王黎文 丁 健 張建剛 林 淼 趙國琦*

(1.中國飼料工業(yè)協(xié)會，北京 100125;2.揚州大學動物科學與技術(shù)學院，揚州 225009)

霉菌毒素(mycotoxin)在玉米、干草和青貯等飼料中?？砂l(fā)現(xiàn)［1］。全世界每年約有25%的谷物不同程度地受到霉菌毒素的污染［2］。霉菌毒素可導致奶牛的采食量降低、產(chǎn)奶量嚴重下降［3］、損害奶牛的肝臟和腎臟等，某些霉菌毒素還可轉(zhuǎn)移到牛奶等畜產(chǎn)品中引發(fā)食品安全問題。因此，消除飼料中霉菌毒素的不利影響引起極大關(guān)注。

去除飼料中霉菌毒素有機械處理、化學試劑處理和吸附劑(有機和無機吸附劑)處理等方法。前2種方法在生產(chǎn)中應用的較少，目前生產(chǎn)中主要采用鋁硅酸鹽類物質(zhì)(如蒙脫石、沸石等)進行物理吸附［4-5］，在一些畜禽生產(chǎn)應用中取得了良好效果［6-7］。

國內(nèi)外研究表明，添加0.5% ～1.0%的硅鋁酸鹽作為飼料添加劑，能有效去除飼料中霉菌毒素對動物生長性能的不利影響［8-9］。但其添加量對反芻動物，尤其是泌乳奶牛產(chǎn)奶性能影響方面的研究還較少［10-11］。根據(jù)農(nóng)業(yè)部第1773號公告，蒙脫石正式作為一種飼料原料進入《飼料原料目錄》，但并未規(guī)定它在飼料中的適宜或安全添加范圍，美國FDA也只是規(guī)定在配合飼料中的添加量不超過2%。長期應用這類吸附劑可能對動物機體必需營養(yǎng)元素吸收和利用產(chǎn)生影響，研究其在飼料中的安全限量和使用規(guī)范是很有必要的。因此，本試驗研究飼糧中添加不同水平的霉菌毒素吸附劑蒙脫石對泌乳奶牛生產(chǎn)性能及血清生化指標的影響，旨在確定其在生產(chǎn)中的適宜添加量，為奶牛生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用霉菌毒素吸附劑蒙脫石購自浙江三鼎生物技術(shù)有限公司，主要成分為硅鋁酸鈉(sodium aluminium silicate)，分子式AlNaO6Si2，純度≥95%。

1.2 試驗設計及飼養(yǎng)管理

試驗于2011年7月至2011年9月在揚州大學實驗農(nóng)牧場進行。選擇63頭體況、胎次、泌乳天數(shù)、產(chǎn)奶量相近的健康中國荷斯坦泌乳奶牛，采用完全隨機區(qū)組設計分為7組，每組9頭，分別在基礎飼糧中添加 0(對照組)、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5% 和 5.0% 的蒙脫石(干物質(zhì)基礎，下同)，經(jīng)試驗確定較高的2個劑量不可用，故實際試驗設計及分組如下:

采用完全隨機區(qū)組設計將45頭2～4胎［(2.8 ±0.8)胎］、泌乳天數(shù)為(152 ±23)d、試驗前10天平均日產(chǎn)奶量為(18.8±2.4)kg、體重約為550 kg的健康中國荷斯坦奶牛分為5組，每組9頭，分別在飼糧中添加霉菌毒素吸附劑蒙脫石0(對照組)、0.5%、1.0%、1.5%和 2.0%。

采用全混合日糧(TMR)，每天飼喂3次(07:30、14:30和20:30)，保證飼槽中有剩料，自由飲水。預試期10 d，正試期60 d，共70 d。基礎飼糧參照NRC(2001)和文獻［12］配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。試驗前檢測奶牛飼糧中總黃曲霉毒素(包括黃曲霉毒素B1、黃曲霉毒素B2、黃曲霉毒素G1、黃曲霉毒素G2)的含量為3μg/kg，玉米赤霉烯酮的含量為105μg/kg(均為干物質(zhì)基礎)。

1.3 樣品采集與指標測定

1.3.1 采食量

逐日測定并記錄每頭奶牛每天喂料量和剩料量，每周采集并測定1次給料和剩料的干物質(zhì)含量，計算每頭奶牛的日均采食量。剩料量控制在采食量的5%～10%。各營養(yǎng)物質(zhì)含量按照實驗室常規(guī)方法分析［13］。每隔10 d抽樣檢測飼糧中總黃曲霉毒素和玉米赤霉烯酮的含量，分別按照GB/T 18979—2003免疫親和層析凈化-熒光光度法和GB/T 19540—2004酶聯(lián)免疫吸附法進行測定。

1.3.2 產(chǎn)奶量及乳成分

逐日測定并記錄每頭奶牛早、中、晚產(chǎn)奶量，計算日均產(chǎn)奶量。正試期每隔10 d連續(xù)3 d按照早∶中∶晚 =4∶3∶3 的比例共采集乳樣 100 mL，將全天的乳樣混合均勻，加入1滴重鉻酸鉀防腐劑，搖勻后分成2份，置于冰箱冷藏。一份使用Minor-78110型全自動乳成分分析儀測定乳糖率、乳脂率、乳蛋白質(zhì)率、乳總固形物率、尿素氮、乳體細胞數(shù)等乳成分;另一份按照GB/T 18980—2003免疫親和層析-熒光光度法測定乳中黃曲霉毒素M1的含量。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(DM basis) %

1.3.3 血清生化指標

文章中我們僅討論針對共識機制的攻擊方式，并不考慮例如雙花攻擊、日蝕攻擊、整數(shù)溢出攻擊、分布式拒絕服務（DDoS）等針對區(qū)塊鏈其余部分的攻擊方式。白帽匯安全學院列舉了5種針對共識機制的攻擊方式[12]，部分攻擊方式僅針對部分共識算法。

正試期開始后的第20、40、60天于晨飼后3 h利用真空采血管進行尾根靜脈采血，采集量為5 mL。于3 500 r/min離心15 min，制備血清樣品，使用全自動生化分析儀測定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(CHO)和磷酸鹽濃度。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用 SPSS 16.0統(tǒng)計軟件的 oneway ANOVA程序進行方差分析，差異顯著者采用Duncan氏法進行多重比較，結(jié)果以平均值±標準誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧和乳中霉菌毒素含量

由表2可知，本試驗所用的奶牛飼糧中含總黃曲霉毒素(3.32±0.16)μg/kg，玉米赤霉烯酮(106.70±8.15)μg/kg。根據(jù)我國對霉菌毒素的相關(guān)限量標準，奶牛飼糧中黃曲霉毒素B1含量不得高于10μg/kg，玉米赤霉烯酮含量不得高于0.5 mg/kg。因此，本試驗整個過程中奶牛飼糧中的霉菌毒素含量在安全范圍以內(nèi)。

表2 飼糧中霉菌毒素含量(干物質(zhì)基礎)Table 2 Mycotoxin contents in diets(DM basis) μg/kg

各組乳中均未檢測到黃曲霉毒素M1，可能是由于乳中不含黃曲霉毒素M1或者其含量低于檢出限(0.1μg/kg)。根據(jù)規(guī)定，鮮乳中黃曲霉毒素M1的不得高于0.5μg/kg，因此，各組乳均在安全范圍內(nèi)。

2.2 蒙脫石對奶牛生產(chǎn)性能的影響

由表3可知，經(jīng)7 d試驗，與對照組相比，2.5%組日均采食量下降 17.0%(P ＜0.05)，產(chǎn)奶量下降23.2%(P ＜0.05);5.0%組日均采食量下降14.4%(P ＜0.05)，產(chǎn)奶量下降 26.4%(P ＜0.05)。這表明蒙脫石添加量高于2.5%時，對奶牛生產(chǎn)起到顯著不利影響。從奶牛的安全角度考慮，這2個試驗組沒有繼續(xù)進行下去，實際試驗設計的蒙脫石添加量最大為2.0%。

表3 蒙脫石對試驗前7天奶牛日均采食量和產(chǎn)奶量的影響Table 3 Effects of montmorillonite on ADFI and milk yield of dariy cows in the first 7 days of the experiment kg/d

由表4可知，飼糧中添加不同水平的霉菌毒素吸附劑蒙脫石，飼料轉(zhuǎn)化效率無顯著變化(P＞0.05)。蒙脫石添加量為0.5%時，奶牛有較高的日均采食量、產(chǎn)奶量和4%標準乳產(chǎn)量。蒙脫石添加量高于0.5%時，奶牛的日均采食量、產(chǎn)奶量和4%標準乳產(chǎn)量逐漸下降，但添加0.5% ～2.0%的蒙脫石，奶牛的日均采食量、產(chǎn)奶量與對照組相比均無顯著差異(P＞0.05)。此外，0.5%組的日均采食量顯著高于1.5%和2.0%組(P＜0.05)，產(chǎn)奶量顯著高于2.0%組(P＜0.05)。4%標準乳產(chǎn)量以0.5%組最高，顯著高于其余各組(P＜0.05)，以2.0%組最低，顯著低于對照組和 0.5%組(P ＜0.05)。

表4 蒙脫石對奶牛日均采食量、產(chǎn)奶量和飼料轉(zhuǎn)化效率的影響Table 4 Effects of montmorillonite on ADFI，milk yield and feed efficiency of dairy cows

2.3 蒙脫石對奶牛乳成分的影響

表5 蒙脫石對奶牛乳成分的影響Table 5 Effects of montmorillonite on milk composition of dairy cows

2.4 蒙脫石添加量對奶牛血清生化指標的影響

由表6可知，奶牛飼糧中添加不同水平的霉菌毒素吸附劑蒙脫石，對奶牛血清中總蛋白、白蛋白、球蛋白、葡萄糖、總膽固醇、甘油三酯和磷酸鹽濃度均無顯著影響(P＞0.05)。隨蒙脫石添加量的升高，血清尿素氮濃度呈下降趨勢，0.5%、1.0%、1.5%和2.0%組的血清尿素氮濃度較對照組分別下降了 5.63% 、8.74% 、12.62% 、15.15% ，且添加量為1.0% ～2.0%時，差異顯著(P＜0.05)，這與乳尿素氮濃度的變化規(guī)律一致。

3 討論

由于檢測霉菌毒素的成本較高，對試驗人員的操作要求也較高，奶牛場每日抽樣檢測飼料中霉菌毒素含量不現(xiàn)實，因此，目前大多數(shù)奶牛場都采用在奶牛飼糧中添加霉菌毒素吸附劑蒙脫石的辦法來預防霉菌毒素的危害。本研究所用的飼糧經(jīng)檢測符合國家飼料安全標準要求，添加蒙脫石來驗證其對奶牛的生產(chǎn)性能影響，在生產(chǎn)實踐中有一定指導意義。

表6 蒙脫石對奶牛血清生化指標的影響Table 6 Effects of montmorillonite on serum biochemical indices of dairy cows

3.1 蒙脫石對奶牛生產(chǎn)性能的影響

硅鋁酸鹽類物質(zhì)可減輕霉菌毒素對畜禽生長性能產(chǎn)生的不利影響。Phillips等［5］在飼糧中添加0.5%的水合鋁硅酸鹽顯著減輕飼糧中含有7.5 mg/kg的黃曲霉毒素B1對來航蛋雞及肉仔雞的毒害，提高了生長性能。Harvey等［14］研究表明，在黃曲霉毒素含量為3 mg/kg的飼糧中添加0.5%的水合鋁硅酸鹽能消除黃曲霉毒素對閹豬生產(chǎn)性能及有關(guān)血液酶(堿性磷酸酶、谷氨轉(zhuǎn)氨酶等)活性帶來的不利影響。

關(guān)于硅鋁酸鹽類物質(zhì)作為反芻動物飼料中的霉菌毒素吸附劑方面的研究也有一些報道。如Grabherr等［15］在產(chǎn)奶后期奶牛飼糧中添加90 g/kg合成沸石A(主要成分硅鋁酸鹽)，與對照相比，其日均采食量下降了48%。Grabherr等［16］研究指出，在干奶期奶牛的飼糧中添加43 g/kg的合成沸石A，與添加12和23 g/kg合成沸石A相比，日均采食量顯著下降。Johnson等［17］在奶牛飼糧中添加2.0%的沸石，可以降低奶牛的產(chǎn)奶量和4%標準乳產(chǎn)量。

本研究表明，奶牛飼糧中蒙脫石添加量為0.5%時，奶牛有較高的日均采食量、產(chǎn)奶量和4%標準乳產(chǎn)量，當蒙脫石添加量高于0.5%時，奶牛的日均采食量、產(chǎn)奶量和4%標準乳產(chǎn)量逐漸下降。值得注意的是，本試驗在開始時設計霉菌毒素吸附劑蒙脫石添加量還有2.5%和5.0%，但飼喂7 d后2.5%、5.0%組奶牛的日均采食量和產(chǎn)奶量均出現(xiàn)顯著下降，對奶牛生產(chǎn)起到不利影響。從奶牛的安全角度考慮，這2個試驗組沒有繼續(xù)進行下去，試驗設計的蒙脫石添加量最大為2.0%。分析蒙脫石添加量高時造成奶牛日均采食量、產(chǎn)奶量下降的原因，可能為:1)飼糧因素，本試驗所用的奶牛飼糧中總黃曲霉毒素和玉米赤霉烯酮的含量均顯著低于國家標準，可以認為本研究所用的飼料是安全的。但蒙脫石不能為奶牛提供額外營養(yǎng)成分，因此高劑量的蒙脫石造成了奶牛飼糧中營養(yǎng)成分的稀釋，使奶牛得不到足夠的營養(yǎng);2)蒙脫石的物理性質(zhì)，蒙脫石屬于2∶1型層狀鋁硅酸鹽礦物，這種特殊的化學結(jié)構(gòu)使其分子具有較大的膨脹性，遇水會形成面團樣的黏稠結(jié)構(gòu)，減緩食糜在瘤胃的流通速度，導致奶牛產(chǎn)生物理飽感;3)適口性因素，蒙脫石可能含有CaO等物質(zhì)，遇水會發(fā)生放熱反應，奶牛采食時對口腔、舌部等產(chǎn)生灼傷感，從而影響飼糧的適口性。

另外，本研究中，飼糧中添加霉菌毒素吸附劑蒙脫石對奶牛的飼料轉(zhuǎn)化率無顯著影響，與Norouzian 等［11］和 Dawn 等［18］的研究結(jié)果一致。但Katsoulos等［10］在奶牛飼糧中添加 1.25% 的斜發(fā)沸石后對產(chǎn)奶量沒有影響，而添加到2.5%時產(chǎn)奶量提高。分析試驗結(jié)果的差異，可能是由于奶牛采食的飼糧組成、環(huán)境的溫濕度、飼料的霉變程度以及奶牛的個體有所差異。

3.2 蒙脫石對奶牛乳成分的影響

本研究中，添加蒙脫石對乳中的乳蛋白質(zhì)率、乳總固形物率、乳糖率等無顯著影響，但添加0.5%的霉菌毒素吸附劑蒙脫石，奶牛的乳脂率顯著高于對照組，乳蛋白率略高于對照組，顯著高于2.0%組。與 Dschaak等［19］研究結(jié)果一致。

另外，隨著吸附劑添加量的增大，乳中尿素氮濃度下降更為明顯，1.5%和2.0%組的下降幅度甚至達到了8%以上。這可能是由于硅鋁酸鈉鹽有著豐富的網(wǎng)孔狀結(jié)構(gòu)，其不僅具有巨大的外表面積，也有巨大的內(nèi)表面積，其比表面積可達600～800 m2/g，有著較高的離子交換率和滲透率，有效的吸收了高濃度的氨。

乳體細胞數(shù)是衡量原料乳質(zhì)量和奶牛健康狀況的指標之一。當乳腺被感染或受機械損傷后，體細胞數(shù)會上升。在本研究中，與對照組相比，添加0.5%的蒙脫石，顯著降低乳體細胞數(shù)，之后隨著飼糧中霉菌毒素吸附劑蒙脫石添加量的增大，乳體細胞數(shù)逐漸升高，這表明0.5%的蒙脫石能夠在一定程度上改善乳的質(zhì)量，而添加量為1.0% ～2.0%時反而對奶牛產(chǎn)生應激，不能起到這一作用。

另外，根據(jù)每隔10 d對乳中黃曲霉毒素M1的檢測結(jié)果，各試驗組乳中均未檢測到黃曲霉毒素M1，可能是由于乳中黃曲霉毒素M1的含量低于檢出限(0.1μg/kg)所致。根據(jù)國家規(guī)定，鮮乳中黃曲霉毒素M1的不得高于0.5μg/kg，因此，各試驗組均在安全范圍內(nèi)。

3.3 蒙脫石對奶牛血清生化指標的影響

血清生化指標的改變是組織細胞通透性發(fā)生改變和機體新陳代謝機能發(fā)生改變的反映?？偟鞍住椎鞍缀湍蛩氐欠从硻C體蛋白質(zhì)代謝情況的指標，尿素氮變化較總蛋白和白蛋白敏感。血清白蛋白濃度高有利于提高動物機體的代謝水平和免疫力，血清尿素氮濃度越低，氮的利用率就越高［20］。Che等［21］研究表明，肉仔雞飼糧受霉菌毒素污染后，其血液中白細胞數(shù)、血紅蛋白濃度及血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷氨轉(zhuǎn)氨酶活性顯著升高，紅細胞數(shù)、球蛋白濃度顯著下降，添加0.2%的水合鋁硅酸鹽后，可以改善這些狀況，對肝臟產(chǎn)生保護作用。與Abbes等［22］研究結(jié)果一致，本研究也發(fā)現(xiàn)，添加0.5% ～2.0%的蒙脫石，血清中球蛋白濃度有升高趨勢，說明添加霉菌毒素吸附劑蒙脫石，在一定程度上改善了機體的健康狀況。

反芻動物血液中尿素氮來自于機體組織蛋白質(zhì)的分解以及瘤胃壁吸收的氨氮，它是蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物，可作為動物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝狀況較為準確的指標［23］。血液葡萄糖是反映動物能量代謝狀況的指標，當能量攝取不足時，葡萄糖濃度下降。Ghaemnia等［24］指出，添加3%的沸石顯著降低了血漿尿素氮濃度，但對葡萄糖濃度無顯著影響。Katsoulos等［25］試驗得出，奶牛飼糧中添加1.25%的霉菌毒素吸附劑斜發(fā)沸石對血液葡萄糖、酮體、血紅蛋白濃度等不會產(chǎn)生不利影響。本試驗結(jié)果與此相近:乳尿素氮和血清尿素氮濃度均隨著吸附劑添加量的增大而降低;不同水平吸附劑試驗組的血清中葡萄糖、甘油三酯和膽固醇的濃度差異不顯著，說明能量代謝方面幾種處理差別不大。另外，本試驗還發(fā)現(xiàn)，奶牛飼糧中添加霉菌毒素吸附劑蒙脫石對血清磷酸鹽濃度沒有顯著影響，這與 Ghaemnia 等［24］及 Karatzia［26］研究結(jié)果一致。但 Thilsing-Hansen等［27］發(fā)現(xiàn)，給干奶期奶牛每天每頭飼喂0.5～1.0 kg的沸石，顯著降低了血清中磷酸鹽濃度。不同研究結(jié)果的差異，可能是由于影響鋁硅酸鹽礦物吸附霉菌毒素效果的因素較多造成的，如污染飼料的霉菌毒素種類及飼料霉變程度等，還需要進一步研究探討。

4 結(jié)論

本試驗條件下(霉菌毒素含量在安全范圍內(nèi))，奶牛飼糧中霉菌毒素吸附劑蒙脫石的安全添加量為2.0%以內(nèi);為達到預防霉菌毒素目的，同時從經(jīng)濟成本角度考慮，推薦添加量為0.5%。

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