蛋鸡产一枚鸡蛋大约需要2.2克钙,其中60-75%来自每天采食饲料中的钙,25-40%来自髓质骨。蛋壳中含碳酸钙83—85%,微量元素含量5%左右。
蛋壳主要原料碳酸钙中HCO3-来自于呼吸作用中血浆所携带的CO2,碳酸酐酶是子宫中催化CO2形成HCO3-所必需的酶,此外碳酸酐酶对Ca2+的跨膜转运也有正向调节作用。锌是碳酸酐酶的金属辅酶,因此Zn可以通过提高碳酸酐酶的活性,增强Ca2+的跨膜转运,促进子宫中生成更多的HCO3-用于生成CaCO3,从而对蛋壳钙化起到正向促进作用。由此可见钙和锌直接影响到蛋壳的强度和厚度。
Micaela Sinclair-Black,2023
然而在蛋鸡日粮营养中,钙元素的含量一般在4%以上(即40g/kg),而微量元素锌的含量一般在100ppm左右(即0.1g/kg),因此蛋鸡日粮中钙元素的含量约是锌元素含量的400倍左右;大量研究表明,当钙元素含量为锌元素含量的10倍以上时,钙会抑制锌的吸收。

钙抑制锌吸收主要通过两种路径,一种是钙离子与锌离子可以与蛋白结合形成钙锌蛋白复合物,该复合物是非溶性盐,不利于钙离子和锌离子的吸收利用;另外一种钙和锌在消化道内大多是二价金属离子形态,相互之间会竞争吸收转运蛋白或通道。
钙离子抑制锌离子吸收主要通过以下途径:
1、金属阳离子均通过DMT1进入到细胞内,当小肠内钙离子比例高时占据DMT1通道,从而降低了锌离子通过DMT1进入细胞内的比例。
2、Zip4是锌的特异性转运体,但钙可能通过间接调控(如细胞内信号通路)影响Zip4的活性或表达。
前期兴嘉生物联合中科院亚热带研究所印遇龙院士团队通过猪空肠上皮细胞模型研究表明,钙离子对锌离子吸收有抑制作用,且结构稳定的羟基蛋氨酸螯合锌的抑制作用低于硫酸锌。
那么是不是在蛋鸡日粮和吸收途径中,钙离子处于绝对的主导地位,只有钙离子会影响到锌离子的吸收,而量少的锌离子影响不到钙了?
广东农业大学家禽家禽团队研究在蛋鸭上按照0、20、40、80、160ppm 5个梯度设置锌源,以观测锌源对鸭蛋蛋壳品质的影响。
该试验结果表明当日粮中添加锌80mg/kg时,蛋壳断裂强度(15.8%)和断裂韧性(10.6%)显著高于基础日粮,且随锌添加量的增加呈二次曲线增加(P<0.05)。饲料中添加80mg/kg锌可显著改善蛋壳的超微结构,使蛋壳总厚度和有效层分别增加9.0%和14.2%,使乳突体宽度减少12.0%,其效应均与锌水平呈二次曲线关系(P< 0.05)。
从本试验可看出,饲粮中添加锌可提高产蛋后期蛋鸭的生产性能和蛋壳品质,锌通过影响HCO3-的分泌调节钙的代谢和沉积,进而影响蛋壳的超微结构和品质。
浙江大学动科院动物营养学周小婷等(2019)进一步研究不同锌源对蛋壳钙沉积影响是否一致;该试验共分为四个处理,分别为0mg/kg锌源组、80mg/kg硫酸锌组、40mg/kg蛋氨酸锌组和80mg/kg蛋氨酸锌。
该试验结果表明,80mg/kg蛋氨酸锌处理显著提高了蛋重和蛋壳强度(P<0.05),且乳头状突起宽度减小。
进一步对蛋壳进行检测发现,Ca相对原子质量百分比增大,线性分布的Ca信号强度增强,在蛋壳横表面分布更均匀。
80mg/kg蛋氨酸锌组的卵黄和血清锌含量(P<0.001)、血清钙和白蛋白(Alb)含量、血清碳酸酐酶(CA)活性(P<0.05)、CA和钙结合蛋白-d28k(CaBP-D28k)mRNA水平(P<0.001)均高于其他各组。
本实验研究表明Zn-Met诱导的Ca沉积增加可能与血清和组织中Zn含量增加有关,而血清和组织中Zn含量的增加与血清中CA浓度、Ca、Alb水平以及ESG中CA和CaBP-D28 mRNA水平的上调有关。
由上述研究表明,佳乐美锌不仅可以降低钙离子对锌吸收的抑制作用,同时能提高碳酸酐酶的活性而促进钙的吸收与沉积,从而改善蛋壳质量(强度和硬度)。