2. 天津嘉立荷牧业集团有限公司, 天津 301800;
3. 保定市农业农村局, 保定 071000
2. Tianjin Jialihe Animal Husbandry Group Limited Company, Tianjin 301800, China;
3. Baoding Municipal Bureau of Agriculture, Baoding 071000, China
随着畜牧业的发展，养殖过程中霉菌毒素污染的问题日益受到重视。霉菌毒素不仅损伤动物肝脏，降低动物免疫力、繁殖性能、饲料转化率，还可残留于肉、蛋、奶等产品中，危害人体健康[1]。黄曲霉毒素B1(AFB1)经过机体代谢，在肝脏中与细胞DNA鸟嘌呤上的第7位氮原子共价结合形成加合物，该加合物可改变细胞DNA结构，导致DNA损伤，TP53基因的第249位密码子突变并诱发肝癌[2-3]。同时也有研究指出，黄曲霉毒素还与B型、C型乙肝，肾脏病变，免疫系统病变有关[4]。研究表明，雏鸡采食含有6 400 μg/kg AFB1的饲粮后，肝脏和肌肉中AFB1残留量分别为6.97、3.27 ng/g[5]；猪采食含有286.6 μg/kg AFB1的饲粮后，肝脏、肾脏、背最长肌中AFB1残留量分别为0.69、0.15、0.05 μg/kg[6]；AFB1经羟基化作用转化成黄曲霉毒素M1(AFM1)，其在动物性产品牛奶中含量最高，牛奶中AFM1含量与饲粮中AFB1含量存在正相关关系，当饲粮中AFB1含量达到3 μg/kg时，牛奶中AFM1含量会达到0.5 μg/L[7]。因此，寻找一种安全有效的降解霉菌毒素的措施不仅是畜牧业发展亟待解决的问题，同时也是保证人类食品安全的重要举措。目前，去除霉菌毒素应用最多的方法是添加霉菌毒素吸附剂。白阳等[8]研究发现，添加20 g/(头·d)霉菌毒素吸附剂对奶牛产奶量无显著影响，但牛奶中AFM1、玉米赤霉烯酮(ZEA)含量分别降低了13.36%、8.64%，血清中AFM1、ZEA含量分别降低了20.00%、14.62%。赵佳琦等[9]研究报道，饲粮添加0.1%蒙脱石霉菌毒吸附剂，牦牛增重提高了42.65%。但目前有关霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛屠宰性能、肉品质以及组织中霉菌毒素残留影响的研究鲜有报道。因此，本试验通过在饲粮中添加霉菌毒素吸附剂，研究其对西门塔尔育肥牛屠宰性能、肉品质及组织中霉菌毒素残留的影响，以期为霉菌毒素吸附剂在西门塔尔育肥牛上的应用提供技术参考及理论指导。
1 材料与方法 1.1 试验时间与地点本试验于2019年11月至2020年6月在河北省保定市定兴燕园肉牛养殖有限公司进行。试验共200 d，其中预试期7 d，正试期193 d。
1.2 试验动物与试验设计试验采用完全随机设计，选择32头体重[(365.64±28.66) kg]相近、体况良好、膘情正常的西门塔尔育肥牛，随机分为2组，每组16头。2组分别在全混合日粮(TMR)基础上添加0(对照组)、0.2 g/kg DM(试验组)霉菌毒素吸附剂(由瑞士某公司提供)。霉菌毒素吸附剂于每天早晨一次性投喂到试验牛TMR中，其他饲养管理方式不变。基础饲粮参考《日本饲养标准·肉用牛》(2008)及我国《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)配制，基础饲粮组成及营养水平见表 1。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) |
试验牛只饲养管理条件一致。采用栓系饲养，每天饲喂2次TMR，自由采食、饮水，每天清理料槽、水槽。试验开始前对牛舍彻底清理消毒，以后每15 d对牛舍消毒1次。
1.4 样品采集及测定 1.4.1 饲粮、肝脏及肌肉中霉菌毒素含量按照《饲料采样》(GB/T 14699.1—2005)方法采集试验第1天、第30天、第60天、第90天、第120天、第150天、第180天的TMR样品，送至河北玖辛检测技术服务有限公司测定样品中AFB1、ZEN、呕吐毒素(DON)的含量。屠宰后每组随机选择6头牛采集肝脏和肌肉样品，之后马上送至河北玖辛检测技术服务有限公司测定样品中AFB1、ZEN、DON的含量。
1.4.2 血清生化指标于试验开始第1天、第84天、第168天晨饲前对试验牛进行颈静脉采血10 mL，37 ℃水浴30 min，然后1 240×g离心15 min，将血清分别分装于0.5 mL离心管中，-20 ℃保存待测。
血清中葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)含量采用全自动生化分析仪(BS-420，深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司)，并按照中生北控生物科技股份有限公司所提供的试剂盒说明书测定。血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性及生长激素(GH)含量使用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(南京建成生物工程研究所)，在酶标仪(MK3，芬兰雷勃公司)上测定。
1.4.3 屠宰性能在试验期末对试验牛称重，每组随机选择接近平均体重的6头试验牛，禁食24 h后屠宰，测定宰前活重、胴体重、净肉重、骨重，计算屠宰率、净肉率、胴体产肉率：
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屠宰之后取第12、13肋间横截面处1 kg左右的肉样用来测定肉品质，包括pH、失水率、剪切力、肉色。
pH：排酸后48 h使用手持式UB-7型酸度计(美国丹佛公司)进行多位点测定，每个肉样测定3次，最后求平均值。
失水率：垂直肌纤维方向切取厚为1.0 cm、直径为2.5 cm的肉样，称重(m1)。将样品置于2层纱布中间，两侧各加18张滤纸，用压力仪给肉样施加35 kg压力，保持5 min后取出肉样，称重(m2)，计算失水率：
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蒸煮损失：将肉块切成长方体(长6.0 cm、宽3.0 cm)肉样，称重(m1)，将样品装进蒸煮袋中放入80 ℃的水浴中加热，等肉块的中心温度达到70 ℃时取出，待室温称重(m2)。
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肉色：肉样采集之后氧化45 min，采用色差计对肉色的亮度(L*)、红度(a*)、黄度(b*)值进行测定，测定3次取平均值。
1.4.5 肌肉常规营养成分取肉样切薄片，用冷冻干燥机冷冻干燥48 h，记录冻干前后重量，计算冻干水分。冻干肉样粉碎过40目筛。水分含量采用冷冻干燥法测定，粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定，粗脂肪含量采用索氏提取法测定，粗灰分含量采用高温灰化法测定。
1.4.6 背最长肌中脂肪酸组成及含量称取0.5 g干燥粉碎好的背最长肌风干肉样放置于15 mL塑料离心管中；用移液枪向离心管中加入3 mL苯与石油醚的混合物(苯与石油醚等体积混匀)，混匀后放在避光干燥处静置24 h；向离心管中加入3 mL 0.5 mol/L的氢氧化钠-甲醇溶液，混匀后放在30 ℃水浴锅中水浴20 min后取出(甲酯化反应)；最后用移液枪向离心管中加入少量纯化水，静置，等待溶液分层，随后用移液枪吸取上层清液于5 mL离心管中，-80 ℃保存，用安捷伦气相色谱仪测定背最长肌肉中脂肪酸组成及含量。
安捷伦气相色谱仪条件：色谱柱型号为HP-88，100 mm×0.250 mm×0.2 μm；进样口温度为260 ℃；检测器(FID)温度为260 ℃；升温程序为100 ℃保持5 min，然后以4 ℃/min的速度将温度升到240 ℃，在240 ℃保持30 min；载气为氮气；流速为20 mL/min。
1.5 数据统计与分析应用SPSS 19.0软件中的独立样本t检验程序进行数据分析。试验结果以平均值和均值标准误(SEM)表示，P < 0.05为差异显著，P < 0.01为差异极显著。
2 结果 2.1 饲粮中霉菌毒素含量由表 2可知，本试验所用的饲粮中AFB1含量平均值为9.39 μg/kg，ZEN含量平均值为185.86 μg/kg，DON含量平均值为192.43 μg/kg。根据《饲料卫生标准》(GB 13078—2017)，我国对3种霉菌毒素的相关限量标准为：AFB1含量不得高于10 μg/kg，ZEN含量不得高于500 μg/kg，DON含量不得高于1 000 μg/kg。本试验测得的饲粮中AFB1、ZEN、DON含量均在安全范围以内。
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表 2 饲粮中霉菌毒素含量 Table 2 Mycotoxin content in diet |
由表 3可知，试验第84天，2组之间血清中GLU、UN、TG、TC、GH含量及AST、ALT活性无显著差异(P>0.05)。试验第168天，与对照组相比，试验组血清中UN含量显著降低了10.94%(P < 0.05)，血清中ALT活性极显著降低了44.26%(P < 0.01)。
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表 3 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛血清生化指标的影响 Table 3 Effects of mycotoxin adsorbent on serum biochemical parameters of Simmental fattening cattle |
由表 4可知，与对照组相比，试验组肝脏中AFB1、DON含量分别极显著降低了22.36%、40.59%(P < 0.01)，肝脏中ZEN含量无显著差异(P>0.05)。与对照组相比，试验组肌肉中AFB1、DON含量分别显著降低了58.81%、26.31%(P < 0.05)，肌肉中ZEN含量无显著差异(P>0.05)。
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表 4 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛肝脏及肌肉中霉菌毒素残留的影响 Table 4 Effects of mycotoxin adsorbent on mycotoxin residue in liver and muscle of Simmental fattening cattle |
由表 5可知，2组之间宰前活重、胴体重、净肉重、骨重、屠宰率、胴体产肉率、净肉率、肉骨比无显著差异(P>0.05)。
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表 5 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛屠宰性能的影响 Table 5 Effects of mycotoxin adsorbent on slaughter performance of Simmental fattening cattle |
由表 6可知，2组之间背最长肌失水率、蒸煮损失、pH、肉色无显著差异(P>0.05)。2组之间背最长肌中水分、粗灰分、粗脂肪、粗蛋白质含量无显著差异(P>0.05)。
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表 6 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛肉品质和常规营养成分的影响 Table 6 Effects of mycotoxin adsorbent on meat quality and common nutrition component of Simmental fattening cattle |
由表 7可知，本试验背最长肌中总共检测出17种脂肪酸，2组之间背最长肌中各脂肪酸含量均无显著差异(P＞0.05)，单不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸(MUFA/SFA)、多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸(PUFA/SFA)也无显著差异(P＞0.05)。
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表 7 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛背最长肌脂肪酸含量的影响 Table 7 Effects of mycotoxin adsorbent on longissimus dorsum fatty acid contents of Simmental fattening cattle |
血清生化指标的变化反映动物机体健康及代谢状况。正常机体内AST、ALT存在于肝脏中，血清中较少，但若肝脏受损，肝脏中部分AST、ALT进入血液，血清中AST、ALT活性增加[10]。有研究发现，霉菌毒素损害肝脏功能，增加血清中AST、ALT活性[11-13]。李子谦[14]研究发现，AFB1使牦牛血清中AST、ALT活性增加，损害肝脏。除了单一霉菌毒素对肝脏产生损伤以外，混合霉菌毒素对肝脏的危害更为严重。Sun等[15]研究发现，经霉菌毒素处理后小鼠肝脏重量升高，血清中AST、ALT活性增加，AFB1与DON表现出协同作用，AFB1与ZEN则表现为拮抗作用，通过噻唑兰(MTT)法、乳酸脱氢酶(LDH)法以及细胞凋亡相关蛋白检测得出DON对于大鼠肝细胞BRL 3A细胞的毒性要高于AFB1、ZEN，并发现AFB1与ZEN、AFB1与DON对BRL 3A细胞的毒性具有协同作用[16]。田莎等[17]研究发现，饲粮中添加吸附剂可改善肉鸡肝脏健康状况，但是无法使其恢复到正常水平。胡文娟等[18]研究发现，饲粮中添加0.5%吸附剂能够有效缓解AFB1和DON对雄性小鼠的联合毒性。本试验中，饲粮中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附剂后，血清中ALT活性降低了44.26%，血清中AST活性降低了20.20%，说明霉菌毒素吸附剂可改善西门塔尔育肥牛肝脏健康状况。
3.2 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛肝脏及肌肉中霉菌毒素残留的影响动物采食霉变饲料后，霉菌毒素通过残留于动物组织进入人体，存在严重的食品安全隐患。肉鸡连续42 d采食含有1 mg/kg AFB1的饲粮，其肝脏中AFB1含量达到0.17 μg/kg[19]。杨军[20]用自然霉变玉米100%替代玉米，发现肉鸡肝脏、胸肌中AFB1含量分别为0.14、0.02 μg/kg。肉鸡采食含有ZEN饲粮28 d后，肝脏中AFB1、ZEN含量分别为3.40、51.99 μg/kg，而添加2.0‰霉菌毒素脱毒剂显著降低肝脏中AFB1、ZEN含量[23]。本试验研究发现，饲粮中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附剂后，肝脏中AFB1、DON含量分别降低了22.36%、40.59%，肌肉中AFB1、DON含量分别降低了58.81%、26.31%，对ZEN含量无显著影响。这与陈静等[21]研究结果不一致，可能是因为试验动物不同，也可能是因为饲粮中ZEN含量不同。
3.3 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛屠宰性能的影响屠宰性能是衡量畜禽饲养管理水平和屠宰加工效益的依据，同时也是动物经济价值的直观体现。屠宰率、净肉率与胴体产肉率是评价肉牛屠宰性能的重要指标[22]。到目前为止，关于霉菌毒素吸附剂对屠宰性能影响的研究鲜有报道，更多的是研究其对抗氧化、免疫功能的影响。吕明斌等[23]研究发现，饲粮中添加2 kg/t霉菌毒素吸附剂可显著提高肉鸡胴体出成率以及腿肌率。张勇等[24]研究发现，肉鸡屠宰率随着饲粮中霉菌毒素吸附剂添加水平的升高而有降低的趋势。本试验研究发现，饲粮中添加霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛胴体重、屠宰率、净肉率等无显著影响，与吕明斌等[25]研究结果不一致。可能是因为本试验饲粮中霉菌毒素含量低，瘤胃微生物通过去乙酰化和去环氧化达到解毒的效果，从而对霉菌毒素耐受性较强[25]。
3.4 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛肉品质和常规营养成分的影响肌肉的pH是反映肌糖原酵解速率的重要指标，研究表明，肌肉pH将直接影响肉的嫩度、肉色等其他指标[26]。屠宰后肌肉的pH偏高，经过24 h排酸后pH降至最低。本试验肌肉的pH是在排酸48 h后测定的，在5.51~5.56，处于正常范围内。失水率、蒸煮损失与肌肉的系水力密切相关，而系水力将直接影响牛肉的香气、嫩度等食用品质[27]。本试验结果发现，饲粮中添加霉菌毒素吸附剂对肌肉失水率无显著影响。肉色是引起消费者购买欲望的一个主要因素，受年龄、品种、性别等多种因素的影响[28]。本试验中，饲粮中添加霉菌毒素吸附剂对肌肉肉色无显著影响。可能是因为本试验饲粮中霉菌毒素含量低，也有可能是因为本试验选用的试验动物品种、年龄一致。
水分、粗灰分、粗脂肪、粗蛋白质是评价肉品营养价值的重要指标。肌肉中水分含量的多少会影响其口感。粗脂肪含量也会影响肉的口感，含量过低肉质粗糙，含量过高会有油腻感。粗灰分含量反映肌肉中矿物质及维生素的含量。本试验结果表明，饲粮中添加霉菌毒素吸附剂对肌肉水分、粗灰分、粗蛋白质、粗脂肪含量无显著影响。
3.5 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛背最长肌脂肪酸含量的影响牛肉是人类获取脂肪酸重要途径之一，脂肪酸包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸[29]。牛肉中脂肪酸含量不同将会直接影响其风味。决定牛肉风味的脂肪酸主要是单不饱和脂肪酸，以油酸最为重要[30]。本试验中单不饱和脂肪酸以油酸含量最高，占到总脂肪酸的24%。李艺等[31]和杨明等[32]研究表明，在单不饱和脂肪酸中也是以油酸含量最高，与本试验结果一致。在本试验中，饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸含量分别占到总脂肪酸的48.82%和51.98%。李艺等[31]和白大洋[33]研究表明，西门塔尔牛牛肉中饱和脂肪酸以棕榈酸为主，与本试验结果一致。不饱和脂肪酸可以降低胆固醇含量，降低脂肪类疾病的风险，同时多不饱和脂肪酸还含有人体必需脂肪酸。本试验结果表明，饲粮中添加霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛肌肉中脂肪酸含量无显著影响。
4 结论饲粮中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛屠宰性能和肉品质没有显著影响，但降低了血清中UN含量和ALT活性，减少了肌肉和肝脏中AFB1、DON残留，改善了肝脏健康状况。
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