不同锌源在欧盟批准剂量下对差异化断奶日龄仔猪生理、肠道生态系统及生产性能的影响研究

本文研究了在欧盟批准剂量（150 mg/kg）下，硫酸锌（ZnSO4）、甘氨酸锌（Zn-Gly）和多孔氧化锌（Hi）三种锌源对21日龄（早期断奶，E）和26日龄（常规断奶，N）仔猪生长性能、肠道健康及氧化状态的影响。结果表明，断奶日龄是影响仔猪性能的主要因素，而多孔氧化锌和甘氨酸锌在改善肠道形态（如降低隐窝深度、提高绒毛高度/隐窝深度比值）和调节肠道微生物（如增加乳酸菌科丰度）方面展现出优于硫酸锌的潜力，尤其在早期断奶仔猪中效果更显著，为优化仔猪锌营养策略提供了重要依据。

　　

断奶是仔猪生命周期中一个充满挑战的关键阶段，伴随着生理、环境和社交的剧烈变化。这一时期，仔猪往往面临采食量下降、肠道通透性增加以及健康问题频发的风险，特别是腹泻的发生，给养猪业带来了巨大的经济损失。断奶日龄是影响仔猪应对这些应激能力的关键因素。欧洲立法规定，除非出于福利或健康原因，否则仔猪不得在28日龄前断奶，最低可降至21日龄。早期断奶（如21日龄）虽然能提高母猪的繁殖效率，但由于仔猪消化系统和免疫系统尚未发育完全，其面临的肠道健康挑战更为严峻。

在仔猪的营养需求中，锌（Zn）扮演着至关重要的角色。它不仅是多种代谢酶的关键组分，还参与免疫功能、骨骼形成等生理过程。传统上，高剂量的氧化锌（ZnO，如2500-3000 mg/kg）被广泛用于预防仔猪腹泻、促进生长，但由于其对环境（如土壤锌积累）和潜在抗生素耐药性的担忧，欧盟已禁止其药理剂量使用，目前仅允许在饲料中添加150 mg/kg的总锌。这一法规变化使得寻找在授权剂量下能有效维持甚至改善仔猪健康的不同锌源变得至关重要。锌的来源多样，包括无机盐（如硫酸锌，ZnSO₄）、有机螯合锌（如甘氨酸锌，Zn-Gly）以及新型的多孔氧化锌（HiZox?，Hi）等，它们在溶解度、稳定性和生物利用度上可能存在差异，进而对仔猪产生不同的影响。

在此背景下，由C. Negrini、D. Luise等人组成的研究团队在《Veterinary and Animal Science》上发表了一项研究，旨在探究在欧盟批准水平（150 mg/kg）下，三种不同锌源（ZnSO₄、Zn-Gly、Hi）对21日龄（早期断奶，E）和26日龄（常规断奶，N）断奶仔猪的生长性能、健康状况、肠道形态、微生物组成、氧化状态及相关基因表达的影响。该研究假设不同锌源可能因其溶解性和生物利用度的差异，对处于不同肠道成熟阶段的断奶仔猪产生不同的效果。

为了回答上述科学问题，研究人员设计了一项严格的动物试验。他们选取了96头仔猪，根据断奶日龄（21日龄或26日龄）和锌源（ZnSO₄、Zn-Gly、Hi）采用2×3因子设计，分成6个实验组。试验持续21天，在断奶后第8天（急性期）和第21天（恢复期）分别屠宰仔猪并采集样本。研究团队运用了多种技术方法进行分析：通过称重和记录采食量评估生长性能；通过组织形态学分析（苏木精-伊红染色）评估空肠形态（如绒毛高度、隐窝深度）；通过高通量16S rRNA基因测序（Illumina MiSeq平台）分析空肠内容物微生物组成；通过高效液相色谱法（HPLC）测定挥发性脂肪酸（VFA）和乳酸浓度；通过实时荧光定量PCR（qPCR）检测空肠黏膜中与炎症、屏障功能、氧化应激和锌转运相关基因（如NFKB2, CLAUD4, GPX-2, SLC39A4, SLC30A7）的表达；并通过分光光度法测定血液中活性氧代谢物（ROMs）浓度以评估氧化状态。所有数据均使用R软件进行统计学分析。

健康和生产性能

研究结果明确显示，断奶日龄是影响仔猪体重量（BW）、平均日增重（ADG）和采食量（FI）的最主要因素，在整个试验期间，26日龄断奶（N组）仔猪的这些指标均显著高于21日龄断奶（E组）仔猪。然而，当比较相同日龄的仔猪时（例如，将E组仔猪在42日龄的数据与N组仔猪在40日龄的数据进行比较），这种生长性能的差异消失，甚至E组仔猪在断奶后第二周的增重饲料比（G:F）更高。这表明观察到的性能差异主要源于仔猪的生理日龄差异，而非早期断奶本身造成的更大应激。三种锌源对生长性能指标均无显著影响。在粪便评分方面，所有组别的分数均低于腹泻阈值（>3分），表明仔猪整体健康状况良好。但在断奶后第7至14天，E组饲喂多孔氧化锌（Hi）的仔猪粪便评分有高于饲喂ZnSO₄和Zn-Gly仔猪的趋势，不过仍属正常范围。

血液参数

血液氧化状态分析显示，在断奶后第21天，E组仔猪的活性氧代谢物（ROMs）浓度有低于N组仔猪的趋势，表明早期断奶仔猪在恢复期可能处于较低的氧化应激水平。锌源对ROMs浓度无显著影响。

空肠微生物谱

对空肠内容物的微生物分析发现，在断奶后第8天，锌源影响了微生物的α多样性（Shannon指数），E组饲喂Zn-Gly的仔猪Shannon指数高于饲喂Hi的仔猪。更重要的是，线性判别分析（LEfSe）显示，在断奶后第8天，E组饲喂Hi的仔猪其空肠内容物中乳酸菌科（Lactobacillaceae）下一个名为HT002的属的丰度显著高于其他组。到第21天，E组饲喂Hi的仔猪中魏斯氏菌属（Weissella）的丰度较高。这些结果表明，多孔氧化锌（Hi）能够调节早期断奶仔猪空肠的微生物组成，促进有益菌群的生长。断奶日龄和锌源对微生物的β多样性（群落结构）均无显著影响。

肠道内容物pH值、挥发性脂肪酸和乳酸

在断奶后第8天，E组仔猪空肠内容物中的丁酸盐和戊酸盐浓度有低于N组仔猪的趋势，这两种短链脂肪酸是肠上皮细胞的重要能量来源，其浓度较低可能与E组仔猪肠道发育相对不成熟有关。锌源对挥发性脂肪酸（VFA）和乳酸浓度无显著影响。各肠段（空肠、盲肠、结肠）的pH值在不同处理组间也无显著差异。

空肠形态

肠道形态学结果清晰地揭示了断奶日龄和锌源的影响。在断奶后第8天，E组仔猪的空肠绒毛高度（VH）、绒毛高度/隐窝深度比值（VH:CD）和黏膜与浆膜面积比（M:S ratio）均显著或趋于显著低于N组仔猪，这表明早期断奶对仔猪肠道结构造成了更大的应激，影响了营养吸收表面积。到第21天（恢复期），锌源的作用变得明显。在E组仔猪中，饲喂Zn-Gly和Hi的仔猪，其空肠隐窝深度显著低于饲喂ZnSO₄的仔猪。隐窝深度变浅通常意味着肠上皮细胞更新速率减缓和吸收效率提高。此外，在N组仔猪中，饲喂Hi的仔猪其VH:CD比值有高于饲喂ZnSO₄仔猪的趋势。这些结果说明，在恢复期，Zn-Gly和Hi在改善肠道形态方面优于ZnSO₄，尤其有利于早期断奶仔猪的肠道成熟。

空肠基因表达

基因表达分析发现，在断奶后第21天，锌源对某些基因的表达产生了影响。无论断奶日龄如何，饲喂Zn-Gly的仔猪，其空肠黏膜中谷胱甘肽过氧化物酶2（GPX-2）基因的表达有高于其他组的趋势，该酶是重要的抗氧化酶。另一方面，饲喂ZnSO₄的仔猪，其锌离子转运蛋白ZIP4编码基因SLC39A4的表达有高于饲喂Hi仔猪的趋势。SLC39A4（ZIP4）的表达上调通常与机体锌缺乏状态相关，提示ZnSO₄可能不如Hi能有效满足仔猪对锌的需求。

综上所述，本研究证实，在欧盟批准的150 mg/kg剂量下，断奶日龄是决定仔猪生长性能的主要因素，但其影响更多源于生理年龄差异。然而，锌源的选择对仔猪的肠道健康，特别是在断奶应激后的恢复期，具有重要影响。多孔氧化锌（Hi）和甘氨酸锌（Zn-Gly）在改善肠道形态（降低隐窝深度、提高VH:CD比值）、调节肠道微生物群落（增加乳酸菌科等有益菌丰度）以及潜在增强抗氧化能力（Zn-Gly提升GPX-2表达）方面展现出优于传统硫酸锌（ZnSO₄）的效果。多孔氧化锌因其高比表面积和缓释特性，可能提供了更佳的局部和全身锌供应。这些发现强调了在欧盟现行法规下，选择高效的锌源（如多孔氧化锌和甘氨酸锌）对于促进断奶仔猪，尤其是早期断奶仔猪的肠道发育、维持微生物平衡和整体健康具有重要意义，为养猪生产中锌的精准应用提供了有价值的科学依据。