【摘要】：鋅是動(dòng)物必需的微量元素之一,具有廣泛的生理功能,且具有抗菌作用。利用硅鋁酸鹽礦物負(fù)載鋅離子制成的無(wú)機(jī)抗菌劑抗菌作用強(qiáng),但其應(yīng)用于飼料中是否能作為鋅源補(bǔ)充劑和抗生素替代品則鮮見(jiàn)報(bào)道。因此,本研究以凹凸棒石黏土和氯化鋅為原料,優(yōu)化確定固相熔鹽離子交換法制備載鋅凹凸棒石黏土(Zinc-bearingPalygorskite,Zn-Pal)的最適條件;通過(guò)體外法研究Zn-Pal中主要金屬元素釋放規(guī)律及Zn-Pal的抗菌作用,并對(duì)載鋅前后及體外消化后的Zn-Pal進(jìn)行表征分析。通過(guò)肉雞試驗(yàn),研究Zn-Pal鋅的生物利用率,以及其同時(shí)作為鋅源和抗生素類(lèi)促生長(zhǎng)劑替代品對(duì)肉雞生產(chǎn)性能、免疫機(jī)能和腸道菌群的影響,以期為新型載鋅凹土在肉雞飼料中合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。本研究分為以下六部分:試驗(yàn)一:固相熔鹽離子交換法制備Zn-Pal最適條件的優(yōu)化確定,并對(duì)載鋅前后凹土樣品采用DEXRF、XRD、FTIR進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,測(cè)定比表面積和Zeta電位,同時(shí)采用SEM和TEM觀察結(jié)構(gòu)特征。結(jié)果表明,原料質(zhì)量比、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間均顯著影響鋅負(fù)載量(P0.05 ),影響程度依次為:溫度時(shí)間原料質(zhì)量比。固相法制備Zn-Pal的最適條件為:凹土與ZnCl2質(zhì)量比4:1,反應(yīng)溫度為300℃,反應(yīng)時(shí)間為3.0h。結(jié)構(gòu)分析顯示,鋅負(fù)載過(guò)程不影響凹土晶體結(jié)構(gòu)。負(fù)載鋅后凹土比表面積下降,Zeta電位提高。試驗(yàn)二:體外法模擬肉雞嗉囊、肌胃和小腸pH環(huán)境研究Zn-Pal主要金屬元素的釋放規(guī)律,并對(duì)在每個(gè)pH條件處理結(jié)束的Zn-Pal進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明,在pH 5.0時(shí),Zn-Pal中負(fù)載的鋅快速釋放,pH 2.5時(shí)鋅釋放量有所下降,在pH 6.0時(shí)釋放量最少,體外解吸率為68.22%～71.79%。Zn-Pal中的Mg.Al、Fe可少量釋放,其中Mg的釋放量最大。在pH 2.5時(shí),Mg、Al、Fe釋放量最大。結(jié)構(gòu)分析顯示,Zn-Pal中金屬元素釋放不影響凹土晶體結(jié)構(gòu)。Zn-Pal經(jīng)不同pH條件處理后比表面積增大,Zeta電位降低。試驗(yàn)三:研究Zn-Pal對(duì)肉雞大腸桿菌的抗菌作用及對(duì)脂多糖(LPS )的吸附效果。結(jié)果顯示,Zn-Pal對(duì)肉雞大腸桿菌具有良好的抗菌作用,且具有劑量效應(yīng)。Zn-Pal對(duì)肉雞大腸桿菌的MIC和MBC分別為17.5mg/mL和40mg/mL,相應(yīng)的鋅離子濃度分別為0.83 mg/mL和1.89 mg/mL.4',6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)染色結(jié)果顯示,經(jīng)Zn-Pal作用2 h后,菌液DNA、RNA熒光強(qiáng)度顯著降低,且隨Zn-Pal添加量增加顯著降低(P0.05)。Zn-Pal顯著降低菌液中LPS含量(P0.05),亦具有劑量效應(yīng)。試驗(yàn)四:評(píng)價(jià)Zn-Pal對(duì)肉雞鋅的生物利用率,探討Zn-Pal作為鋅源補(bǔ)充劑的可行性。432只1日齡AA肉雞隨機(jī)分為9組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)8只試驗(yàn)雞,分別飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧(外源鋅添加量0 mg/kg )、基礎(chǔ)日糧+Zn-Pal (鋅添加水平為20、40、60、80mg/kg)、基礎(chǔ)日糧+飼料級(jí)ZnSO4(鋅添加水平為20、40、60、80mg/kg)。結(jié)果顯示,添加鋅源和鋅水平對(duì)生產(chǎn)性能均無(wú)顯著影響(P0.05)。鋅添加水平顯著影響21 d和42 d肉雞胰腺、脛骨及胸肌鋅含量(P0.01 ),具有劑量效應(yīng)。在21 d,Zn-Pal組全血鋅含量顯著高于ZnSO4組(P0.01);與基礎(chǔ)日糧組相比,Zn-Pal-40、Zn-Pal-60和Zn-Pal-80組肉雞全血鋅含量顯著提高(P0.05)。在42 d,Zn-Pal-60組和ZnSO4-80組肉雞組織鋅含量最高,且兩處理組差異不顯著(P0.05 )。分別以胰腺、脛骨和胸肌鋅含量為考察指標(biāo),ZnSO4為對(duì)照,Zn-Pal對(duì)21 d肉雞鋅的生物利用率分別為109.64%, 100%, 100%。分別以胰腺和脛骨鋅含量為考察指標(biāo),ZnS04為對(duì)照,Zn-Pal對(duì)42 d肉雞鋅的生物利用率分別為86.32%和119.5%。試驗(yàn)五:將Zn-Pal同時(shí)作為鋅源和抗生素類(lèi)促生長(zhǎng)劑替代品,研究其對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能和免疫機(jī)能的影響。336只AA肉雞隨機(jī)分為7組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)8只試驗(yàn)雞,分別飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧(對(duì)照組,不補(bǔ)充鋅且無(wú)抗生素類(lèi)促生長(zhǎng)劑)、基礎(chǔ)日糧+1.28 g/kg活化凹土(活化凹土組,PAL)、基礎(chǔ)日糧+ZnSO4 (ZnS04組,鋅添加水平60 mg/kg )、基礎(chǔ)日糧+ ZnSO4+ 40 mg/kg金霉素(常規(guī)日糧組,鋅添加水平 60 mg/kg )、基礎(chǔ)日糧+ 0.43 g/kg Zn-Pal ( Zn-Pal-20 組,鋅添加水平 20 mg/kg )、基礎(chǔ)日糧+ 0.85 g/kg Zn-Pal ( Zn-Pal-40 組,鋅添加水平 40 mg/kg )、基礎(chǔ)日糧+ 1.28 g/kg Zn-Pal ( Zn-Pal-60組,鋅添加水平60 mg/kg )。結(jié)果表明,與對(duì)照組相比,常規(guī)日糧組及Zn-Pal組肉雞ABW和ADG顯著提高(P0.05 ),Zn-Pal-40組肉雞脾臟指數(shù)顯著提高(P0.05)。各Zn-Pal組肉雞法氏囊指數(shù)顯著高于對(duì)照組(P0.05),與常規(guī)日糧組無(wú)顯著差異(P0.05)。對(duì)照組肉雞血清IL-6含量顯著低于其他試驗(yàn)組(P0.05)。Zn-Pal-40和Zn-Pal-60組肉雞血清C3含量顯著高于對(duì)照組(P0.05),與常規(guī)日糧組無(wú)顯著差異(P0.05 )。與對(duì)照組相比,ZnSO4組、常規(guī)日糧組、Zn-Pal-40和Zn-Pal-60組肉雞血清C4含量顯著提高(P0.05 )。常規(guī)日糧組和Zn-Pal組肉雞血清溶菌酶活性顯著高于對(duì)照組(P0.05 )。Zn-Pal-40和Zn-Pal-60組肉雞十二指腸黏膜IgG含量顯著高于對(duì)照組(P0.05),與常規(guī)日糧組無(wú)顯著差異(P0.05)。對(duì)照組肉雞回腸黏膜IgG含量顯著低于其他各試驗(yàn)組(P0.05 )。Zn-Pal組和ZnSO4組肉雞十二指腸sIgA分泌細(xì)胞陽(yáng)性表達(dá)面積顯著高于對(duì)照組和PAL組(P0.05),與常規(guī)日糧組無(wú)顯著差異(P0.05 )。對(duì)照組肉雞回腸黏膜Toll-NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)通路中相關(guān)基因mRNA表達(dá)量顯著高于其他試驗(yàn)組(P0.05)。試驗(yàn)六:通過(guò)平板計(jì)數(shù)法和對(duì)高通量測(cè)序技術(shù)研究Zn-Pal對(duì)肉雞盲腸微生物區(qū)系的影響。336只AA肉雞隨機(jī)分為7組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)8只試驗(yàn)雞,分別飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧(對(duì)照組,不補(bǔ)充鋅且無(wú)抗生素促生長(zhǎng)劑)、基礎(chǔ)日糧+1.28 g/kg活化凹土(活化凹土組,PAL )、基礎(chǔ)日糧+ZnSO4( ZnSO4組,鋅添加水平60 mg/kg )、基礎(chǔ)日糧+ ZnSO4+ 40 mg/kg金霉素(常規(guī)日糧組,鋅添加水平60 mg/kg)、基礎(chǔ)日糧+ 0.43 g/kg Zn-Pal ( Zn-Pal-20 組,鋅添加水平 20 mg/kg )、基礎(chǔ)日糧+ 0.85 g/kg Zn-Pal(Zn-Pal-40 組,鋅添加水平 40 mg/kg)、基礎(chǔ)日糧+ 1.28 g/kg Zn-Pal (Zn-Pal-60 組,鋅添加水平60 mg/kg)。結(jié)果顯示,常規(guī)日糧組大腸桿菌、沙門(mén)氏菌菌和乳酸桿菌落數(shù)比對(duì)照組分別減少6.00%、1.14%和4.54% (P0.05)。Zn-Pal-40組大腸桿菌、沙門(mén)氏菌菌落數(shù)比對(duì)照組相分別減少5.75%和3.27%,乳酸桿菌菌落數(shù)提高4.04%(P0.05)。基于細(xì)菌門(mén)和綱分類(lèi)學(xué)水平分析,基礎(chǔ)日糧中添加鋅水平為20 ～60 mg/kg的Zn-Pal對(duì)肉雞盲腸微生物豐度及多樣性無(wú)顯著影響。基于細(xì)菌屬水平分析,與Zn-Pal-60組相比,對(duì)照組、PAL組、ZnSO4組、常規(guī)日糧組、Zn-Pal-20和Zn-Pal-40組乳酸菌屬相對(duì)豐度分別降低58.49%、23.13%、19.71%、71.73%、24.48%和9.43%(P0.05)。綜上所述,在本試驗(yàn)條件下,得出以下結(jié)論:(1)固相法制備載鋅凹土的最適條件是:凹土與ZnCl2質(zhì)量比4:1、反應(yīng)溫度為300℃、反應(yīng)時(shí)間為3.0 h;工藝條件對(duì)鋅負(fù)載量的影響程度排序?yàn)?溫度時(shí)間凹土與ZnCl2質(zhì)量比;鋅負(fù)載過(guò)程不影響凹土晶體結(jié)構(gòu)。(2)固相載鋅凹土中鋅在體外模擬消化道pH環(huán)境中解吸率為68.22%～71.79%;低pH條件有利于凹土中的鎂、鋁、鐵等金屬元素釋放;金屬元素釋放不影響凹土晶體結(jié)構(gòu)。(3)固相載鋅凹土通過(guò)其負(fù)載的鋅離子對(duì)肉雞大腸桿菌發(fā)揮抗菌作用,并通過(guò)影響其表面電荷吸附大腸桿菌產(chǎn)生的LPS,對(duì)肉雞大腸桿菌MIC和MBC分別為17.5 mg/mL和40 mg/mL,相應(yīng)的鋅離子濃度分別為0.83 mg/mL和1.89 mg/mL。(4)以ZnSO4為對(duì)照,脛骨鋅含量為指標(biāo),固相載鋅凹土對(duì)21d和42d肉雞鋅生物利用率分別為100%和119.55%; 1～42 d肉雞日糧中固相載鋅凹土最適添加量為60 mg/kg鋅水平。(5 ) Zn-Pal可同時(shí)作為鋅源補(bǔ)充劑和抗生素類(lèi)促生長(zhǎng)劑替代品應(yīng)用于飼料中,提高了肉雞生長(zhǎng)性能和免疫機(jī)能,在1～21 d肉仔雞日糧中最適添加量為40～60 mg/kg鋅水平。(6)固相載鋅凹土調(diào)節(jié)肉仔雞免疫機(jī)能的可能機(jī)制是:改善腸道黏膜免疫機(jī)能,通過(guò)TLRs-NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)通路調(diào)節(jié)免疫機(jī)能,并保持盲腸微生態(tài)平衡。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：S831.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2508496