霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛生長性能、養分表觀消化率、血清抗氧化和免疫指標的影響

李瑞銀 張增賢 張秀江 沈宜釗 李 妍 張喆萍 曹紅蕊 李秋鳳* 曹玉鳳* 李建國

(1.河北農業大學動物科技學院，保定 071001；2.寧晉縣農業農村局，寧晉 055550；3.保定市農業農村局，保定 071000；4.河北農業大學動物醫學院，保定 071000)

隨著全球氣候變暖，飼料霉菌毒素污染的持續性已經成為一個全球性的問題，嚴重影響動物的生長性能及健康狀況[1]。常見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，多種霉菌毒素通過體內的肝-腸循環，長時間殘留于腸道，危害動物機體健康[3-4]。與單胃動物不同，反芻動物瘤胃微生物可通過去乙酰化和去環氧化等作用降低ZEN、DON毒性[4]。但由于生長育肥牛粗飼料以及各類副產品采食量較高，霉菌毒素極易超標，進而對機體健康及生長性能造成嚴重影響[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，維持動物機體健康，對肉牛高效綠色養殖至關重要。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激和免疫抑制，提高生長性能，改善動物機體健康狀況[6-8]。但有關吸附劑在西門塔爾育肥牛的應用研究鮮有報道。因此，本試驗通過研究霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛生長性能、養分表觀消化率、血清抗氧化和免疫指標的影響，為霉菌毒素吸附劑在西門塔爾育肥牛上的應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2019年11月至2020年6月在河北省保定市定興燕園肉牛養殖有限公司進行，預試期7 d，正試期193 d。

1.2 試驗材料

霉菌毒素吸附劑購于瑞士某公司，主要成分為斜發沸石、黏土礦物等。

1.3 試驗設計及分組

試驗采用完全隨機設計，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，隨機分為2組，每組16個重復，每個重復1頭牛。對照組飼喂基礎飼糧，試驗組在基礎飼糧中添加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組飼糧中，其他飼養管理方式不變。基礎飼糧參考《日本飼養標準·肉用牛》(2008)及我國《肉牛飼養標準》(NY/T 815—2004)配制，基礎飼糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(干物質基礎)

續表1項目 Items含量 Content稻草 Rice straw 9.87合計 Total100.00營養水平 Nutrient levels2)綜合凈能 NEmf/(MJ/kg)6.03粗蛋白質 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 飼養管理

試驗牛只飼養管理條件一致，采用栓系飼養，每天飼喂2次，自由采食、飲水，每天清理料槽、水槽。試驗開始前用2%燒堿溶液對牛舍徹底清理消毒，以后每15 d用0.1%次氯酸鹽消毒液進行噴霧消毒。

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，送至河北玖辛檢測技術服務有限公司檢測樣品中AFB1、ZEN、DON含量。

1.5.2 飼糧樣、糞樣的采集

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

糞樣的采集：在正試期結束前，每組隨機選取5頭牛，連續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。

1.5.3 血樣的采集

于試驗開始第1天、第84天、第168天每組隨機挑選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。

1.6 指標測定

1.6.1 生長性能的測定

試驗開始及結束時，試驗牛在早晨空腹進行稱重，計算平均日增重(ADG)。試驗期內每隔15 d，連續3 d測定各組試驗牛的干物質采食量(DMI)，最后利用ADG、DMI計算出料重比(F/G)。

1.6.2 養分表觀消化率的測定

飼料和糞樣中干物質(DM)含量參照GB/T 6435—2014[9]采用烘干恒重法測定計算；鈣(Ca)含量參考GB/T 6436—2002[10]采用高錳酸鉀法測定；總磷(TP)含量參照GB/T 6437—2002[11]采用鉬黃分光光度法測定；粗脂肪(EE)含量參照GB/T 6433—2006[12]采用索氏提取法測定；粗蛋白質(CP)含量參照GB/T 6432—1994[13]采用凱氏定氮法，使用半自動凱氏定氮儀(Kjeltec 8400，丹麥FOSS公司)測定；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，使用全自動纖維儀(ANKOM A200i，美國ANKOM科技公司)測定。

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定》測定AIA含量。采用內源指示劑法計算養分表觀消化率。

某養分表觀消化率(%)=[(a/c-b/d)/
(a/c)]×100。

式中：a為飼糧中該養分的含量(%)；b為糞中該養分的含量(%)；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的測定

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

1.7 數據統計與分析

應用SPSS 19.0軟件中的獨立樣本t檢驗程序進行數據分析。結果以“平均值±標準誤”表示，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結 果

2.1 飼糧中霉菌毒素含量

由表2可知，本試驗所用的飼糧中含有AFB19.39 μg/kg，ZEN 185.86 μg/kg，DON 192.43 μg/kg，均在《飼料衛生標準》(GB 13078—2017)的限定標準范圍內，說明本試驗飼糧的AFB1、ZEN、DON含量在安全范圍以內。

表2 飼糧中霉菌毒素含量

2.2 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛生長性能的影響

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 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛生長性能的影響

2.3 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛養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 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛養分表觀消化率的影響

2.4 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛血清抗氧化指標的影響

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

表5 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛血清抗氧化指標的影響

2.5 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛血清免疫指標的影響

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

表6 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥血清免疫指標的影響

續表6項目Items對照組Control group試驗組Experimental groupSEMP值P-value第168天 Day 168138.02±0.87a120.24±3.90b3.9960.011白細胞介素-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 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛生長性能的影響

飼糧是動物生存生長中的重要物質，如動物體內因攝入飼糧而造成霉菌毒素殘留，霉菌毒素就可通過肉、蛋、奶等動物產品影響人類的健康。本試驗飼糧中檢測到多種霉菌毒素的存在，雖然其含量在安全范圍內，但霉菌毒素之間存在協同互作效應，經協同互作后其毒性增強，同時毒素在體內蓄積，會對動物機體造成危害。Liu等[16]研究發現，飼糧中添加蒙脫石可以增加丹頂鶴采食量，提高機體健康水平。本試驗中，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/G降低了3.27%，說明添加霉菌毒素吸附劑在一定程度上改善了生長育肥牛的生長性能。目前，已有較多學者開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物生長性能[17-19]，本試驗結果與前人報道基本一致。

3.2 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛養分表觀消化率的影響

飼糧養分表觀消化率能夠反映營養物質在動物體內消化利用狀況。國內外有關于飼糧中添加吸附劑對養分表觀消化率影響的研究結果不一致。Barrera等[20]指出，奶牛飼糧中添加1.5%～4.5%的沸石對DM、ADF表觀消化率無顯著影響。張建剛等[21]研究發現，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，Ca、TP、EE等的表觀消化率均無顯著差異。本試驗結果表明，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。這可能是因為鋁硅酸鹽類吸附劑含有多種微量元素，被機體吸收利用后可以促進營養物質的代謝，并且其較大的表面積和吸附力能夠增加飼糧在動物消化道停留的時間，從而提高消化率[22]，同時，還可改善消化道微環境，提高消化機能。

3.3 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛血清抗氧化指標的影響

機體在氧化代謝過程中會產生大量超氧陰離子自由基，具有強氧化性，正常生理狀態時氧陰離子自由基處于動態平衡狀態，這種動態平衡一旦被打破就會引起氧化應激[23]。大量研究表明，AFB1、ZEN、DON會引起機體氧化應激[24-26]。Chen等[27]研究發現，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，誘導發生氧化應激。但目前尚不清楚AFB1是否是通過增加活性氧(ROS)含量而直接引起脂質過氧化。Qin等[28]研究發現，ZEN具有誘導ROS產生和脂質過氧化的能力。Zhou等[29]用不同濃度的ZEN飼喂大鼠，發現血清和肝臟中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，誘導氧化應激[3]。有研究表明，氧化損傷不是DON毒性的主要機制，DON可以直接誘導DNA損傷，但不是通過ROS介導[30]。陳凌杰[31]研究發現，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]研究發現，添加脫霉劑有提高奶牛血清中T-AOC、GSH-Px活性的趨勢，與本試驗結果一致。本試驗研究結果顯示，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，說明添加霉菌毒素吸附劑可改善機體抗氧化性能，這可能是因為霉菌毒素吸附劑能較好地控制腸道中霉菌毒素等含量，減少其對機體抗氧化系統造成的損傷，利于抗氧化酶的正常表達。由此可見，霉菌毒素吸附劑能夠提高動物機體抗氧化酶活性，減輕由霉菌毒素造成的氧化應激損傷。

3.4 霉菌毒素吸附劑對西門塔爾育肥牛血清免疫指標的影響

有研究報道，黃曲霉毒素會降低抗炎細胞因子白細胞介素-4(IL-4)的表達，誘導炎癥因子IL-1、IL-6以及TNF-α表達，調節機體炎癥反應[33]。將含有140 μg/kg黃曲霉毒素的飼糧飼喂斷奶仔豬，發現其生長受到抑制，體液和細胞免疫水平下降[34]。李安平[35]研究發現，飼糧中AFB、ZEN和DON共同作用會損害蛋雛雞免疫系統，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)信號通路，上調細胞凋亡基因表達，影響免疫細胞的正常生長，造成免疫器官發育不良甚至病變[36]。血清中免疫球蛋白含量可以反映機體免疫性能，IgA、IgG、IgM含量的升高表明動物機體免疫性能增強[37]。INF-γ主要來源于活化的T細胞和自然殺傷(NK)細胞，具有廣泛的免疫調節作用[38]。IL-1是一種炎癥細胞因子，其在肺癌、結腸癌中表達水平較高[39]。Chen等[40]研究發現，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。白陽等[7]研究發現，飼糧中添加復合霉菌毒素吸附劑，泌乳牛血清IL-1、IL-6以及TNF-α含量下降，改善了機體免疫性能。本試驗結果發現，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 論

綜上所述，在本試驗條件下，飼糧中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附劑對生長性能和養分表觀消化率無顯著影響，可改善機體免疫性能。