王銀東(廣州智特奇生物科技股份有限公司)
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無抗環(huán)保呼喚下藥理劑量氧化鋅的應(yīng)用研究進(jìn)展
王銀東(廣州智特奇生物科技股份有限公司)
王銀東,自2005年博士畢業(yè)于華中農(nóng)業(yè)大學(xué)以來,一直從事飼料添加劑的技術(shù)研究與服務(wù)工作,發(fā)表論文40余篇,獲省市級科技進(jìn)步獎多項(xiàng)。
尊敬的客人,大家下午好!感謝大會組委會給我這個(gè)機(jī)會,能把我們這幾年做的一些工作在這里跟大家做一下交流和分享。我在廣州智特奇生物科技股份有限公司一直從事市場技術(shù)服務(wù)工作?,F(xiàn)在大家對無抗和環(huán)保關(guān)注的非常多,而且國家也在關(guān)注,這關(guān)系到民生問題。我從以下幾個(gè)方面進(jìn)行介紹。
仔豬腹瀉已經(jīng)談了很多年,關(guān)于它的研究也很多。我個(gè)人認(rèn)為原因有3個(gè)方面:①養(yǎng)豬的問題——效益,仔豬腹瀉會不會對生產(chǎn)成績有影響?在養(yǎng)殖生產(chǎn)中,有可能一些因素沒有做好,豬就容易腹瀉;②養(yǎng)豬人的問題——面子,如果豬養(yǎng)得好,沒有發(fā)生腹瀉,大家就會覺得這很好,但實(shí)際上豬發(fā)生輕微的腹瀉對生長并沒有影響;③豬的問題——品種,育種工作者對此也做出了很多。
解決腹瀉的手段主要有幾個(gè)方面:①管理,這是最基本的,可通過改善環(huán)境、營養(yǎng)和預(yù)防;②藥物,目前中國還在使用,但未來會被禁止;③氧化鋅,目前是全球公認(rèn)的控制腹瀉的一種手段,并且應(yīng)用高劑量的氧化鋅,如果不使用氧化鋅,目前來看腹瀉肯定控制不住。近年來,國家開始控制氧化鋅的使用量。
環(huán)境方面,環(huán)境差肯定容易發(fā)生腹瀉,就像人一樣,受凍受涼就容易發(fā)生腹瀉。
藥物方面,據(jù)統(tǒng)計(jì),2010年,63 000 t抗生素用于畜牧。當(dāng)然,抗生素對畜牧業(yè)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。但現(xiàn)在人們開始逐漸關(guān)注產(chǎn)品的品質(zhì),更關(guān)注生活的環(huán)境。2006年歐盟開始禁止使用抗生素,美國FDA擬2017年開始禁止使用,韓國將于2018年7月禁止。中國也推出了一些舉動,2015年9月發(fā)布公告,禁止使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星和諾氟沙星4種抗生素。2015年12月明確禁用氨苯胂酸、洛克沙胂、硫酸粘桿菌素、桿菌肽鋅和硫酸粘桿菌素預(yù)混劑、喹乙醇等抗生素,并提出2年后將討論禁用吉他霉素、維吉尼亞霉素等抗生素。
禁用以后該怎么辦?氧化鋅是公認(rèn)的解決腹瀉方法之一。藥理劑量的氧化鋅就是高劑量的氧化鋅,添加后可以有效控制仔豬腹瀉。
氧化鋅的可能作用機(jī)制:①修復(fù)腸道黏膜上皮細(xì)胞,維持黏膜健康;②抑制、殺死有害微生物和細(xì)菌;③促進(jìn)生長因子的合成和分泌;④提高消化酶的活性,提高采食和增重。
2.1保護(hù)完整的消化道結(jié)構(gòu)
很多研究報(bào)道,在早期添加高劑量氧化鋅可以提高仔豬的生長,但一定是在早期。如果時(shí)間久了,畢竟是礦物質(zhì),添加太多會有不良影響。很多研究也證實(shí)了高劑量的氧化鋅可以改善腸道黏膜結(jié)構(gòu)。
2.2改善乳仔豬的生產(chǎn)性能
高劑量的氧化鋅可以提高酶的活性,促進(jìn)生長因子的合成,有很多報(bào)道也證明對仔豬生長有促進(jìn)作用。我們公司也做了試驗(yàn),對比普通鋅和高劑量鋅的功效,在斷奶后一周添加,發(fā)現(xiàn)高劑量的鋅可促進(jìn)仔豬的生長,但在后期添加就沒有效果。
2.3增強(qiáng)免疫功能
添加高劑量的氧化鋅可以增強(qiáng)免疫功能,當(dāng)然也有報(bào)道認(rèn)為沒有顯著的影響。
3.1中國的標(biāo)準(zhǔn)
中國農(nóng)業(yè)部第1224號公告,仔豬斷奶后2周以內(nèi),鋅的添加水平為2 250 mg/kg,換算成氧化鋅的量,每噸飼料中添加約3 kg,各個(gè)飼料廠嚴(yán)格按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)添加。
3.2美國的標(biāo)準(zhǔn)
在美國,斷奶日期一般在第18~20天。在斷奶后3周內(nèi),氧化鋅的使用水平為2 500 mg/kg~3 000 mg/kg,在斷奶開始時(shí)使用水平為3 000 mg/kg,隨著年齡增大其使用水平開始下降。氧化鋅的應(yīng)用方案如下:①在開口料中氧化鋅的水平為3 000 mg/kg;②在仔豬6 kg~8 kg階段,氧化鋅水平降到2 500 mg/kg;③在仔豬8 kg~11 kg階段,氧化鋅水平降到2 000 mg/kg。美國的豬場環(huán)境較好,整體的腹瀉率并不高。在美國,添加氧化鋅的主要目的是促進(jìn)仔豬生長。
3.3歐盟和日本的標(biāo)準(zhǔn)
在歐盟,氧化鋅的添加量不超過250 mg/kg。日本規(guī)定豬在不同階段鋅的最高添加量為120 mg/kg。最近,關(guān)于氧化鋅的替代品,歐盟出現(xiàn)的一些產(chǎn)品到中國銷售,但由于鋅的添加標(biāo)準(zhǔn)不一樣,結(jié)果不是很理想。
1989年,丹麥發(fā)現(xiàn)在日糧中添加鋅可顯著促進(jìn)斷奶仔豬的生長,提高機(jī)體的免疫功能。自此以后,國內(nèi)外大量試驗(yàn)表明,仔豬日糧中添加適量高氧化鋅可有效防治仔豬早期斷奶應(yīng)激綜合征,降低斷奶仔豬腹瀉率等益處。
高劑量氧化鋅這么好,為啥要控制高鋅?
4.1對環(huán)境造成的嚴(yán)重污染
在體內(nèi),鋅主要通過腸道排泄。糞中的鋅大部分來自日糧中未被吸收的外源鋅,糞中鋅的水平可達(dá)到1 693.26 mg/kg,這個(gè)量非常高。這么高濃度的鋅會導(dǎo)致土壤污染,土壤將不再具有可耕性。
4.2仔豬產(chǎn)生高鋅的依賴性
當(dāng)長期使用加鋅的飼料后停止使用時(shí),會導(dǎo)致發(fā)生腹瀉。
4.3高鋅對生長的不利方面
高鋅會造成仔豬皮膚蒼白、被毛粗亂卷曲等現(xiàn)象。
4.4對其他微量元素的影響
添加高鋅必然會打破原有各種元素的平衡,影響其他元素的吸收。
4.5對內(nèi)臟器官的不良影響
從環(huán)保出發(fā),高鋅會造成環(huán)境污染。從未來的發(fā)展趨勢來看,會逐漸禁止高劑量氧化鋅的應(yīng)用。禁止高鋅在養(yǎng)豬生產(chǎn)上的應(yīng)用肯定會引發(fā)仔豬腹瀉,那如何解決?目前有不少替代高鋅的研究,國內(nèi)外現(xiàn)在有3種方案:①納米氧化鋅,不是真正意義上的納米,其容易被胃酸降解;②微孔氧化鋅,通過一些工藝讓氧化鋅多孔,增加表面積,但更容易被胃酸降解;③包膜氧化鋅,因?yàn)檠趸\需要到達(dá)腸道才能起作用,但普通的氧化鋅大部分會在胃部損失,而包膜氧化鋅可以通過胃部到達(dá)腸道。
5.1高劑量氧化鋅的作用位點(diǎn)與形成
添加的鋅必須以分子態(tài)形式才能發(fā)揮作用,離子態(tài)沒有效果。因?yàn)槠渌问降匿\源,如硫酸鋅、氯化鋅等在防止仔豬腹瀉方面的效果很差。
5.2高劑量氧化鋅過胃后到達(dá)腸道的比率
圖1 在不同pH豬胃液中氧化鋅的最大溶解度研究結(jié)果
氧化鋅進(jìn)入胃后,與胃液接觸,大部分變成離子態(tài),很少一部分進(jìn)入小腸中。那么高鋅日糧到底有多少氧化鋅到達(dá)腸道中發(fā)揮著應(yīng)有的高效作用呢?
5.2.1試驗(yàn)一:在不同pH豬胃液中氧化鋅的最大溶解度研究
試驗(yàn)將胃液pH調(diào)為2.5、3.5、4.5,添加不同劑量的氧化鋅,研究結(jié)果見圖1。在相同pH下,隨著氧化鋅添加劑量的增加,氧化鋅溶解量增加,而溶解率逐漸變?。划?dāng)豬胃液pH=2.5時(shí),氧化鋅的最大溶解度范圍在1 200 mg/kg~1 400 mg/kg;當(dāng)豬胃液pH=3.5時(shí),氧化鋅的最大溶解度范圍在700 mg/kg~900 mg/kg,當(dāng)豬胃液pH=4.5時(shí),氧化鋅的最大溶解度范圍在250 mg/kg~450 mg/kg。
5.2.2試驗(yàn)二:采食高鋅(2 250 mg/kg)日糧后乳仔豬胃腸道中Zn2+、ZnO及總Zn濃度的研究
研究結(jié)果見圖2,仔豬采食高鋅(2 250 mg/kg)日糧60 min時(shí),胃、腸液中Zn2+濃度可達(dá)至約900 mg/kg和400 mg/kg;仔豬采食高鋅(2 250 mg/kg)日糧60 min時(shí),胃、腸道中ZnO濃度可達(dá)至約800 mg/kg 和900 mg/kg ;仔豬采食高鋅(2 250 mg/kg )日糧后,胃腸道總Zn濃度約在800 mg/kg~1 300 mg/kg間;仔豬采食高鋅(2 250 mg/kg)日糧60 min時(shí),腸道中分子態(tài)ZnO的保留率約為35 %。
5.3包膜氧化鋅的穩(wěn)定性與腸道的釋放率
實(shí)際上要做到醫(yī)學(xué)上成熟的技術(shù)——定點(diǎn)釋放,在胃中穩(wěn)定、釋放少,在腸道中能良好地釋放。
圖2 采食高鋅(2250 mg/kg)日糧后乳仔豬胃腸道中Zn2+、ZnO及總Zn濃度的研究結(jié)果
為此我們進(jìn)行了試驗(yàn)三,包膜鋅(產(chǎn)品名為智多鋅)在不同pH豬胃、腸液中的溶解度研究。研究結(jié)果見圖3。隨著pH的升高,智多鋅在胃液中的保留率增大,在仔豬胃部的保留率可達(dá)至90 %~95 %;當(dāng)腸液pH=6.41時(shí),智多鋅的釋放率為70 %~90 %;pH=7.11時(shí),智多鋅的釋放率為50 %~60 %。
圖3 包膜鋅(智多鋅)在不同pH的豬胃、腸液中溶解度研究結(jié)果
每年我們公司會在一些豬場進(jìn)行20多項(xiàng)試驗(yàn)。2015年9~10月在廣州市匯安豐豬場,試驗(yàn)研究了普通鋅和不同劑量包膜鋅的效果,結(jié)果表明,腹瀉率和料肉比都達(dá)到了豬場的要求。通過添加包膜鋅,不僅減少了鋅的用量,而且改善了仔豬的生長性能。
2015年11月在湖北省潛江市田關(guān)豬場,對普通氧化鋅和2 000 mg/kg、3 000 mg/kg的包膜鋅進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),添加2 000 mg/kg的包膜鋅就可以獲得很好的效果。
2015年11月~12月在廣州市匯安豐豬場也進(jìn)行了該試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)腹瀉率達(dá)到了豬場要求,而且改善了豬的生長性能。
包膜鋅相對于普通氧化鋅有哪些優(yōu)勢呢?
①減少副作用
與使用常規(guī)高鋅(2 000 mg/kg~3 000 mg/kg)相比,智多鋅的添加量少,能延長氧化鋅的飼用時(shí)間,避免高鋅使用給乳仔豬造成的諸多毒副作用的風(fēng)險(xiǎn),且智多鋅能有效改善毛色,改善生長。
②節(jié)約資源
智多鋅選用的包被材料在腸道環(huán)境中崩解,特殊的包被工藝使其主要在小腸中高效釋放(腸部釋放度>95 %),實(shí)現(xiàn)氧化鋅主要在小腸部位消化吸收。
③保護(hù)環(huán)境
智多鋅使用劑量小,大大減少動物糞便中Zn2+的排放,防止土地污染,保護(hù)環(huán)境。
因此,包膜鋅可替代高劑量氧化鋅,降低日糧中藥理氧化鋅的水平。
謝謝大家!□□