微量元素鋅以多種形式被應(yīng)用在豬飼料中。既作為必須的營養(yǎng)成分,也作為藥理學(xué)水平抑制腹瀉。本文旨在闡明鋅對豬的六種不同作用方式。
微量礦物質(zhì)元素為生長、發(fā)育、繁殖和免疫等各種代謝功能提供必需的營養(yǎng)物質(zhì)。即使有一點缺陷都會對動物的生產(chǎn)性能產(chǎn)生不利影響。
鋅是一種涉及各種生物功能的微量元素。它是維持豬健康、生產(chǎn)和繁殖所需的一個非常重要的多功能元素。鋅作為近300種生化酶的合成和代謝功能所必需的微量元素,被認為對細胞分裂以及DNA和蛋白質(zhì)的合成起著至關(guān)重要的作用。此外,鋅在體內(nèi)并不能大量儲存,需要通過日糧持續(xù)不斷的供應(yīng)。這種情況在豬體內(nèi)表現(xiàn)尤為明顯,因為豬日糧主要由谷物組成,而谷物含有大量植酸酶,與鋅結(jié)合形成不能被腸道吸收的不溶性化學(xué)螯合物。
氧化鋅以藥理劑量的形式補充鋅元素,可有效地減少斷奶后腹瀉的發(fā)生。
其他大量無機元素如鐵、銅和鈣的存在也阻礙了鋅在腸道內(nèi)的吸收。最近研究表明:以藥理劑量的形式補充鋅,可以減少斷奶應(yīng)激。由于斷奶仔豬處于從母乳和母豬依賴期轉(zhuǎn)向物理和化學(xué)上不同飲食、喂養(yǎng)方式和環(huán)境壓力的過渡期,這都是仔豬胃腸道發(fā)生重大變化的原因。
目前,以氧化鋅的藥理劑量(2,000-3,000ppm)給育苗豬補充鋅,會有助于減少斷奶后腹瀉的發(fā)病率,增加日平均體重,并且產(chǎn)生更好的抗病能力。
生物系統(tǒng)中的鋅
鋅是大量蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)成分,包括細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酶和轉(zhuǎn)錄因子。鋅可調(diào)節(jié)細胞信號識別、第二信使代謝、蛋白激酶和蛋白磷酸酶活性。除了鈣、磷和鎂外,鋅對于骨骼的形成也很重要,因為研究發(fā)現(xiàn)鋅缺乏會減少股骨的大小并降低其強度。它對細胞增殖和分化至關(guān)重要,特別是對DNA合成和有絲分裂的調(diào)節(jié)。鋅在維持基因組穩(wěn)定性、基因表達、細胞凋亡調(diào)節(jié)中起著至關(guān)重要的作用。鋅是DNA修復(fù)基因OGG1中氧化鳥嘌呤必不可少的一部分。它的失調(diào)會導(dǎo)致基因表達的點突變和下調(diào)。
缺鋅對有關(guān)生長代謝過程的影響
引用MacDonald,R.S.于2000年在營養(yǎng)學(xué)雜志上發(fā)表的“鋅在生長和細胞增殖中的作用”一文
約六種作用模式可以在豬體內(nèi)被區(qū)分
1.鋅與腸胃道
鋅與從舌頭味蕾到腸中絨毛和隱窩功能的維持(或者說胃腸道功能)有關(guān)。例如,在腸道中,鋅有助于維持腸道菌群的穩(wěn)定性,使斷奶仔豬的大腸桿菌種類呈多樣性,并同時降低豬對大腸桿菌的易感性。進一步的研究結(jié)果表明,氧化鋅以藥理劑量的形式補充鋅,可以作為抗微生物劑,與此同時,通過增加粘膜厚度,絨毛高度和小腸寬度實現(xiàn)了改善胃腸道的功能。
2.鋅和酶的活性
銅、鋅超氧化物歧化酶(Cu/ZnSOD)在正常機體功能中具有至關(guān)重要的作用。在哺乳動物組織中,有氧代謝期間不斷產(chǎn)生活性氧物質(zhì),如超氧自由基,羥基自由基和過氧化氫。過量生成活性氧會引起有害變化。因此,這些自由基應(yīng)該從身體中排出。在解毒自由基的其他酶中,Cu/ZnSOD是催化消除自由基的最重要的酶之一。
3.激素代謝的活性
甲狀腺是否處于正常狀態(tài)取決于甲狀腺激素合成和代謝過程中存在的許多微量元素。鋅在甲狀腺代謝中的作用已經(jīng)在動物身上進行過研究,但結(jié)果卻不一致。在2014年最近的調(diào)查結(jié)果中顯示,補鋅和鋅缺乏豬的三碘甲狀腺原氨酸和甲狀腺素濃度忽高忽低。
4.鋅和生長
膳食鋅通過激活對細胞分裂和增殖至關(guān)重要的各種酶系統(tǒng)來促進牲畜的生長。
5.鋅和豬的繁殖
對于雄性動物來說,鋅在精子發(fā)生中起重要作用。有報道指出,在鋅缺乏的動物中,睪丸間質(zhì)細胞的發(fā)育可能會受到阻礙,并且會減弱黃體生成素(LH)以及睪丸類固醇的生成反應(yīng)。
鋅對母豬的發(fā)情行為、發(fā)情周期和青春期年齡的影響顯著。然而,據(jù)給出的報道,鋅還在動物的生殖問題如,青春期延遲,受胎率低,植入失敗,產(chǎn)仔數(shù)減少持有相關(guān)作用。鋅在修復(fù)并維護產(chǎn)后子宮內(nèi)膜和產(chǎn)后提早發(fā)情有至關(guān)重要的作用。缺鋅動物已被證明有較低濃度的卵泡刺激素(FSH)和黃體生成素。
6.鋅和免疫系統(tǒng)
鋅在控制免疫系統(tǒng)中起著非常重要的作用,缺鋅的動物對各種病原體的易感性更強。鋅影響免疫系統(tǒng)的各個方面,從皮膚屏障到淋巴細胞內(nèi)的基因調(diào)節(jié)。鋅對細胞的正常發(fā)育和功能起著至關(guān)重要的調(diào)節(jié)作用,如中性粒細胞和自然殺傷細胞。鋅缺乏還通過阻止T淋巴細胞的生長和某些功能如,活化Th1細胞因子和B淋巴細胞來影響后天免疫系統(tǒng)的發(fā)展。