霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分表觀消化率、血清抗氧化和免疫指標(biāo)的影響

李瑞銀 張?jiān)鲑t 張秀江 沈宜釗 李 妍 張喆萍 曹紅蕊 李秋鳳* 曹玉鳳* 李建國(guó)

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，保定 071001；2.寧晉縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，寧晉 055550；3.保定市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，保定 071000；4.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，保定 071000)

隨著全球氣候變暖，飼料霉菌毒素污染的持續(xù)性已經(jīng)成為一個(gè)全球性的問(wèn)題，嚴(yán)重影響動(dòng)物的生長(zhǎng)性能及健康狀況[1]。常見(jiàn)且危害較大的霉菌毒素有嘔吐毒素(DON)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、黃曲霉毒素B1(AFB1)等[2]。研究表明，多種霉菌毒素通過(guò)體內(nèi)的肝-腸循環(huán)，長(zhǎng)時(shí)間殘留于腸道，危害動(dòng)物機(jī)體健康[3-4]。與單胃動(dòng)物不同，反芻動(dòng)物瘤胃微生物可通過(guò)去乙?；腿キh(huán)氧化等作用降低ZEN、DON毒性[4]。但由于生長(zhǎng)育肥牛粗飼料以及各類副產(chǎn)品采食量較高，霉菌毒素極易超標(biāo)，進(jìn)而對(duì)機(jī)體健康及生長(zhǎng)性能造成嚴(yán)重影響[5]。因此，探尋安全有效的飼料添加劑以減少霉菌毒素的危害，維持動(dòng)物機(jī)體健康，對(duì)肉牛高效綠色養(yǎng)殖至關(guān)重要。研究表明，飼糧中添加吸附劑可緩解由霉菌毒素造成的氧化應(yīng)激和免疫抑制，提高生長(zhǎng)性能，改善動(dòng)物機(jī)體健康狀況[6-8]。但有關(guān)吸附劑在西門塔爾育肥牛的應(yīng)用研究鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)通過(guò)研究霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分表觀消化率、血清抗氧化和免疫指標(biāo)的影響，為霉菌毒素吸附劑在西門塔爾育肥牛上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)

試驗(yàn)于2019年11月至2020年6月在河北省保定市定興燕園肉牛養(yǎng)殖有限公司進(jìn)行，預(yù)試期7 d，正試期193 d。

1.2 試驗(yàn)材料

霉菌毒素吸附劑購(gòu)于瑞士某公司，主要成分為斜發(fā)沸石、黏土礦物等。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分組

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，選擇32頭體重[(365.64±28.66) kg]相近、體況良好、膘情正常的西門塔爾育肥牛，隨機(jī)分為2組，每組16個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1頭牛。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組在基礎(chǔ)飼糧中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附劑。吸附劑于每天早晨一次性投喂到試驗(yàn)組飼糧中，其他飼養(yǎng)管理方式不變?；A(chǔ)飼糧參考《日本飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)·肉用?！?2008)及我國(guó)《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 815—2004)配制，基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

續(xù)表1項(xiàng)目 Items含量 Content稻草 Rice straw 9.87合計(jì) Total100.00營(yíng)養(yǎng)水平 Nutrient levels2)綜合凈能 NEmf/(MJ/kg)6.03粗蛋白質(zhì) CP14.35中性洗滌纖維 NDF36.77酸性洗滌纖維 ADF20.67鈣 Ca0.56總磷 TP0.38

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)牛只飼養(yǎng)管理?xiàng)l件一致，采用栓系飼養(yǎng)，每天飼喂2次，自由采食、飲水，每天清理料槽、水槽。試驗(yàn)開(kāi)始前用2%燒堿溶液對(duì)牛舍徹底清理消毒，以后每15 d用0.1%次氯酸鹽消毒液進(jìn)行噴霧消毒。

1.5 樣品采集與分析

1.5.1 飼糧霉菌毒素含量

按照《飼料采樣》(GB/T 14699.1—2005)方法采集試驗(yàn)第1天、第30天、第60天、第90天、第120天、第150天、第180天的飼糧樣，送至河北玖辛檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司檢測(cè)樣品中AFB1、ZEN、DON含量。

1.5.2 飼糧樣、糞樣的采集

飼糧樣的采集：試驗(yàn)期間每2周連續(xù)3 d采集飼糧樣，混勻后于65 ℃烘干，粉碎備用。

糞樣的采集：在正試期結(jié)束前，每組隨機(jī)選取5頭牛，連續(xù)3 d在08:00、14:00直腸采糞，每頭每天收集600 g糞樣，混勻后分成2份，其中一份不加酸，另一份加4.5 mol/L的硫酸溶液(100 g糞樣中加入20 mL)，-20 ℃保存待測(cè)。

1.5.3 血樣的采集

于試驗(yàn)開(kāi)始第1天、第84天、第168天每組隨機(jī)挑選5頭牛，晨飼前于頸靜脈采血25 mL，37 ℃水浴30 min，然后1 240×g離心15 min，將血清分別分裝于0.5 mL離心管中，-20 ℃保存待測(cè)。

1.6 指標(biāo)測(cè)定

1.6.1 生長(zhǎng)性能的測(cè)定

試驗(yàn)開(kāi)始及結(jié)束時(shí)，試驗(yàn)牛在早晨空腹進(jìn)行稱重，計(jì)算平均日增重(ADG)。試驗(yàn)期內(nèi)每隔15 d，連續(xù)3 d測(cè)定各組試驗(yàn)牛的干物質(zhì)采食量(DMI)，最后利用ADG、DMI計(jì)算出料重比(F/G)。

1.6.2 養(yǎng)分表觀消化率的測(cè)定

飼料和糞樣中干物質(zhì)(DM)含量參照GB/T 6435—2014[9]采用烘干恒重法測(cè)定計(jì)算；鈣(Ca)含量參考GB/T 6436—2002[10]采用高錳酸鉀法測(cè)定；總磷(TP)含量參照GB/T 6437—2002[11]采用鉬黃分光光度法測(cè)定；粗脂肪(EE)含量參照GB/T 6433—2006[12]采用索氏提取法測(cè)定；粗蛋白質(zhì)(CP)含量參照GB/T 6432—1994[13]采用凱氏定氮法，使用半自動(dòng)凱氏定氮儀(Kjeltec 8400，丹麥FOSS公司)測(cè)定；中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量參照GB/T 20806—2006[14]和NY/T 1459—2007[15]采用范氏法，使用全自動(dòng)纖維儀(ANKOM A200i，美國(guó)ANKOM科技公司)測(cè)定。

以鹽酸不溶灰分(AIA)作為指示劑，參照GB/T 23742—2009《飼料中鹽酸不溶灰分的測(cè)定》測(cè)定AIA含量。采用內(nèi)源指示劑法計(jì)算養(yǎng)分表觀消化率。

某養(yǎng)分表觀消化率(%)=[(a/c-b/d)/
(a/c)]×100。

式中：a為飼糧中該養(yǎng)分的含量(%)；b為糞中該養(yǎng)分的含量(%)；c為飼糧中AIA含量(%)；d為糞中AIA含量(%)。

1.6.3 血清抗氧化和免疫指標(biāo)的測(cè)定

血清丙二醛(MDA)、干擾素-γ(IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-2(IL-2)、白細(xì)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)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活性以及總抗氧化能力(TAOC)使用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒(中生北控生物科技有限公司)，在酶標(biāo)儀(MK3，芬蘭雷勃公司)上測(cè)定。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

應(yīng)用SPSS 19.0軟件中的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)程序進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧中霉菌毒素含量

由表2可知，本試驗(yàn)所用的飼糧中含有AFB19.39 μg/kg，ZEN 185.86 μg/kg，DON 192.43 μg/kg，均在《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13078—2017)的限定標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，說(shuō)明本試驗(yàn)飼糧的AFB1、ZEN、DON含量在安全范圍以內(nèi)。

表2 飼糧中霉菌毒素含量

2.2 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛生長(zhǎng)性能的影響

由表3可知，各組初重、末重、ADG、DMI、F/G差異不顯著(P>0.05)。

表3 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛生長(zhǎng)性能的影響

2.3 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表4可知，各組DM、NDF、ADF、CP、Ca、TP、EE表觀消化率差異不顯著(P>0.05)。

表4 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛養(yǎng)分表觀消化率的影響

2.4 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表5可知，第84天，試驗(yàn)組血清CAT活性較對(duì)照組顯著提高了10.70%(P<0.05)；第168天，試驗(yàn)組血清SOD、GSH-Px、CAT活性及T-AOC較對(duì)照組有所升高，但無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表5 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛血清抗氧化指標(biāo)的影響

2.5 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛血清免疫指標(biāo)的影響

由表6可知，第84天，試驗(yàn)組血清IFN-γ含量較對(duì)照組顯著提高了9.98%(P<0.05)，試驗(yàn)組血清IgA含量較對(duì)照組極顯著提高了15.67%(P<0.01)。第168天，試驗(yàn)組血清IFN-γ含量較對(duì)照組顯著提高了3.69%(P<0.05)，試驗(yàn)組血清IgM含量較對(duì)照組極顯著提高了10.66%(P<0.01)，試驗(yàn)組血清IL-1含量較對(duì)照組顯著降低了12.88%(P<0.05)。

表6 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥血清免疫指標(biāo)的影響

續(xù)表6項(xiàng)目Items對(duì)照組Control group試驗(yàn)組Experimental groupSEMP值P-value第168天 Day 168138.02±0.87a120.24±3.90b3.9960.011白細(xì)胞介素-2 IL-2/(pg/mL)第1天 Day 11 284.98±96.701 311.99±75.08122.4250.831第84天 Day 841 217.13±57.651 329.01±52.0277.6550.223第168天 Day 1681 162.18±42.021 299.93±32.0252.8300.060白細(xì)胞介素-6 IL-6/(ng/L)第1天 Day 161.75±0.9161.26±2.682.8300.866第84天 Day 8465.10±1.8263.00±1.282.0970.398第168天 Day 16860.73±1.5161.96±2.412.8430.687免疫球蛋白A IgA/(μg/mL)第1天 Day 180.98±8.6593.75±8.0111.7870.310第84天 Day 8470.00±0.58B80.97±1.96A2.0440.006第168天 Day 16889.34±1.7990.39±1.652.4380.689免疫球蛋白G IgG/(μg/mL)第1天 Day 122.82±1.4923.46±2.292.7320.822第84天 Day 8421.80±1.2923.46±0.741.4830.326第168天 Day 16821.78±0.6321.81±1.091.2570.978免疫球蛋白M IgM/(μg/mL)第1天 Day 1146.69±0.90148.03±3.033.1540.690第84天 Day 84174.13±6.39171.37±1.946.6800.701第168天 Day 168154.34±0.45B170.79±1.79A1.8460.001

3 討 論

3.1 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛生長(zhǎng)性能的影響

飼糧是動(dòng)物生存生長(zhǎng)中的重要物質(zhì)，如動(dòng)物體內(nèi)因攝入飼糧而造成霉菌毒素殘留，霉菌毒素就可通過(guò)肉、蛋、奶等動(dòng)物產(chǎn)品影響人類的健康。本試驗(yàn)飼糧中檢測(cè)到多種霉菌毒素的存在，雖然其含量在安全范圍內(nèi)，但霉菌毒素之間存在協(xié)同互作效應(yīng)，經(jīng)協(xié)同互作后其毒性增強(qiáng)，同時(shí)毒素在體內(nèi)蓄積，會(huì)對(duì)動(dòng)物機(jī)體造成危害。Liu等[16]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加蒙脫石可以增加丹頂鶴采食量，提高機(jī)體健康水平。本試驗(yàn)中，飼糧中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附劑，ADG、DMI分別提高了3.57%、1.53%，F(xiàn)/G降低了3.27%，說(shuō)明添加霉菌毒素吸附劑在一定程度上改善了生長(zhǎng)育肥牛的生長(zhǎng)性能。目前，已有較多學(xué)者開(kāi)展了霉菌毒素吸附劑的研究，表明其能在不同程度上提高動(dòng)物生長(zhǎng)性能[17-19]，本試驗(yàn)結(jié)果與前人報(bào)道基本一致。

3.2 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛養(yǎng)分表觀消化率的影響

飼糧養(yǎng)分表觀消化率能夠反映營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)消化利用狀況。國(guó)內(nèi)外有關(guān)于飼糧中添加吸附劑對(duì)養(yǎng)分表觀消化率影響的研究結(jié)果不一致。Barrera等[20]指出，奶牛飼糧中添加1.5%～4.5%的沸石對(duì)DM、ADF表觀消化率無(wú)顯著影響。張建剛等[21]研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧中蒙脫石添量(0～2%)增加，CP表觀消化率有提高趨勢(shì)，Ca、TP、EE等的表觀消化率均無(wú)顯著差異。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加0.2 g/kg DM吸附劑，DM、NDF、ADF、CP、Ca、P、EE的表觀消化率有提高趨勢(shì)。這可能是因?yàn)殇X硅酸鹽類吸附劑含有多種微量元素，被機(jī)體吸收利用后可以促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝，并且其較大的表面積和吸附力能夠增加飼糧在動(dòng)物消化道停留的時(shí)間，從而提高消化率[22]，同時(shí)，還可改善消化道微環(huán)境，提高消化機(jī)能。

3.3 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛血清抗氧化指標(biāo)的影響

機(jī)體在氧化代謝過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量超氧陰離子自由基，具有強(qiáng)氧化性，正常生理狀態(tài)時(shí)氧陰離子自由基處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，這種動(dòng)態(tài)平衡一旦被打破就會(huì)引起氧化應(yīng)激[23]。大量研究表明，AFB1、ZEN、DON會(huì)引起機(jī)體氧化應(yīng)激[24-26]。Chen等[27]研究發(fā)現(xiàn)，在肉雞飼糧中添加不同濃度的AFB1，引起肉雞血清GSH-Px、CAT活性降低，血清MDA含量增加，誘導(dǎo)發(fā)生氧化應(yīng)激。但目前尚不清楚AFB1是否是通過(guò)增加活性氧(ROS)含量而直接引起脂質(zhì)過(guò)氧化。Qin等[28]研究發(fā)現(xiàn)，ZEN具有誘導(dǎo)ROS產(chǎn)生和脂質(zhì)過(guò)氧化的能力。Zhou等[29]用不同濃度的ZEN飼喂大鼠，發(fā)現(xiàn)血清和肝臟中SOD、CAT活性隨著ZEN濃度的增加而降低。DON可以改變多種靶組織中的抗氧化防御系統(tǒng)，誘導(dǎo)氧化應(yīng)激[3]。有研究表明，氧化損傷不是DON毒性的主要機(jī)制，DON可以直接誘導(dǎo)DNA損傷，但不是通過(guò)ROS介導(dǎo)[30]。陳凌杰[31]研究發(fā)現(xiàn)，添加凹凸棒石吸附劑，肉雞血清MDA含量下降，肝臟中SOD活性顯著提高，抗氧化性能提高。楊小兵等[32]研究發(fā)現(xiàn)，添加脫霉劑有提高奶牛血清中T-AOC、GSH-Px活性的趨勢(shì)，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。本試驗(yàn)研究結(jié)果顯示，飼糧中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附劑，血清SOD、GSH-Px、CAT活性及T-AOC有升高趨勢(shì)，說(shuō)明添加霉菌毒素吸附劑可改善機(jī)體抗氧化性能，這可能是因?yàn)槊咕舅匚絼┠茌^好地控制腸道中霉菌毒素等含量，減少其對(duì)機(jī)體抗氧化系統(tǒng)造成的損傷，利于抗氧化酶的正常表達(dá)。由此可見(jiàn)，霉菌毒素吸附劑能夠提高動(dòng)物機(jī)體抗氧化酶活性，減輕由霉菌毒素造成的氧化應(yīng)激損傷。

3.4 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛血清免疫指標(biāo)的影響

有研究報(bào)道，黃曲霉毒素會(huì)降低抗炎細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-4(IL-4)的表達(dá)，誘導(dǎo)炎癥因子IL-1、IL-6以及TNF-α表達(dá)，調(diào)節(jié)機(jī)體炎癥反應(yīng)[33]。將含有140 μg/kg黃曲霉毒素的飼糧飼喂斷奶仔豬，發(fā)現(xiàn)其生長(zhǎng)受到抑制，體液和細(xì)胞免疫水平下降[34]。李安平[35]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中AFB、ZEN和DON共同作用會(huì)損害蛋雛雞免疫系統(tǒng)，降低血清IL-6、IFN-γ、IgG、IgM含量。DON可以激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)信號(hào)通路，上調(diào)細(xì)胞凋亡基因表達(dá)，影響免疫細(xì)胞的正常生長(zhǎng)，造成免疫器官發(fā)育不良甚至病變[36]。血清中免疫球蛋白含量可以反映機(jī)體免疫性能，IgA、IgG、IgM含量的升高表明動(dòng)物機(jī)體免疫性能增強(qiáng)[37]。INF-γ主要來(lái)源于活化的T細(xì)胞和自然殺傷(NK)細(xì)胞，具有廣泛的免疫調(diào)節(jié)作用[38]。IL-1是一種炎癥細(xì)胞因子，其在肺癌、結(jié)腸癌中表達(dá)水平較高[39]。Chen等[40]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中蒙脫石可以提高蛋雞血清IL-2、IFN-γ含量，提高免疫力。白陽(yáng)等[7]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加復(fù)合霉菌毒素吸附劑，泌乳牛血清IL-1、IL-6以及TNF-α含量下降，改善了機(jī)體免疫性能。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附劑，第84天，血清IFN-γ、IgA含量分別提高了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含量分別提高了3.69%、10.66%、18.85%，血清IL-1含量降低了12.88%，進(jìn)一步證明飼糧中添加霉菌毒素吸附劑可以提高西門塔爾育肥牛免疫性能。

4 結(jié) 論

綜上所述，在本試驗(yàn)條件下，飼糧中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附劑對(duì)生長(zhǎng)性能和養(yǎng)分表觀消化率無(wú)顯著影響，可改善機(jī)體免疫性能。