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浙江工商人学颂上学位论文 饲料添加剂在土壤和蔬菜中的迁移及残留研究 摘要 猪粪含丰富的有机质，能提供蔬菜等农作物所需要的营养元素， 满足其生长发育的需要，所以，猪粪( 包括经沼气发酵后的沼渣) 一 直是作为绿色有机肥料的典型，特别是近年来迅猛发展的农业循环经 济( 生猪养殖一猪粪一有机且卜农作物) 更是把其作为替代化肥的无 公害有机肥料。然而，基于现代饲料工业的畜牧养殖业，其所用饲料 中含有各种添加剂，包括多种重金属元素和抗生素，而这些添j j h 齐j 绝 大部分随畜禽粪便排出体外。重金属及一些抗生素( 中间代谢产物) 在土壤中相对稳定，难降解，毒性强，具有蓄积效应。因此，大量施 用含有这些饲料添加剂残留的猪粪( 特别是在一定区域内长期使用) 是否会影响土壤质量( 微生物区系) 、是否会在蔬菜等农作物中迁移 并最终危及食品安全，一直是近年来国内外饲料添加剂生态毒理研究 的焦点。 本文通过对浙江不同地区三个典型猪场饲料添加剂在土壤和蔬 菜中的迁移及残留研究，得到了以下主要结果： 1 猪粪中饲料添加剂的残留及影响评估 根据浙江猪场的现实情况及有关数据资料，参照猪场环境影响评 价方法，从饲料配方入手，对抽取作为研究的三个典型猪场的生猪排 泄物进行分析，并在此基础上，重点研究饲料添加剂在食物链中的迁 移情况。结果表明，义乌猪场随猪粪排入环境的c u 、z n 、a s 和m n i 浙i j ：工商人学硕上学位论文 的量分别为6 3 9 5 4 k g a 、1 4 2 0 6 7 k g a 、7 2 8 3 k g a 和2 0 3 4 9 k g a ，其中， 用作有机肥料直接进入土壤的量分别达3 0 3 1 4 k g a 、6 7 3 4 0 k g a 、 3 4 5 2 k g a 和9 6 3 7 k g a ；余姚猪场随猪粪排入环境的c u 、z n 、a s 和 m nt 4 ；_ n # n n4 9 6 2 8 k g a 、11 3 9 51 k g a 、2 5 6 0 k g a 和1 4 8 8 8 k g a ， 其中，用作有机肥料直接进入土壤的量分别达13 6 9 5 k g a 、314 5 0 k g a 、 7 0 7 k g a 和4 1 0 4 k g a ；萧山猪场随猪粪排入环境的c u 、z n 、a s 和 m n 的量分别为5 5 8 1 4 k g a 、1 4 2 7 5 0 k g a 、6 9 9 1 k g a 和1 8 6 0 5 k g a ， 其中，用作有机肥料直接进入土壤的量分别达1 8 3 0 7 k g a 、4 6 8 2 2 k g a 、 2 2 9 3 k g a 和61 6 5 k g a 。各养猪场生猪产尿量分别为6 9 0 6 f f a 、5 9 9 7 f f a 和7 5 4 5 t a ；各养猪场猪舍臭气n h 3 和h 2 s 排放量分别为n h ，6 0 2 t a 、 h 2 s1 1 9 t a ，n h 35 1 8 t a 、h 2 s1 0 2 t a 和n h 36 5 7 f f a 、h 2 s1 2 9 t a 。 2 猪粪对农田土壤微生物的影响 义乌猪粪土壤中细菌、真菌和放线菌含量分别比对照组高 3 1 9 1 1 、2 0 5 1 9 署i1 5 5 6 1 ( p o 0 5 ) ；余姚猪粪土壤中细菌、真 菌和放线菌含量分别比对照组高1 4 4 9 3 、3 2 5 2 1 和12 8 11 ( p o 0 5 ) ；萧山猪粪土壤中细菌、真菌和放线菌含量分别比对照组 高7 1 4 0 、8 5 2 6 暑i4 2 9 0 ( p o 0 5 ) 。义乌猪粪土壤中固氮菌和 根瘤菌的含量分别比对照组低5 6 5 2 禾i3 9 6 3 ( p o 0 5 ) ；余姚猪 粪土壤中的根瘤菌含量亦明显低于对照土壤2 4 8 9 ( p o 0 5 ) 。结 果提示，随着猪粪使用时间的延长，虽可增d n 土壤微生物的总量，但 却显著减少了植物生长繁殖最为重要的固氮菌和根瘤菌的数量。 3 猪粪( 饲料) 重金属在土壤及蔬菜中的残留 浙江工商大学硕上学似论文 三地猪粪土壤中重金属c u 、z n 、a s 、c d 、p b 和m n 的含量，义 乌猪场分别比对照组高9 2 8 0 3 ，4 4 1 6 9 ，1 0 6 7 2 ，6 9 1 4 ，2 7 4 4 和2 7 5 2 ( p o 0 5 ) ；余姚猪场分别比对照组高3 11 5 4 ，2 5 9 9 3 ， 1 1 7 0 7 ，2 1 9 0 5 ，5 2 8 2 和1 2 9 6 5 ( p o 0 5 ) ；萧山猪场分别比 对照组高1 0 4 0 2 6 ，3 3 2 7 3 ，9 6 1 0 ，1 3 6 8 4 ，8 2 9 0 币h5 7 1 9 ( p o 0 5 ) ；其中，义乌猪粪土壤中c u 、z n 、c d 含量分别超过国家 标准1 3 3 9 8 、7 5 9 1 和i3 5 6 6 7 ，余姚猪粪土壤中c u 、z n 、c d 含 量分别超过国家标准2 7 6 2 、5 2 0 5 和1 2 3 3 3 ，萧山猪粪土壤中 z n 、c d 含量分别超过国家标准1 4 8 8 牙n5 0 0 0 ，而对照土壤除义 乌c d 有超标外，其他均未超标。猪粪组蔬菜c u 、z n 、c d 、p b 和 m n 的含量普遍高于对照组2 3 倍，且地上部分中z n 、c d 和p b 含量 己存在不同程度超标；三地猪粪组韭菜、青菜和芹菜地下部分中z n 、 c d 和p b 含量全部超标；对照组蔬菜中均未检出a s ，但在使用猪粪 的蔬菜中则均检测到不同含量的a s ；此外，蔬菜地下部分各重金属 含量均高于地上部分。 4 猪粪( 饲料) 抗生素在土壤及蔬菜中的残留 所有使用猪粪的土壤中均检测到土霉素( o t c ) 和金霉素( c t c ) 残留，其中义乌猪粪土壤中的c t c 含量和萧山猪粪土壤中的o t c 含 量分别达1 5 0 5 7m g k g 和1 1 4 4 9 m g k g ；除萧山对照土壤检测到微量 o t c 外，其余对照土壤均未检测到o t c 或c t c ；对蔬菜的检测表明， 使用猪粪的蔬菜，其地下部分已经可以检测到o t c 和c t c ，而对照 组则均未检出o t c 和c t c ，提示o t c 和c t c 会在土壤中蓄积，并 浙江工商大学硕士学位论文 随时间的延长可在蔬菜( 地下部分) 中蓄积。 5 饲料添加剂的污染评价及在食物链中的迁移规律 采用单因子污染指数和内梅罗综合污染指数评估法结合实验测 定数据对土壤和蔬菜进行分析评价。义乌、余姚和萧山猪粪土壤的内 梅罗综合污染指数分别为3 5 2 4 、1 7 5 3 和1 2 1 7 ，受污程度大大高于 对照土壤( 1 9 9 0 、o 5 7 6 和0 2 6 4 ) ，除义乌对照土壤受轻度污染外， 余姚和萧山对照土壤都处于清洁状况。猪粪组蔬菜无论地上部分还是 地下部分的内梅罗综合污染指数均显著高于对照组，除余姚青菜和三 地萝卜外，其他都己受污染，严重威胁了其食用安全性。 三种蔬菜中，c d 在地下部分的富集系数较高，z n 、m n 和p b 的 迁移系数较高；义乌猪粪组韭菜地下部分的o t c 和c t c 的富集系数 为所有蔬菜中最高的，分别为0 1 1 4 和o 0 8 3 ；芹菜在六种重金属中 的迁移率普遍高于其他几种蔬菜。根据饲料添加剂在食物链中的迁移 分析，若萧山猪场每年用15 0 0 t 猪粪种植韭菜，则最终进入韭菜地上 部分的c u 、z n 、a s 、m n 的含量分别为1 7 0 3 5 k g 、7 11 4 9 k g 、0 2 7 3 5 和o 3 3 6 8 k g ；进入韭菜地下部分的o t c 含量为3 6 5 5 3 k g 。 关键词：饲料添加剂；食物链：生态毒理；重金属；抗生素；土壤； 蔬菜；迁移 i v 浙i i i i 商大学硕上学位论文 s t u d yo nt r a n s f e ra n dr e s id u e o ff e e da d d i t i v e si ns o i l s a n dv e g e t a b l e s a b s t r a c t p i gm a n u r ei sr i c hi no r g a n i cm a t t e r ，w h i c hc a np r o v i d ec r o p s e n o u g hn u t r i e n t st om e e tt h e i rn e e d so fg r o w t h t h e r e f o r e ，p i gm a n u r e ( i n c l u d i n gt h eb i o g a sr e s i d u e s ) a sh a sb e e nt h et y p i c a lo ft h eg r e e n o r g a n i cf e r t i l i z e r i nr e c e n ty e a r s ，t h er a p i dd e v e l o p m e n to fa g r i c u l t u r a l e c o n o m i cc y c l e ( b r e e d i n gp i g s p i gm a n u r e o r g a n i cf e r t i l i z e r c r o p s ) r e g a r d st h ep i gm a n u r ea sas u b s t i t u t ef o rc h e m i c a lf e r t i l i z e r s h o w e v e r ， t h ef e e db a s e do nm o d e ma n i m a lh u s b a n d r yi n d u s t r yc o n t a i n sa v a r i e t yo f f e e da d d i t i v e s ，i n c l u d i n gav a r i e t yo fa n t i b i o t i c sa n dh e a v ym e t a l s ，a n d m o s to ft h e ma r ee x c r e t e dw i t hf e c e s s o m ea n t i b i o t i c sa n dh e a v ym e t a l s a r er e l a t i v e l ys t a b l e ，r e f r a c t o r y ，s t r o n gt o x i c i t ya n dw i t ha c c u m u l a t i o n e f f e c ti ns o i l a sar e s u l t ，w h e t h e rt h ea p p l i c a t i o no fp i gm a n u r e ( e s p e c i a l l yu s ei nl o n g t e r ma tac e r t a i nr e g i o n ) w i l la f f e c tt h em i c r o b i a l f l o r a ，s o i lq u a l i t ya n du l t i m a t e l yj e o p a r d i z et h es a f e t yo fa g r i c u l t u r a l p r o d u c t s ，b e c o m et h ef o c u so fe c o t o x i c o l o g y t h i sp a p e rs t u d i e dt h er e s i d u ea n dt r a n s f e ro ff e e da d d i t i v e si ns o i l s v 浙汀= 工商大学硕士学位论文 a n dv e g e t a b l e si nt h r e et y p i c a lp i gf a r m si nz h e ji a n g t h em a i nr e s u l t s 一 一一一一一 a r es u m m a r i z e da sf o l l o w s ： 1 a s s e s s m e n to fr e s i d u e so f f e e da d d i t i v e si np i gm a n u r e a c c o r d i n gt ot h ed a t ao fp i gf a r m si nz h e ji a n g ，a n di nt h el i g h to f e n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n tm e t h o d ，w ea n a l y z et h ep i ge x c r e t i o n s ， a n de m p h a t i c - c a l l yi nt h et r a n s f e ro ff e e da d d i t i v e si nf o o dc h a i n t h e r e s u l t ss h o w e dt h ea m o u n to fc u ，z n ，a s ，a n dm ni np i gm a n u r e d i s c h a r g e di n t ot h ee n v i r o n m e n to fy i w up i gf a r mw e r e6 3 9 5 4 k g a ， 1 4 2 0 6 7 k g a ，7 2 8 3 k g aa n d2 0 3 4 9 k g a ，a n dt h a tf o ro r g a n i cf e r t i l i z e r d i r e c t l yi n t ot h es o i lw e r eu pt ot h ea m o u n to f3 0 3 14 k g a ，6 7 3 4 0 k g a ， 3 4 5 2 k g aa n d9 6 3 7 k g a ；t h ea m o u n to fc u ，z n ，a s ，a n dm ni np i g m a n u r ed i s c h a r g e di n t ot h ee n v i r o n m e r i to fy u y a op i gf a r mw e r e 4 9 6 2 8 k g a ，11 3 9 51k g a ，2 5 6 0 k g aa n d1 4 8 8 8 k g a ，a n dt h a tf o ro r g a n i c f e r t i l i z e rd i r e c t l yi n t ot h es o i lw e r eu pt ot h ea m o u n to f13 6 9 5 k g a ， 31 4 5 0 k g a ，7 0 7 k g aa n d4 1 0 4 k g a ；t h ea m o u n to fc u ，z n ，a s ，a n dm n i n p i gm a n u r ed i s c h a r g e di n t ot h ee n v i r o n m e n to fx i a o s h a np i gf a r m w e r e5 5 8 1 4 k g a ，1 4 2 7 5 0 k g a ，6 9 91 k g aa n d18 6 0 5 k g a ，a n dt h a tf o r o r g a n i c f e r t i l i z e r d i r e c t l y i n t ot h es o i lw e r e u p t ot h ea m o u n to f 1 8 3 0 7 k g a ，4 6 8 2 2 k g a ，2 2 9 3 k g aa n d6 1 6 5 k g a t h ev o l u m eo f u r i n eo f t h r e ep i gf a r m sw e r e6 9 0 6 t a ，5 9 9 7 t aa n d7 5 4 5 t ar e s p e c t i v e l y , a n dt h e e m i s s i o no fn h 3a n dh 2 sw e r en h 36 0 2 t a ，h 2 s1 19 t a ；n h 35 18 t a ， h 2 s1 0 2 t a ；a n dn h 36 5 7 t a ，h 2 s1 2 9 t ar e s p e c t i v e l y 浙江上商人学硕士学位论文 2 t h ei m p a c to fp i gm a n u r et os o i lm i c r o o r g a n i s m t h ec o n t e n to fb a c t e r i a ，f u n g ia n da c t i n o m y c e t e si n e x p e r i m e n t a l s o i l so fy i w uw e r e3 1 9 11 2 0 5 1 9 a n d1 5 5 6 1 h i g h e rt h a nt h a to f t h ec o n t r o l g r o u p s ( p 0 0 5 ) ；t h e c o n t e n to f b a c t e r i a ，f u n g i a n d a c t i n o m y c e t e si ne x p e r i m e n t a ls o i l so fy u y a ow e r e14 4 9 3 ，3 2 5 21 a n d1 2 8 1l h i g h e rt h a nt h a to ft h ec o n t r o lg r o u p s ( p 0 0 5 ) ；t h ec o n t e n t o fb a c t e r i a ，f u n g ia n da c t i n o m y c e t e si ne x p e r i m e n t a ls o i l so fx i a o s h a n w e r e7 1 4 0 ，8 5 2 6 a n d4 2 9 0 h i g h e rt h a nt h a to ft h ec o n t r o lg r o u p s ( p o 0 5 ) w h i l e t h ec o n t e n to fa z o t o b a c t e ra n dr h i z o b i u mi n e x p e r i m e n t a ls o i l so fy i w uw e r e5 6 5 2 a n d3 9 6 3 l o w e rt h a nt h e c o n t r o lg r o u p s ( p 0 0 5 ) ；t h ec o n t e n to fr h i z o b i u mi ne x p e r i m e n t a ls o i l s o fy u y a ow a s2 4 8 9 l o w e rt h a nt h ec o n t r o lg r o u p s ( p 0 0 5 ) t h er e s u l t s s u g g e s tt h a tt h et o t a la m o u n to f s o i l m i c r o o r g a n i s m si n c r e a s e dw i t ht h e u s eo fp i gm a n u r e ，b u tt h ec o n t e n to fa z o t o b a c t e ra n dr h i z o b i u mw h i c h a r ev e r yi m p o r t a n tt oc r o p sw e r es i g n i f i c a n t l yr e d u c e d 3 r e s i d u eo fh e a v ym e t a l so fp i gm a n u r e ( f e e d ) i ns o i l sa n dv e g e t a b l e s t h ec o n t e n to fc u ，z n ，a s ，c d ，p ba n dm ni ne x p e r i m e n t a ls o i l so f y i w uw e r e9 2 8 0 3 ，4 41 6 9 ，10 6 7 2 ，6 9 14 ，2 7 4 4 a n d2 7 5 2 h i g h e rt h a nt h a to ft h ec o n t r o lg r o u p s ( p 0 0 5 ) ；a n dw e r e311 5 4 ， 2 5 9 9 3 ，11 7 0 7 ，2 1 9 0 5 ，5 2 8 2 a n d1 2 9 6 5 h i g h e rt h a nt h a to f t h ec o n t r o lg r o u p s ( p 0 0 5 ) o fy u y a o ；a n dw e r e10 4 0 2 6 ，3 3 2 7 3 ， 9 6 10 ，13 6 8 4 ，8 2 9 0 a n d5 7 19 h i g h e rt h a nt h a to ft h ec o n t r o l v i l 浙江工商人学硕_ 上学位论文 g r o u p s ( p o 0 5 ) o fx i a o s h a n t h eo v e rs t a n d a r dr a t eo fc u ，z na n dc di n y i w ue x p e r i m e n t a ls o i l sw e r e1 3 3 9 8 ，7 5 9 1 a n d3 5 6 6 7 ；a n dw e r e 2 7 6 2 ，5 2 0 5 a n d1 2 3 3 3 i ny u y a o ；t h eo v e rs t a n d a r dr a t eo fz na n d c di nx i a o s h a ne x p e r i m e n t a ls o i l sw e r e1 4 8 8 a n d5 0 0 0 t h e r ew a s n of o u n do fo v e rs t a n d a r di nc o n t r o lg r o u p se x c e p tc di ny i w u t h e c o n t e n to fc u ，z n ，c d ，p ba n dm no fe x p e r i m e n t a lv e g e t a b l e sw e r ea b o u t 2 - 3t i m e sh i g h e rt h a nc o n t r o lg r o u p s ，t h ec o n t e n to fz n ，c da n dp bi nt h e u n d e r g r o u n dp a r to fl e e k ，c e l e r ya n dp a k c h o ii ne x p e r i m e n t a lg r o u p sw e r e a l lo v e rs t a n d a r d t h ec o n t e n to fa sc o u l dn o tb ed e t e c t e di nc o n t r 0 1 g r o u p s ，b u tw e r ea l l d e t e c t e di n e x p e r i m e n t a lg r o u p s i na d d i t i o n ，t h e c o n t e n to fh e a v ym e t a l si nu n d e r g r o u n dp a r to fv e g e t a b l e sw a sa l lh i g h e r t h a nt h eo v e r g r o u n dp a r t 4 r e s i d u eo fa n t i b i o t i c so fp i gm a n u r e ( f e e d ) i ns o i l sa n dv e g e t a b l e s a l lt h ee x p e r i m e n t a ls o i l sw e r ed e t e c t e do x y t e t r a c y c l i n e ( o t c ) a n d c h l o r t e t r a c y c l i n e ( c t c ) t h ec t c c o n t e n to fy i w ue x p e r i m e n t a ls o i la n d t h eo t cc o n t e n to fx i a o s h a ne x p e r i m e n t a lg r o u pw e r e1 5 0 5 7m g k ga n d 1 14 4 9 m g k g o t ca n dc t cc o u l dn o tb ed e t e c t e di nc o n t r o lg r o u p s ， e x c e p tx i a o s h a n o t ca n dc t cc o u l db ed e t e c t e di nu n d e r g r o u n dp a r to f e x p e r i m e n t a lv e g e t a b l e s ，w h i l ec o u l dn o tb ed e t e c t e di nc o n t r o lg r o u p s i t s h o w st h a to t ca n dc t cc a nb ea c c u m u l a t e di nt h es o i l ，a n da l s oc a nb e a c c u m u l a t e d ( p a r to fu n d e r g r o u n ds e c t i o n s ) i nv e g e t a b l e sw i t ht h et i m e 5 p o l l u t i o na s s e s s m e n ta n dt r a n s f e rr e g u l a r i t yi nf o o dc h a i no ff e e d v i i i 浙江工商人学硕士学位论文 a d d i t i v e s u s i n gs i n g l e f a c t o r p o l l u t i o n i n d e xa n dn e m e r o w i n t e g r a t e d p o l l u t i o ni n d e xt oa s s e s st h es o i l sa n dv e g e t a b l e s ，t h er e s u l t ss h o w e dt h e n e m e r o wi n t e g r a t e dp o l l u t i o ni n d e xo fe x p e r i m e n t a ls o i l sw e r e3 5 2 ， 1 7 5 3a n d1 217r e s p e c t i v e l y , w h i c h s i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nc o n t r o l g r o u p s ( 1 9 9 0 ，0 5 7 6a n d0 2 6 4 ) t h en e m e r o wi n t e g r a t e dp o l l u t i o ni n d e x o fe x p e r i m e n t a lv e g e t a b l e sw e r es i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nc o n t r o lg r o u p s e x c e p tt h ep a k c h o ii ny u y a oa n da l lt h er a d i s h e s ，a l lo t h e re x p e r i m e n t a l v e g e t a b l e sw e r ec o n t a m i n a t e d c dh a st h eh i g h e s te n r i c h m e n tc o e f f i c i e n ta n dz n ，m na n dp bh a v e h i g h e rm o b i l i t yo ft h e s et h r e ev e g e t a b l e s t h eu n d e r g r o u n dp a r to fl e e ki n y i w uh a st h eh i g h e s te n r i c h m e n tc o e f f i c i e n to fo t ca n dc t c ，w h i c h w e r e0 114a n do 0 8 3 r e s p e c t i v e l y t a k i n gx i a o s h a np i gf a r m sa s a n e x a m p l e ，i f15 0 0t o n so ff l e s hm a n u r ei su s e dt op l a n tl e e k s ，t h ec o n t e n t o fc u ，z n ，a sa n dm nw h i c hf i n a l l yi n t ot h eo v e r g r o u n dp a r to fl e e ka r e 1 7 0 3 5 k g ，7 114 9 k g ，0 2 7 3 5a n do 3 3 6 8 k g ；a n dt h ec o n t e n to fo t ct h a t i n t ot h eu n d e r g r o u n dp a r to fl e e ki s3 6 5 5 3 k g k e y w o r d s ：f e e da d d i t i v e s ；f o o dc h a i n ；e c o l o g i c a lt o x i c o l o g y ；h e a v y m e t a l s ；a n t i b i o t i c s ；s o i l s ；v e g e t a b l e s ；t r a n s f e r i x 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得浙江工商大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作 了明确的说明并表示谢意。 签名： 兰遣日期：加夕年月陟日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解浙江工商大学有关保留、使用学位论文 的规定：浙江工商大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制 手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内 容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 o城 签名： 土蝮 导师签名： 日期： 8 8 浙i _ i = 工商人学硕上学化论文 第1 章绪论 饲料添加剂是指用于家畜、家禽、宠物、野生动物、水产动物和蚕、蜂等的 各种添加剂及药物，常用的主要有铜、锌及砷制剂，各种抗菌药、抗寄生虫药、 激素及其他促生长添加剂等。随着我国畜牧业的发展和动物疾病的日益复杂，饲 料添加剂在保障动物健康，提高畜禽生产力等方面的作用越来越重要。大量饲料 添加剂被批准用于食用性动物，以防止和治疗动物疾病及促进生长。添加剂的使 用量日渐增加，使得这些添加剂在生产、销售、运输、使用和销毁过程中向环境 暴露的可能性增大，更重要的是，饲料添加剂经动物代谢后，其原型化合物或代 谢物将随着动物的排泄物进入环境，饲料添加剂进入环境后作用更复杂，将影响 环境中植物、动物和微生物的正常生命活动，给土壤、水体等生态环境带来不良 影响，并通过食物链产生毒害作用，最终影响人类的健康川。 1 1 国内外饲料添加剂的作用及应用现状 1 1 1 微量元素的作用机理及应用现状 1 1 1 1c u 铜作为机体必需的微量元素之一，已被广泛应用于饲料工业中。1 9 5 5 年 b a r b e r 等首次提出，对生长肥育猪添加高于正常生理需要数1 0 倍量的铜可改进 生长速度和饲料利用率。因此，高铜是指在饲料中添加1 2 5 2 5 0 p p m 的铜，对仔 猪可以产生铜离子的额外添加剂效应。目前铜的添加形式一般为硫酸铜。 高铜对猪的生产性能有良好的促进作用。有实验得出，日粮中添加2 5 0 p p m 铜可提高平均日增重( a d g ) 8 1 ，提高饲料转化率( f c r ) 5 4 。综合美国的饲 养试验结果也得饲料中添加高铜后，猪a d g 平均提高8 9 ，f c r 平均提高3 2 ， 并推测可提高早期断奶仔猪a d g2 2 1 ，f c r8 3 。美国肯塔基州大学总结该 校历史试验结果表示，在生长猪日粮中添加2 5 0 p p m 铜，可提高猪增重2 4 2 9 ， 提高饲料利用率1 1 1 2 ，增加采食量8 1 7 。j o n d r e v i l l e 哆总结2 5 0 次共1 5 0 0 头猪的试验结果显示，添加高铜可提高增重5 1 0 5 ，提高饲料利用率 3 9 8 1 。g r o m w e l l 经过3 0 个试验结果证明，添加高铜可提高平均增重9 1 ， 饲料利用率7 4 。国内的邱华生、刘吴、江宵兵、刘桂林、周桂莲和李杰等均 报道了生长猪添加高铜的促生长作用。 浙江工商人学硕上学位论文 关于高铜促生长机制至今尚未弄清，一般认为高铜促进生长的作用机制为： ( 1 ) 促进结缔组织发育，使采食量增加体重增加。断奶猪喂高铜日粮生长速度随 着采食量增加而增加，当限制猪采食时，高铜对生长的促进作用明显下降。高铜 促进采食量可能与其促进神经肽y ( n p y ) 分泌有关。而n p y 除可促进采食外， 还可促进瘦素( l e p t i n ) 基因的表达，l e p t i n 能够刺激生长激素( g h ) 和促生长激素 释放激素( g n r h ) 的分泌，从而促进动物生长。( 2 ) 减少肠道细菌，降低维持能 量需要。高铜有类似抗生素的作用，其促生长效应与抗生素具有可加性，同时使 用高铜与抗生素的效果优于单独使用的效果，高铜与抗生素的这种可加效应可能 是由于铜与某些抗生素相比，具有更加广谱的抗菌作用或者是铜与抗生素的抗菌 模式不同所致。生长猪饲粮中添加2 5 0 p p m 铜能使粪便中细菌总数降低6 0 倍。 仔猪出生后由于胃酸分泌不足，1 2 周仍不能维持正常胃内酸度，断奶后食入的 饲料消化率低，而高的胃肠p h 值又为病原菌提供了繁殖的适宜环境，大肠杆菌、 沙门氏菌的增殖，使肠壁发炎、进而又降低了肠道的消化吸收能力。添加 c u s 0 4 ( 强酸弱碱盐) 可降低胃液p h 值，抑制胃肠内病原菌繁殖，促进乳酸菌等 有益菌的生长，提高胃肠道消化吸收能力。( 3 ) 活化含铜酶系统，增强造血功能。 铜是动物体内血浆铜蓝蛋白、超氧化物歧化酶、c u z n s o d 等的重要组分。铜 参与造血功能主要是通过铜蓝蛋白影响铁的吸收、转运和利用，当铜蓝蛋白活性 上升，可保证机体有足够的铁用以造血，合成血红蛋白，防止细胞低色素性贫血 发生。高铜还可提高谷胱甘肽过氧化物酶( g s h p x ) 的活性，g s h p x 是动物体内 一种具有抗氧化作用的酶，保护细胞膜不受脂类代谢副产物、氧化自由基的破坏。 另外铜对c u z n s o d 基因表达也有调节作用。( 4 ) 高铜可使肠壁变薄，并通过内 分泌系统的影响，改善日粮中营养物质的可消化性，增加吸收功能【3 】。 1 1 1 2z n 锌是动物机体内的必需微量元素，由于其在体内广泛的生理生化功能而被称 为“生命元素”。动物的生长、骨骼发育、皮毛健康、食欲及肌体的简单新陈代 谢等都离不开锌，锌在蛋白质、脂质、碳水化合物和核酸新陈代谢中也扮演着重 要的催化剂角色，涵盖生长、生殖、循环、免疫和激素活动等生命系统的方方面 面。现己发现依赖锌进行生命活动的酶超过2 0 0 种。锌在生命活动中如此重要， 动物仅靠在自然食物的摄取中获得补充是不够的，从提高饲养效率方面考虑，也 2 浙江工商人学硕士学位论文 需要不断进行补充。 最初的锌添加剂是饲料级氧化锌( 含锌7 2 ) 和七水硫酸锌( 含锌3 6 ) ， 二者各占约5 0 市场份额。国内基本上还停留在此阶段。目前，国外较深入研究 的还有四碱基氯化锌( 即碱式氯化锌，b z c ) 和碳酸锌( 实际上也足碱式碳酸锌及 碱式硫酸锌) ，碱式氯化锌已开始投入使用，国内尚未见相关报道。此外，还有 蛋氨酸锌及蛋白质锌等，但成本较高，一般只做针对性使用【4 】。由于在氧化锌和 硫酸锌的生产过程中，不能达到完全的脱镉和脱铅效果，因此在使用锌制剂的同 时也无意地加入了镉和铅。 有研究显示以氧化锌形态添加药理水平( 3 0 0 0 p p m 锌) 可提高仔猪日增重 1 3 ，饲料采食量8 ，饲料效率4 。目前关于锌对猪生产的影响主要集中在对 仔猪的影响上，通常猪日粮锌含量1 0 0 1 2 5 p p m 即可满足猪的正常生理活动需要。 研究发现，小猪使用高剂量的锌( 2 4 0 0 3 0 0 0 p p m ) 日粮可控制仔猪因大肠杆菌引 发的腹泻，并能提高仔猪采食量和生长速度。仔猪也不表现出锌中毒及机体受到 损伤的症状。许梓荣等报道，猪的日粮中添加3 0 0 0 p p m 硫酸锌可显著的提高猪 的采食量、日增重和显著降低料重比和腹泻率。添加不同水平的氧化锌和硫酸锌 于仔猪饲粮中，氧化锌可使仔猪日增重和采食量显著增加，含3 0 0 0 p p m 氧化锌 日粮饲喂效果最好，而硫酸锌只有在3 0 0 0 p p m 时才有显著效果，含3 0 0 0 p p m 锌 日粮饲喂断奶乳猪两周，可减少腹泻率，增加生长速度。在这些研究中，添加 2 5 0 0 p p m 3 0 0 0 p p m 锌可显著提高仔猪生产性能。 锌的营养作用机理以锌与三大物质的代谢过程紧密相关。其中，锌与蛋白质 关系最为重要，锌是构成含锌蛋白质的重要组成部分。锌是d n a 聚合酶、r n a 聚合酶的辅助因子，直接参加细胞内核酸的合成以及蛋白质合成，促进细胞的分 离增殖，有利于组织的生长、发育、更新及修复。锌还参加了血清蛋白质及运铁 蛋白的合成，有利于在血液中运输代谢物。锌是多种酶的组分和激活剂。据统计， 锌是体内3 0 0 多种酶的组分，如：碱性磷酸酶、乙醇脱氢酶、d n a 合成酶、胸 腺嗜咙核普激酶、胰腺梭肤酶等。许多酶在有锌存在下才有活性并可达到最大酶 活性，同时锌可维持有些酶的有机分子配位基的结构构性并在酶反应时起到辅酶 作用，调节体内多种生理生化活动。锌与半肤氨酸和组氨酸形成的锌指结构，可 以存在于核膜蛋白上，转录因子及设计基因调控的许多蛋白中，对基因的转录、 浙江工商大学硕上学位论文 表达，细胞增殖、分化，细胞内信号传递等起调节作用。锌可与核膜蛋白上的疏 基、磷脂的磷酸基等结合，以增加膜的稳定性，维持膜结构的完整性，当过氧化 损伤时，膜内的s h 被氧化成二硫键，锌可以与硫形成稳定的硫醇盐，防止被氧 化而保护了膜的完整性。缺锌后引起氨基酸氧化加强，能破坏体内利用氨基酸合 成蛋白质的过程，使代谢紊乱，造成新陈代谢障碍，蛋氨酸结合到组织蛋白减少， 胧氨酸参加皮肤蛋白合成减少，甘氨酸及脯氨酸合成胶原过程受阻，从而引起血 中蛋氨酸、肤氨酸、甘氨酸、脯氨酸浓度增高。缺锌还可造成肤氨酸、亮氨酸、 赖氨酸代谢絮乱。另外，锌是鸟氨酸氨甲酞转氨酶的辅酶，参与尿素的生成，缺 锌时该酶活性降低，尿素生成障碍，血氨水平增高。同时，锌具有调节动物免疫