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减锌替锌有新招:量子点氧化锌助力仔猪绿色养殖

2026-03-12   作者:李鑫 范维   审稿:鲁志伟     (浏览次数:)     打印    收藏

在生猪养殖中,断奶仔猪腹泻是影响存活率和生长性能的常见难题。长期以来,饲料中添加高剂量氧化锌能有效预防仔猪腹泻、促进生长,但这种方式存在锌吸收率低、排泄量大等问题,不仅造成土壤和水体重金属污染,还可能诱发细菌耐药性。因此,如何在保障仔猪健康的同时减少锌排放,成为动物营养领域的研究热点。近日,四川农业大学理学院王显祥教授团队在国际期刊Colloids and Surfaces B: Biointerfaces上发表了题为Zinc oxide quantum dots enhanced growth performance and zinc metabolism in weaned piglets的研究论文中给出了一种新方案:利用量子点氧化锌ZnO QDs替代传统高剂量氧化锌,在仅用传统氧化锌四分之一剂量的情况下,能达到与传统高剂量氧化锌同等的促生长和抗腹泻效果,同时显著改善仔猪肠道健康与锌代谢效率。学院王显祥教授与动物营养所伍爱民副教授为该论文的共同通讯作者,理学院生物资源化学专业2022级博士研究生李鑫为论文的第一作者。

该研究报道了一种通过溶胶-凝胶法合成粒径仅5纳米左右的ZnO QDs,其尺寸约为普通氧化锌的千分之一。这种超小颗粒赋予其巨大的比表面积和更强的生物活性。体外试验显示,该材料对导致仔猪腹泻的大肠杆菌K88最小抑菌浓度MIC仅为75μg/mL,杀菌效果是普通氧化锌的10倍。仔猪腹泻模型中,低剂量ZnO QDs500 mg/kg)可有效替代高剂量商用ZnO2000 mg/kg),在断奶仔猪中提供等同的生长促进和抗腹泻作用。进一步的机制研究表明,ZnO QDs的整合上调了多个锌转运蛋白(如ZIP‑1ZIP‑5ZIP‑9等)的基因表达,增强了锌的生物利用度并减少了与高剂量使用商品ZnO相关的氧化损伤。此外,ZnO QDs还通过增加小肠绒毛高度,改善肠道有益微生物群的多样性和丰富性修复仔猪腹泻引起的肠道功能紊乱

该研究首次系统证实了ZnO QDs作为一种新型锌源添加剂,能够在极低剂量下达到高剂量普通氧化锌的促生长和防腹泻效果,同时提高锌利用率、改善仔猪肠道健康并减少锌的环境排放。该成果为实现畜牧业的绿色、可持续发展提供了新的思路和科学依据。

全文链接:https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2026.115456

ZnO QDs对断奶仔猪的肠道发育的影响机理的示意图