2. 宁晋县农业农村局, 宁晋 055550;
3. 保定市农业农村局, 保定 071000;
4. 河北农业大学动物医学院, 保定 071000
2. Ningjin Municipal Bureau of Agriculture, Ningjin 055550, China;
3. Baoding Municipal Bureau of Agriculture, Baoding 071000, China;
4. College of Veterinary Medicine, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China
随着全球气候变暖，饲料霉菌毒素污染的持续性已经成为一个全球性的问题，严重影响动物的生长性能及健康状况[1]。常见且危害较大的霉菌毒素有呕吐毒素(DON)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、黄曲霉毒素B1(AFB1)等[2]。研究表明，多种霉菌毒素通过体内的肝-肠循环，长时间残留于肠道，危害动物机体健康[3-4]。与单胃动物不同，反刍动物瘤胃微生物可通过去乙酰化和去环氧化等作用降低ZEN、DON毒性[4]。但由于生长育肥牛粗饲料以及各类副产品采食量较高，霉菌毒素极易超标，进而对机体健康及生长性能造成严重影响[5]。因此，探寻安全有效的饲料添加剂以减少霉菌毒素的危害，维持动物机体健康，对肉牛高效绿色养殖至关重要。研究表明，饲粮中添加吸附剂可缓解由霉菌毒素造成的氧化应激和免疫抑制，提高生长性能，改善动物机体健康状况[6-8]。但有关吸附剂在西门塔尔育肥牛的应用研究鲜有报道。因此，本试验通过研究霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛生长性能、养分表观消化率、血清抗氧化和免疫指标的影响，为霉菌毒素吸附剂在西门塔尔育肥牛上的应用提供依据。
1 材料与方法 1.1 试验时间与地点试验于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，预试期7 d，正试期193 d。
1.2 试验材料霉菌毒素吸附剂购于瑞士某公司，主要成分为斜发沸石、黏土矿物等。
1.3 试验设计及分组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个重复，每个重复1头牛。对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附剂。吸附剂于每天早晨一次性投喂到试验组饲粮中，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，自由采食、饮水，每天清理料槽、水槽。试验开始前用2%烧碱溶液对牛舍彻底清理消毒，以后每15 d用0.1%次氯酸盐消毒液进行喷雾消毒。
1.5 样品采集与分析 1.5.1 饲粮霉菌毒素含量按照《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天的饲粮样，送至河北玖辛检测技术服务有限公司检测样品中AFB1、ZEN、DON含量。
1.5.2 饲粮样、粪样的采集饲粮样的采集：试验期间每2周连续3 d采集饲粮样，混匀后于65 ℃烘干，粉碎备用。
粪样的采集：在正试期结束前，每组随机选取5头牛，连续3 d在08:00、14:00直肠采粪，每头每天收集600 g粪样，混匀后分成2份，其中一份不加酸，另一份加4.5 mol/L的硫酸溶液(100 g粪样中加入20 mL)，-20 ℃保存待测。
1.5.3 血样的采集于试验开始第1天、第84天、第168天每组随机挑选5头牛，晨饲前于颈静脉采血25 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。
1.6 指标测定 1.6.1 生长性能的测定试验开始及结束时，试验牛在早晨空腹进行称重，计算平均日增重(ADG)。试验期内每隔15 d，连续3 d测定各组试验牛的干物质采食量(DMI)，最后利用ADG、DMI计算出料重比(F/G)。
1.6.2 养分表观消化率的测定饲料和粪样中干物质(DM)含量参照GB/T 6435—2014[9]采用烘干恒重法测定计算；钙(Ca)含量参考GB/T 6436—2002[10]采用高锰酸钾法测定；总磷(TP)含量参照GB/T 6437—2002[11]采用钼黄分光光度法测定；粗脂肪(EE)含量参照GB/T 6433—2006[12]采用索氏提取法测定；粗蛋白质(CP)含量参照GB/T 6432—1994[13]采用凯氏定氮法，使用半自动凯氏定氮仪(Kjeltec 8400，丹麦FOSS公司)测定；中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量参照GB/T 20806—2006[14]和NY/T 1459—2007[15]采用范氏法，使用全自动纤维仪(ANKOM A200i，美国ANKOM科技公司)测定。
以盐酸不溶灰分(AIA)作为指示剂，参照GB/T 23742—2009《饲料中盐酸不溶灰分的测定》测定AIA含量。采用内源指示剂法计算养分表观消化率。
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式中：a为饲粮中该养分的含量(%)；b为粪中该养分的含量(%)；c为饲粮中AIA含量(%)；d为粪中AIA含量(%)。
1.6.3 血清抗氧化和免疫指标的测定血清丙二醛(MDA)、干扰素-γ(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性以及总抗氧化能力(TAOC)使用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(中生北控生物科技有限公司)，在酶标仪(MK3，芬兰雷勃公司)上测定。
1.7 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。结果以“平均值±标准误”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含有AFB1 9.39 μg/kg，ZEN 185.86 μg/kg，DON 192.43 μg/kg，均在《饲料卫生标准》(GB 13078—2017)的限定标准范围内，说明本试验饲粮的AFB1、ZEN、DON含量在安全范围以内。
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表 2 饲粮中霉菌毒素含量 Table 2 Mycotoxin content in the diet |
由表 3可知，各组初重、末重、ADG、DMI、F/G差异不显著(P>0.05)。
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表 3 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛生长性能的影响 Table 3 Effects of mycotoxin adsorbent on growth performance of Simmental fattening cattle |
由表 4可知，各组DM、NDF、ADF、CP、Ca、TP、EE表观消化率差异不显著(P>0.05)。
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表 4 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛养分表观消化率的影响 Table 4 Effects of mycotoxin adsorbent on nutrient apparent digestibilities of Simmental fattening cattle |
由表 5可知，第84天，试验组血清CAT活性较对照组显著提高了10.70%(P＜0.05)；第168天，试验组血清SOD、GSH-Px、CAT活性及T-AOC较对照组有所升高，但无显著差异(P>0.05)。
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表 5 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛血清抗氧化指标的影响 Table 5 Effects of mycotoxin adsorbent on serum antioxidant indices of Simmental fattening cattle |
由表 6可知，第84天，试验组血清IFN-γ含量较对照组显著提高了9.98%(P < 0.05)，试验组血清IgA含量较对照组极显著提高了15.67%(P < 0.01)。第168天，试验组血清IFN-γ含量较对照组显著提高了3.69%(P < 0.05)，试验组血清IgM含量较对照组极显著提高了10.66%(P < 0.01)，试验组血清IL-1含量较对照组显著降低了12.88%(P < 0.05)。
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表 6 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥血清免疫指标的影响 Table 6 Effects of mycotoxin adsorbent on serum immune indices of Simmental fattening cattle |
饲粮是动物生存生长中的重要物质，如动物体内因摄入饲粮而造成霉菌毒素残留，霉菌毒素就可通过肉、蛋、奶等动物产品影响人类的健康。本试验饲粮中检测到多种霉菌毒素的存在，虽然其含量在安全范围内，但霉菌毒素之间存在协同互作效应，经协同互作后其毒性增强，同时毒素在体内蓄积，会对动物机体造成危害。Liu等[16]研究发现，饲粮中添加蒙脱石可以增加丹顶鹤采食量，提高机体健康水平。本试验中，饲粮中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附剂，ADG、DMI分别提高了3.57%、1.53%，F/G降低了3.27%，说明添加霉菌毒素吸附剂在一定程度上改善了生长育肥牛的生长性能。目前，已有较多学者开展了霉菌毒素吸附剂的研究，表明其能在不同程度上提高动物生长性能[17-19]，本试验结果与前人报道基本一致。
3.2 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛养分表观消化率的影响饲粮养分表观消化率能够反映营养物质在动物体内消化利用状况。国内外有关于饲粮中添加吸附剂对养分表观消化率影响的研究结果不一致。Barrera等[20]指出，奶牛饲粮中添加1.5%~4.5%的沸石对DM、ADF表观消化率无显著影响。张建刚等[21]研究发现，随着饲粮中蒙脱石添量(0~2%)增加，CP表观消化率有提高趋势，Ca、TP、EE等的表观消化率均无显著差异。本试验结果表明，饲粮中添加0.2 g/kg DM吸附剂，DM、NDF、ADF、CP、Ca、P、EE的表观消化率有提高趋势。这可能是因为铝硅酸盐类吸附剂含有多种微量元素，被机体吸收利用后可以促进营养物质的代谢，并且其较大的表面积和吸附力能够增加饲粮在动物消化道停留的时间，从而提高消化率[22]，同时，还可改善消化道微环境，提高消化机能。
3.3 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛血清抗氧化指标的影响机体在氧化代谢过程中会产生大量超氧阴离子自由基，具有强氧化性，正常生理状态时氧阴离子自由基处于动态平衡状态，这种动态平衡一旦被打破就会引起氧化应激[23]。大量研究表明，AFB1、ZEN、DON会引起机体氧化应激[24-26]。Chen等[27]研究发现，在肉鸡饲粮中添加不同浓度的AFB1，引起肉鸡血清GSH-Px、CAT活性降低，血清MDA含量增加，诱导发生氧化应激。但目前尚不清楚AFB1是否是通过增加活性氧(ROS)含量而直接引起脂质过氧化。Qin等[28]研究发现，ZEN具有诱导ROS产生和脂质过氧化的能力。Zhou等[29]用不同浓度的ZEN饲喂大鼠，发现血清和肝脏中SOD、CAT活性随着ZEN浓度的增加而降低。DON可以改变多种靶组织中的抗氧化防御系统，诱导氧化应激[3]。有研究表明，氧化损伤不是DON毒性的主要机制，DON可以直接诱导DNA损伤，但不是通过ROS介导[30]。陈凌杰[31]研究发现，添加凹凸棒石吸附剂，肉鸡血清MDA含量下降，肝脏中SOD活性显著提高，抗氧化性能提高。杨小兵等[32]研究发现，添加脱霉剂有提高奶牛血清中T-AOC、GSH-Px活性的趋势，与本试验结果一致。本试验研究结果显示，饲粮中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附剂，血清SOD、GSH-Px、CAT活性及T-AOC有升高趋势，说明添加霉菌毒素吸附剂可改善机体抗氧化性能，这可能是因为霉菌毒素吸附剂能较好地控制肠道中霉菌毒素等含量，减少其对机体抗氧化系统造成的损伤，利于抗氧化酶的正常表达。由此可见，霉菌毒素吸附剂能够提高动物机体抗氧化酶活性，减轻由霉菌毒素造成的氧化应激损伤。
3.4 霉菌毒素吸附剂对西门塔尔育肥牛血清免疫指标的影响有研究报道，黄曲霉毒素会降低抗炎细胞因子白细胞介素-4(IL-4)的表达，诱导炎症因子IL-1、IL-6以及TNF-α表达，调节机体炎症反应[33]。将含有140 μg/kg黄曲霉毒素的饲粮饲喂断奶仔猪，发现其生长受到抑制，体液和细胞免疫水平下降[34]。李安平[35]研究发现，饲粮中AFB、ZEN和DON共同作用会损害蛋雏鸡免疫系统，降低血清IL-6、IFN-γ、IgG、IgM含量。DON可以激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信号通路，上调细胞凋亡基因表达，影响免疫细胞的正常生长，造成免疫器官发育不良甚至病变[36]。血清中免疫球蛋白含量可以反映机体免疫性能，IgA、IgG、IgM含量的升高表明动物机体免疫性能增强[37]。INF-γ主要来源于活化的T细胞和自然杀伤(NK)细胞，具有广泛的免疫调节作用[38]。IL-1是一种炎症细胞因子，其在肺癌、结肠癌中表达水平较高[39]。Chen等[40]研究发现，饲粮中蒙脱石可以提高蛋鸡血清IL-2、IFN-γ含量，提高免疫力。白阳等[7]研究发现，饲粮中添加复合霉菌毒素吸附剂，泌乳牛血清IL-1、IL-6以及TNF-α含量下降，改善了机体免疫性能。本试验结果发现，饲粮中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附剂，第84天，血清IFN-γ、IgA含量分别提高了9.98%、15.67%，血清TNF-α含量降低了5.14%；第168天，血清IFN-γ、IgM、IL-2含量分别提高了3.69%、10.66%、18.85%，血清IL-1含量降低了12.88%，进一步证明饲粮中添加霉菌毒素吸附剂可以提高西门塔尔育肥牛免疫性能。
4 结论综上所述，在本试验条件下，饲粮中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附剂对生长性能和养分表观消化率无显著影响，可改善机体免疫性能。
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