■張秀江胡 虹*王秋菊谷立峰丁 松郜 峰
(1.河南省科學院生物研究所有限責任公司,河南鄭州450008;2.信陽市畜牧工作站,河南信陽464000;3.安陽市農業科學院,河南安陽455000)
霉菌毒素(Mcyotoxin)是產霉菌在糧食或飼料上生長繁殖過程中產生的有毒二次代謝產物,這些霉菌毒素是由幾百種化學成分不同的有毒化合物組成,目前已發現有33屬164種霉菌產生200多種霉菌毒素[1]。霉菌毒素具有高毒性,嚴重影響動物的生產性能和人類健康,每年給飼料工業和畜牧業生產帶來巨大的經濟損失。據聯合國糧農組織(FAO)估計,全世界谷物供應25%受到真菌毒素的污染而不能食用[2]。目前我國飼料中霉菌毒素的檢出率在90%以上,帶菌量超過國家標準50%左右,其中對豬危害最大的主要有黃曲霉毒素(AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、嘔吐毒素(DON)、T-2毒素、煙曲霉毒素、赭曲霉毒素。豬采食帶有霉菌毒素的飼料后,可導致急性或慢性中毒,主要造成肝臟、腎臟的損害以及腸道出血、腹水、消化機能障礙、神經癥狀和皮膚病變。霉菌毒素除引起豬中毒致死外,更為重要的是使豬的免疫機能和生產性能下降,長期處于亞健康狀態,造成許多免疫失敗,發生嚴重疾病。霉菌毒素直接造成豬食欲下降,采食減少,同時干擾營養物質的吸收,降低消化酶的活性,從而降低飼料轉化率,致使飼料消耗增加,生產性能下降[3]。試驗旨在研究和探索霉菌毒素生物降解劑對仔豬霉變飼料和生長性能的影響,為養豬的生產應用提供依據。
由河南省瑞特利生物技術有限公司提供,霉菌毒素生物降解劑由釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)發酵培養物和葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase)組成,其中含釀酒酵母活細胞數≥2.5×108個/g,葡萄糖氧化酶≥1 000 U/g。
選80日齡健康、體重相近的斷奶杜長大三元雜交仔豬80頭(公母各半),隨機分為4組,每組20頭(公母各半),設4個重復,每個重復5頭仔豬。Ⅰ組為對照組,飼喂基礎日糧,Ⅱ、Ⅲ組和Ⅳ組分別為基礎日糧中添加0.1%、0.2%和0.3%霉菌毒素生物降解劑。
汝州濟生康生物技術有限公司養豬場。
試驗期從2017年9月16日至10月20日,共35 d,其中預試期5 d,試驗期30 d。
基礎日糧配方見表1。基礎日糧玉米、豆粕和膨化大豆等被霉菌毒素污染,經檢測含黃曲霉毒素B1 15 μg/kg、玉米赤霉烯酮 180 μg/kg、嘔吐毒素1 600 μg/kg,分別超過國家標準150%、120%、160%[4]。

表1 試驗仔豬基礎日糧配方及營養水平
試驗之前對試驗仔豬、豬舍、豬欄和場地進行統一消毒,試驗仔豬進行一次胃腸道驅蟲。預試期5 d分別飼喂4組不同的日糧。試驗期間仔豬自由采食,自由飲水,常規免疫。試驗期間每天觀察豬的采食及健康狀況,以組為單位記錄采食量、健康狀況。每10 d期末以組為單位收集豬糞樣品,分別對仔豬稱重,每次稱重均在早晨飼喂前空腹進行。計算平均日增重、平均日采食量,并對計算結果進行統計分析。
1.7.1 飼料
試驗組和對照組飼料分別取樣,風干后粉碎,過80目篩,制成分析樣品500 g,保存于干燥器中,置于陰涼干燥處,備用。
1.7.2 糞樣
試驗期間每10 d期末以組為單位收集豬糞樣品,早晚分別手持塑料盆直接于豬肛門處收集新鮮糞樣,以組為單位充分混勻,在60℃烘箱內烘干。用植物樣品粉碎機粉碎,過80目篩,制成分析樣品500 g,裝入樣品袋,置于陰涼干燥處,備用。
1.7.3 飼料營養成分表觀消化率
采用鹽酸不溶灰分(AIA)作為內源指示劑測定各日糧中營養物質的表觀消化率[5]。飼料和糞便的粗蛋白質、粗脂肪和粗纖維的含量采用GB/T 6432、GB/T 6433、GB/T 6434的方法測定[6-8]。
1.8.1 儀器設備
511酶標分析儀(上海第一分析儀器廠),震蕩器(北京長安科學儀器廠),樣品粉碎機,微量移液器,量筒、容量瓶等。
1.8.2 試劑
黃曲霉毒素B1酶聯免疫試劑盒(KITW 022.02)、玉米赤霉烯酮酶聯免疫試劑盒(KITW 055.01)、嘔吐毒素酶聯免疫試劑盒(KITW 070.01)購于北京維德維康生物技術有限公司。試劑盒提供的試劑:標準溶液、抗體溶液、酶標物、顯色液、終止液、濃縮洗滌液、空白對照。自備物品:氯化鈉(分析純)、甲醇(分析純)、蒸餾水。
1.8.3 樣品中霉菌毒素的檢測
飼料和糞便樣品中的黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素含量的測定,參照酶聯免疫試劑盒說明書進行。
2.1.1 仔豬糞便中黃曲霉毒素B1的檢測結果(見表2)
由表2表明,對照組仔豬飼料黃曲霉毒素B1的平均降解率為41.6%,添加0.1%、0.2%、0.3%霉菌毒素生物降解劑的仔豬飼料黃曲霉毒素B1的平均降解率為82.9%、84.5%、84.3%,試驗各組與對照組仔豬飼料黃曲霉毒素B1的平均降解率差異顯著(P<0.05),試驗各組間仔豬飼料黃曲霉毒素B1的平均降解率差異不顯著。添加霉菌毒素生物降解劑降解仔豬飼料黃曲霉毒素B1效果顯著。
2.1.2 仔豬糞便中玉米赤霉烯酮的含量檢測結果(見表3)

表2 仔豬糞便中黃曲霉毒素B1的含量檢測結果

表3 仔豬糞便中玉米赤霉烯酮的含量檢測結果
由表3表明,對照組仔豬飼料玉米赤霉烯酮的平均降解率59.0%,添加0.1%、0.2%、0.3%霉菌毒素生物降解劑的仔豬飼料玉米赤霉烯酮的平均降解率為79.2%、80.6%、81.7%,試驗各組與對照組仔豬飼料玉米赤霉烯酮的平均降解率差異顯著(P<0.05),試驗各組間仔豬飼料玉米赤霉烯酮的平均降解率差異不顯著。添加霉菌毒素生物降解劑降解仔豬飼料玉米赤霉烯酮效果顯著。2.1.3 仔豬糞便中嘔吐毒素的含量檢測結果(見表4)

表4 仔豬糞便中嘔吐毒素的含量檢測結果
由表4表明,對照組仔豬飼料嘔吐毒素的平均降解率為65.0%,添加0.1%、0.2%、0.3%霉菌毒素生物降解劑的仔豬飼料嘔吐毒素的平均降解率為83.2%、83.7%、83.6%,試驗各組與對照組仔豬飼料嘔吐毒素的平均降解率差異顯著(P<0.05),試驗各組間仔豬飼料嘔吐毒素的平均降解率差異不顯著。添加霉菌毒素生物降解劑降解仔豬飼料嘔吐毒素效果顯著。

表5 霉菌毒素生物降解劑對仔豬生長性能的影響
與對照組相比,試驗組仔豬平均日增重分別提高37.5%、44.2%、50.3%,試驗各組與對照組差異均顯著(P<0.05),試驗各組之間差異不顯著。與對照組相比,試驗各組仔豬平均日采食量分別提高18.7%、23.1%、27.1%,試驗各組與對照組差異均顯著(P<0.05),添加0.1%和0.3%的試驗組間差異顯著(P<0.05)。與對照組相比,試驗各組料肉比分別降低13.2%、14.6%、15.2%,試驗各組與對照組差異均不顯著(P>0.05)。

表6 霉菌毒素生物降解劑對仔豬營養成分表觀消化率的影響(%)
與對照組相比,試驗組仔豬粗蛋白質的表觀消化率分別提高9.8%(P>0.05)、11.0%(P>0.05)、11.9%(P<0.05),試驗各組仔豬粗脂肪的表觀消化率分別提高10.5%、10.9%、12.4%,差異均不顯著(P>0.05)。試驗各組仔豬粗纖維的表觀消化率分別提高21.9%、24.5%、26.4%,差異均顯著(P<0.05),試驗各組間仔豬粗纖維的表觀消化率差異不顯著。
試驗期間,凡仔豬腹瀉、嘔吐、拒食、皮膚上出現如蚊蟲叮咬的紅色斑和紫斑、耳根部有潰爛斑和發熱等現象的仔豬,統計為發病仔豬。各組的發病率、死亡率見表7。

表7 霉菌毒素生物降解劑對仔豬健康的影響(%)

試驗進行到中后期,對照組仔豬多只表現出嘔吐、拒食,采食量下降;皮膚發癢,毛長粗亂,消化不良,可在糞便中見到未消化的飼料,生長緩慢、漸進性消瘦,嚴重的露出脊梁骨和肋骨。試驗結果表明:在仔豬的日糧中添加霉菌毒素生物降解劑可顯著降低仔豬發病率,與對照組相比,發病率分別降低77.6%、78.6%、79.1%,且差異顯著(P<0.05)。死亡率分別降低58.9%、67.7%、69.4%,差異顯著(P<0.05)。
由表8表明,僅計算飼料和霉菌毒素生物降解劑成本,試驗期間添加0.1%、0.2%、0.3%霉菌毒素生物降解劑的每頭仔豬,通過多增重平均增加毛利潤57.41、66.33、73.96元。考慮到試驗組與對照組仔豬育成率的差別,霉菌毒素生物降解劑可使每頭仔豬平均綜合毛利潤增加59.74、69.37、77.04元。

表8 每頭仔豬的經濟效益分析
釀酒酵母菌在發酵培養過程中對霉菌毒素有降解的作用,大劑量的釀酒酵母活細胞在動物胃腸道內對霉菌有抑制作用,對霉菌毒素有降解作用。Moss等[9]對釀酒酵母分解棒曲霉毒素的終產物進行了研究,結果表明棒曲霉毒素已喪失。Janos等[10]將3種不同酵母菌株放在1個容器中同時添加赭曲毒素A、煙曲霉毒素B1和B2進行發酵8 d后,赭曲毒素A、煙曲霉毒素B1和B2分別減少了13%和28%、17%。Bronius B等[11]在葵花籽餅粕中培養酵母(Rhodotorula rubra)10 d后,飼料中的DON減少47.7%,ZEN和AF減少100%;在玉米飼料培養酵母(Rhodotorula glutinis)10 d后,飼料中的DON減少84.6%,ZEN減少93.2%。Peteri等[12]的研究表明,法夫酵母(P.rhodozyma CBS 5905)在培養15 d能夠降解90%的OTA。
釀酒酵母的發酵培養物包括發酵代謝產物、變形培養基、釀酒酵母細胞壁等生物活性物質,既補充蛋白飼料,又可通過活的酵母細胞或其它活性因子,改善動物胃腸道微生態環境,促進微生物蛋白的合成,從而提高腸道內營養物質的消化與吸收。此外酵母培養物還可在腸道中競爭性抑制病原微生物生長,改善腸壁結構與形態,抑制霉菌毒素的危害[13-14]。Shen等[15]在斷奶仔豬日糧中添加酵母培養物研究對仔豬生長性能、腸道健康和免疫應答的影響,結果顯示,酵母培養物能提高仔豬的生長性能。汪德明等[16]在日糧中添加酵母培養物對緩解仔豬斷奶后的營養應激和促進斷奶后仔豬生長發育和預防仔豬腹瀉有一定的作用。
熊云霞等[17]提出葡萄糖氧化酶一方面可直接抑制黃曲霉、黑根霉、青霉等多種霉菌,另一方面通過消化道進入肝臟加速毒性成分代謝,降低霉菌毒素中毒對動物的影響。胡常英等[18]添加25 U/g葡萄糖氧化酶完全可以解除飼料中500 μg/kg濃度黃曲霉毒素B1的毒性,含2 000 μg/kg濃度黃曲霉毒素B1的飼料喂小雞,存活數量提高39.5%。崔亞利等[19]研究霉變飼料中添加葡萄糖氧化酶可以緩解霉菌毒素對動物肝臟造成的慢性毒性作用。安文亭等[20]試驗表明葡萄糖氧化酶可顯著提高仔豬飼料能量、蛋白質、脂肪和纖維消化率,生產性能和健康水平明顯改善。湯海鷗等[21-22]研究顯示,仔豬日糧中添加葡萄糖氧化酶可有效提高日增重、采食量,改善料肉比,有效改善仔豬腸道健康,提高血清中相關激素含量,糞便中沙門氏菌數顯著降低。
霉菌毒素生物降解劑富含豐富的釀酒酵母活細胞、釀酒酵母發酵培養物、葡萄糖氧化酶等,這些生物活性成分可有效抑制和降解霉菌和霉菌毒素,具有解毒效率高、特異性強、對飼料和環境沒有污染,減輕霉菌毒素對仔豬生長性能的影響。增加仔豬采食量,提高飼料消化率。優化仔豬腸道微生態環境,為益生菌提供營養和適宜腸道環境,提高腸道有益微生物菌群活性。刺激仔豬機體產生免疫應答,提高免疫力,降低發病率。改善仔豬生長性能,提高養殖效益。
試驗表明,添加霉菌毒素生物降解劑的仔豬飼料黃曲霉毒素B1平均降解率為83.9%,玉米赤霉烯酮的平均降解率為80.5%,嘔吐毒素的平均降解率為83.5%。霉菌毒素生物降解劑降解仔豬飼料中黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素效果顯著。
與對照組相比,試驗各組仔豬平均日增重平均提高43.87%,平均日采食量平均提高23%,料肉比平均降低14.3%。粗蛋白質表觀消化率平均提高10.8%,粗脂肪表觀消化率平均提高11.3%,粗纖維表觀消化率平均提高24.3%。仔豬發病率平均降低78.4%,仔豬死亡率平均降低65.3%。霉菌毒素生物降解劑可使每頭仔豬綜合毛利潤平均增加68.72元。
霉菌毒素生物降解劑的推廣應用可以實現霉菌毒素及其代謝產物在肉、蛋、奶中殘留量低于國家規定的標準,提高畜禽等動物源性食品安全性,市場前景廣闊。