摘要：20头体重相近的仔猪随机分为2组，每组10头。第1组为对照组，饲料中添加硫酸粘杆菌素20g和杆菌肽锌100g；第2组为纳米载体药物试验组，饲料中添加纳米承载硫酸粘杆菌素2g和杆菌肽锌10g。在饲喂30日，60日，90日时分别称量猪的体重、观察各组的腹泻比例并分析。结果显示，纳米材料载体抗菌剂对猪的生长有一定的促进作用，90天时试验组比对照组增重4850 g，增重幅度5.30%；腹泻率平均下降10%；每吨饲料用药成本下降8.6元人民币，下降幅度61.43%。

关键词：纳米材料；肉猪；腹泻；生长性能

随着畜牧业的发展，可利用资源的短缺始终是制约动物饲养业可持续发展的瓶颈，提高营养物质利用率及转化效率和开辟新的饲料资源势在必行。同时，寻找可以提高畜禽肠胃吸收能力、吸收速度和吸收率，大大降低料肉比和料蛋比的高效低价的饲料添加剂显得越来越重要。随着生活水平的提高及对健康状况的广泛关注，人们对动物产品的品质、安全性问题提出质疑。目前抗生素作为动物饲料添加剂广泛应用于畜牧业生产上，但长期使用会产生细菌耐药性和畜产品中抗菌药物残留，影响畜产品的品质。如果人们食用了这些畜产品，则会对人类的健康造成威胁。尤其是我国加入WTO 后，动物产品的安全性问题已成为是否能出口的首要问题之一。为使动物产品安全性提高，减少抗生素的使用，寻找一种更适宜的替代品成为世界性的一大难题。纳米技术的兴起，给我们带来了解决这一难题的新方法[1-4]。
本实验目的在于研究纳米兽药抗菌剂在畜禽防治细菌性疾病以及替代抗生素方面的用途。我们通过在饲料中加入不同添加剂后进行饲养试验，获得实验组在饲喂试验饲料30日、60日、90日龄的体重数据、腹泻比例，并进行统计分析 。结果表明该纳米兽药抗菌剂在一定程度上促进猪的生长（相对于对照组），降低腹泻比例和料肉比。
1 材料
出生日期相近、体重相近的仔猪20头；基础料；纳米材料的预混料及对照组预混料。
2 方法
2.1 实验分组 20头仔猪按窝别、性别一致的原则分成两组，分设为试验组和对照组。
2.2 饲料配制 第一组对照组饲料中添加硫酸粘杆菌素20g和杆菌肽锌100g；第2组为纳米载体药物实验组，饲料中添加纳米承载硫酸粘杆菌素2g和杆菌肽锌10g（药物中抗菌素的含量为第一组的1/10）。基础料和预混料的配方见表1（附后）。
2.3 体重称量 分别在实验前、饲喂实验饲料30日，60日，90日后用电子称称量各组猪的体重并记录（清晨空腹称重）。
2.4 体重数据统计分析 各组猪体重数据用Excel软件进行t检验分析。
3 结果

不同添加剂对猪体重增长速度的影响，见图1

图1 各实验组猪体重增长速率图

图1显示饲喂实验料前、30日2组猪体重增长速度基本相同，30日以后，饲料中添加有纳米材料的猪的体重增长速度明显快于对照组，说明纳米材料对猪的生长有一定的促进作用。
3.2 采用二样本t检验法[5]对饲喂实验料10日，20日，30日龄各组猪的体重进行组间的数据比较分析。结果见表2。

表2 各组猪体重的平均值 　　单位：kg/头

注：同一列内a, b不同字母间表示差异显著(P<0.05)，相同字母间表示差异不显著(P>0.05)。
结果显示在实验前对照组与试验组的猪的平均体重差异不显著。在试验进行30、60、90天时两组猪体重平均值差异均显著，90天时试验组比对照组增重4850 g，增重幅度5.30%；说明饲喂添加有纳米材料为载体的抗菌素对猪的生长有一定促进作用。
3.3 不同添加剂对猪腹泻比例的影响，见表3。

表3 各组猪腹泻比例

注：同一列内a, b不同字母间表示差异显著(P<0.05)，相同字母间表示差异不显著(P>0.05)。

结果显示在实验前对照组和实验组试验进行30、60、90天的猪都不腹泻。在试验进行30、60、90天时，对照组猪的腹泻比例分别为20%、10%、0。即添加纳米承载硫酸粘杆菌素2g和杆菌肽锌10g（用药仅仅为对照组的1/10）的实验组腹泻比例比添加硫酸粘杆菌素20g和杆菌肽锌100g的对照组，试验进行30、60、90天时，分别低20%、10%、0；腹泻率平均下降10%。说明通过添加纳米材料,用药量虽然降低了9/10，但抗腹泻能力却增强了。

4 讨论
4.1 研究表明[6]：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，因此纳米粒子系统更易通过胃肠粘膜，使其透皮吸收的生物利用度得以提高。目前在小鼠中的研究实验表明：100nm 粒子比其它大粒子的吸收率高10-250倍。

分析其原因可能是由于纳米微粒具有小尺寸效应和表面效应。当粒径减小时，表面原子数迅速增加，从而可增大暴露在介质中的表面积，提高动物对其的吸收利用率。因此对饲料原料进行纳米化处理后，可以使原料中那些动物不可缺少而又较难采食的营养成分能充分的被动物吸收，因为大分子营养物被粒化成纳米粒径后，能穿透组织间隙，也可通过机体最小的毛细血管，分布面极广；可以使纳米微量元素的利用率几乎可以达到100%，因为纳米微量元素可以不通过离子交换,直接渗透，从而可最大限度的提高饲料原料及微量元素的生物利用率。
4.2 纳米微粒具有吸附、杀菌的作用[7]。例如纳米ZnO有极强的化学活性，能与多种有机物发生氧化反应（包括细菌内的有机物），从而把大部分细菌、病毒杀死。它的主要作用机理为：纳米ZnO 在光照条件下会产生导带电子和价带空穴， 后者是良好的氧化剂， 具有很强的反应活性， 可与表面吸附的H2O 或OH-离子发生反应形成具有强氧化性的羟基，从而杀死细胞。而且由于粒径极小，可穿透细胞膜，降解细胞产生的毒素。定量实验表明：在5min 内纳米ZnO的浓度为1%时，金黄色葡萄球菌的杀菌率为98.86%，大肠杆菌的杀菌率为99.93%。而且使用纳米微粒添加剂饲喂家畜并不会使其产生耐药性。从以上的研究中可看出，纳米微粒有强烈的吸附有毒有害物质并将其杀死的能力，从而减少有毒有害物质在肉中的残留，可提高畜产品的安全性和品质。
4.3 J.kreuter[8]发现用纳米粒子做药物或抗体的载体，可提高某些药物透过天然或人造的膜结构，并蓄积在小肠，使得药物的生物利用度有了显著改善。载药纳米微粒的控释过程有特定的规律，囊壁的溶解及酶和微生物作用，均可使囊心物质向外扩散[9]。根据控释目的，选择合适的囊材使载药纳米微粒在局部滞留并达到有效浓度，提高疗效，同时不引起全身毒性。
参考文献
[1] 张阳德. 纳米生物技术现状与展望[J]. 科技日报,2001 ,11 ,5.
[2]　李亚青. 试论纳米技术. 科学技术与辩证法,1998 ,15 (3) :3238.
[3]　纳米技术将会改变家禽业现状[J]. 饲料博览,2001 ,11 :52.
[4]　石宝明,单安山. 21 世纪饲料科技发展动态与发展[J]. 黑龙江畜牧兽医,2001 ,9 :31～32.
[5] 徐宁迎，严竞天.EXCEL电子表格与生物统计[M].中国农业科技出版社.2000.
[6] 郭彤,许梓荣.纳米科技及其在当代畜牧业中的前景展望[J].饲料工业，2003，24（2）:49-51.
[7] 袁鹏群,郭葆玉. 纳米技术在药物研究领域中的应用[J]. 解放军药学学报,2001 ,17 (1):38～41.
[8] Jennifer L West and Naomi J Halas. Applications of nanothchnoligy to biotechnology. Current opinion in Biotechnology ,2000 ,11 :215～217.
[9] Jagdish S, Dennis HR. Controlled release captopril microcapsules effect of ethyl cellulose viscosity grade on the in vitro dissolution from microcapsules and tableted microcapsules[J]. J microencap, 1990,7(1):67.

表1 饲料配方（%）