纳米氧化铜和纳米铜对肉仔鸡铜表观消化率的影响

 田相迪１，朱風華１， 孫金全２，李曙明３，朱連勤１＊（１﹒青島農業大學動物科技學院，山東青島 ２６６１０９﹔２﹒山東科技大學，山東青島 ２６６５１０﹔３﹒山東省萊陽市高級職業學校，山東萊陽 ２６５２００）作者簡介,田相迪（１９８１－），女，山東臨沂人，碩士研究生，研究方向﹕動物營養代謝病与中毒病。＊通訊作者，博士生導師，教授。



    摘要: 目的,為了研究在肉雞飼料中添加納米氧化銅和納米銅對飼料中粗蛋白和微量元素銅、鋅、鐵、錳表觀消化率的影響。方法,選２０羽２０日齡ＡＡ 商品肉仔雞隨机分為４組， １-４組在基礎日糧中分別以硫酸銅、氧化銅、納米氧化銅、納米銅的形式添加銅 ８ｍｇ／ｋｇ，研究納米氧化銅和納米銅對肉仔雞銅表觀消化率的影響，試驗期為９ｄ。結果:与硫酸銅、氧化銅相比， 添加納米氧化銅极顯著提高銅的表觀消化率（Ｐ＜０﹒０１），添加納米銅顯著提高銅表觀消化率（Ｐ＜０﹒０５） ﹔添加納米氧化銅能夠顯著提高鋅、錳的表觀消化率（Ｐ＜０﹒０５） ﹔添加納米氧化銅和納米銅對粗蛋白的表觀消化率無顯著影響（Ｐ＞０﹒０５）。結論:納米氧化銅和納米銅的銅表觀消化率极顯著高于硫酸銅和氧化銅﹔添加納米氧化銅可顯著提高鋅、錳的表觀消化率。

    關鍵詞 納米氧化銅﹔ 納米銅﹔ 肉仔雞﹔ 表觀消化率



    銅作為動物机体必需的微量元素之一，已被廣泛應用于飼料工業。目前常用銅源主要是硫酸銅或氧化銅，但這兩者并非動物的理想銅源，生物利用率比較低，尤其在應用高銅日糧時，大量高銅排泄， 污染環境。研選新型銅化合物，提高銅的生物利用率和生物學作用是亟待解決的重要問題[１]。隨著研究的進展， 人們發現有机銅、氨基酸螯合銅、各种蛋白銅等与常規無机銅相比， 具有水溶性強、易消化吸收、抗干扰及穩定性好等优點。Ｚｈｏｕ 等報道， 豬飼喂有机銅（ ＣｕＬｙｓ）比喂無机銅（ ＣｕＳＯ４）提高了生長性能[２－３]。但在另一些試驗研究中，用 ＣｕＬｙｓ、蛋氨酸銅和有机或無机螯合銅， 与硫酸銅相比并無差异[４－６]。Ａｐｇａｒ 等研究認為，不同銅源（ ＣｕＬｙｓ 和ＣｕＳＯ４） 對斷奶豬和肥育豬的生長性能作用效果一樣[７]。納米技術是 ２１ 世紀科學發展的前沿， 它的出現使微量元素添加劑的研究范圍擴展到物理性狀、化學結构和生物活性三者之間的關系上， 納米微量元素添加劑很可能成為繼無机鹽、有机酸和氨基酸螯合物之后的第 ４ 代微量元素添加劑[８]。筆者在肉仔雞飼料中添加納米氧化銅和納米銅， 研究其對飼料中粗蛋白和微量元素銅、鋅、鐵、錳表觀消化率的影響。

    １ 材料与方法

    １﹒１ 試驗動物及處理 選 ２０ 羽 ２０ 日齡健康 ＡＡ商品肉雞，隨机分為４組，第１～４組基礎日糧中分別以硫酸銅、氧化銅、納米氧化銅和納米銅的形式添加銅 ８ｍｇ／ｋｇ。上午８﹕ ００開始禁食，持續 ４８ｈ﹔ 禁食結束后， 各組受試雞連續 ５ｄ自由采食試驗日糧，再禁食 ２ｄ，禁食期間， 每羽受試雞每日飲水補飼 ５０ｇ葡萄糖。

    １﹒２ 基礎日糧

    １﹒２﹒１ 基礎日糧組成。玉米 ６２﹒５８ ％，大豆粕２５﹒８０ ％，植物 油２﹒５０ ％，磷酸氫鈣 １﹒００ ％，魚粉 ５﹒００ ％，石粉 １﹒５０ ％，食鹽０﹒３５％，蛋氨酸 ０﹒２７ ％，預混料 １﹒００ ％。

    １﹒２﹒２ 營養成分含量。代謝能 １２﹒６０ ＭＪ／ｋｇ，粗蛋白 ２０﹒５０ ％，賴氨酸 １﹒１３ ％， 蛋氨酸＋胱氨酸 ０﹒９０ ％，鈉 ０﹒２０ ％， 氯 ０﹒２７ ％，鈣 １﹒００ ％， 有效磷 ０﹒４５ ％， Ｆｅ ５７２﹒６０ ｍｇ／ｋｇ， Ｚｎ １５２﹒８４ ｍｇ／ｋｇ，Ｍｎ ９６﹒３４ ｍｇ／ｋｇ， Ｃｕ １２﹒０５ ｍｇ／ｋｇ。

    １﹒３ 納米銅和納米氧化銅

    １﹒３﹒１ 納米銅。通過固相反應合成方法制備，形狀接近球形，粒徑在 １５０～２００ｎｍ，分散均勻，無團聚現象（圖 １），純度 １００％，由山東科技大學提供。

    

    １﹒３﹒２ 納米氧化銅。采用固相反應合成方法制備，球形，粒徑 １００ ｎｍ，大小均勻，無團聚現象（圖 ２）， 純度 １００ ％， 由山東科技大學提供。

    

    １﹒４ 檢測指標与方法

    １﹒４﹒１ 樣品的采集。采用全收糞法，從飼喂試驗日糧開始，連續 ７ ｄ 收集受試雞的全部排泄物，剔除雜質， 在 ６０-６５ ℃干燥箱中烘 ５-６ ｈ，室內冷卻制成風干樣品，准确稱量各組受試雞的排泄物并粉碎， 用樣品袋封裝、標號， 保存備用。

    １﹒４﹒２ 采食量。采用清箱底的方法， 精确計算 ５ ｄ 內各組受試雞的采食量。

    １﹒４﹒３ 飼料和糞便中銅、鋅、鐵、錳含量的測定。精确稱取０﹒２５０ ０ ｇ 樣品于 ２５０ ｍｌ 錐形瓶中，加入 ３０ ｍｌ 濃硝酸，置電爐上灰化至黃煙逸盡， 冷卻后加入 １０ ｍｌ高氯酸，加熱至無色，冷卻，加 ５０ ｍｌ 去离子水，置電爐上加熱至沸騰，赶盡二氧化氮，冷卻后定容至 ５０ ｍｌ，在 ＴＡＳ!９９０Ｆ 原子吸收分光光度計（北京普析通用儀器有限公司） 上用火焰法測定銅、鋅、鐵、錳的含量。

    １﹒４﹒４ 糞便中粗蛋白含量的測定。采用半微量凱氏定氮法。

    １﹒４﹒５ 蛋白質和微量元素表觀消化率的計算。粗蛋白質表觀消化率 （ ％） ＝（ 飼料采食量×飼料粗蛋白質含量－ 排泄物量×排泄物粗蛋白含量） （／ 飼料采食量×飼料粗蛋白質含量）×１００﹔ 微量元素表觀消化率（ ％） ＝（ 飼料采食量×飼料微量元素含量－ 排泄物量×排泄物微量元素含量） （／ 飼料采食量×飼料微量元素含量） ×１００。

    １﹒５ 數据處理与分析   銅回收率為９９﹒５７ ％，變异系數為１﹒２５ ％﹔鋅回收率為９９﹒３２％，變异系數為１﹒４１％﹔鐵回收率為９９﹒０２％，變异系數為１﹒６５ ％﹔錳回收率為９９﹒１８ ％，變异系數為１﹒１９％。各數据采用 χ２ 檢驗進行比較。

    ２ 結果与分析

    ２﹒１ 不同形式的銅和銅化合物對飼料中粗蛋白質表觀消化率的影響   試驗結果表明，添加氧化銅、硫酸銅、納米氧化銅和納米銅組蛋白質表觀消化率分別為 ７３﹒８０％、６４﹒８６％、７２﹒８５ ％和 ６８﹒９４ ％，經 χ２ 檢驗， 各組粗蛋白質的表觀消化率差异不顯著（ Ｐ＞０﹒０５）。

    ２﹒２ 不同形式的銅和銅化合物對飼料中銅、鋅、鐵、錳表觀消化率的影響   試驗結果表明，添加硫酸銅、氧化銅、納米氧化銅和納米銅組銅的表觀消化率分別為 ２６﹒８０％、１４﹒０４％、５１﹒２１ ％、４２﹒４９ ％， 經 χ２ 檢驗，納米氧化銅組銅的表觀消化率极顯著高于硫酸銅和氧化銅組（Ｐ＜０﹒０１），与氧化銅組相比，添加納米銅极顯著提高銅的表觀消化率（Ｐ＜０﹒０１），与硫酸銅組相比，納米銅組顯著提高銅表觀消化率（Ｐ＜０﹒０５）﹔鋅的表觀消化率分別為３２﹒４６ ％、４１﹒１１ ％、６７﹒６１ ％、５４﹒２７ ％， 經χ２ 檢驗，納米氧化銅組极顯著高于硫酸銅組（Ｐ＜０﹒０１），顯著高于氧化銅組（Ｐ＜０﹒０５），納米銅組顯著高于硫酸銅組（Ｐ＜０﹒０５），与氧化銅組無顯著差异（Ｐ＞０﹒０５）﹔鐵的表觀消化率分別為６８﹒５８ ％、６６﹒０６ ％、７７﹒５９ ％、５７﹒０５ ％， 經 χ２ 檢驗，納米銅和納米氧化銅組与硫酸銅和氧化銅組差异不顯著 （Ｐ＞０﹒０５）﹔錳的表觀消化率分別為２８﹒１５ ％、１７﹒７９ ％、４３﹒８１ ％和５９﹒３８ ％，經 χ２ 檢驗，納米氧化銅組顯著高于硫酸銅組（ Ｐ＜０﹒０５），极顯著高于氧化銅組（Ｐ＜０﹒０１），納米銅組极顯著高于硫酸銅組（Ｐ＜０﹒０１）和氧化銅組（Ｐ＜０﹒０１） 。

    ３ 討論

    Ｆｌｏｒｅｎｃｅ 等認為，營養物質的顆粒大小是影響胃腸道對其吸收的一個關鍵因素[９]。Ｊａｎｉ 等報道，小鼠口服３种不同大小的聚苯乙烯微粒 （ ５０、５００ ｎｍ 和 １ μｍ）６ｈ 內，５０ｎｍ 粒子出現在淋巴結中并有最大程度的吸收，口服１８ｈ后５００ｎｍ微粒才在肝、脾中出現， 而 １μｍ粒子只有少量吸收[１０]。

    Ｄｅｓａｉ 在對小鼠的研究中指出﹕ １００ ｎｍ 粒子比其他大粒子的吸收率高 １０-２５０ 倍[１１]。另据報道，粒徑小于５μｍ的微粒可通過肺， 粒徑小于 ３００ ｎｍ 的微粒可進入血液循環，小于 １００ｎｍ 的微粒能進入骨髓。因此， 納米顆粒更容易通過胃腸黏膜，從而使其生物利用率得以提高[１２]。該試驗結果表明，与硫酸銅、氧化銅相比，在肉雞飼料中添加納米氧化銅和納米銅可顯著提高銅的表觀消化率。這可能是由于納米微粒具有表面效應和小尺寸效應。納米微粒在胃腸道的吸收可以不通過离子交換而直接滲透， 從而提高了吸收的速度和利用率[１３]。納米氧化銅和納米銅的銅表觀消化率提高， 也可能有相同的机制。

     張婉如等報道， Ｆｅ２＋、Ｚｎ２＋、Ｍｎ２＋与 Ｃｕ２＋競爭蛋白質的結合點，而 Ｃｕ２＋只有与蛋白質相結合才能被吸收，這种競爭是相互的[１４－１６]。該試驗結果顯示，与硫酸銅和氧化銅相比，添加納米氧化銅顯著提高了鋅和錳的表觀消化率。這可能是因為納米氧化銅以納米顆粒的形式吸收，而不是以离子的形式吸收，減弱了 Ｃｕ２＋對 Ｚｎ２＋和 Ｍｎ２＋的拮抗用，使 Ｚｎ２＋和 Ｍｎ２＋更容易与蛋白質結合，從而提高鋅和錳的利用率。這也表明納米氧化銅可以擴散吸收，而非主動吸收，其詳細机制有待進一步研究。



    參考文獻

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