2. 中国农业科学院饲料研究所, 农业部饲料生物技术重点开放实验室, 北京 100081
2. Key Laboratory of Feed Biotechnology of Ministry of Agriculture, Feed Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
黄曲霉毒素(aflatoxins,AFs)在家禽饲料原料中广泛存在,是由黄曲霉和黄曲霉属类真菌产生的次级代谢产物。在目前已经被确定的20种AFs中,黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)在家禽的饲料原料中最为常见和毒性最强[1]。AFs严重危害动物健康,可引起动物生长性能下降、肝脏功能紊乱、胚胎畸形、产生肿瘤、免疫系统功能抑制等,肉鸭是最敏感的动物之一[2]。硅铝酸盐类和酵母细胞提取物类吸附剂是2种应用较广的吸附剂,它们对不同类型的霉菌毒素呈现出不同的解毒效果[3, 4, 5]。因此,本试验以霉变棉籽粕为AFs的来源,研究蒙脱石吸附剂和酵母细胞壁吸附剂对AFs的吸附效果,评价其对肉鸭生长性能和免疫学指标的影响。
1 材料与方法 1.1 试验材料蒙脱石吸附剂和酵母细胞壁吸附剂为从市场上购买的2种商品吸附剂。AFs来源于霉变棉籽粕,用高效液相色谱-荧光检测(HPLC-FLD)法测定霉变棉籽粕中AFs含量。基础饲粮为玉米-豆粕型,参考我国典型商业樱桃谷肉鸭营养水平及饲粮类型,同时参考NRC(2012)肉鸭营养需要进行设计,其中负对照组饲粮中棉籽粕为正常棉籽粕,正对照组和试验组饲粮中棉籽粕为霉变棉籽粕,棉籽粕添加量均为8%,试验组用等比例的吸附剂替代沸石粉,基础饲粮组成及营养水平见表1。饲粮均以颗粒料形式饲喂。
![]() | 表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis) |
经检测,本试验所用霉变棉籽粕中AFs含量为1 337.21 μg/kg,负对照组前后期饲粮中AFs含量分别为0.65和0.62 μg/kg,正对照组、蒙脱石吸附剂组和酵母细胞壁吸附剂组前期饲粮中AFs含量分别为101.19、102.30和102.23 μg/kg,后期饲粮中AFs含量分别为101.67、102.28和102.05 μg/kg,其他毒素均未检出。正对照组、蒙脱石吸附剂组和酵母细胞壁吸附剂组饲粮中AFs含量均超过2001年我国《饲料卫生标准》对肉鸭饲粮中AFB1含量的规定(前期不超过10.0 μg/kg,后期不超过20.0 μg/kg)。
1.2 试验动物及试验设计选用1日龄健康樱桃谷肉鸭(公雏)360只,随机分为4个组,每组6个重复,每个重复15只。各组初始体重差异不显著(P>0.05)。试验分为2个对照组,负对照组为正常棉籽粕饲粮,正对照组饲粮用霉变棉籽粕替代正常棉籽粕;2个试验组饲粮为霉变棉籽粕饲粮中分别添加2.0 g/kg的蒙脱石吸附剂和酵母细胞壁吸附剂。试验期35 d。
1.3 试验动物管理育雏采用暖气加热保温。试验期内,鸭自由采食和饮水,定期清粪、消毒,24 h光照。
1.4 检测指标及方法 1.4.1 试验饲粮中霉菌毒素含量测定用HPLC-FLD法分析测定饲料及饲料原料中的AFs、呕吐毒素(deoxynivalenol,DON)、玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEA)、伏马毒素B1(fumonisin B1,FB1)和T-2毒素含量。
1.4.2 生长性能试验期间记录死淘情况,计算死亡率。14和35日龄,以重复为单位,称活重(live weight,LW)和耗料量,计算平均日增重(average daily gain,ADG)、平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)和料重比(feed/gain,F/G)。
1.4.3 屠宰性能指标在14和35日龄进行屠宰性能测定。每个重复随机抽取1只试验鸭进行屠宰性能试验。屠宰前禁食8 h,自由饮水。屠宰前称宰前活重,采取颈外放血、干拔毛法。计算屠宰率、全净膛率、胸肌率、腿肌率。瘦肉率=胸肌率+腿肌率。
1.4.4 免疫指标免疫器官相对重量:在试验鸭14和35日龄,肉鸭采血屠宰后,仔细分离脾脏、法氏囊、胸腺,称重,计算器官指数,即器官重量占体重的相对重量(g/kg LW)。
血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)含量用全自动生化分析仪分析。
GLB=TP-ALB。肉鸭血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量用北京华英生物技术研究所提供的试剂盒进行测定。
1.5 数据处理采用SPSS 19.0软件中的一般线性模型(GLM)对数据进行方差分析,采用Duncan氏法对各组间平均值进行多重比较,以P<0.05作为差异显著性的判断标准。试验数据采用平均值±标准差(mean±SD)表示。
2 结 果 2.1 AFs与吸附剂对肉鸭生长性能的影响由表2可知,在1~14日龄,与负对照组相比,AFs显著降低了肉鸭LW、ADG和ADFI(P<0.05),正对照组和酵母细胞壁组F/G显著提高(P<0.05)。与正对照组相比,饲粮中添加吸附剂,LW、ADG和ADFI显著提高(P<0.05),F/G呈降低趋势。蒙脱石组的吸附解毒效果明显优于酵母细胞壁组。
![]() | 表2 AFs与吸附剂对肉鸭生长性能的影响 Table 2 Effects of aflatoxins and absorbents on growth performance of meat ducks |
在15~35日龄,与其他各组相比,正对照组显著降低了肉鸭LW、ADG和ADFI(P<0.05),而F/G显著提高(P<0.05)。与正对照组相比,蒙脱石组和酵母细胞壁组的LW、ADG和ADFI均显著提高(P<0.05),F/G显著降低(P<0.05)。与酵母细胞壁组相比,蒙脱石组ADG显著降低(P<0.05),F/G显著提高(P<0.05),LW和ADFI差异不显著(P>0.05)。
2.2 AFs与吸附剂对肉鸭屠宰性能的影响由表3可知,在14日龄,AFs与吸附剂对肉鸭的屠宰性能没有显著影响(P>0.05)。在35日龄,与负对照组相比,AFs显著降低了肉鸭的胸肌率和瘦肉率(P<0.05),对屠宰率、全净膛率和腿肌率没有显著影响(P>0.05)。
![]() | 表3 AFs与吸附剂对肉鸭屠宰性能的影响 Table 3 Effects of aflatoxins and absorbents on slaughter performance of meat ducks |
由表4可知,在14日龄,与负对照组相比,AFs显著提高了肉鸭脾脏指数、胸腺指数和法氏囊指数(P<0.05);与酵母细胞壁组相比,蒙脱石组脾脏指数和法氏囊指数显著降低(P<0.05),胸腺指数差异不显著(P>0.05)。在35日龄,与负对照组相比,AFs显著提高了肉鸭脾脏指数、胸腺指数和法氏囊指数(P<0.05);与酵母细胞壁组相比,蒙脱石组脾脏指数、胸腺指数和法氏囊指数均显著降低(P<0.05)。
![]() | 表4 AFs与吸附剂对肉鸭免疫器官指数的影响 Table 4 Effects of aflatoxins and absorbents on immunity organ index of meat ducks |
由表5可知,正对照组14日龄肉鸭血清IgA含量显著高于其他各组(P<0.05),14和35日龄血清IgG、IgM、TP、ALB、GLB含量显著低于其他各组(P<0.05)。与负对照组相比,蒙脱石组和酵母细胞壁组14和35日龄血清IgG、IgM、TP、ALB、GLB含量显著降低(P<0.05)。与酵母细胞壁组相比,蒙脱石组14和35日龄血清IgG、IgM、TP、ALB、GLB含量显著提高(P<0.05)。
![]() | 表5 AFs与吸附剂对肉鸭血清蛋白和免疫球蛋白含量的影响 Table 5 Effects of aflatoxins and absorbents on the contents of protein and immunoglobulin in serum of meat ducks |
家禽中,肉鸭对AFs最为敏感。吕武兴等[6]在基础饲粮中添加不同水平(50.0、100.0和150.0 μg/kg)的AFB1纯品发现,对照组相比,AFB1极显著降低了肉鸭的ADG和ADFI,试验组末重分别降低了14.67%、30.38%和31.83%,且100.0、150.0 μg/kg AFB1还极显著增加了F/G。石达友等[7]通过对1日龄肉用雏鸭按体重口服不同剂量的AFB1,结果发现,AFB1导致雏鸭生长受阻和死亡,并随着AFB1剂量的升高和口服时间的延长,其对生长的延缓作用越显著。Han等[8]用含有不同剂量(20.0、40.0 μg/kg)AFB1的霉变稻米饲喂肉鸭,结果发现肉鸭采食量、增重显著降低,F/G显著增加。温子瑜等[9]用自然霉变玉米(AFs含量超标)代替正常玉米饲喂肉鸭发现,肉鸭的体重、体增重和采食量显著降低,F/G显著增加,并且替代比例达到100%时,肉鸭死亡率显著增加。本试验用霉变棉籽粕等比例(8%)替代正常棉籽粕,结果显示,霉变棉籽粕显著降低了肉鸭前后期LW、ADG、ADFI,提高了前后期F/G。该结果与吕武兴等[6]、石达友等[7]和温子瑜等[9]的研究结果较为一致。可见,自然霉变饲料与添加AFs纯品均降低肉鸭的生长性能。也有研究表明,饲喂自然霉变饲料产生的中毒症状往往比饲喂单一毒素纯品的毒性效应要大得多[10],可能是由于在自然霉变饲料中往往会存在多种毒素的协同效应,对试验动物生长性能的影响比单一毒素作用时的影响更大。 3.2 AFs与吸附剂对肉鸭免疫指标的影响
本试验发现,AFs影响肉鸭免疫功能,表现为胸腺指数、脾脏指数和法氏囊指数增大。何健等[11]报道,分别用0、50%、100%的霉变玉米替代正常玉米,随着替代比例的增加,肉鸭14和35日龄的脾脏和法氏囊指数显著增加,但胸腺指数没有显著变化。Khajarern等[12]也报道,给1~21日龄肉鸭分别饲喂<10.0、30.0、60.0、120.0 μg/kg AFs的饲粮,肉鸭的脾脏指数呈显著线性增大。本试验发现,霉变棉籽粕可以降低肉鸭血清中血清蛋白(TP、ALB和GLB)和免疫球蛋白(IgG、IgM和IgA)含量。一方面,可能与AFs造成肉鸭脾脏、胸腺和法氏囊等免疫器官损伤,导致机体免疫球蛋白合成量降低;另一方面也可能是由于AFs能与DNA、RNA结合,抑制其合成,并抑制蛋白质合成,引起动物免疫器官发育不良或萎缩,抑制机体免疫因子的产生,可引发家禽发生免疫抑制。何健等[13]研究表明,用霉变玉米替代正常玉米,随着替代比例的增加,14和35日龄血清TP、ALB、GLB含量显著下降。Wan等[14]研究表明,饲喂AFs污染的饲粮,肉鸭血清蛋白和IgG、IgM的含量显著降低,IgA含量显著升高。因此,就目前的研究结果来看,饲喂受AFs污染的饲粮,会使动物脾脏指数、胸腺指数和法氏囊指数升高,血清蛋白(TP、ALB和GLB)和免疫球蛋白(IgG、IgM)含量降低。随着AFs含量的增加,IgA含量会显著增加。这些都可能是由于AFs对动物机体免疫系统的损伤或抑制而造成的。
3.3 吸附剂对AFs毒性的缓解作用研究发现,在家禽生产中,吸附剂吸附法是降低AFs危害最为经济有效的方式。目前市场上吸附剂的种类很多,其中蒙脱石吸附剂是一种硅铝酸盐类吸附剂,因其具有不饱和负电荷及阳离子交换能力,故可以捕获、吸附和固定毒素,降低肠道对毒素的吸收,降低毒害作用[15];酵母细胞壁的主要成分包括葡聚糖、甘露聚糖等,可以通过氢键、离子键和疏水作用吸附霉菌毒素[16]。Shi等[17]在被AFs污染的饲粮中添加3.0 g/kg的改性蒙脱土,显著缓解了AFs对肉鸡生长、免疫器官相对重量、血液学指标、血清和肝脏生化指标的影响。Bailey等[18]研究蒙脱土对饲喂AFs肉鸡的保护作用,发现在AFs污染的饲粮中添加5.0 g/kg的蒙脱土,肉鸡死亡率降低了37.5%,体增重提高了15%。Raju等[19]研究表明,酵母细胞壁葡甘露聚糖可在肠道中通过离子交换的方式吸附霉菌毒素,降低单独和复合霉菌毒素(AFs、赭曲霉毒素和T-2毒素)对肉鸡生长性能的不良影响。Li等[20]在霉变饲粮中添加2.0 g/kg酵母细胞壁,结果显示酵母细胞壁可以部分缓解霉变饲粮对动物不利影响。本试验的研究也发现,在肉鸭饲粮中添加2.0 g/kg的蒙脱石吸附剂和酵母细胞壁吸附剂可以有效缓解霉变饲粮对肉鸭生长性能和免疫指标的影响。
对于硅铝酸盐类吸附剂和酵母细胞壁吸附剂对AFs吸附效果的比较,本试验研究发现,分别在霉变饲粮中添加2.0 g/kg的蒙脱石吸附剂和酵母细胞壁吸附剂,蒙脱石吸附剂可以有效缓解AFs对肉鸭生长性能和免疫指标的影响,而酵母细胞壁吸附剂的解毒效果欠佳,这些结果与国内外体外试验和体内试验的研究结果类似,总之,硅铝酸盐类吸附剂对AFs的吸附效果要优于酵母细胞壁吸附剂[21, 22, 23, 24]。本试验中,蒙脱石吸附剂的吸附效果较好,一方面可能是由于2种吸附剂与AFB1分子结合的机制不同;另一方面可能是由于霉变饲粮中AFs的水平较低(103 μg/kg),酵母细胞壁吸附剂的吸附作用不显著。
4 结 论AFs显著降低了肉鸭生长性能和免疫功能,添加蒙脱石吸附剂或酵母细胞壁吸附剂可有效缓解AFs对肉鸭的不利影响,而且蒙脱石吸附剂对AFs的吸附效果要优于酵母细胞壁吸附剂。
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