高鋅問題與意義
鋅是動物機體維持生命活動所必需的微量元素之一。自丹麥科學(xué)家Poulsen(1989年)首次報道了高劑量氧化鋅可以減少斷奶仔豬腹瀉并具有促生長的作用后,國內(nèi)外大量的研究表明:添加2000-3000ppm的高鋅能有效的降低乳仔豬腹瀉,同時提高乳仔豬的日增重,相比使用不添加高鋅飼料,養(yǎng)豬效益得到了大大提高。生產(chǎn)實踐中,高劑量氧化鋅的使用在控制乳仔豬腹瀉方面確實起到了抗生素等抗菌物質(zhì)無法實現(xiàn)的效果,為減少抗生素在乳仔豬料中的添加做出了巨大的貢獻,目前已成為業(yè)內(nèi)控制斷奶后腹瀉,促進仔豬生長的最經(jīng)濟有效的手段。
鋅是動物機體維持生命活動所必需的微量元素之一。自丹麥科學(xué)家Poulsen(1989年)首次報道了高劑量氧化鋅可以減少斷奶仔豬腹瀉并具有促生長的作用后,國內(nèi)外大量的研究表明:添加2000-3000ppm的高鋅能有效的降低乳仔豬腹瀉,同時提高乳仔豬的日增重,相比使用不添加高鋅飼料,養(yǎng)豬效益得到了大大提高。生產(chǎn)實踐中,高劑量氧化鋅的使用在控制乳仔豬腹瀉方面確實起到了抗生素等抗菌物質(zhì)無法實現(xiàn)的效果,為減少抗生素在乳仔豬料中的添加做出了巨大的貢獻,目前已成為業(yè)內(nèi)控制斷奶后腹瀉,促進仔豬生長的最經(jīng)濟有效的手段。
關(guān)于藥理劑量氧化鋅的作用機制的研究已經(jīng)很多,包括增加小腸抗菌肽的基因表達;調(diào)節(jié)腸道菌群的穩(wěn)定性和多樣性;降低組胺的釋放;增加腸道IGF-1及其受體的表達,促進腸道損傷的修復(fù)(李德發(fā),2006);介導(dǎo)腦腸肽的釋放從而刺激采食;減少腸細胞電解質(zhì)的分泌等等。日本學(xué)者Jun Sawai等(1998)研究,表明ZnO在腸道里產(chǎn)生過氧化氫自由基,是氧化鋅展示抗菌活性的重要因素;最近Zhang和Guo(2009)的研究表明,高劑量氧化鋅可以增加緊密連接蛋白(Tight Junction protein)的表達,從而降低腸道的滲透性,阻止病原菌通過腸道屏障。國內(nèi)普遍認為氧化鋅的抗腹瀉是因為其收斂和吸附作用。盡管ZnO確切的作用機制還不是很清楚,但實踐證明,此方法是非常經(jīng)濟有效的。
高劑量鋅對豬的促生長作用是一種整體效應(yīng)。一方面通過增加食欲提高采食量和飼料消化率而促生長;另一方面,似乎通過清除體內(nèi)自由基,提高機體免疫力,促進胰島素、IGF-1的合成和分泌,加強合成代謝,而取得促生長效果。
當(dāng)然,人們在生產(chǎn)實踐逐漸發(fā)現(xiàn)并認識到氧化鋅使用帶來的諸多副作用。包括以下幾個方面:
1.導(dǎo)致糞便鋅大量排放,可能造成養(yǎng)殖場周邊環(huán)境污染;
2.對其他營養(yǎng)素的功能具有拮抗作用,如抑制其他微量元素的吸收,降低植酸酶的活性(Martinez等,2004)等;
3.長期(4周)使用藥理劑量的氧化鋅,可以顯著降低豬的采食量,并抑制豬的生長(NRC,1998);
4.在高劑量氧化鋅環(huán)境下,細菌會產(chǎn)生某種形式的耐藥性,如Staphylococcus aureus對甲氧苯青霉素的耐藥性(MRSA)。
2
國內(nèi)外氧化鋅的使用情況
美國70-90%仔豬早期飼料中都在使用高鋅降低仔豬腹瀉。美國豬營養(yǎng)指南(2010)中指出高劑量氧化鋅(2000-3000ppm)能夠刺激仔豬生長和采食,并降低腹瀉,建議在4.1-6.8公斤仔豬階段使用3000ppm和6.8-11.3公斤的仔豬階段使用2000ppm。
美國NRC(2012)第6章礦物質(zhì)指出:鋅的毒性取決于鋅的來源、日糧鋅的水平,飼喂持續(xù)時間以及日糧中其他礦物元素的水平。豬日糧中鋅的最高耐受水平設(shè)定為1000ppm,氧化鋅除外,它可以更高水平添加并持續(xù)數(shù)周(NRC2005)
歐洲食品局獸醫(yī)用藥品委員會(CVMP)投票通過計劃歐盟5年內(nèi)撤銷所有含有氧化鋅的獸藥產(chǎn)品的營銷許可,認為氧化鋅可能對環(huán)境造成的危害或?qū)е履退幖毦牧餍新试黾?。這只是一個5年的過渡計劃,期間存在較大的可變因素。
英國養(yǎng)豬協(xié)會(NPA)專家Georgina Crayford認為,“氧化鋅可能對環(huán)境造成的危害當(dāng)然是需要考慮的一個重要因素,但是,CVMP之前所有的評估都表明,氧化鋅的好處大于其危害,如果禁止使用氧化鋅作為醫(yī)療用途,有可能造成斷奶后腹瀉率上升,危害生豬福利,并且嚴重限制了生豬產(chǎn)業(yè)在減少抗生素用量方面的進程。并且抗菌藥物使用量的增加更有可能促進抗耐藥性細菌的產(chǎn)生和帶來食品安全隱患”。
東南亞國家如越南、泰國等國已經(jīng)開始禁抗,但尚未對氧化鋅限制使用,仔豬日糧中會使用2500-3000ppm氧化鋅來應(yīng)對仔豬腹瀉。
3
不斷禁抗的情況下,防止仔豬腹瀉最好的選擇-高鋅
目前養(yǎng)殖場有效控制乳仔豬的腹瀉問題,除了與飼料原料、豬場環(huán)境、生物安全控制有關(guān)外,主要歸功于兩種添加劑的使用,一個是抗生素,另一個就是高鋅。若飼料中不添加高鋅,則配方師們首先想到的是增加抗生素的劑量來預(yù)防仔豬腹瀉。
在全球禁抗浪潮中,中國政府順應(yīng)國際潮流和關(guān)注人民健康角度,也正在一步一步禁抗,相關(guān)法規(guī)相繼出臺后,飼料中可選擇的抗生素越來越少??股刈罱K將會禁止作為預(yù)防劑量與促生長劑在飼料中使用,而防止仔豬腹瀉最好的選擇只有高鋅,這是超過30年的實踐證明,大勢所趨無需多言。如果通過新技術(shù)推廣、新產(chǎn)品研發(fā),有更好且經(jīng)濟的替代方案能夠避免氧化鋅負面問題同時,又能發(fā)揮氧化鋅的功效,無論是政府監(jiān)管部門還是企業(yè),都應(yīng)該去推動技術(shù)進步,嘗試新的產(chǎn)品方案。
下面是中國近幾年禁抗的行動與未來幾年禁抗的計劃:
2015年農(nóng)業(yè)部2292公告,洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、諾氟沙星
2016年農(nóng)業(yè)部2428號公告,硫酸粘桿菌素退出“藥添字”
2017年藥典辦〔2017〕14號,氨苯胂酸、洛克沙胂和喹乙醇
具體可參考農(nóng)業(yè)部“全國遏制動物源細菌耐藥行動計劃(2017—2020年)(征求意見稿)”
4
合理使用高鋅可緩解土壤缺鋅的問題
高劑量的氧化鋅作為一種有效控制仔豬腹瀉的手段被普遍使用,有觀點認為由于氧化鋅吸收利用率低,大量未被吸收的鋅會隨糞便排放至環(huán)境中,給環(huán)境帶來安全隱患。但據(jù)國際鋅協(xié)會調(diào)查認證,全球種植谷物的土地中有50%存在缺鋅潛在危險,鋅是全球農(nóng)業(yè)最缺乏的微量元素養(yǎng)分。全國第二次土壤調(diào)查結(jié)果同時也顯示,土壤缺鋅是中國第二大養(yǎng)分缺乏限制因素,土壤有效鋅的缺乏面積比例由90年代的51.5%上升到2002年的65.8%。且隨著高產(chǎn)品種栽培,種植集約化程度加強,高純度化肥施用增多,作物本身吸收的鋅回歸土壤也越來越少,導(dǎo)致土壤中缺乏中鋅的范圍越來越大,作物缺鋅呈增加趨勢。高鋅糞便制作富鋅有機肥可以緩解我國耕地缺鋅的現(xiàn)狀,還可以實現(xiàn)畜禽糞便資源化處理,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展(李榮華,2012)。
高鋅糞便可以通過微生物處理技術(shù)將排泄物進行無害化處理轉(zhuǎn)化成安全、環(huán)保的有機肥原料,回歸土壤,可以實現(xiàn)鋅在動物、植物、人類、整個生態(tài)環(huán)境中的健康良性循環(huán)。所以高鋅糞便關(guān)鍵在于如何合理使用,變廢為寶。
反觀歐盟國家,日本等,國土面積小,養(yǎng)殖量大,長期排放會使鋅在土壤中富集,土壤中鋅的承載量超標(biāo)。所以不同國情,不可等同待之。
此外,實際養(yǎng)殖過程中高鋅日糧使用時間非常短,高鋅日糧只占豬只整個飼養(yǎng)周期全部日糧的5%左右,仔豬階段是否使用高鋅對鋅的整體排放影響不大。
5
高鋅技術(shù)升級需要一個過程
農(nóng)業(yè)部公開征求《飼料添加劑安全使用規(guī)范》修訂意見,第一輪修訂將仔豬日糧中鋅降低到150ppm,主要是針對仔豬階段是否取消藥理性高鋅在全國范圍內(nèi)征求意見,全國飼料企業(yè)和養(yǎng)殖企業(yè)紛紛用各種方式來表達自己的意見,認為在后抗生素時代,應(yīng)該保留仔豬階段的高鋅,發(fā)揮動物藥理性功效的需要,據(jù)說中國行業(yè)知名的6家大型飼料企業(yè)聯(lián)名給農(nóng)業(yè)部遞交報告,要求保留高鋅。在第一輪廣泛征求社會各界的意見之后,又進行了第二輪修訂,充分體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)部傾聽民意,順應(yīng)行業(yè)健康良性發(fā)展的責(zé)任感。
我國中小養(yǎng)殖群體仍占生豬產(chǎn)業(yè)50%以上,就目前養(yǎng)殖環(huán)境來看,欄舍條件差異大,飼養(yǎng)管理參差不齊,對于乳仔豬養(yǎng)殖過程中腹瀉的控制在較大程度上依賴于飼料企業(yè),而由于禁抗的影響,飼料中可選擇的藥物添加劑較少,飼料企業(yè)對于乳仔豬腹瀉的控制很難離開藥理性劑量的氧化鋅。
目前社會各界已經(jīng)對鋅源藥理性劑量的降低做出了很多努力,如:高品質(zhì)氧化鋅、納米氧化鋅、包被氧化鋅、堿式氯化鋅等在1200-1500PPM范圍內(nèi)有明顯的抗腹瀉功效。此外,其他抗腹瀉替代產(chǎn)品或方案也在進一步完善,包括植物精油、植物提取物、酸化劑、酶制劑、益生菌、益生元等產(chǎn)品或產(chǎn)品組合都有一定的效果。但就目前評估結(jié)果來看,仍缺乏經(jīng)濟且穩(wěn)定有效的抗腹瀉方案。因此,對飼料行業(yè)來講,在藥理性鋅源相對減量的情況下既能幫助養(yǎng)殖終端乳仔豬階段的控制腹瀉,同時也能減少排放,降低環(huán)保壓力,是現(xiàn)階段較合適的選擇。
氧化鋅在仔豬日糧中是作為一種藥理性鋅源使用,與營養(yǎng)性鋅源添加量無關(guān),綜合國際國內(nèi)現(xiàn)有的政策、使用現(xiàn)狀、與養(yǎng)殖實際的需求,從2250ppm降低到1600ppm是目前較適合的選擇。不僅在原有基礎(chǔ)上大幅降低鋅的使用,而且對于行業(yè)的技術(shù)升級給了一定的時間和空間,不斷的改進與創(chuàng)新,在禁抗的背景下,保護仔豬的健康和安全生產(chǎn)。
高劑量鋅對豬的促生長作用是一種整體效應(yīng)。一方面通過增加食欲提高采食量和飼料消化率而促生長;另一方面,似乎通過清除體內(nèi)自由基,提高機體免疫力,促進胰島素、IGF-1的合成和分泌,加強合成代謝,而取得促生長效果。
當(dāng)然,人們在生產(chǎn)實踐逐漸發(fā)現(xiàn)并認識到氧化鋅使用帶來的諸多副作用。包括以下幾個方面:
1.導(dǎo)致糞便鋅大量排放,可能造成養(yǎng)殖場周邊環(huán)境污染;
2.對其他營養(yǎng)素的功能具有拮抗作用,如抑制其他微量元素的吸收,降低植酸酶的活性(Martinez等,2004)等;
3.長期(4周)使用藥理劑量的氧化鋅,可以顯著降低豬的采食量,并抑制豬的生長(NRC,1998);
4.在高劑量氧化鋅環(huán)境下,細菌會產(chǎn)生某種形式的耐藥性,如Staphylococcus aureus對甲氧苯青霉素的耐藥性(MRSA)。
2
國內(nèi)外氧化鋅的使用情況
美國70-90%仔豬早期飼料中都在使用高鋅降低仔豬腹瀉。美國豬營養(yǎng)指南(2010)中指出高劑量氧化鋅(2000-3000ppm)能夠刺激仔豬生長和采食,并降低腹瀉,建議在4.1-6.8公斤仔豬階段使用3000ppm和6.8-11.3公斤的仔豬階段使用2000ppm。
美國NRC(2012)第6章礦物質(zhì)指出:鋅的毒性取決于鋅的來源、日糧鋅的水平,飼喂持續(xù)時間以及日糧中其他礦物元素的水平。豬日糧中鋅的最高耐受水平設(shè)定為1000ppm,氧化鋅除外,它可以更高水平添加并持續(xù)數(shù)周(NRC2005)
歐洲食品局獸醫(yī)用藥品委員會(CVMP)投票通過計劃歐盟5年內(nèi)撤銷所有含有氧化鋅的獸藥產(chǎn)品的營銷許可,認為氧化鋅可能對環(huán)境造成的危害或?qū)е履退幖毦牧餍新试黾?。這只是一個5年的過渡計劃,期間存在較大的可變因素。
英國養(yǎng)豬協(xié)會(NPA)專家Georgina Crayford認為,“氧化鋅可能對環(huán)境造成的危害當(dāng)然是需要考慮的一個重要因素,但是,CVMP之前所有的評估都表明,氧化鋅的好處大于其危害,如果禁止使用氧化鋅作為醫(yī)療用途,有可能造成斷奶后腹瀉率上升,危害生豬福利,并且嚴重限制了生豬產(chǎn)業(yè)在減少抗生素用量方面的進程。并且抗菌藥物使用量的增加更有可能促進抗耐藥性細菌的產(chǎn)生和帶來食品安全隱患”。
東南亞國家如越南、泰國等國已經(jīng)開始禁抗,但尚未對氧化鋅限制使用,仔豬日糧中會使用2500-3000ppm氧化鋅來應(yīng)對仔豬腹瀉。
3
不斷禁抗的情況下,防止仔豬腹瀉最好的選擇-高鋅
目前養(yǎng)殖場有效控制乳仔豬的腹瀉問題,除了與飼料原料、豬場環(huán)境、生物安全控制有關(guān)外,主要歸功于兩種添加劑的使用,一個是抗生素,另一個就是高鋅。若飼料中不添加高鋅,則配方師們首先想到的是增加抗生素的劑量來預(yù)防仔豬腹瀉。
在全球禁抗浪潮中,中國政府順應(yīng)國際潮流和關(guān)注人民健康角度,也正在一步一步禁抗,相關(guān)法規(guī)相繼出臺后,飼料中可選擇的抗生素越來越少??股刈罱K將會禁止作為預(yù)防劑量與促生長劑在飼料中使用,而防止仔豬腹瀉最好的選擇只有高鋅,這是超過30年的實踐證明,大勢所趨無需多言。如果通過新技術(shù)推廣、新產(chǎn)品研發(fā),有更好且經(jīng)濟的替代方案能夠避免氧化鋅負面問題同時,又能發(fā)揮氧化鋅的功效,無論是政府監(jiān)管部門還是企業(yè),都應(yīng)該去推動技術(shù)進步,嘗試新的產(chǎn)品方案。
下面是中國近幾年禁抗的行動與未來幾年禁抗的計劃:
2015年農(nóng)業(yè)部2292公告,洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、諾氟沙星
2016年農(nóng)業(yè)部2428號公告,硫酸粘桿菌素退出“藥添字”
2017年藥典辦〔2017〕14號,氨苯胂酸、洛克沙胂和喹乙醇
具體可參考農(nóng)業(yè)部“全國遏制動物源細菌耐藥行動計劃(2017—2020年)(征求意見稿)”
4
合理使用高鋅可緩解土壤缺鋅的問題
高劑量的氧化鋅作為一種有效控制仔豬腹瀉的手段被普遍使用,有觀點認為由于氧化鋅吸收利用率低,大量未被吸收的鋅會隨糞便排放至環(huán)境中,給環(huán)境帶來安全隱患。但據(jù)國際鋅協(xié)會調(diào)查認證,全球種植谷物的土地中有50%存在缺鋅潛在危險,鋅是全球農(nóng)業(yè)最缺乏的微量元素養(yǎng)分。全國第二次土壤調(diào)查結(jié)果同時也顯示,土壤缺鋅是中國第二大養(yǎng)分缺乏限制因素,土壤有效鋅的缺乏面積比例由90年代的51.5%上升到2002年的65.8%。且隨著高產(chǎn)品種栽培,種植集約化程度加強,高純度化肥施用增多,作物本身吸收的鋅回歸土壤也越來越少,導(dǎo)致土壤中缺乏中鋅的范圍越來越大,作物缺鋅呈增加趨勢。高鋅糞便制作富鋅有機肥可以緩解我國耕地缺鋅的現(xiàn)狀,還可以實現(xiàn)畜禽糞便資源化處理,促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展(李榮華,2012)。
高鋅糞便可以通過微生物處理技術(shù)將排泄物進行無害化處理轉(zhuǎn)化成安全、環(huán)保的有機肥原料,回歸土壤,可以實現(xiàn)鋅在動物、植物、人類、整個生態(tài)環(huán)境中的健康良性循環(huán)。所以高鋅糞便關(guān)鍵在于如何合理使用,變廢為寶。
反觀歐盟國家,日本等,國土面積小,養(yǎng)殖量大,長期排放會使鋅在土壤中富集,土壤中鋅的承載量超標(biāo)。所以不同國情,不可等同待之。
此外,實際養(yǎng)殖過程中高鋅日糧使用時間非常短,高鋅日糧只占豬只整個飼養(yǎng)周期全部日糧的5%左右,仔豬階段是否使用高鋅對鋅的整體排放影響不大。
5
高鋅技術(shù)升級需要一個過程
農(nóng)業(yè)部公開征求《飼料添加劑安全使用規(guī)范》修訂意見,第一輪修訂將仔豬日糧中鋅降低到150ppm,主要是針對仔豬階段是否取消藥理性高鋅在全國范圍內(nèi)征求意見,全國飼料企業(yè)和養(yǎng)殖企業(yè)紛紛用各種方式來表達自己的意見,認為在后抗生素時代,應(yīng)該保留仔豬階段的高鋅,發(fā)揮動物藥理性功效的需要,據(jù)說中國行業(yè)知名的6家大型飼料企業(yè)聯(lián)名給農(nóng)業(yè)部遞交報告,要求保留高鋅。在第一輪廣泛征求社會各界的意見之后,又進行了第二輪修訂,充分體現(xiàn)了農(nóng)業(yè)部傾聽民意,順應(yīng)行業(yè)健康良性發(fā)展的責(zé)任感。
我國中小養(yǎng)殖群體仍占生豬產(chǎn)業(yè)50%以上,就目前養(yǎng)殖環(huán)境來看,欄舍條件差異大,飼養(yǎng)管理參差不齊,對于乳仔豬養(yǎng)殖過程中腹瀉的控制在較大程度上依賴于飼料企業(yè),而由于禁抗的影響,飼料中可選擇的藥物添加劑較少,飼料企業(yè)對于乳仔豬腹瀉的控制很難離開藥理性劑量的氧化鋅。
目前社會各界已經(jīng)對鋅源藥理性劑量的降低做出了很多努力,如:高品質(zhì)氧化鋅、納米氧化鋅、包被氧化鋅、堿式氯化鋅等在1200-1500PPM范圍內(nèi)有明顯的抗腹瀉功效。此外,其他抗腹瀉替代產(chǎn)品或方案也在進一步完善,包括植物精油、植物提取物、酸化劑、酶制劑、益生菌、益生元等產(chǎn)品或產(chǎn)品組合都有一定的效果。但就目前評估結(jié)果來看,仍缺乏經(jīng)濟且穩(wěn)定有效的抗腹瀉方案。因此,對飼料行業(yè)來講,在藥理性鋅源相對減量的情況下既能幫助養(yǎng)殖終端乳仔豬階段的控制腹瀉,同時也能減少排放,降低環(huán)保壓力,是現(xiàn)階段較合適的選擇。
氧化鋅在仔豬日糧中是作為一種藥理性鋅源使用,與營養(yǎng)性鋅源添加量無關(guān),綜合國際國內(nèi)現(xiàn)有的政策、使用現(xiàn)狀、與養(yǎng)殖實際的需求,從2250ppm降低到1600ppm是目前較適合的選擇。不僅在原有基礎(chǔ)上大幅降低鋅的使用,而且對于行業(yè)的技術(shù)升級給了一定的時間和空間,不斷的改進與創(chuàng)新,在禁抗的背景下,保護仔豬的健康和安全生產(chǎn)。
編輯:姚紅
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