銅改善豬生產(chǎn)性能
摘要概述了銅對(duì)改善豬生產(chǎn)性能的效果，促生長(zhǎng)的作用機(jī)理。在飼料中添加銅62.5～250mg/kg，可顯著促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)，降低單位增重飼料消耗，但隨著仔豬日齡的增大銅促生長(zhǎng)作用減弱。銅對(duì)豬的促生長(zhǎng)作用很可能是系統(tǒng)性的，而不只限于胃腸道技微生物作用；提示養(yǎng)豬生產(chǎn)中要研制、開發(fā)和應(yīng)用高效的新型有機(jī)銅源，以最大地發(fā)揮銅對(duì)豬的促生長(zhǎng)效應(yīng)，同時(shí)減少銅排出對(duì)環(huán)境的污染。
關(guān)鍵詞 銅；豬；生產(chǎn)性能3促生長(zhǎng)機(jī)理
銅是人和動(dòng)物的必需微量元素之一。其營(yíng)養(yǎng)需要量為：成人2～3mg/d；哺乳動(dòng)物5～10mg/kg飼料；禽類為4～11mg/kg飼料[1]。通常，人們根據(jù)營(yíng)養(yǎng)需要量供給動(dòng)物銅、但在特殊要求條件下，根據(jù)需要及動(dòng)物機(jī)體功能狀態(tài)不同對(duì)銅供給量各異。自Braude(1945)首次發(fā)現(xiàn)飼糧添加高劑量銅對(duì)青年豬有促生長(zhǎng)作用以來(lái)，人們就高銅對(duì)豬的促生長(zhǎng)效應(yīng)做了大量研究，并且一直是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)界的一大熱門課題。試驗(yàn)表明，只要同時(shí)考慮飼糧的營(yíng)養(yǎng)平衡及其它相關(guān)因素，添加125～250mg/kg銅(特別是250mg/kg)對(duì)豬各階段(尤其是早期生長(zhǎng)階段)有明顯的促生長(zhǎng)作用。目前在國(guó)內(nèi)外的養(yǎng)豬生產(chǎn)中，使用高銅作豬的促生長(zhǎng)飼料添加劑已相當(dāng)普遍。由于飼料中銅代謝后如％是從糞便中排出，銅又為不可降解物質(zhì)，因此，人們擔(dān)心長(zhǎng)期使用高銅會(huì)造成本鑲銅元素累積，破壞生態(tài)平衡。目前，高銅對(duì)豬促生長(zhǎng)的作用機(jī)理仍然不精。Bowland(1990)、丘華生(1992)等就高聞對(duì)豬各階段的促生長(zhǎng)效果，影響因素，組織殘留，毒性及環(huán)境污染問題已做過詳細(xì)綜述[2]。本文就銅對(duì)豬生產(chǎn)性能和可能的促生長(zhǎng)作用機(jī)理的最新進(jìn)展做一概述，為進(jìn)一步研究高銅的促生作用機(jī)理，認(rèn)識(shí)銅的作用，進(jìn)而為研究無(wú)污染可替代銅的高效促生長(zhǎng)劑提供理論依據(jù)。也為我國(guó)養(yǎng)豬生產(chǎn)中科學(xué)使用高銅促生長(zhǎng)劑提供有價(jià)值的參考。
1 高銅對(duì)改善豬生產(chǎn)性能的效果
在飼料中
鋅、鐵分別保持在一定水平(150mg/kg)時(shí)，日糧中添加銅62.5～250mg/kg(硫酸銅形式)可明顯促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)及降低飼料消耗，銅的這一特性被廣泛用于乳豬開食料和仔豬生長(zhǎng)料。仔豬日糧中添加銅125～250mg/kg，可提高仔豬生長(zhǎng)性能已得到普遍認(rèn)可。但是不同研究者因所用試驗(yàn)動(dòng)物種類、飼料類型、動(dòng)物體重和日糧營(yíng)養(yǎng)水平不同，所得結(jié)果有一定差異[3]。日糧銅添加量為62.5～250mg/kg，仔豬平均日增重提高 13.14％，單位增重耗料降低8.62％。
采食高銅日糧也影響母豬的生產(chǎn)性能。在約克夏×漢普夏雜種母豬日糧中添加銅 250mg/kg，81窩統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，平均窩產(chǎn)仔數(shù)、平均窩產(chǎn)活仔數(shù)、平均初生重、平均初生活仔豬體重、活仔數(shù)和平均斷奶體重分別較對(duì)照組(86 窩)提高6.75％，2.93％，6.12％，7.83％(P＜0.02)，0.87％和5.14％(P＜0.02)，斷奶至發(fā)情天數(shù)縮短 0.87d (Cromwell，1992)。
日糧添加銅也影響生長(zhǎng)肥育豬的服體品質(zhì)。在20kg長(zhǎng)白×民豬F1代日糧中添加銅185mg/kg，可明顯改善其銅體品質(zhì)[3]，皮厚降低15％(P＜0.05)，眼肌面積提高13％，肌肉中8種必需
氨基酸總含量提高6.16％。
2 銅對(duì)豬的促生長(zhǎng)機(jī)理
2.1 銅的抗微生物作用
銅的促生長(zhǎng)作用可能與其在胃腸道的抗
http://gydjdsj.org.cn/shouyi/ji/jishu/微生物作用有關(guān)，高劑量銅(硫酸銅形式)還具有抗菌作用。生長(zhǎng)豬飼糧中添加銅250mg/kg，能使糞中細(xì)菌總數(shù)降低60倍[4]。高劑量硫酸銅抗霉菌(Johnson，1985)；日糧中添加銅200mg/kg，有利于清除腸道中對(duì)土霉素、
鏈霉素、氨必西林、卡那霉素等產(chǎn)生耐藥性的大腸桿菌(Istrazivacki等，1990)。此外，高劑量硫酸銅降低肉仔雞消化道球蟲感染(Bafundo，1983)。銅的促生長(zhǎng)影響與幾種常用的抗生家促生長(zhǎng)作用類似[5]。隨著豬年齡的增長(zhǎng)，銅促生長(zhǎng)作用的減少與抗生素促生長(zhǎng)作用的減弱相似[6]。銅與抗生素的促生長(zhǎng)作用具有可加性，它們同時(shí)使用時(shí)其效果優(yōu)于各自單獨(dú)使用時(shí)的效果[7]。日糧單獨(dú)添加250mg/kg銅，單獨(dú)使用抗生素，二者合用時(shí)，斷奶仔豬的生長(zhǎng)速率分別提高19.30％，15.79％和31.58％；料重比分別提高9.05％，7.14％和12.38％；飼料效率分別提高7％，6％和 10％ (Cromwell等，1991)。他依此推斷，這可能是銅有比這些研究中測(cè)定抗生素更廣的抗菌譜，或是銅有不同于這些抗生素的作用方式所致。 Miller(1979)提出假說[8]，即銅通過抑制腸道不良微生物菌群，促進(jìn)有益微生物菌群的生長(zhǎng)，改變腸道微生物群落的特征。但尚未見促生長(zhǎng)劑量的銅對(duì)糞中不同微生物數(shù)量影響的報(bào)道。Fuller等(1960)和Smith等(1963)的研究卻顯示添加銅對(duì)糞中的微生物無(wú)影響 [6,9]。 Underwood(1977)研究了許多試驗(yàn)結(jié)果后指出，飼糧銅明顯不是由抑制或促進(jìn)胃腸道微生物而促進(jìn)豬生長(zhǎng)的[10]。可見，銅的抗微生物作用仍需進(jìn)一步研究。
2.2 銅能增加采食量
豬采食量的增加在高銅的促生長(zhǎng)影響中起主要作用[11]。飼糧含 214mg/kg銅明顯提高仔豬斷奶后14d內(nèi)的采食量，從而顯著提高斷奶仔豬的日增重；而且在200mg/kg銅組中，與自由采食相比，限制飼喂因明顯限制了斷奶仔豬的采食量(約為自由采食下的80％)，大大限制了高銅的促生長(zhǎng)作用。Hedges等(1973)、Edmonds等 (1985)、 Komegay等(1989)、Dove和Haydon(1991)、Dove和Haydon(1992)、Dove(1993)等的研究也表明 [6,12]，銅對(duì)豬的促生長(zhǎng)作用與其采食量增加有密切關(guān)系。銅引起豬采食量增加的機(jī)理尚不明了。Pan等(1986)給
兔靜脈注射銅，刺激了下丘
腦神經(jīng)肽Y激素的分泌，而神經(jīng)肽Y激素是一種強(qiáng)烈促進(jìn)豬采食量的激素[13]。因此，高銅通過刺激豬下丘腦神經(jīng)膚Y激素的分泌，進(jìn)而引起豬采食量增加是可能的。但尚需在豬上做進(jìn)一步的直接研究。如上述假說在豬上得到證實(shí)，那么，在豬飼糧中添加高劑量銅的必需性將受到質(zhì)疑，因?yàn)榭梢允褂闷渌c高銅功能類似的誘食劑便能達(dá)到同樣目的，又可避免過量銅排出對(duì)環(huán)境的污染問題。
2.3 銅參與酶系統(tǒng)作用
如 Zapsalis和Beck (1985)，Sorenson(1987)等報(bào)道[9,14]，既然銅在動(dòng)物體內(nèi)是作為幾種銅依賴酶的必需組分和大量其它酶的輔助因子而發(fā)揮生化功能，那么銅可能通過以下途徑中的一種或幾種結(jié)合的形式促進(jìn)豬的生長(zhǎng)：(1)刺激與營(yíng)養(yǎng)消化利用有關(guān)的酶活性，改善營(yíng)養(yǎng)消化利用。日糧添加銅125mg/kg，仔豬
胃蛋白酶活性，較添加銅4mg/kg的對(duì)照組提高7.95％(劉桂林，1994)；(2)刺激體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)酶類(如谷胱甘肽過氧化物酶，
GSH- PX；銅鋅超氧化物歧化酶，CuZn-9OD)活性，起抗氧化和抗應(yīng)激作用，提高豬的免疫抗病能力，劉昊(1992)報(bào)道，日糧添加銅62.5，125和 250mg/kg時(shí)，體重25.13kg豬飼喂30d后，血液GSH-PX活性分別較對(duì)照(日糧含銅4.36mg/kg) 提高4.49％，27.53％ (P＜0.05)和38.76％(P＜0.01)。體重12.78kg仔豬日糧中添加銅125mg/kg(或250mg /kg)，15,30和45d全血 CuZn-SOD活性較對(duì)照組(日糧含銅4.36mg/kg)分別提高59.79％(17.48％)，25.90％ (16.00％)和19.02％ (6.12％)(P＜0.01)(江宵兵，1994)。(3)刺激參與促
生長(zhǎng)激素(因子)合成和分泌酶的活性，提高體內(nèi)這些激素(因子)的活性。 Sorenson(1987)報(bào)道[9]，肽基α-酰胺單加氧酶是銅依賴酶，它對(duì)神經(jīng)內(nèi)分泌肽激素(如下丘腦釋放因子和前垂體促進(jìn)激素)的合成所必需。但很少見到對(duì)豬的上述領(lǐng)域的報(bào)道。
Luo和Dove(1996)首次發(fā)現(xiàn)[15]，添加250mg/kg硫酸銅，與5mg/kg照組相比，顯著提高斷奶仔豬小腸脂肪酶(50.1對(duì)41.0活性單位/g，P<0.01)和磷脂酶A(16.8對(duì)13.0活性單位/g，P＜0.05)的活性，但對(duì)胰臟中這兩種酶與小腸和胰中的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶及
淀粉酶活性無(wú)影響。小腸中的脂肪酶和磷脂酶A是由胰臟合成分泌的，胰臟合成這兩種酶的水平不受銅的影響，很可能是胰中含銅很低(新鮮基礎(chǔ)約1mg/kg)，且不受飼糧添加銅影響的緣故。體外試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，向飼喂低銅飼糧(5mg/kg)豬的小腸食糜上清液的水浴介質(zhì)中添加硫酸銅來(lái)源的Cu2+，趨于恒定刺激豬提純的胰脂肪酶活性(線性影響，P<0.01)。小腸脂肪酶和磷酸酶A活性的提高，最終導(dǎo)致斷奶仔豬對(duì)飼糧脂肪消化率的提高(75.00％對(duì) 68.8％，P<0.01)。這也可很好地解釋Dove[6,16]報(bào)道的添加 250mg/kg，顯著提高斷奶仔豬對(duì)飼糧脂肪消化利用的結(jié)果。添加高劑量銅所引起的伺糧脂肪消化率的提高，可增加必需脂肪酸和脂溶性維生素的吸收，并影響體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)代謝的其它方面，從而促進(jìn)豬的生長(zhǎng)。上述發(fā)現(xiàn)可能是高銅對(duì)豬促生長(zhǎng)的一種新的作用機(jī)理。適宜的Cu2+濃度在體外能激活胃蛋白酶，增加蛋白質(zhì)的水解[17]，但在體內(nèi)是否有同樣作用尚未得到證實(shí)。
2.4 銅與促生長(zhǎng)激素系統(tǒng)
補(bǔ)飼達(dá)到刺激生長(zhǎng)水平銅可增加青年豬的蛋白質(zhì)沉積，提高服體瘦肉度。飼糧添加250mg/kg銅，對(duì)斷奶仔豬的氮表觀消化率無(wú)影響(Lro的 Dove，1996)；但顯著提高氮的表觀沉積率(63.7％對(duì)57.5％)，提示添加銅可通過蛋白消化以外的途徑而提高豬的氮沉積。 Braude(1965)報(bào)道[18]，飼糧添加250mg/kg 銅提高了青年豬氮表觀消化率和沉積率。添加銅引起的豬氮沉積的提高與Lucas等 (1962)，Casted和Bowland(1968)，Zhou等 [14](1994a)所報(bào)道的飼喂高銅飼糧豬的眼肌面積及背最長(zhǎng)肌重量的增加相一致。
動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成受一系列促生長(zhǎng)激素和相關(guān)因子調(diào)控。無(wú)論靜脈注射還是口服高銅，均增加了斷奶仔
豬血清分裂因子(分裂肽激素，作為表明血液生長(zhǎng)因子活性的指標(biāo))的活性[11,14]。體外研究表明，銅可刺激牛垂體生長(zhǎng)激素(GH)分泌[17]，銅能透過豬的血腦屏障在腦中積累[14]。所以，銅通過刺激有關(guān)促生長(zhǎng)激素(如CH)及相關(guān)因子(如類
胰島素生長(zhǎng)因子-1，IGF-I。體內(nèi)主要的促生長(zhǎng)因子，又稱細(xì)胞內(nèi)分泌調(diào)節(jié)多肽，主要功能是促進(jìn)各類細(xì)胞的分化及細(xì)胞中DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成；血漿IGF—I的濃度是由垂體GH調(diào)控肝臟合成IGF—I來(lái)維持，而肝臟正是體內(nèi)銅貯存的主要部位)的合成與分泌，促進(jìn)體蛋白質(zhì)合成，最終促進(jìn)豬的生長(zhǎng)是可能的。但尚需從豬上獲得這方面的直接證據(jù)。
由于以GH為主的促生長(zhǎng)激素釋放入血流的過程是動(dòng)態(tài)的，且受許多因素影響，故難以直接測(cè)定銅對(duì)豬體內(nèi)促生長(zhǎng)激素的確切影響�，F(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使人們從分子水平準(zhǔn)確地研究銅對(duì)豬體內(nèi)促生長(zhǎng)激素表達(dá)的影響成為可能。但目前尚未見到這方面的專門研究報(bào)道。從分子水平上對(duì)這方面做專門探索，預(yù)計(jì)將會(huì)有新發(fā)現(xiàn)，獲得新結(jié)果。
2.5 銅參與腸道粘膜上皮更新和營(yíng)養(yǎng)代射
Miller(1992)報(bào)道，體重6.60kg約克夏x長(zhǎng)白豬 F1代斷奶仔豬，飼喂玉米-大豆-乳清日糧，試驗(yàn)組飼料中添加銅250mg/kg， 14d試驗(yàn)組和對(duì)照組仔豬腹膜內(nèi)注射3H-胸腺嘧啶，于注射后 1,6,12,20,32和44h分別將豬致死，迅速采集十二指腸、空腸前段、空腸后段、回腸、
盲腸和結(jié)腸組織樣品并測(cè)定。結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，空腸前、后段粘膜的周轉(zhuǎn)率均不同程度降低(P<0.10，P<0.05)，且空腸后段細(xì)胞世代間隔延長(zhǎng)(P<0.05)，這樣減緩空腸等組織更新速度，從而降低它們的維持能量需要，相應(yīng)地增加用于生產(chǎn)的能量。
Apgar(1994)研究指出，日糧中添加銅 100～200mg/kg，豬血液生長(zhǎng)激素分泌基礎(chǔ)水平顯著升高。劉桂林(1994)報(bào)道，日糧中添加銅 150,175mg/kg，仔豬血清中α-球蛋白、β-球蛋白顯著高于低銅組。日糧添加銅250mg/kg，仔
豬肝門靜脈氨凈吸收顯著降低(P< 0.05)。
3 結(jié)束語(yǔ)
在飼料中添加銅62.5～250mg/kg，可顯著促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)，降低單位增重飼料消耗，但隨著仔豬日齡的增大，銅促生長(zhǎng)作用減弱。銅對(duì)豬的促生長(zhǎng)可能與其對(duì)豬采食量、有關(guān)消化酶活性和生長(zhǎng)調(diào)控激素的刺激有關(guān)，表明銅的促生長(zhǎng)作用很可能是系統(tǒng)性的；而不只是限于通常認(rèn)為的胃腸道抗微生物作用。銅促生長(zhǎng)的系統(tǒng)作用機(jī)理要求有更多的銅從
豬腸道吸收進(jìn)入血流，并運(yùn)送到組織細(xì)胞發(fā)揮作用。但目前豬飼料中最常用的無(wú)機(jī)硫酸銅源，不僅易吸潮結(jié)塊，不便加工貯存，易破壞維生素，而且吸收率低，排出體外污染環(huán)境。
仔豬飼喂高銅日糧豬的糞便顏色明顯變黑。由于受到商家誤導(dǎo)，養(yǎng)殖戶認(rèn)為豬采食飼料拉黑糞才是好飼料，這使得高銅添加劑用量逐年增加。由于飼料中銅大部分從糞中排出，有人擔(dān)心飼喂高銅必然導(dǎo)致環(huán)境污染，破壞生態(tài)平衡。但有人用豬糞配制含銅為 30mg/kg或60mg/kg的日糧飼喂羔羊，與用硫酸銅配成銅濃度相同日糧喂羔羊作比較，結(jié)果前者肝臟銅貯存量較后者低，說明糞中銅的利用性很低。目前尚無(wú)證據(jù)說明飼喂高銅飼料豬排泄糞便會(huì)導(dǎo)致生態(tài)平衡的破壞。
雖然迄今的研究和實(shí)踐尚未發(fā)現(xiàn)因使用高銅而引起明顯的環(huán)境污染問題，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，不能不引起人們的高度重視。銅對(duì)豬促生長(zhǎng)作用機(jī)理的最新研究進(jìn)展提示，養(yǎng)豬生產(chǎn)中研制、開發(fā)和應(yīng)用高效的新型有機(jī)銅源，對(duì)最大程度地發(fā)揮銅對(duì)豬的促生長(zhǎng)效應(yīng)，減少銅排出對(duì)環(huán)境的污染有重要意義。
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