挑战杯科技作品竞赛申报书 (6).docx
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1、序号:编码:第七届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛作品申报书作品名称: 高锌与生态畜牧业学校全称:华南农业大学申报者姓名(集体名称):邓小云类另U :V自然科学类学术论文哲学社会科学类社会调查报告和学术论文科技创造制作A类口科技创造制作B类第七届“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛组委会制二00二年九月E.全国组织委员会秘书处资格和形式审查意见组委会秘书处资格审查意见审查人(签名)年 月 日组委会秘书处形式审查意见审查人(签名)年 月 日组委会秘书处审查结果口合格口不合格负责人(签名)F,参赛作品打印处高锌与生态畜牧业邓小云冯定远 杨琳锌是人类动物营养和健康必须微量元素。锌在体内含
2、量仅次于铁,具有重 要生理生化功能,有200多种酶中含锌,300多种酶的活性与锌有关,几乎参与 所有细胞的代谢和代谢的每一方面,既参与动物体内蛋白质、氮基酸、核酸、 脂肪、维生素、碳水化合物和微量元素等营养物质的代谢;影响神经系统、循 环系统、消化系统、内分泌系统、免疫系统、生殖系统;是细胞分裂生长再生 调亡、骨骼发育、生殖、凝血、创伤愈合、生物膜功能所必需。锌具有构成、 稳定、催化、保护、传导、调节等基本功能。机体统一性和协调性维持稳垣内 环境,锌只有在适宜状态下方能发挥最大的生物学效应。当缺乏或过量时,都 会引起动物生理或病理改变,并造成其它负面影响:毋用置疑,高锌对畜牧业 产生巨大经济效
3、益,同时造成资源浪费、组织残留和毒性、环境污染,直接间 接危害人类和动物健康。人口爆炸、资源短缺、水土流失、森林锐减和气候恶 化追使人类不得不重新审视人与自然关系。时代呼唤高效经济平安的绿色农业, 开展可持续农业,建立生态畜牧业仍众望所归。本文分析了影响生态畜牧业的 高锌形成原因,阐述了高锌的危害以及解决高锌负面影响的措施。一、成体内高锌的原因:造成畜牧业高锌的主要原因是:高锌具有明显降低腹泻,抗菌促生长,提 高生产性能,改善胴体品质,缓解应激,增强免疫。另处,特殊生长阶段、生 理状态、疾病、缺锌而补锌不当、锌强化食品及锌制剂的广泛应用都易引起机 体高锌:高锌降低腹泻,抗菌促生长:陈军(199
4、5)在断奶仔猪中添加2000ppm锌 腹泻减少显著;Holm (1988)认为高锌抑制仔猪因大肠杆菌引发的腹泻;Poulsen (1989)报道,在开食料中添加3000mg/kg的ZnO的饲喂14天,降低了仔猪断 奶后腹泻且提高了体重;Fryer (1992), Noelkavangh (1993), Smith (1995) 报道,高锌能刺激仔猪生长,在仔猪日粮中添加高剂量氧化锌显著提高了仔猪 生长速度,提高了饲料转化率,减少了腹泻;凌明亮(2001)用含2000ppmZn0、 ZnS04. 7H20日粮喂仔猪,育成率、发病率、增重、饲料利用率都提高了;张喜 春2001报道高锌、高铜及高锌一
5、高铜日粮在日增重、饲料转化率、预防腹泻等 方面均好于对照组;在育肥黄牛日粮中,添加适量的蛋氨酸锌,不仅对育肥黄 牛的日增重有明显促进作用,还可提高饲料转化率;给8日龄以上的荷斯坦育 成牛补饲93mg/kg的锌,平均日增重提高26. 9%。锌减少相关疾病如皮肤病和呼 吸道等疾病发生率,间接促进了生长。锌与免疫器官生长发育有密切关系,影响动物免疫(细胞免疫、体液免疫) 功能以及某些免疫因子,高锌提高动物的免疫机:作为催化剂及辅助因子、兔 疫辅助因子、免疫增强剂、抗氧化剂和补体,增强动物机体的免疫功能。锌可 使动物胸腺、脾脏、法氏囊、脾脏、等免疫器官重量增加,高锌使血清IgG、IgM、 IgA的含量
6、显著增加,陈艳珍等(2001)发现氧化锌可显著提高血清锌和IgG的 浓度;锌影响免疫细胞活性和功能:余为一等(1997)报道,适量锌可以促进奶牛 的外周血单核细胞(PBMC)免疫应答反响。邵凯等(1996, 2000)对羯羊的免疫机能 研究发现,补饲蛋氨酸锌能提高其布氏杆菌抗体滴度、血清Y-球蛋白的百分含 量、外周血T淋巴细胞转化率和ANAE染色的阳性率。锌影响T细胞增殖、辅助 性T细胞产生、细胞介素和B细胞生长因子,锌本身对T或B细胞具有促有丝 分裂原的作用。Vai lee (1984)报道,锌是机体受感染或发生炎症反响时许多急 性反响蛋白和酶的辅助因子,是保持单核细胞活性的必需成分;张锐(
7、1999)报 道,锌具有促进人外周血液中单核细胞产生肿瘤坏死因子(TNF)的作用;高锌 可能减少肠道细菌,抑制肠道某些有害细菌,增强猪对寄生虫的抵抗力,而奶 牛日粮中补充蛋氨酸锌和氧化锌可减少奶牛的痛蹄病。锌影响肉兔的细胞间接 防御体系,提高兔的免疫功能,起到预防疫病的作用。锌参与补体反响,适量 的锌可促进补体的联级放大,起到补助和加强吞噬细胞和抗体等防御能力和作 用(袁中彪,2000)o锌缺乏不会对补体系统产生负影响,但在正常生理范围内 高水平的锌能抑制补体联级反响(Mon tgomery等,1979):高锌促进营养物质消化,提高动物的生产性能:采食高锌日粮可提高饲料 中干物质、粗蛋白的表观
8、消化率。在日粮中添加3000和3500 mg/kg氧化锌可 分别提高干物质、粗蛋白消化率4. 51%、4. 60%和5. 50%、5.53%;高锌延长食物 在消化道停留的时间,提高消化系统分泌机能及组织细胞中酶的活性等,且能 使肠壁变薄(Henry等,1986),改善日粮中营养物质的可消化性。蛋氮酸锌提高 反刍动物屠体品质,高锌提高奶中锌的含量,改善被毛色泽和提高毛皮质量。 张敏红(1991),戴岚(1994)报道用高锌可调控蛋中的锌含量,徐建雄等(1994) 报道,短期(30天)饲粮中添加2000mg/kg的锌及适量稳定剂后,可使蛋黄锌 含量提高44. 35%46. 98%。添加1000mg
9、/kg锌时,可使蛋黄锌含量提高 31.96%34. 22%,张希路(2000)用复合锌喂海兰产蛋鸡14天,蛋中锌含量达 18. 37mg/kg;高锌用于蛋鸡强制换羽:Praharay等(1994)用高锌高碘日粮, 也有人用分别含0 08和2800mg/kg钙、锌日粮强制换羽。蛋氮酸锌对减缓牛运 输应激和可防止家禽低钙应激期及恢复期的产蛋量下降,低钙应激时补充蛋氮 酸锌较对照组可产生更高的产蛋率及最大蛋重。长期大量补锌易引起机体高锌。造成动物锌缺乏的原因很多:妊娠,应激, 肝病、糖尿病、高血压、冠心病、颅内肿瘤、大面积烧伤、厌食症患者,代谢 障碍或失衡等;常规原料中锌的含量偏低,动物厌食、偏食及
10、对无机锌利用率 低而造成摄入量缺乏;其它营养成分拮抗影响锌的吸收和利用。缺锌状态可通 过补锌得以改善,但补锌的时间、剂量、方式不当易引成高锌。、曲锌的危害:高锌导致动物生长受阻,机体和免疫力下降,甚至发生反复感染。长期摄 入过量锌引起的机体功能下降,生长发育不良,雏鸡饲料中锌含量达1500mg/kg 时,可使生长速度及饲料利用率降低。丁虹(1997)发现高锌加速、加重糖尿 病的发病。高锌影响脑、肝、脾、胰等结构和功能,对维持动物的神经系统、 循环系统、消化系统、内分泌系统、免疫系统、生殖系统有重要作用。严重高 锌导致中枢免疫系统的结构和功能严重受损,吴嘉惠等(1995)报道,高锌可 导致脑内铜
11、铁含量下降,锌过量服用首先损害脑的高级功能,李琳等(2001 ) 报道,脑脊液中高浓度的锌可能是AD病因之一;高锌同样影响外周免疫组织, 引起肠粘膜和IgA屏障结构损害(罗治彬等2000)。丁虹(1998)研究说明,高 锌可引起肝功能损害,使肝微粒体浅层膜流动性增加,肝结合功能水平下降, 对肝药物代谢酶抑制,从而影响肝对药物或毒物的生物转化和解毒;脾脏在体 液免疫中发挥着重要作用,缺锌或高锌对脾脏的伤害就意味着体液免疫功能受 损,丁虹(1997)报道,高锌导致脾肿大,细胞吞噬功能下降,血红蛋白含量 明显下降,胆固醇增高,血小板增多,导致胰腺病变及胃囊糜烂;过量的锌可 导致猪的胸腺、骨髓及脾脏的
12、T、B淋巴细胞内DNA、RNA和蛋白质的含量下降, 降低细胞的增殖能力和巨嗜细胞的吞噬杀菌能力;过量锌抑制细胞活力,高锌 导致C6细胞DNA损伤引起细胞凋亡。Underwood (1981)认为,锌影响整个繁殖 阶段:高锌影响性成熟,性周期,配子的结合,妊娠分娩等。寇素茹等2000发 现高锌对小鼠曲细精管界膜破损、剥脱、变形,精子生成障碍;高锌影响血液 循系统,可导致铁、铜继发性缺乏,出现贫血。高锌不仅造成资源浪费,还引发动物中毒,增加组织残留,通过食物链富 集和直接消耗高残留畜产品最终损害人类健康。虽中毒剂量因条件各异尚无定 论,但中毒报道不少:Nancy (1989)报道,当机体摄入正常需
13、要量的4050倍 或更高时,可产生急性中毒病症;Ranjit等摄入1020倍正常锌,6周后出现 病理变化;罗治彬等(2000)发现,高锌大鼠从第七周时死亡率高达22.86%; 颜世铭等编(1992)长期服锌可造成慢性锌中毒,发生顽固性贫血(Simon1988), 血红蛋白降低,铁贮存减少等;断奶仔猪饲喂含锌40006000mg/kg的日粮时, 可出现生长抑制,骨关节出血,行动困难,甚至引起死亡;Berg发现日粮中锌 达800mg/kg时,即可使鸡中毒;Mayxtinson认为家禽日粮中锌的含量达 3000mg/kg时,会出现与猪类似的中毒病症11。蛋鸡的日粮锌,1000mg/kg, 可降低产蛋
14、量。日粮锌24000mg/kg蛋鸡出现明显的中毒病症;高锌可抑制瘤胃 微生物,引起瘤胃消化功能紊乱。据报道,用含量1000mg/kg锌的日粮喂羔羊, 其增重和饲料利用率降低,当锌的含量到达4000mg/kg时,可引起羔羊衰竭死 亡;邓桦等(1994)发现白鹅喂高锌低硒日粮,第六周出现发病、死亡高峰, 病症表现为精神沉郁、食欲降低、腹泻、脱水和生长缓慢等;吴嘉等1994报道: 高锌使细胞增值活性受抑制,血浆肿瘤坏死因子(TNF)的量低于正常。高锌影响动物食欲,抑制酶活性,干扰离子跨膜转运:龙建纲等报道,长 期的摄入高锌影响动物食欲;喂羔羊用含量超过锌1000mg/kg可抑制羔羊采食, 生长牛的日
15、粮含锌900mg/kg时,引起食欲不振,当锌含量达1700mg/kg可导致 异食癖。适宜锌存在时,可使酶显示活性或活性升高。锌影响酶形成,活性, 作用位点,从而影响酶的结构和功能。韩军花等报道,锌浓度过低或过高可抑 制红细胞膜ATP酶活性;Kath lee (1989)报道,高锌状态时抑制内环境处于 SOD活性,导致机体清除自由基功能降低,机体抗氧化功能降低。韩军花等研究 还发现,无论体内还是体外,过高或过低的锌均会抑制红细胞膜离子转运功能: 过量或缺乏会抑制Na+/ K+泵转运K+的能力,抑制C0TS-2的正常跨膜转运功 能,使Ca2 +泵活性降低。既适宜的锌是保证Na+/ K+泵、C0TS
16、-2和Gardos 等通道活性的关键因素。三、高锌与生态畜牧业协调措施:高锌对畜牧业产生巨大影响的同时也给环境带来巨大的压力,严重威胁着 动物和人类的健康。可以肯定:添加多,吸收就多,添加高锌会造成组织残留 与毒性;添加多,排泄也多,与节约资源保护环境背道而驰。规划绿色农业, 建立生态畜牧业,增进人类健康,正确添加锌制剂,研制开发高效、低残留安 全经济的新型锌添加剂具有重要意义。添加络合、螯合等有机锌:Ward等1996年报道,开食料中添加250蛋氨酸 锌与日俱增2000中的锌取得相同的效果。有机与无机金属元素在存在状态、吸 收方式、体内转运、组织代谢等方面不同:1、金属一氨基酸螯合物具有五元
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