霉變飼料中添加有機改性蒙脫石對蛋雛雞生長性能和免疫功能的影響

岳甫圓，朱連勤，陳 甫，張貝貝，朱風華

(1.青島農業大學動物醫學院，青島 266109；2.青島農業大學動物科技學院，青島 266109)

霉菌毒素廣泛存在于飼料生產的各個環節，飼料中霉菌毒素含量過高會嚴重危害動物健康和生產性能，造成巨大的經濟損失和食品安全隱患[1]。蒙脫石是由鋁氧八面體和硅氧四面體，以1∶2的比例構成的一種具有二維納米片層結構的硅鋁酸鹽礦物，因其具有良好的吸附性、膨脹性和離子交換性，常被用作霉菌毒素吸附劑添加在飼料中[2]。利用蒙脫石的陽離子交換性，可將有機改性劑引入其層間，改性后的蒙脫石兼具親水和親油性，孔隙增多且層間距進一步擴大，進而使其吸附霉菌毒素的能力顯著增強[3]。研究表明，經過有機改性的蒙脫石吸附玉米赤霉烯酮的效率可達到天然蒙脫石的8～9倍[4]，將改性蒙脫石添加至飼料中可使T-2毒素含量降低66%[5]。青島農業大學動物營養代謝病與中毒病實驗室前期已將葡甘露聚糖、殼聚糖作為改性劑對蒙脫石進行有機改性，并通過體外吸附試驗驗證了葡甘露聚糖改性蒙脫石和殼聚糖改性蒙脫石對霉菌毒素有較好的吸附效果[6]。納米級蒙脫石純度較高，顆粒細小，在動物飼料中的實際應用效果要優于一般種類的蒙脫石，但成本較高。本試驗將包括2種有機改性蒙脫石和高純納米蒙脫石在內的不同種類吸附劑按0.15%的劑量添加在霉變飼糧中(目前霉菌毒素吸附劑在飼料中的添加量在0.1%～0.2%之間)，研究有機改性蒙脫石對蛋雛雞生長性能和免疫功能的影響，并將實際應用效果與高純納米蒙脫石作比較，為后續霉菌毒素吸附劑的開發提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

葡甘露聚糖由上海源葉生物公司生產，黏度≥15 000 mpa·s；殼聚糖由上海藍季公司生產，脫乙酰度≥90%；鈉基蒙脫石由武漢卡布達化工有限公司生產，蒙脫石含量≥90%，水分≤10%，膨脹容≥20 mL/g，粒度325；高純納米蒙脫石，沈陽鑫永輝生物技術有限公司生產，蒙脫石含量≥97%，水分≤10%，膨脹容≥50 mL/g，粒度255；葡甘露聚糖改性蒙脫石和殼聚糖改性蒙脫石由青島農業大學動物營養代謝病與中毒病實驗室采用懸浮液濕法自制[6]：分別將一定比例的葡甘露聚糖和殼聚糖與鈉基蒙脫石、磷酸鹽緩沖液混合置于反應釜(山東信得科技股份有限公司)中，加熱攪拌反應一定時間后，經離心、干燥、粉碎研磨制得葡甘露聚糖改性蒙脫石和殼聚糖改性蒙脫石。

1.2 試驗動物及處理

選取252只1日齡雌性伊莎褐蛋雛雞，隨機分為7組，每組6個重復，每個重復6只。第1組為空白對照組，飼喂基礎飼糧；第2組飼喂霉變飼糧；第3組飼喂添加0.15%葡甘露聚糖改性蒙脫石的霉變飼糧；第4組飼喂添加0.15%殼聚糖改性蒙脫石的霉變飼糧；第5組飼喂添加0.15%高純納米蒙脫石的霉變飼糧；第6組飼喂添加0.15%葡甘露聚糖的霉變飼糧；第7組飼喂添加0.15%殼聚糖的霉變飼糧。

1.3 飼養管理

采用網上平養，每個重復1網格，24 h光照，受試雞自由采食、飲水。免疫新城疫+傳支二聯弱毒疫苗和傳染性法氏囊病弱毒疫苗。試驗預試期7 d，正試期42 d。

1.4 試驗基礎飼糧和霉變飼糧的制備

基礎飼糧購自青島普興生物科技有限公司，飼糧組成和營養水平見表1。

將部分基礎飼糧置于潮濕陰暗的環境中，將環境溫度控制在25～30 ℃，用噴霧器噴水并攪拌，保持飼糧潮濕。定期用上轉發光免疫分析儀(UPT-3A-1800-s，北京熱景生物技術股份有限公司)檢測飼糧中黃曲霉毒素B1(AFB1)、脫氧雪腐鐮刀烯醇(DON)、玉米赤霉烯酮(ZEN)和煙曲霉毒素B1(FB1)含量，待毒素含量滿足試驗需求時向霉變飼糧中添加0.15%丙酸鈣(山東魯西獸藥股份有限公司)終止霉變，并添加0.02%飼料香味劑(重慶味來香生物科技有限公司生產)掩蓋霉變味道促進動物采食。霉變飼糧中各霉菌毒素的含量見表2。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)

表2 試驗飼糧中霉菌毒素含量(風干基礎)

1.5 檢測指標和方法

1.5.1 生長性能測定 以重復為單位，在試驗開始、結束時(試驗第42天)分別稱取各重復雛雞空腹體重(禁食12 h)，統計各重復雛雞的飼喂量與剩料量，計算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.5.2 免疫器官臟器指數和免疫指標檢測 在每個重復中隨機抽取3只雞，翅靜脈采血，3 000 r/min離心10 min分離血漿；將試驗雞處死并解剖，分離脾臟、胸腺、法氏囊，剔除脂肪，用生理鹽水沖洗擦干后稱重，計算臟器指數。用ELISA試劑盒(南京建成科技有限公司生產)檢測血漿中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白細胞介素-2(IL-2)、白細胞介素-4(IL-4)、白細胞介素-6(IL-6)、干擾素-γ(IFN-γ)含量；檢測脾臟中IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ含量。

1.6 統計分析

用SPSS 22.0軟件進行單因素方差分析，分析各種吸附劑對飼喂霉變飼糧的蛋雛雞的生長性能、免疫指標的影響，差異顯著時采用LSD進行多重比較，P<0.05表示差異顯著，P>0.05表示差異不顯著，試驗結果以平均值±標準差表示。

2 結 果

2.1 生長性能

由表3可知，第2組蛋雛雞的平均日增重顯著低于第1組，第3～6組蛋雛雞的平均日增重顯著高于第2組(P<0.05)；第3和4組蛋雛雞的平均日增重顯著高于第6和7組(P<0.05)，第5組蛋雛雞平均日增重與第3和4組差異不顯著(P>0.05)。第2組蛋雛雞的料重比顯著高于第1組，第3～7組的顯著低于第2組(P<0.05)；第3和4組的料重比顯著低于第6和7組，顯著高于第5組(P<0.05)。

表3 不同處理組蛋雛雞生長性能

2.2 免疫器官指數

由表4可知，第2組蛋雛雞的脾臟指數、法氏囊指數和胸腺指數均顯著高于第1組(P<0.05)，第3～7組蛋雛雞的脾臟指數、法氏囊指數和胸腺指數均顯著低于第2組(P<0.05)；第3組蛋雛雞的脾臟指數顯著低于第6和7組(P<0.05)，第3和4組脾臟指數與第5組差異不顯著(P>0.05)；第3和4組法氏囊指數顯著低于第6和7組;第5組蛋雛雞的法氏囊指數顯著低于第4組(P<0.05)，與第3組差異不顯著(P>0.05)；第3和4組蛋雛雞的胸腺指數與第5組均差異不顯著(P>0.05)。

表4 不同處理組蛋雛雞免疫器官指數

2.3 血漿中免疫因子及免疫球蛋白含量

由表5可知，第2組蛋雛雞血漿中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均顯著低于第1組(P<0.05)，第3～7組這幾項指標均顯著高于第2組(P<0.05)；第3和4組血漿中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均顯著高于第6和7組(P<0.05)，血漿中IL-4和IFN-γ含量顯著低于第5組(P<0.05)，而IL-2、IL-6含量與第5組差異不顯著(P>0.05)。

由表6可知，第2組蛋雛雞血漿中IgG、IgA和IgM含量均顯著低于第1組(P<0.05)，第3～7組蛋雛雞血漿中IgG和IgA含量均顯著高于第2組(P<0.05)；第3和4組蛋雛雞血漿中的IgG、IgA和IgM含量均顯著高于第6和7組(P<0.05)，IgA含量顯著低于第5組(P<0.05)，IgG和IgM含量與第5組差異不顯著(P>0.05)。

2.4 脾臟中免疫因子含量

由表7可知，第2組蛋雛雞脾臟中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均顯著低于第1組(P<0.05)，第3～7組蛋雛雞脾臟中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均顯著高于第2組；第3和4組蛋雛雞脾臟中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均顯著高于第6和7組(P<0.05)；第5組蛋雛雞脾臟中IL-2和IFN-γ含量均顯著高于第3、4組(P<0.05)，IL-4和IL-6含量與第3、4組差異不顯著(P>0.05)。

表5 不同處理組蛋雛雞血漿中免疫因子含量

表6 不同處理組蛋雛雞血漿中免疫球蛋白含量

表7 不同處理組蛋雛雞脾臟中免疫因子含量

3 討 論

3.1 有機改性蒙脫石對蛋雛雞生長性能的影響

蛋雞采食霉變飼料后會嚴重影響其生長性能，造成巨大的經濟損失[7]。Cravens等[8]研究指出，采食了AFB1污染飼料的肉雞平均日增重顯著降低，死亡率顯著增加。戴晉軍等[9]研究發現，飼喂霉變飼料可顯著增加蛋雞的料重比。本試驗結果表明，蒙脫石類的霉菌毒素吸附劑可顯著改善霉菌毒素對蛋雛雞生長性能的危害，這與張亞坤等[10]用改性蒙脫石體外吸附AFB1和ZEN的試驗結果相似。蒙脫石具有良好的吸附性，可以吸附畜禽消化道內的霉菌毒素，并在一段時間后排出體外，不對畜禽造成二次感染，有利于腸道菌落平衡及胃腸黏膜的生長發育，有助于改善消化和吸收功能[11]。改性后的蒙脫石各項性能顯著提升，葡甘露聚糖和殼聚糖作為有機改性蒙脫石所承載的改性劑，本身也具有一定的吸附霉菌毒素和改善畜禽生長性能的作用，另外，蒙脫石還含有豐富的微量元素，這些因素是有機改性蒙脫石提高蛋雛雞生長性能的主要原因。葡甘露聚糖改性蒙脫石和殼聚糖改性蒙脫石在蒙脫石片層間出現大小、性狀不等的孔洞，同時也會引起蒙脫石層間距加大，提高了蒙脫石、葡甘露聚糖及殼聚糖吸附霉菌毒素的能力[6]。與僅飼喂霉變飼糧的蛋雛雞相比，在霉變飼料中添加葡甘露聚糖改性蒙脫石和殼聚糖改性蒙脫石的蛋雛雞平均日采食量和平均日增重均顯著增高，料重比顯著降低，說明這兩種有機改性蒙脫石能夠緩解霉菌毒素的毒性作用，改善蛋雛雞的生長性能。蒙脫石吸附霉菌毒素的效果與其粒度大小成反比，納米級蒙脫石在畜禽飼料中吸附霉菌毒素的效果要優于一般的鈉基蒙脫石[12]，本試驗中添加有機改性蒙脫石的兩組蛋雛雞平均日增重與高純納米蒙脫石組差異不顯著，說明普通鈉基蒙脫石經過葡甘露聚糖和殼聚糖的有機改性后，在飼料中吸附霉菌毒素的效果已與高純納米蒙脫石無明顯差異。

3.2 有機改性蒙脫石對蛋雛雞臟器指數的影響

霉菌毒素可對動物的免疫器官產生嚴重的毒性作用，導致臟器的病變、腫大、壞死等[13]。本試驗結果表明，與飼喂正常飼糧的蛋雛雞相比，僅飼喂霉變飼糧蛋雛雞的法氏囊、脾臟和胸腺指數均顯著增高，說明霉菌毒素導致了免疫器官的腫大，這與張峻山[14]研究結果相近。

Wan[15]等報道，在被AFB1污染的飼料中添加蒙脫石能顯著降低肉鴨的胸腺指數和脾臟指數。本試驗結果表明，添加了葡甘露聚糖改性蒙脫石和殼聚糖改性蒙脫石的兩組蛋雛雞的法氏囊、脾臟和胸腺指數都顯著低于霉變飼料組，且兩組蛋雛雞的脾臟指數與添加了高純納米蒙脫石組蛋雛雞的脾臟指數差異不顯著，說明有機改性蒙脫石能夠吸附飼料中的霉菌毒素。葡甘露聚糖和殼聚糖都具有提高畜禽免疫功能的作用，兩種物質與鈉基蒙脫石有機結合后，也使得有機改性蒙脫石緩解霉菌毒素對動物臟器毒性作用的能力顯著提升，其實際應用效果與高純納米蒙脫石基本相似。

3.3 有機改性蒙脫石對蛋雛雞免疫功能的影響

白細胞介素、干擾素、免疫球蛋白都是動物體內的活性分子，具有免疫調節的功能，也是動物機體重要的免疫指標。當霉菌毒素進入機體后，會通過抑制免疫活性分子的產生影響動物機體的免疫功能。李安平[16]研究指出，在蛋雛雞飼料中添加DON，會顯著降低蛋雞血清中IL-6和IgM含量。Martin[17]試驗結果顯示，霉菌毒素及其代謝產物會使蛋雞IFN-γ的合成受到影響，并使IgG和IgM含量顯著降低。姜淑貞[18]報道，霉菌毒素能夠使畜禽脾臟中IFN-γ和IL-2含量降低。本試驗結果表明，相比于飼喂正常飼糧的蛋雛雞，僅飼喂霉變飼糧的蛋雛雞血清中IgA、IgM、IgG、IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均顯著降低，脾臟中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量也顯著降低。說明飼料中的霉菌毒素會使蛋雛雞的免疫功能受到影響，抑制免疫活性因子的產生。Qu等[19]試驗結果顯示，蒙脫石可顯著提升蛋雞血清中IgG和IL-2含量，提升蛋雞的免疫功能。蒙脫石與改性劑有機結合后，所得有機改性蒙脫石的吸附性能進一步提升，其吸附環境中的毒素、細菌、病毒等有害物質的能力大幅增強，有機改性蒙脫石與這些有害物質結合后經消化道排出體外，使得免疫活性因子的產生不再受到抑制，進而改善了動物機體的免疫功能[20]。本試驗中添加兩種有機改性蒙脫石的蛋雛雞血清中IgA、IgM、IgG、IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量和脾臟中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均顯著高于霉變飼糧組，且兩組蛋雛雞組血清中IL-2、IL-6、IgM、IgG和脾臟中IL-4、IL-6的含量與添加高純納米蒙脫石的蛋雛雞差異不顯著。說明這兩種有機改性蒙脫石吸附飼料中霉菌毒素的效果與高純納米蒙脫石的吸附效果相當，可有效緩解霉菌毒素對蛋雛雞免疫系統的影響。

4 結 論

葡甘露聚糖改性蒙脫石和殼聚糖改性蒙脫石能夠吸附霉變飼糧中的霉菌毒素，緩解霉菌毒素對蛋雛雞的毒性作用，改善蛋雛雞的生長性能，提高蛋雛雞的免疫功能。