锌在家禽热应激时发挥的作用

——６——　中国饲料添加剂　２０１２年第８期（总第１２２期）　：：：：：：：：：：：：：：：：：＊：：：：：　：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：　：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：　：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：　囊萎誊茎　萎垂差　差　垂　萎耋差蓦摹　差　誊萎囊薹善羞喜差　差　萋囊茎薹蔓囊薹　差　

锌在家营热应激时发挥响作用　翁善钢　（外高桥出入境检验检疫局，上海２００１３７）　摘要：较高的环境温度能够引起禽类采食量减少，营养利用率降低，生长速度、鸡蛋产　量以及质量降低，从而导致家禽生长以及生产性能降低，对禽业生产造成经济损失。锌具有　多种生物学功能，在抗氧化以及免疫反应中起着重要作用。本文主要介绍锌在家禽抗热应　激中发挥的作用。　关键词：热应激；锌；家禽　

Ｒｏｌｅ　ｏｆ　Ｚｉｎｃ　ｉｎ　Ｈｅａｔ——ｓｔｒｅｓｓｅｄ　Ｐｏｕｌｔｒｙ　Ｗｅｎｇ　Ｓｈａｎｇａｎｇ　（Ｗａｉｇａｏｑｉａｏ　Ｅｎｔｒｙ—Ｅｘｉｔ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｑｕａｒａｎｔｉｎｅ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００　１　３７）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈ　ａｍｂｉｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ　ｃｏｍｐｒｏｍｉｓｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｒｅ—　ｄｕｃｉｎｇ　ｆｅｅｄ　ｉｎｔａｋｅ　ａｎｄ　ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ　ｎｕｔｒｉｅｎｔ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｅ，ｅｇｇ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｅｇｇ　ｑｕａｌｉｔｙ，　ａｎｄ　ｆｅｅｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｗｈｉｃｈ　ｌｅａｄ　ｔｏ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｌｏｓｓｅｓ　ｉｎ　ｐｏｕｌｔｒｙ．Ｚｉｎｃ　ｈａｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｒｏｌｅ　ｉｎ　ｎｕ－　ｍｅｒｏｕｓ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｍｍｕｎｅ　ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ　ｉｎ　ａｖｉａｎ　ｓｐｅｃｉｅｓ．Ｔｈｅ　ｒｏｌｅ　ｏｆ　Ｚｉｎｃ　ｉｎ　ｈｅａｔ—ｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｐｏｕｌｔｒｙ　ｉｓ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．　Ｋｅｙ　Ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｔ　ｓｔｒｅｓｓ；ｚｉｎｃ；ｐｏｕｌｔｒｙ　

较高的环境温度一直是禽业生产中必须重　视的重要问题之一。严重的热应激可以引起禽　类采食量减少，体重减轻，孵化率降低，死亡率增　加，胴体品质下降等。禽类由于具有羽毛且没有　汗腺，因此在较热的环境里机体的散热效果有　限。当温度和湿度超过禽类的正常水平，很容易　丧失有效散热的能力。这将导致伴随着激素变　化在内的一系列生理变化，同时禽类采食量将减　少，以减少代谢热的产生，生长速度减缓，饲料消　化效率也会降低。不同的研究人员在超过热平　衡（ＴＮ）温度的条件下进行了多项试验，结果均　显示，高温对禽类生产有负面作用。肉鸡在　３２℃环境下，采食量下降１４％。热应激也可以　使禽类矿物元素的排泄增加，导致血清和肝中的　维生素（如维生素Ｃ、Ｅ、Ａ）以及矿物元素（如铁、　锌、硒、铬等）含量降低　Ｊ。此外，在应激条件　下，组织中矿物元素和维生素的动员和排泄增　加，可以导致矿物元素和维生素缺乏，从而造成　一系列的由营养元素缺乏引起的症状。有报道　称，较高的环境温度可以减少肉鸡体内钙、铁、　钾、钠以及锌元素的含量　Ｊ。较高的环境温度　还会影响到禽类的免疫反应。高温造成免疫抑　制的机制尚未研究清楚。热应激引起血清糖皮　质激素水平上升，使得肾上腺活动能力增强，抑　制细胞增殖以及白细胞介素～２的产生　Ｊ。　在禽类的日粮中添加维生素等饲料添加剂　来减轻热应激的报道已有很多，但关于锌或者氧　化锌在应对家禽热应激过程中作用的研究报道　却很少。本文对锌在家禽热应激过程中所起的　代谢、抗氧化等作用进行了综述，同时也对锌在　预防以及减轻热应激过程中的可能机制进行了　讨论。　翁善钢：锌在家禽热应激时发挥的作用　——１——　１锌的作用机制　有３００多种酶活性的发挥需要锌，锌同时也　参与酶的代谢以及体内其他代谢功能的活动。　锌最重要的功能之一是参与抗氧化防御系统。　锌缺乏可以增加由自由基引起的细胞膜氧化性　损伤　Ｊ。锌的抗氧化作用的具体机制尚未研究　透彻。有研究认为，锌增加了金属硫蛋白的合　成，金属硫蛋白是一种富含胱氨酸的蛋白，被称　为自由基“清道夫”。锌主要在小肠被吸收，可　以通过白蛋白从血浆转运至肝。动物的不同组　织中含有一种以上的金属硫蛋白亚型。最近研　究报道了一种在细胞水平对锌的代谢起着重要　作用的锌运转载体蛋白。这种蛋白由６个跨膜　结构域组成，含有一个细胞内组氨酸丰富的区　域　。鸡的肝、胰、。肾以及肠粘膜也能找到一种　金属硫蛋白亚型。金属硫蛋白的合成同日粮中　含有的锌有关，每一分子的蛋白可以结合７个锌　原子，同时对于铜也有较高的亲和力。不少研究　报道了锌缺乏的相关临床表现。血液中锌的浓　度较低，缺锌动物几种酶活性的代谢途径会减　少。缺锌会导致动物食欲不振，饲料利用率降低　从而导致生长停滞。缺锌还会影响到羽毛发育　及其结构组成，甚至羽毛会有损伤。缺锌可以导　致腿部以及翅膀的长骨长度变短，厚度变小，严　重时还会有死亡的病例。缺锌导致产蛋率以及　孵化率下降明显，造成严重的经济损失。缺锌也　能使胚胎发育过程中骨骼发育不正常，孵出的小　鸡不能够站立、饮水以及进食。由于大部分天然　饲料成分中锌的含量很低，甚至没有，因此在生　产实践中，畜禽的饲料中都会添加微量元素锌。　两种常见的添加到家禽饲料中的无机锌为ＺｎＯ　和ＺｎＳＯ　。也有报道指出，对于家禽而言，有　机锌（如蛋氨酸锌）比无机锌的可利用率更　古［７］　同　Ｏ　２锌在家禽热应激时发挥的作用　２．１　生产性能　动物缺锌的主要特征有采食量减少，生长变　缓，生长激素（ＧＨ）以及胰岛素样生长因子一１　水平降低，同时ＧＨ受体和结合蛋白含量也会降　低。锌通过参与碳水化合物、脂类和蛋白质的代　谢影响饲料利用率　Ｊ。有报道称热应激状态下　鹌鹑的日粮中添加ＺｎＳＯ　（３０至６０ｍｇ／ｋｇ日粮）　可以增加采食量和蛋产量，改善饲料利用效率以　及蛋的质量　Ｊ。但也有报道称，热应激时，日粮　中添加锌并不会对生长有多大影响¨　。有报道　称，蛋鸡饲料中同时添加锌（３０ｍｇ／ｋｇ）和吡哆醇　（Ｓｔａｇ／ｋｇ）时，饲料转化率以及产蛋量明显提　高¨　。有学者研究了在肉鸡日粮中添加ＺｎＳＯ　或ＺｎＯ对生长以及尿酸和粪便中总氮的影响。　研究显示，锌用于预防治疗热应激可以减少家禽　粪便中氮的损失，ＺｎＯ在预防氮的损失方面效果　最佳，且不会对生长产生不利影响¨　。锌是碳　酸酐酶的一个组成部分，这对蛋壳形成过程中提　供碳酸盐离子至关重要。如果抑制碳酸酐酶则　会造成碳酸根离子分泌的减少，从而造成蛋壳重　量变轻。炎热环境中的母鸡在日粮中添加８０或　者１００ｍｇ／ｋｇ的锌或者蛋氨酸一锌后能够增加　蛋壳的重量，减少畸形蛋的数量。一项持续了　４５天的试验研究显示，在奈尔（ＴＮ）温度的条件　下，日粮中添加２Ｏ、４０以及８０ｍｇ／ｋｇ的ＺｎＳＯ　均　能明显提高肉鸡的增重，且不会影响饲料的转化　率㈣。　２．２营养消化率　较高的温度能够抑制家禽对营养元素的消　化水平。肉鸡生活在较高温度的环境中，对蛋白　质、脂肪、淀粉的消化率将下降。此外，环境温度　在３２。Ｃ时胰蛋白酶、糜蛋白酶以及淀粉酶的活　性将显著降低¨　。由于锌对胰腺组织的氧化损　伤具有保护作用，因此锌有助于胰腺功能的正常　发挥，促进消化酶的分泌，从而提高营养物质的　消化率。有研究指出，鹌鹑在热应激的条件下，　日粮中添加３０或者６０ｍｇ／ｋｇ的锌可以有效地促　进干物质、有机质以及其他物质的吸收　ｊ。　２．３抗氧化性　一些研究表明热应激会导致自由基产生的　增加，减少血清中抗氧化维生素（如维生素Ｅ、　Ｃ、Ａ）和矿物质的含量。研究显示，热应激条件　下鹌鹑的日粮中添加３０或６０ｍｇ／ｋｇ的锌能够使　脂质过氧化的指标一丙二醛（ＭＤＡ）在血清中的　浓度大大降低　。有报道称，蛋鸡日粮中添加　３０ｍｇ／ｋｇ的ＺｎＳＯ　以及４００ｌｘｇ／ｋｇ的铬能够降低　ＭＤＡ的含量，增加维生素Ｅ、Ｃ、Ａ的含量　。　也有报道称，热应激的肉鸡日粮中添加锌可以增　加血清总蛋白含量，降低血糖、胆固醇和ＭＤＡ　一８一　中国饲料添加剂　２０１２年第８期（总第１２２期）　的含量　１６］。日粮中同时添加锌和镁可以降低血　浆ＭＤＡ的水平，其中锌在抑制自由基的过程中　起到了主要的作用，因为锌是抗氧化酶Ｃｕ—Ｚｎ　

—ＳＯＤ的主要辅助因子，同时也可以抑制　ＮＡＤＰＨ依赖的脂质过氧化。由于锌具有在结合　位点取代铁或铜的能力，因此，锌可以同上述转　运金属离子竞争位点，结合到细胞膜上，减少自　由基的产生，从而产生直接的抗氧化作用。有学　者认为胰岛细胞中的锌一金属硫蛋白复合物对　免疫介导的自由基攻击可以提供保护作用＿４　Ｊ。　也有学者认为抗氧化的作用与锌同维生素Ｅ的　相互作用有关。缺锌时，在肠内会形成有缺陷的　乳糜微粒，使得脂溶性维生素（如维生素Ｅ和　Ａ）的吸收受损。热休克蛋白（ＨＳＰ）被认为在高　温环境下对保护细胞起了一定的作用，ＨＳＰ特别　是ＨＳＰ７０的合成同耐热性的形成有着一定的联　系。有研究称鹌鹑１３粮添加３０或者６０ｍｇ／ｋｇ的　锌一吡哆醇时，ＨＳＰ７０的表达量会减少¨　。　２．４免疫力　不少报道研究了热应激对鸡免疫反应的影　响。异嗜白细胞与淋巴细胞的比例可以作为应　激的一项敏感指标。在高温环境下，这一比值会　增加，这也显示出了热应激同非特异性免疫反应　细胞之间的关系。热应激可以引起肉鸡以及蛋　鸡的抗体产量减少¨　。锌是免疫反应各个方面　的重要元素，对维持参与免疫反应的细胞的完整　性具有重要作用。锌缺乏导致细胞免疫功能下　降，影响到胸腺、脾功能以及白细胞介素的产　生　ｊ。异常Ｔ淋巴细胞的出现被认为是锌缺乏　的主要后果。锌缺乏还能导致辅助性Ｔ１和Ｔ２　细胞功能失衡。有学者将公肉鸡在ＴＮ或者超　过ＴＮ的温度条件下饲养，分别在日粮中添加　３４ｍｇ／ｋｇ、６８ｍｇ／ｋｇ锌，结果显示，热应激可以引　起淋巴器官重量减轻，初级以及次级抗体反应减　少，巨噬细胞的吞噬能力降低，血清中锌含量减　少。但如果添加锌的量较高（如１８１ｍｇ／ｋｇ），上　述反应会增加　。ＴＮ环境下，肉鸡日粮添加较　高含量的锌，其ＩｇＭ和ＩｇＧ抗体的滴度较高，这　说明１３粮中锌的含量和环境温度对肉鸡的免疫　反应有着重要影响。有学者报道称，肉鸡饲料中　添加８０ｍｇ／ｋｇ以上的锌可以显著提高体液或者　细胞介导的免疫反应，法氏囊以及脾的重量也会　有所增加¨　。　总之，热应激能够引起家禽生产性能、营养　元素利用率、免疫力以及抗氧化能力降低，从而　导致疾病和经济损失增加。改变１３粮相关元素　的组成是减轻热应激造成的不利影响的重要方　法。具有多种功能作用的锌是家禽发生热应激　时，需要在饲料中添加的一种重要元素。