纳米微量元素在畜牧业上的应用研究进展 纳米微量元素在畜牧业上的应用研究进展 张志美1，2，3付石军2，3郭时金1，2，3王坤坤4 （1.X省大学畜牧兽医学院2.X省滨州畜牧兽医研究院3.X省绿都安特动物药业有限公司4.X省建德维丰科技有限公司） 纳米材料由纳米级的粒子组成，介于宏观物质与微观原子和分子的中间区域，具有优良的小尺寸效应、表面效应、体积效应和量子尺寸效应（张中太等，2000）Florence等（1995）认为：养分物质的颗粒大小是影响胃肠道对其汲取的一个关键因素Jani等（1992）报道，小鼠口服50nm、500nm和1μm3种不同大小的聚苯乙烯微粒，6h内50nm粒子出现在淋巴结中并有最大程度的汲取，口服18h后500nm微粒才在肝和脾中出现，而1μm粒子只有少量被汲取Desai（1992）在对小鼠的研究中指出：100nm粒子比其他大粒子的汲取率高10~250倍另据报道，粒径小于5μm的微粒可通过肺，粒径小于300nm的微粒可进入血液循环，小于100nm能进入骨髓因此，纳米颗粒更简单通过胃肠黏膜，从而使其生物利用率得以提高（CaiJY，20XX）。
目前，纳米级微量元素添加剂主要有纳米硒、纳米铜、纳米锌和纳米铬 1纳米微量元素 1.1纳米硒 1.1.1提高动物生长及繁殖性能 相宜的纳米硒可以提高动物的生长及繁殖性能，相同添加水平下，纳米硒的作用强于亚硒酸钠胡彩虹（20XX）研究表明：亚硒酸钠添加质量浓度在0.2~0.5mg/kg硒，仔猪生长性能处于高峰，1mg/kg硒添加水平仔猪生长性能显著低于0.2~0.4mg/kg硒添加水平，而纳米硒添加质量浓度在1mg/kg，仔猪生长性能仍旧保持在高峰夏枚生等（20XX）报道，纳米硒和亚硒酸钠对肉鸡生长、肝脱碘酶Ⅰ活性和血清甲状腺激素具有显著影响，纳米硒添加量在1mg/kg时，肉鸡生长性能、肝脱碘酶Ⅰ活性和血清三碘甲腺原氨酸（T3）水平保持在高峰，四碘甲腺原氨酸（T4）保持在低谷 1.1.2增加机体免疫力 纳米硒能显著刺激生物体的细胞、体液和非特异免疫功能，从而提高机体的防病和抗病能力试验证明，纳米硒能灵敏提高小鼠的免疫功能高学云（2000）采用动物试验研究纳米硒对免疫功能的调整作用，与对照组比，纳米硒与亚硒酸钠各剂量组的小鼠脏器质量及其指数无明显变化；纳米硒中，高剂量组小鼠的细胞免疫功能、体液免疫功能和巨噬细胞吞噬功能明显升高，而亚硒酸钠各剂量组的上述免疫指标无明显变化，说明纳米硒对小鼠的免疫功能有明显的调整作用 1.1.3抗氧化作用 硒最重要的生物效应在于其抗氧化性，其作用主要针对活性氧自由基及其衍生物。
纳米硒是由几万个硒化合物形成的一个微小单位，它的抗氧化和清除自由基能力更强，能很好地抑制自由基，保护细胞免受损害（陈辉等，20XX）已有试验表明：纳米硒体外清除羟自由基效率为无机硒的5倍，为有机硒的2.5倍 张劲松等（2000）采用D-半乳糖小鼠衰老和黑腹果蝇生存模型，评价纳米硒的抗氧化和延长生存时间作用，结果表明：纳米硒能显著降低小鼠全血丙二醛含量，提高小鼠全血谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性，显著延长黑腹果蝇生存时间，说明适当剂量的纳米硒具有延缓衰老作用宋保强等（20XX）研究发觉纳米硒对肉鸡肝细胞GSH-Px稳定性具有调控作用，并能提高其酶活胥保华（20XX）研究表明：纳米硒添加质量浓度在1mg/kg时，GSH-Px活性可保持在高峰 1.1.4提高畜禽繁殖性能 硒是雄性动物产生精子所必需的，公畜精液中的硒能通过GSH-Px的抗氧化作用保护精子细胞膜免受损害日粮中添加纳米硒可以保护精子细胞，提高精子活力，有利于受精能力的提高和胚胎发育Maringuzman等（2000）在基础日粮中添加0.50mg/kg纳米硒，结果表明：试验组公猪精子活力比对照组提高了27.5%，正常精子含量提高了27.7%，受精率提高了25.1%。
巩元芳等（1998）报道，在蛋鸡低硒（0.015mg/kg）的日粮中，补加0.10mg/kg的纳米硒，可使产蛋率提超群过75%，蛋的孵化率超过90% 1.1.5改善畜禽产品品质 夏枚生（20XX）以亚硒酸钠为对照研究了纳米硒对肥育猪肌肉品质的影响，结果显示，纳米硒的剂量-效应的最适剂量范围要宽于亚硒酸钠，高剂量添加时比亚硒酸钠更能提高肌肉组织抗氧化能力，降低肉的滴水损失，肌肉硒沉积率优于亚硒酸钠对肉鸡研究发觉，高剂量添加硒时，纳米硒比亚硒酸钠更能提高肌肉组织抗氧化能力、降低滴水损失并提高肌肉硒沉积（夏枚生等，20XX） 1.2纳米铜 纳米氧化铜具有比大尺寸铜粉更优越的催化活性、选择性及其他应用性能（李光等，20XX）粒径介于1~100nm，与平凡氧化铜相比，具有表面效应、量子尺寸效应、体积效应及宏观量子隧道效应等优越性能（刘吉公平，20XX）在磁性、光汲取、化学活性、热阻、催化剂和熔点等方面表现特别特的物理和化学性能杜建公平，20XX），其作用主要表现在以下几个方面： 1.2.1提高表观消化率 田相迪等（20XX）在20日龄健康AA肉仔鸡饲料的基础日粮中分别以硫酸铜、氧化铜、纳米氧化铜和纳米铜的形式添加铜8mg/kg，结果表明：与硫酸铜和氧化铜相比，添加纳米氧化铜极显著提高铜的表观消化率，添加纳米铜显著提高铜表观消化率；添加纳米氧化铜能够显著提高锌和锰的表观消化率；添加纳米氧化铜和纳米铜对粗蛋白的表观消化率无显著影响。
说明纳米氧化铜和纳米铜的铜表观消化率极显著高于硫酸铜和氧化铜；添加纳米氧化铜可显著提高锌和锰的表观消化率 1.2.2提高生产性能 田相迪等（20XX）在1日龄健康AA肉仔鸡基础日粮中以不同形式添加铜结果表明：添加16mg/kg纳米氧化铜组能显著增加肉仔鸡的日增质量，降低料肉比与硫酸铜相比，饲粮中添加纳米铜可显著提高仔猪采食量，降低料重比，提高生长速度，降低仔猪腹泻率，提高断奶仔猪对粗蛋白、粗脂肪和钙的表观消化率，增加脾质量，显著降低血清尿素氮值，使肝超氧化物岐化酶（SOD）活性显著升高，血清生长激素（GH）质量浓度升高（王艳华，20XX），从而促进蛋白质的合成与沉积，抑制蛋白质降解（Campbell，1988）对生长猪，日粮添加纳米铜使采食量有降低的趋势，其原因可能在于纳米铜在体内通过被动扩散汲取，不但提高了汲取利用率而且削减了对载体、能量的需要和消耗，降低了机体能量的支出，从而较低采食量即能满意动物对各种养分物质的需求（杨荣芳，20XX） 1.2.3提高机体免疫力 纳米氧化铜可显著提高小白鼠血浆中铜蓝蛋白活力（朱连勤等，20XX）；铜蓝蛋白作为超氧阴离子的清除剂，能抑制正铁细胞色素C的还原作用，削减此过程中诱发的超氧阴离子自由基的生成，具有类似铜锌SOD的作用，能显著提高小白鼠血浆细胞色素C氧化酶活性（CCO），降低血浆丙二醛含量。
纳米小肽螯合铜可极显著提高小鼠血清免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、免疫球蛋白A（IgA）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）及白介素-2（IL-2）的含量，从而发挥强大的免疫促进作用（王卫国等，20XX）据报道，与硫酸铜和氧化铜相比，在饲料中添加等量的纳米氧化铜，可提高肉鸡的免疫器官指数纳米氧化铜具有提高肉鸡体液免疫和细胞免疫的作用，添加后可显著提高肉鸡淋巴细胞转化率（朱连勤等，20XX）仔猪日粮中添加纳米铜，可增加脾质量，显著降低血清尿素氮值，使肝SOD活性显著升高，血清GH质量浓度升高（王艳华，20XX） 1.3纳米锌 纳米氧化锌的流淌性好，添加量少，使用便利，生物活性及汲取利用率高，在饲料中的使用成本较低同时，由于其添加量少，可削减对其他矿物元素的颉颃作用，并通过影响激素和锌指蛋白的合成水平，提高动物对氮的汲取利用，同时，可削减环境污染和提高畜禽产品的质量（钟国清等，20XX） 1.3.1提高生产性能 锌提高动物生产性能的机制可能是高锌刺激小肠黏膜金属硫蛋白（MT）的合成，而MT对锌摄入和机体锌代谢进行调控，从而促进仔猪生长（Carlson等，1999）。
许梓荣等（1999）认为其原因可能有以下2个方面：1）添加锌可增加味蕾对味觉的敏感性，提高食欲；2）锌的添加可能提高唾液中的碱性磷酸酶和胰腺中的羧肽酶A的活性，从而促进食欲随后又报道，高剂量锌对仔猪的促生长作用好像是一种整体效应：一方面通过增加食欲提高采食量和饲料消化率而促生长；另一方面，通过消退体内自由基，提高机体免疫力，促进胰岛素和IGF-Ⅰ的合成与分泌，加强合成代谢（许梓荣等，20XX） 20XX年，田丽娜等在1日龄AA肉鸡日粮中添加40mg/kg纳米氧化锌，与空白对照组相比，添加组肉鸡的饲料消耗显著降低，料重比极显著降低，同时，屠宰率和半净膛率显著升高，从而发挥很好的提高生长性能和屠宰性能的作用王建辉等（20XX）试验表明：纳米氧化锌能显著提高仔猪的日增质量超过10%，明显降低料肉比和腹泻率，经济效益优于平凡氧化锌廖三赛等（20XX）研究表明：仔猪料中添加晶锌蓓（钠米锌）300mg/kg，仔猪日增质量、料肉比和腹泻率完全可以达到或超过氧化锌3000mg/kg的效果喻兵权等（20XX）试验发觉，纳米氧化锌可显著提高仔猪日增质量，降低腹泻率 1.3.2提高机体免疫力 纳米氧化锌可促进小鼠十二指肠和空肠上皮细胞的生长，提高其抗氧化能力，但高质量浓度则具有相反的作用（冯梦，20XX）。
徐奇友等（20XX）研究表明：日粮中添加40mg/kg钠米氧化锌对肉仔鸡血清锌、葡萄糖、碱性磷酸酶、谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性未产生影响；添加200mg/kg钠米氧化锌可以提高肉仔鸡血清锌含量；添加80和200mg/kg钠米氧化锌影响肉仔鸡血清谷草转氨酶活性和胆固醇含量田丽娜等（20XX）发觉，纳米氧化锌对提高肉仔鸡血清中GSH-Px活性、提高总抗氧化能力（T-AOC）、削减血清中NO生成及提高肝组织中过氧化氢酶（CAT）活性具有重要意义，从而起到较强的提高机体抗氧化性能，增加抗氧化酶活性，降低自由基的产生 1.4纳米铬 据报道，纳米铬对机体的作用主要表现在提高生产性能和饲料利用率、改善胴体组成、降低屠宰和运输等应激对肉质的影响，提高GH、胰岛素样生长因子等激素水平及提高机体免疫力等方面（关荣发，20XX）辜良英等（20XX）发觉，纳米铬处理使SD大鼠的日增质量提高12.68%，饲料利用率提高32.92%，瘦肉质量增加15.11%，脂肪率降低24.42%；血清中胰岛素、葡萄糖、尿素氮和三酰甘油水平较对照组分别降低45.38%、31.84%、48.75%和38.46%；说明纳米铬能够促进大鼠生长，改善胴体组成。
沈顺新等（20XX）试验证明，与同剂量氯化铬组相比，饲喂纳米铬肥育猪的胴体瘦肉率提高7.10%，脂肪率降低26.57%，背最长肌面积提高20.22%，24h滴水损失降低21.48%，可以显著改善胴体品质 2展望 目前纳米科学技术正处在重大突破的前夜，它已经取得一系列成果，使全世界为之震惊，科学家们预言，纳米技术必将引起21世纪又一次产业革命纳米饲料添加剂有助于改善和解决目前动物养殖中普遍存在的饲料添加剂高剂量添加、高剂量摄入、汲取利用率低、氮源污染和稳定性差等问题，从而提高养分素汲取率，对于促进动物的生长发育、改善动物产品品质、提高饲料和养殖生产综合经济效益及保护环境具有重要意义 通信地址：X省Y市秋涛路18号中国针织城1316室311603 8。