锌是动物必需的微量元素之一，在生长、发育、生殖、衰老、免疫以及代谢过程中发挥着至关重要的作用。动物体内锌含量极少，但分布十分广泛，参与机体200多种酶的代谢^[1]。缺锌会造成动物食欲下降、免疫力减弱、骨骼发育变形等一系列问题，进而影响动物健康和生长性能的发挥，给生产实践带来巨大经济损失。动物自身不能合成锌，天然饲料原料中的锌往往也不能满足动物的正常生理需要，为了达到机体生理和代谢的锌需求量，必须在饲粮中额外提供一定剂量的锌。锌代谢紊乱会影响其他微量元素的代谢，也会诱发各种相关疾病。锌代谢异常会影响机体对铁的吸收，及时补铁也不能将贫血的情况改善^[2]。锌过量会导致机体铜含量降低，产生低铜血症，诱发骨质疏松，影响生长发育^[3-4]。

氧化锌具有缓解断奶仔猪腹泻、提高生长性能、改善饲料利用率的作用^[5-7]。蛋氨酸锌具有稳定性强、易消化吸收、生物利用率高等特点，在畜牧生产中被广泛应用^[8]。锌作为饲料添加剂在单胃动物上的应用已有大量报道，而在犊牛方面的应用却少有研究。本团队前期试验研究表明，以氧化锌形式给新生犊牛每日每头牛补充80 mg锌可以有效改善体内锌代谢^[9]。本研究在前期试验基础上，每日给每头犊牛补充80 mg锌的氧化锌和蛋氨酸锌，通过测定犊牛血清和粪便中锌含量以及锌代谢相关指标来比较犊牛对氧化锌和蛋氨酸锌的利用情况，为锌在犊牛生产中的科学应用提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验地点

本试验在北京市顺义区中地畜牧科技有限公司进行。

1.2 试验材料

氧化锌购自于湖南省某饲料科技有限公司，纯度为96.64%；蛋氨酸锌购自于上海某化工有限公司，纯度为98.20%。

1.3 试验动物与试验设计

根据体重相近原则，将36头健康的新生荷斯坦母犊牛随机分为3组，每组12头。对照组无添加，蛋氨酸锌组每日每头牛添加457 mg蛋氨酸锌(相当于80 mg锌)，氧化锌组每日每头牛添加104 mg氧化锌(相当于80 mg锌)。试验进行至犊牛出生后14 d结束^[10]。

1.4 试验饲粮与饲养管理

试验犊牛采用犊牛岛单栏饲养，每头犊牛占地约3 m²，保持圈舍卫生干净。饲喂过程中严格按照“五定”原则执行，即“定人、定时、定质、定量、定温”。试验犊牛的防疫按照牛场规定的标准执行。每头犊牛单独饲喂。出生后2 h内完成初乳灌服，每头犊牛4 L。第2~3天，每天饲喂常乳2次(08:00、14:00)，每次2 L。第4~14天，每天饲喂常乳2次(07:00、14:00)，每次4 L，记录牛奶采食量。第4天开始添加开食料，犊牛自由采食并每天记录个体采食量。氧化锌和蛋氨酸锌混合于牛奶中进行饲喂。饲喂犊牛的牛奶为北京市顺义区中地畜牧科技有限公司自产牛奶，开食料为北京首农畜牧科技发展有限公司饲料分公司生产的犊牛精料补充料641p。牛奶浓度实测值为1 032 g/L，牛奶及开食料的营养水平见表 1。

1.5 样品采集与指标测定 1.5.1 牛奶、饮用水和开食料

每周采集犊牛采食的牛奶和开食料样品。牛奶常规营养成分采用乳成分分析仪(MilkoScan^TM FT6000)测定；同时测定开食料中干物质(AOAC，2005；方法930.15)、粗蛋白质(AOAC，2000；方法976.05)、粗脂肪(AOAC，2003；方法4.5.05)、粗灰分(GB/T 6438—1992)含量，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量参照Van Soest等^[11]的方法进行测定。

采集犊牛饮用水样品。利用电感耦合等离子发射光谱仪(ICP-OES，9000，Shimadzu，日本)测定饮用水、牛奶和开食料样品中的锌含量(GB 5009.268—2016)。经测定，犊牛饮用水中不含锌，牛奶和开食料中锌含量分别为4.12和172.00 mg/kg。

1.5.2 血清样品

犊牛15日龄晨饲前进行颈静脉采血，室温静置30 min，4 ℃、3 000×g离心15 min后制备血清，保存于-20 ℃冰箱备用。血清样品中矿物元素含量利用电感耦合等离子体发射光谱仪法(GB 5009.268—2016)进行测定。血清中的血管紧张素转化酶(angiotensin converting enzyme, ACE)、5′-核苷酸酶(5′-nucleotides, 5′-NT)活性和金属硫蛋白(metallothionein, MT)含量采用武汉基因美科技有限公司的试剂盒进行测定。血清中的谷胱甘肽过氧化物(glutathione peroxide, GSH-Px)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)活性和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量采用南京建成生物工程研究所的试剂盒进行测定。

1.5.3 粪便样品

犊牛15日龄晨饲前，利用无菌橡胶指套采集犊牛直肠内容物，装入冻存管中，-20 ℃保存备用。利用ICP-OES法(GB 5009.268—2016)测定粪便中微量元素含量。

1.6 数据分析

用Excel 2010软件对试验数据进行初步处理，采用SAS 9.4软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，采用Duncan氏法进行多重比较。数据采用平均值和均值标准误表示，P＜0.05表示差异显著，0.05≤P＜0.10表示有差异显著趋势。

2 结 果 2.1 饲粮不同来源锌对犊牛开食料平均日采食量及血清中微量元素含量的影响

由表 2可知，饲粮添加氧化锌或蛋氨酸锌对犊牛开食料平均日采食量无显著影响(P>0.05)。饲粮添加氧化锌或蛋氨酸锌对犊牛血清中钙、铜、铁、镁和磷含量无显著影响(P>0.05)，但可显著提高犊牛血清中锌含量(P＜0.05)，氧化锌组犊牛血清中锌含量介于蛋氨酸锌组和对照组之间。

2.2 饲粮不同来源锌对犊牛血清中锌代谢相关指标的影响

由表 3可知，饲粮添加氧化锌或蛋氨酸锌对犊牛血清中5′-NT、ACE、AKP、GSH-Px、SOD活性和MT、MDA含量均无显著影响(P>0.05)。

2.3 饲粮不同来源锌对犊牛粪便中微量元素含量的影响

由表 4可知，饲粮添加氧化锌有提高犊牛粪便中锌含量的趋势(P=0.079)，蛋氨酸组犊牛粪便中锌含量介于对照组和氧化锌组之间。饲粮添加氧化锌或蛋氨酸锌对犊牛粪便中铜和铁含量无显著影响(P>0.05)。

3 讨 论 3.1 饲粮不同来源锌对犊牛开食料平均日采食量及血清中微量元素含量的影响

动物摄入的饲粮消化后主要经过肠道进行吸收，肠道上皮细胞吸收饲粮中的部分锌离子转运到血液发挥作用，血清锌含量可以在一定程度上反映犊牛对锌离子的吸收利用情况。本课题组前期试验结果显示，饲粮添加蛋氨酸锌或氧化锌对犊牛开食料平均日采食量无影响^[10]，而本试验结果表明饲粮添加不同来源锌可显著提高犊牛血清锌含量，并且蛋氨酸锌组犊牛血清锌含量比氧化锌组高9.76%。梁鸿雁等^[12]研究表明，饲粮添加锌可显著增加獭兔血清锌含量。成廷水^[13]研究表明，饲粮添加30、60、90或120 mg/kg氨基酸锌显著提高了肉仔鸡血清和胫骨锌含量。付志欢等^[14]研究发现，与一水硫酸锌组相比，饲料中添加肠溶性甘氨酸锌可增加罗非鱼血清锌含量。以上研究结论均与本试验结果一致。本试验条件下，饲粮添加蛋氨酸锌或氧化锌对犊牛血清铜和铁含量无显著影响。Jia等^[15]研究同样表明，补锌后羔羊血清铜和铁含量无显著变化。此外，饲粮添加蛋氨酸锌或氧化锌对犊牛血清钙、镁和磷含量均无显著影响。Garg等^[16]研究也表明，补锌并不会影响羔羊的血清钙、镁和磷含量。由此推断，相较于氧化锌，犊牛对蛋氨酸锌的吸收利用效果更好，并且饲粮中每日每头牛添加80 mg蛋氨酸锌或氧化锌形式的锌对犊牛铜、铁、钙、镁、磷等微量元素代谢无负面影响。

3.2 饲粮不同来源锌对犊牛血清中锌代谢相关指标的影响

犊牛血清中存在着多种与锌代谢相关的酶。AKP是可将核酸、蛋白质和生物碱等底物去磷酸化的酶，即通过水解磷酸单酯去除底物分子上的磷酸基团，并生成磷酸根离子和自由的羟基^[17]。张纯等^[17]研究表明，饲粮中添加不同锌源对仔猪血清AKP活性无显著影响。SOD是一种具有抗氧化作用的锌依赖酶，对于清除超氧阴离子自由基起到重要作用，也是评定抗氧化能力的重要标志^[18]。AKP和SOD都是含锌金属酶，只有在锌严重缺乏时其活性才会显著降低^[19]。本试验结果显示，饲粮添加氧化锌或蛋氨酸锌对犊牛血清SOD和AKP活性均无显著影响，说明饲粮添加80 mg锌不会通过影响锌依赖酶活性而改变犊牛锌代谢。GSH-Px是一种过氧化物分解酶，可通过催化反应将有毒的过氧化物进行还原^[20]。MDA是生物体内自由基作用于脂质发生过氧化反应的氧化终产物，会引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合，具有细胞毒性，MDA含量越高，机体抗氧化力越低^[21]。胡雄贵等^[22]研究表明，育肥长白猪饲粮中添加80 mg/kg蛋氨酸锌对血清中GSH-Px、SOD活性和MDA含量无显著影响。本研究中，饲粮添加氧化锌或蛋氨酸锌对犊牛血清中GSH-Px、SOD活性和MDA含量均无显著影响，可能与饲喂时间较短有关。

ACE是一种对心血管系统发育和结构重塑、电解质和体液平衡的调节具有重要作用的锌依赖型羧二肽酶^[23]，缺锌会导致ACE活性显著降低^[24]。5′-NT是一种血管扩张剂^[25-27]，对缺锌再补锌反应敏感，其活性与机体锌含量密切相关^[28]。黄艳玲等^[28]研究发现，肉仔鸡血浆5′-NT活性随饲粮锌水平增加呈二次显著变化。MT可与多种金属相结合，通常情况下结合锌^[29]，并参与机体蛋白质代谢，维持金属平衡，促进细胞分化^[30-32]。本试验结果显示，饲粮中每日每头牛添加80 mg蛋氨酸锌或氧化锌形式的锌对犊牛血清ACE、5′-NT活性和MT含量均无显著影响，这可能与饲喂时间较短有关。综上所述，本试验条件下的锌添加量对犊牛锌代谢无负面影响。

3.3 饲粮不同来源锌对犊牛粪便中微量元素含量的影响

饲喂犊牛的牛奶及饮用水中的矿物元素含量相较于开食料中的矿物元素含量甚微，但由于新生犊牛对开食料的采食较少，有必要进行外源补锌。饲粮中不能被犊牛吸收的微量元素会随粪便排出，不仅会造成资源的浪费，还会造成环境污染。本研究中，与对照组相比，犊牛饲粮中添加蛋氨酸锌或氧化锌后，粪便中锌含量有升高的趋势，并且氧化锌组比蛋氨酸锌组高9.47%。这说明无论饲粮添加何种来源锌均可引起锌排泄量的增加。同时对照血清中锌含量结果可见，饲粮添加相同含量锌时，蛋氨酸组犊牛血清中锌元素含量高于氧化锌组，而粪便中锌含量则低于氧化锌组，说明犊牛对蛋氨酸锌的吸收效果优于氧化锌，表明相比无机锌，有机锌具有更高的生物学效价。除相对较高的生物利用率外，反刍动物对有机锌的吸收和利用也有所提升，特别是锌与氨基酸结合后更是如此^[33-34]。Garg等^[16]研究发现，蛋氨酸锌可有效提高羔羊的生长性能；Pal等^[35]进一步研究证明，由于肠道吸收的增加和粪便排泄的减少，蛋氨酸锌的补充有效地促进母羊胃肠道发育，表明蛋氨酸锌的利用率更高。李垚等^[36]研究发现，与无机锌组相比，小肽螯合锌有降低仔猪粪便锌含量的趋势，与本研究结果一致。孙晓光^[37]研究显示，与硫酸锌相比，饲粮添加氨基酸螯合锌不仅可显著减少育肥猪粪便锌的排泄量，还能有效降低铜和铁的排泄量。本试验条件下，饲粮添加蛋氨酸锌或氧化锌对犊牛粪便中铜和铁含量无显著影响。铜和锌在动物体内属于2种相互拮抗的微量元素，表明饲粮补充锌并未干扰铜的吸收。此外，铁和锌在动物体内可能存在共同的吸收机制^[38]，本试验剂量下的蛋氨酸锌和氧化锌可能不足以影响犊牛对铁的吸收。综上所述，饲粮添加不同来源锌对铜和铁代谢无负面影响，同时饲粮添加蛋氨酸锌可相对提高犊牛对锌的利用率，对缓解犊牛养殖造成的环境污染具有重要意义。

4 结 论

① 饲粮中每日每头牛添加80 mg蛋氨酸锌或氧化锌形式的锌对犊牛铜、铁、钙、镁、磷等微量元素代谢无负面影响，对血清中锌代谢相关指标无显著影响。

② 蛋氨酸锌组犊牛血清中锌含量高于氧化锌组，而粪便中锌含量低于氧化锌组，说明有机锌的生物利用率高于无机锌。