四种氧化锌对断奶仔猪生长性能、腹泻率和皮毛指数的影响
为了最大限度地提高母猪的年生产力,养猪业者期望对仔猪实行早期断奶,但这样往往会造成仔猪发生早期断奶综合征,如厌食或拒食、消化机能紊乱、腹泻水肿、生长迟滞,导致仔猪发病率和死亡率增加,治疗成本上升,大幅度降低断奶期生长速度,影响生长期的成绩。因此,断奶后的腹泻问题成为养猪业亟待解决的重要问题之一。
Hahn等(1993)发现高剂量氧化锌(3000 mg Zn/kg)能改善断奶仔猪的料重比,促进仔猪生长,而高剂量硫酸锌(3000 mg Zn/kg)没有促生长的效果。Carlson等(1999)指出3000 mg Zn/kg的氧化锌能显著提高早期断奶(12 d)和传统断奶(25 d)的仔猪日增重,且这种改善效果在断奶后的两周内有效。Ou等(2007)发现3000 mg Zn/kg的氧化锌能显著降低仔猪断奶后10天内的腹泻率。胡彩虹等(2012)研究结果表明,饲粮中添加3000 mg Zn/kg的氧化锌可使仔猪腹泻率下降到5.94%,比对照组低了67.96%。以上数据表明,药理剂量的氧化锌在防腹泻促生长上方面,效果相当显著。
随着高剂量氧化锌在整个饲料行业的广泛应用,仔猪断奶后腹泻的问题得到显著改善。然而,长期使用氧化锌,人们发现饲料中添加高剂量氧化锌引发的负面效应越来越多。最明显的是长期使用高剂量氧化锌,对仔猪后期生长存在抑制作用,仔猪后期长势缓慢。另外一个明显弊端在于高剂量氧化锌会引起仔猪毛发粗乱卷曲,影响卖相。此外,由于氧化锌是一种两性物质且在胃酸环境中极易解离,当添加高剂量氧化锌时,大量的氧化锌在胃里和胃酸反应,中和胃酸,引起胃中pH值升高进而影响胃中酶的活性,对营养物质的消化吸收产生不利影响。如此一来,饲料中酸化剂的用量就得增加,增加了饲料投入成本。除了对养猪业带来的负面效应之外,使用高剂量氧化锌对环境的污染也相当严重。研究表明,氧化锌的生物利用率很低,当饲料中添加高剂量氧化锌时,大部分会随着粪便排出体外,造成土壤的重金属污染,最终危害人类健康。许多国家已经开始限制甚至禁止高剂量氧化锌的使用(许多欧盟国家自2005年起禁止饲料中添加高剂量的氧化锌,我国2009年底也出台法规允许氧化锌的用量为120 mg/kg),因此饲料厂迫切需要寻找一种替代或改良的氧化锌产品用于控制仔猪腹泻,减少其负面作用。
目前研究的氧化锌替代品包括有机锌(Hollis等,2005)、碱式氯化锌、多孔活性氧化锌(Zentek,2011)和包被氧化锌等。其中有机锌通过改变生物利用度以降低添加含量,但氧化锌的作用机理与锌的生物利用度毫无关系(Schell等,1944;Mavromichalis等,2000)。氧化锌的作用并非依赖于锌离子,而是氧化锌本身,氧化锌的作用效果与锌的生物利用度没有关系,使用有机形式锌或通过提高氧化锌的生物利用度,以低剂量添加达到药理剂量氧化锌的效果是很难实现的。氧化锌替代品的研究方向,总结起来包括三个方面:1.提高锌的生物利用度;2是对氧化锌进行包被处理,以避免氧化锌被胃酸中和;3是增加氧化锌颗粒的表面,以提高氧化锌本身作用效果。
市面上替代氧化锌、规避氧化锌的副作用的产品主要有四大类:1.碱式氯化锌-碱式氯化锌至少需要1500 mg/kg才能达到普通氧化锌2500mg/kg的效果,然而锌的毒性以及土壤积累对环境污染问题仍然存在,同时营养师还要面对如何平衡电解离子的难题,所以此次试验没有选择碱式氯化锌。2.肠溶包被氧化锌-用PH值调控的丙烯酸树脂来包被氧化锌,目的是确保包被的氧化锌在仔猪胃内(PH<5)不释放,通过胃后在肠道释放(PH>5)。3.多孔活性氧化锌-通过工艺改造的多孔氧化锌,比表面积可以达到饲料级常规氧化锌的10-15倍。每个氧化锌颗粒是由众多的氧化锌分子组成的。4.控释氧化锌-精确制导、确保特殊工艺包衣后的氧化锌在仔猪十二指肠末端开始释放、直至回肠开始端释放完毕,满足氧化锌分子在肠道靶向部位的作用剂量。2017年5月,我们在重庆试验基地选择肠溶包被氧化锌、多孔活性氧化锌、控释氧化锌,设普通氧化锌为对照组,研究不同类型氧化锌对仔猪腹泻、生长性能、皮毛状况的影响。
1材料与方法
1.1 试验设计
采用单因子设计试验,于母猪胎次一致、产期相同的窝数中选取体重相似、健康状况良好的三元杂交初生仔猪120头,按照窝别和体重随机分配到4个组,每组3个重复,每个重复10头猪,各处理组间起始体重无显著差异(P>0.05)。在仔猪出生后第7天,按组别分别饲喂A料、B料、C料和D料。仔猪25±1 d后断奶,2d从产房转到保育舍,按原分组各自合并重复组并圈并继续饲喂与哺乳期相同的教槽料,直至35±1 d开始过渡换饲保育料,直至仔猪63日龄。
1.2 试验饲粮配方及营养水平
采用玉米-豆粕型饲粮,其中教槽料、保育料的饲粮配方见表1,其营养水平见表2。
表1 教槽料和保育料的日粮组成(kg)
日粮组成 |
教槽料 |
保育料 |
日粮组成 |
教槽料 |
保育料 |
玉米 |
|
340.00 |
赖氨酸(98.5%) |
5.10 |
5.10 |
膨化玉米 |
358.00 |
150.00 |
蛋氨酸(99%) |
0.70 |
0.30 |
进口肠膜蛋白 |
10.00 |
|
苏氨酸(98.5%) |
1.20 |
0.50 |
面粉 |
200.00 |
150.00 |
色氨酸(%) |
|
0.20 |
葡萄糖 |
20.00 |
20.00 |
氯化胆碱(60%) |
1.00 |
1.00 |
白糖 |
60.00 |
25.00 |
食盐 |
3.00 |
3.00 |
低蛋白乳清粉 |
30.00 |
|
酸化剂(复合) |
7.00 |
5.00 |
大豆粕46% |
80.00 |
134.00 |
矿物添加剂 |
8.00 |
8.00 |
膨化大豆 |
110.00 |
70.00 |
维生素添加剂 |
1.00 |
1.00 |
发酵豆粕 |
50.00 |
30.00 |
甜味剂+香味剂 |
1.00 |
1.00 |
进口鱼粉 |
30.00 |
20.00 |
抗敌素10% |
0.50 |
0.40 |
脂肪粉 |
8.00 |
|
喹乙醇5% |
1.00 |
0.80 |
一级豆油 |
|
18.00 |
试验样品 |
3.00 |
4.20 |
石粉 |
2.00 |
3.00 |
合计 |
1000.00 |
1000.00 |
磷酸氢钙 |
9.50 |
9.50 |
|
|
|
表2 教槽料和保育料的营养水平
营养水平 |
教槽料 |
保育料 |
营养水平 |
教槽料 |
保育料 |
消化能/(Mcal·kg-1) |
3.47 |
3.43 |
色氨酸/% |
0.26 |
0.22 |
粗蛋白/% |
19.05 |
18.00 |
总钙/% |
0.53 |
0.51 |
赖氨酸/% |
1.45 |
1.35 |
总磷/% |
0.60 |
0.57 |
蛋氨酸/% |
0.38 |
0.35 |
有效磷/% |
0.42 |
0.39 |
苏氨酸/% |
0.88 |
0.85 |
粗纤维/% |
2.12 |
2.10 |
教槽料为粉料,保育料为50%的粉料+50%的颗粒破碎料。试验样品:A组为对照组:教槽料,3kg普通氧化锌;保育料,2.7kg普通氧化锌+1.5kg麦饭石。B组为肠溶氧化锌组:教槽料,1.5kg肠溶氧化锌+1.5kg麦饭石;保育料,1.2kg肠溶氧化锌+3kg麦饭石。C组为多孔氧化锌组:教槽料,2.0kg多孔氧化锌+1.0kg麦饭石;保育料,2.0kg多孔氧化锌+2.2kg麦饭石。D组为控释氧化锌组:教槽料,1.2kg控释氧化锌+1.8kg麦饭石;保育料,1.0kg控释氧化锌+3.2kg麦饭石。控释氧化锌由山东信合美生物科技有限公司提供,普通氧化锌、肠溶氧化新和多孔活性氧化锌均选购知名代表性企业。所有类型的氧化锌都在粉料里添加。
1.3饲养管理
1.3.1 哺乳仔猪的管理
新生仔猪在分娩后的48 h内打耳号、剪牙、断尾、断脐。仔猪出生后第7天开始补饲,第1、2天喂湿料(料:水=1:2.5),第3天喂干料,采取少喂勤添的原则,诱导仔猪采食。按猪场常规管理和免疫程序进行管理、保健和驱虫。
1.3.2 断奶仔猪的管理
仔猪25±1 d后断奶,移出母猪,仔猪在产房继续逗留2-3天,此间将保育舍清扫干净、严格清毒并检查饮水及食槽。28±1 d,下午将断奶仔猪从产房转移到保育舍,当天晚上不喂料,第2天开始饲喂。每天喂料4次,分别于每天7: 30,12: 30,17: 30, 22: 00饲喂,第2天早上收集余料。采用乳头式自动饮水器饮水。保育舍温度控制在21~28℃。试验期间,每天8: 00、15: 30、21: 00 记录温度及湿度。断奶后10 d内不注射疫苗,按照断奶仔猪常规饲养管理进行。
1.4 测定指标
1.4.1 仔猪生产性能指数
试验仔猪第1、25、35、63日龄清晨以栏为单位对试验猪进行空腹称重,同时称量余料量,计算平均日增重、平均日采食量和料重比。如中途出现猪只死亡或者弱仔猪淘汰情况,需称重、结算采食量和死淘日期。
平均日采食量(AFI)=采食量/天数
平均日增重(BWG)=(末重-始重)/天数
料肉比(F/G)=平均日采食量/平均日增重
1.4.2 仔猪腹泻率
每天9: 00~10: 00、17: 00~18: 00 观察仔猪排粪情况,记录腹泻个体,并评分。仔猪腹泻指数具体评分标准见表3。
腹泻率=腹泻仔猪数/试验仔猪总数×100%。
腹泻指数=腹泻指数评分之和/试验仔猪总头数。
表3粪便评分标准
程度 |
粪便外观 |
粪中含水 |
评分 |
正常(无腹泻) |
条形或粒状 |
<70 |
5 |
轻度腹泻 |
软粪、能成形 |
70-75 |
4 |
中度腹泻 |
稠状、不成形、粪水未分离 |
75-80 |
3 |
严重腹泻 |
液状、不成形、粪水分离 |
>80 |
2 |
1.4.3 仔猪皮毛指数
皮毛感官:第14、25、35、63天对皮毛进行打分,每个处理3个重复,每个重复中随机选择3头猪对皮毛打分。皮毛得分=皮肤红润程度得分+毛色亮度得分+毛色凌乱程度得分。皮毛评分具体评分标准见表4。
表4 皮毛评分标准
等级 |
标准分 |
皮肤红润程度 |
毛色亮度 |
毛色凌乱程度 |
A |
1 |
苍白 |
无光泽 |
明显凌乱 |
B |
2 |
微红 |
微弱光泽 |
轻微凌乱 |
C |
3 |
明显红润 |
明显光泽 |
明显柔顺 |
1.5 数据统计
应用SPSS 11.5 软件和One-Way ANOVA 进行方差分析,LSD 法对均值进行多重比较,结果以平均值±标准差表示。
2 结果与分析
2.1 四种氧化锌对仔猪生产性能的影响
2.1.1 四种氧化锌对断奶仔猪生长性能的影响
4种氧化锌添加的教槽料对断奶仔猪生产性能的影响见表5。
表5 四种氧化锌对断奶仔猪生产性能的影响
项目 |
A氧化锌组 |
B肠溶氧化新 |
C多孔氧化锌 |
D控释氧化锌 |
初生重/kg |
1.38±0.04a |
1.37±0.05a |
1.35±0.06a |
1.36±0.05a |
25d结束重/kg |
7.26±0.07a |
7.15±0.09a |
7.21±0.08a |
7.35±0.09a |
35d结束重/kg |
10.12±0.15a |
10.00±0.07b |
9.84±0.17c |
10.25±0.11a |
25-35d平均日增重/g |
216.49±11.05a |
212.13±15.37b |
189.75±19.04c |
222.37±14.24a |
25-35d平均采食量/g |
286.19±13.26a |
285.18±21.14b |
263.82±31.45c |
289.69±16.56a |
25-35d料肉比 |
1.32±0.13a |
1.37±0.18b |
1.42±0.31b |
1.31±0.16a |
注:同行数据肩标相同字母表示差异不显著(P>0.05);不同字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
由表5可见,断奶仔猪断奶后10d,普通氧化锌组和控释氧化锌组的仔猪采食量和平均日增重均显著高于肠溶氧化锌组和多孔氧化锌组(P<0.05),控释氧化锌组的采食量和日增重分别较肠溶氧化锌组、多孔氧化锌组提高了1.58%、9.80%和4.83%、17.19%,与普通氧化锌组无显著差异。控释氧化锌组料肉比,较肠溶氧化锌组、多孔氧化锌组分别降低了4.37%、7.75%,差异性显著(P<0.05)。
图1 四种氧化锌对断奶仔猪生长性能的影响
2.1.2 四种氧化锌对保育仔猪生产性能的影响
四种类型氧化锌对断奶后保育仔猪生产性能的影响见表6。
表6 四种氧化锌对保育仔猪生产性能的影响
项目 |
A氧化锌组 |
B肠溶氧化新 |
C多孔氧化锌 |
D控释氧化锌 |
35d初始重/kg |
10.12±0.15a |
10.00±0.07b |
9.84±0.17c |
10.25±0.11a |
63d结束重/kg |
22.25±0.35b |
22.40±0.31a |
20.48±0.41c |
22.91±0.27a |
平均日增重/g |
433.19±17.57b |
442.91±22.14a |
380.12±24.57c |
452.32±18.26a |
平均采食量/g |
760.59±29.29b |
782.39±28.29a |
721.71±37.42c |
789.32±26.20a |
料肉比 |
1.76±0.14b |
1.77±0.16a |
1.91±0.23b |
1.75±0.13a |
从平均采食量看,在后续保育期间平均日采食量,肠溶氧化锌组和控释氧化锌组差异不显著(P>0.05);相较普通氧化锌组与多孔氧化锌组,其平均采食量值差异显著(P<0.05)。在保育饲喂36~63天,控释氧化锌组的日增重和料肉比都显著好于普通氧化锌组和多孔氧化锌组,控释氧化锌组较肠溶氧化锌组、普通氧化锌组和多孔氧化锌组,日增重和料肉比分别改善2.12%、4.42%、18.99%和1.13%、0.57%、8.38%。
图二 四种氧化锌对保育仔猪生长性能的影响
2.2 四种氧化锌对仔猪腹泻的影响
腹泻率反映发病率,腹泻频率;腹泻指数反映腹泻的严重程度,腹泻指数越高,代表腹泻越严重。两项指标结合使用,可较为全面地反映仔猪在试验期内的腹泻状况。
2.2.1 四种氧化锌对断奶仔猪腹泻的影响
四种氧化锌对断奶仔猪腹泻情况的影响见表7。
表7 四种氧化锌对断奶仔猪腹泻情况影响
项目 |
A氧化锌组 |
B肠溶氧化锌 |
C多孔氧化锌 |
D控释氧化锌 |
腹泻指数 |
0.18±0.09a |
0.27±0.18ab |
0.45±0.22b |
0.16±0.11a |
腹泻率/% |
9.45±4.83a |
12.00±7.67ab |
19.25±7.32b |
8.75±5.46a |
由表7可见,断奶后10 d期间的腹泻指数和腹泻率,肠溶氧化锌组、多孔氧化锌组与控释氧化锌组相比均差异显著(P<0.05),而普通氧化锌组则差异不显著(P>0.05)。普通氧化锌组、肠溶氧化锌组和多孔氧化锌组腹泻指数分别比控释氧化锌组高12.50%、68.75% 和181.25%; 普通氧化锌组、肠溶氧化锌组和多孔氧化锌组的腹泻率分别比控释氧化锌组增加了8.00%、37.14%和120.00%。
断奶仔猪腹泻率影响的变化趋势见图3。
从图3可以看出,4种氧化锌相比较,控释氧化锌组的天腹泻头数变化范围较小(0~4头);其次是普通氧化锌组(0~5头);肠溶氧化锌组达到0~6头,多孔氧化锌组达到0~10头。且从腹泻严重程度趋势来看,添加4种氧化锌的断奶仔猪的腹泻率都在断奶后4~5 d达最高点。多孔氧化锌组腹泻从第4天攀升至最高点后有少许回落,但都是起伏维持在20%的高腹泻率;普通氧化锌组和D控释氧化锌组腹泻率在达到最高点后持续回落,断奶后第10天都降到1头。
2.2.2 四种氧化锌对保育仔猪腹泻的影响
表8 四种氧化锌对保育仔猪腹泻情况影响
项目 |
A氧化锌组 |
B肠溶氧化锌 |
C多孔氧化锌 |
D控释氧化锌 |
腹泻指数 |
0.13±0.08a |
0.19±0.09ab |
0.34±0.17b |
0.11±0.07a |
腹泻率/% |
1.69±0.57a |
2.58±0.54b |
3.15±1.12c |
0.86±0.73a |
通过保育期试验36-63日龄对各组腹泻仔猪头数和腹泻天数的统计,各组腹泻率结果见表8。根据表8各组腹泻率统计结果可知,控释氧化锌组(0.86%)<氧化锌组(1.69%)<肠溶氧化锌组组(2.58%)<多孔氧化锌组(3.15%),且各组间腹泻率比较差异均显著(P<0.05)。试验结果表明:在断奶后仔猪日粮中添加控释氧化锌有较好的抗腹泻效果,添加常规氧化锌抗腹泻效果次之,即控释氧化锌的腹泻率最低,再次为肠溶氧化锌,防止腹泻效果最差的是多孔氧化锌。
四种氧化锌对仔猪腹泻率的影响见图4。
2.3 四种氧化锌对断奶仔猪皮毛指数的影响
四种氧化锌对断奶仔猪皮毛指数影响见表9。
表9 四种氧化锌对仔猪皮毛指数的影响
日龄 |
A氧化锌组 |
B肠溶氧化锌 |
C多孔氧化锌 |
D控释氧化锌 |
14 |
5.5 |
6.0 |
5.5 |
6.5 |
25 |
5.5 |
6.0 |
5.5 |
6.5 |
35 |
5.0 |
5.5 |
4.5 |
6.0 |
63 |
4.5 |
5.5 |
4.5 |
6.5 |
由表9观察打分结果可知,断奶前第7~25日龄,各组间皮毛得分差异不显著(P>0.05),控释氧化锌组(6.5)>肠溶氧化锌组(6.0)>普通氧化锌组和多孔氧化锌组(5.5);断奶期间第26~35日龄,各组皮毛得分都表现为下降趋势,控释氧化锌组皮毛得分相对于普通氧化锌组、肠溶氧化锌组、多孔氧化锌组差异显著(P<0.05),控释氧化锌组(6.0)>肠溶氧化锌组(5.5)>普通氧化锌组(5.0)>多孔氧化锌组(4.5);断奶后保育期间第36~63日龄,各组间皮毛得分差异显著(P<0.05),控释氧化锌组(6.5)>肠溶氧化锌组(5.5)>普通氧化锌组(4.5)=多孔氧化锌组(4.5)。
四种氧化锌对仔猪皮毛状况的影响,见图5。
3 讨论与小结
3.1 不同氧化锌对断奶仔猪生产性能的影响
通过试验数据发现,传统的普通氧化锌在断奶仔猪生长性能上还具有一定优势(25日龄-35日龄),这可能与氧化锌具有促进舌粘膜味蕾细胞迅速再生的功能相关:①锌是味觉素(一种含两个锌离子的唾液蛋白)的组成成分。味觉素对口腔粘膜上皮细胞的结构、功能、代谢有重要作用,进而影响舌乳头中味蕾小孔的形态和功能,所以添加锌可增强味蕾对味觉的敏感性,提高食欲;②唾液中的碱性磷酸酶和胰腺中的羧肽酶A均为含锌酶,可影响食欲。但这种效应会随着时间的延长衰减,与Carlson等(1999)的报告相符:3000 mg Zn/kg的氧化锌能显著提高早期断奶(12 d)和传统断奶(25 d)的仔猪日增重,且这种改善效果在断奶后的两周内有效。我们可以预见,当规避掉氧化锌过量添加的副作用后,在适当的添加量范围,氧化锌分子添加剂量越大、其促生长效果越明显,这个需要后续的试验研究加以验证。
普通氧化锌在保育仔猪阶段的促生长性能上并没有优势,通过包衣调控释放的肠溶氧化锌和控释氧化锌,避免氧化锌被胃酸、肠液中和、分解,在保育阶段都取得了不错的生长成绩。反而是通过改变比表面积的多孔氧化锌,促生长性能不理想,可能是受了抗腹泻效果的影响。
3.2 不同氧化锌对断奶仔猪腹泻的影响
控释氧化锌在断奶和保育阶段都表现出比普通氧化锌更好的抗腹泻效果,肠溶氧化锌在断奶和保育阶段的抗腹泻效果差强人意,考虑到用肠溶氧化锌采用丙烯酸树脂包被、利用PH值来调控释放,在制粒加工、兑水诱食等环节,包衣碰到PH>5的中性水或蒸汽势必受损、品质不稳定,对控制腹泻和生长成绩有影响,如果要代替普通氧化锌,可能需要提高剂量。
多孔活性氧化锌抗腹泻效果差,断奶仔猪出现高达20%的大面积腹泻,并且腹泻延续到保育阶段,影响了仔猪生长性能和皮毛状况。多孔活性氧化锌具有较大的表面积,可以暴露更多氧化锌分子,氧化锌的表面积与其抑菌效果是线性关系,表面积越大,其抑菌效果越强,但工艺不同,表面积差别很大。通过工艺改造的多孔氧化锌,比表面积可以达到饲料级常规氧化锌的10-15倍。每个氧化锌颗粒是由众多的氧化锌分子组成的。更大的比表面意味着更多的氧化锌分子暴露在氧化锌颗粒的表面,这样就增加了氧化锌分子在胃中与酸性消化液接触的概率。氧化锌在胃中的离解度与PH值、时间成线性相关,与氧化锌比表面积成负相关。比表面积更大的多孔活性氧化锌,导致其在仔猪胃肠道与酸性消化液接触面更大,更容易在抵达小肠后端前,与消化液反应,变成锌离子消耗掉,所以往往需要更大的添加剂量才能保证抵达肠道的有效剂量,添加量过少不能达到效果,太多又规避不了氧化锌的副作用。单纯地增加氧化锌颗粒的表面的产品,可能并不能有效替代氧化锌,需要结合包衣、控释等手段,这值得进一步研究。
3.3 不同氧化锌对断奶仔猪皮毛生长情况的影响
肠溶氧化锌和控释氧化锌,一方面减少氧化锌分子在胃酸、肠液的离解,避免过量离解的锌离子滋生过多含硫氨基酸、导致毛发过度生长,避免仔猪炝毛现象;另一方面,保证有效剂量的氧化锌分子在小肠末端发挥作用,抗过敏、预防腹泻、促进生长。通过上面双管齐下,肠溶氧化锌和控释氧化锌都显著改善了仔猪的皮毛状况:从现场观测和所取现场照片可发现,皮毛状况控释氧化锌最好,皮微红,毛有光泽,毛最短,整体均匀;肠溶包衣氧化锌次之,皮毛颜色整体比控释氧化锌比较稍暗,部分猪只毛粗,毛长;普通氧化锌组出现卷毛,凌乱;皮毛状况最差为多孔活性氧化锌,毛长且乱,呈中间往两边长趋势,整体观察皮毛较凌乱,个体生长大小也最差。