。围绕氧化锌抗菌活性与其材料特性关系.
有研究报道(Sawai等，1996)，使用氧电极检测到氧化锌粉末产生过氧化氢，并使用化学发光法检测到氧化锌粉末表面活性氧的生成，抗菌活性与活性氧生成能力相关。同一研究团队报道(Sawai等，1998)，过氧化氢是氧化锌对大肠杆菌发挥作用主要因素之一。有研究报道(Applerot等，2009；Lipovsky等，2009)，使用电子自旋共振(ESR，electron-spin resonance)或称电子顺磁共振(EPR，electronparamagnetic resonance)检测发现，氧化锌水悬液产生活性氧，主要是羟基自由基和单态氧。
有研究报道(Li等，2012)，氧化锌和二氧化钛一样，可以产生全部三种活性氧(羟基自由基、单态氧和超氧阴离子)，而其他金属氧化物只能产生少数的一两种，甚至不产生活性氧。而提高氧化锌浓度、降低氧化锌粒径和增大氧化锌比表面积可以提高氧化锌的作用效率。
有研究报道(Sawai等，1996)，测定细菌生长过程中的电导率发现，氧化锌粉末粒径的增加会降低其抗菌活性。对金黄色葡萄球菌的抑菌活性略低于大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌和枯草芽孢杆菌。这种变化与细菌的形状有关，但与细胞壁结构等性状无关。氧化锌粉末的抗菌活性还随制备温度升高而降低，相比氧化镁和氧化钙，氧化锌的这种降低更大。这种抗菌活性的降低可能与制备过程中高温对氧化锌粉末表面稳定性的影响造成的。
有研究报道(Yamamoto等，1998)，测定细菌生长过程中的电导率发现，生理盐水中氧化锌的抗菌活性随着氧化锌粉末浓度升高而增强。对大肠杆菌，氧化锌的抗菌活性与氧化锌粉末的比表面积相关，而与氧化锌粉末的晶型和晶格无关；而对金黄色葡萄球菌，氧化锌的抗菌活性与氧化锌粉末的性状均无关。而且发现氧化锌的抗菌活性源于氧化锌粉末表面生成的过氧化氢。有研究报道(Yamamoto，2001)，测定细菌生长过程中的电导率发现，氧化锌的抗菌活性随着氧化锌粉末粒径降低而增强。对金黄色葡萄球菌的抗菌作用与对大肠杆菌相似，但是粒径对金黄色葡萄球菌的作用弱于大肠杆菌。
如何降低氧化锌粒径和增大氧化锌比表面积成为研究的主要目标。这就产生了纳米氧化锌和氧化锌．天然硅酸盐矿物复合物等不同形式的氧化锌品种。
参考：李治学《新型氧化锌对断奶仔猪生产性能和肠道功能的影响》
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