托馬斯·韋恩(美),劉繼根,張 翼,曹 娜,肖燦輝,趙易藝
(1.美國多格茵生物科學(xué)公司,美國 加利福尼亞州 94555;2.長沙道勤生物科技有限公司,長沙 410126)
谷物和動物飼料中的霉菌毒素是曲霉菌、青霉菌以及鐮刀菌等真菌產(chǎn)生的一種有毒次生代謝產(chǎn)物[1],對飼料造成污染進(jìn)而對畜牧業(yè)的安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害。牛慢性和亞急性霉菌毒素中毒,可造成生產(chǎn)性能和畜產(chǎn)品品質(zhì)下降、消化道和肝臟系統(tǒng)病變、免疫機(jī)能下降,奶牛乳中霉菌毒素含量升高,進(jìn)而成了威脅到動物食品的安全和人類健康一個(gè)重要因素[2]。以物理吸附為主的方法,在一些畜禽生產(chǎn)應(yīng)用中取得了良好的效果,但在反芻動物上長期的應(yīng)用霉菌毒素吸附劑可能對動物機(jī)體必需營養(yǎng)元素吸收和利用產(chǎn)生影響[3]。應(yīng)用以生物吸附和降解方式為主的生物學(xué)方法脫毒具有特異降解與反應(yīng)溫和等優(yōu)點(diǎn),作為安全、高效的脫毒手段已成為畜禽研究中的熱點(diǎn)[4],在豬禽等單胃動物上研究較多[5],在反芻動物方面特別是肉牛上報(bào)道相對較少。本試驗(yàn)旨在探討西門塔爾牛肉牛飼料中添加不同類型脫霉劑對其生產(chǎn)性能、免疫功能、抗氧化功能以及毒素在肌肉和肝臟中的殘留的影響,為脫霉劑在肉牛生產(chǎn)中的應(yīng)用提供依據(jù)。
試驗(yàn)于2021年10月10日—3月15日在湖南省慈利縣楊柳鋪鎮(zhèn)湖南振懷牧業(yè)科技公司進(jìn)行。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),選擇膘情正常、體重相近(353.43士20.12 kg)的60頭健康西門塔爾牛雜交后代牛,隨機(jī)分為3組,每組20個(gè)重復(fù)。對照組僅飼喂全混合日糧(TMR),試驗(yàn)組分為脫霉劑組和解毒包組,分別在全混合日糧基礎(chǔ)上添加0.2 g/kg霉菌毒素吸附劑、1 g/kg解毒包(每天晨喂時(shí)一次性投入日糧中)?;A(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。飼養(yǎng)試驗(yàn)共157 d,其中預(yù)飼7 d,正式期150 d。
表1 試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
試驗(yàn)牛飼養(yǎng)管理?xiàng)l件一致,全部采用栓系飼養(yǎng),每天飼喂2次TMR,分別于每天6:00和15:00各投喂1次,自由采食、飲水,牛群的日常驅(qū)蟲、健胃、疫苗注射等健康維護(hù)均按照牛場統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。牛舍每天清理料槽、水槽、清糞并定期消毒。
脫霉劑購置于市面上在售商品,主要成分為蒙脫石;解毒包由長沙道勤生物科技有限公司,主要成分為復(fù)合生物活性解毒酶、褪黑素、β葡萄糖氧化酶等。
飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后,每組隨機(jī)選擇5頭肉牛進(jìn)行屠宰試驗(yàn)結(jié)束后,分別從3組隨機(jī)挑選5頭接近平均體重的肉牛,晨飼前于頸靜脈采集血樣25 mL,靜置30 min,用離心機(jī)以3 500 r/min離心15 min,將血清分離并分裝,-20 ℃保存待測。將挑選的試驗(yàn)牛按常規(guī)方法屠宰,分離胴體,采集肝臟、腎臟樣品以及12~13肋骨之間橫截面眼肌面積處的肉樣,所有樣品-20 ℃冷凍保存。
1.5.1 生產(chǎn)性能指標(biāo) 平均日增重(ADG)測定:正式試驗(yàn)開始第1天稱重為始重,試驗(yàn)結(jié)束時(shí)空腹稱重為末重,計(jì)算每頭牛平均日增重。
采食量測定:每天稱量飼料的喂量和飼料的剩余量,計(jì)算每頭牛每日的干物質(zhì)采食量(DMI)。
料重比:即干物質(zhì)采食量與平均日增重之比(F/G)。
1.5.2 血清生化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo) 測量血清中血清葡萄糖(GLU)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST),谷胱甘肽還原酶(GR)、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)、腺苷脫氨酶(ADA)、總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)、活性蛋白酶(SOD)、過氧化物分解酶(GSH-PX)、腺苷脫氨酶(ADA)試劑盒購自南京建成生物工程研究所,均按說明書進(jìn)行指標(biāo)測定。
1.5.3 肌肉和肝臟中AFB1、ZEA、DON殘留含量采用ELISA試劑盒測定。
臺式高速離心機(jī)(HR185C)上海力辰科技有限公司;紫外分光光度計(jì)(UV1901)上海佑科儀器儀表有限公司;酶標(biāo)儀(SpectraMax M2)美谷分子儀器(上海)有限公司。
統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 19.0軟件的ANOVA模塊進(jìn)行方差分析,用LSD進(jìn)行多重比較,試驗(yàn)結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05為差異顯著。
從表2可以看出,與對照組相比,解毒包組與脫霉劑組的日均增重分別高出1.65%和5.79%,差異不顯著(P>0.05)。在日均采食量對比中,脫霉劑組最高,較對照組和解毒包組分別高出1.37%和0.21%,差異不顯著(P>0.05)。解毒包組料重比較對照組和脫霉劑組分別降低了4.34%和4.10%,且差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)。
表2 不同脫霉劑對西門塔爾肉牛生產(chǎn)性能的影響
由表3可知,不同脫霉劑組和對照組的血清生化指標(biāo)中葡萄糖(GLU)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)無顯著差異(P>0.05)。血清中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷胱甘肽還原酶(GR)、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)和腺苷脫氨酶(ADA)的酶活解毒包組均低于對照組和脫霉劑組,解毒包組ALT、AST、GR、GST、ADA酶活較對照組分別降低了3.24%、0.19%、2.45%、1.81%和0.78%;較脫霉劑組分別降低了4.22%、2.24%、3.86%、1.04%和0.37%。添加解毒包的試驗(yàn)組總抗氧化能力(T-AOC)較對照組和脫霉寄組分別上升了4.29%(P>0.05)和2.64%(P>0.05)。解毒包組活性蛋白酶(SOD)較對照組和脫霉寄組分別提高了3.98%(P>0.05)和8.55%(P<0.05)。解毒包組血清中過氧化物分解酶(GSH-PX)較對照組和脫霉寄組分別提高了0.50%和4.27%;血清中丙二醛(MDA)解毒包組較對照組和脫霉劑組降低了16.7%和11.8%,差異達(dá)到顯著水平(P<0.05)。
表3 不同脫霉劑對西門塔爾肉牛血清生化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)的影響
不同脫霉劑對西門塔爾肉牛肝臟和肌肉組織中AFB1、ZEN、DON的影響見表4。各組肌肉中檢測到的AFB1、ZON、DON含量低于在肝臟中的殘留,說明霉菌毒素在肝臟中殘留量高于肌肉。與對照組相比,添加脫霉劑在肌肉中AFB1、DON的殘留分別降低了7.88%和8.52%,在肝臟中ZEN、DON的殘留分別降低了3.84%和11.51%。解毒包組3種霉菌毒素較對照組均有所降低,其中肌肉中的AFB1、ZON、DON殘留量比對照組分別下降了63.04%、10.55%和16.64%,肝臟中的AFB1、ZON、DON殘留量比對照組分別下降了9.26%、7.94%和34.04%。
表4 不同脫霉劑對西門塔爾肉牛肝臟和肌肉組織中AFB1、ZEN、DON的影響 μg/kg
反芻動物受瘤胃微生物的影響,相對單胃動物對各種霉菌毒素有更強(qiáng)的耐受性和不敏感性,但仍會引起反芻動物拒食、腹瀉、繁殖問題甚至死亡,以及在霉菌毒素的代謝產(chǎn)物會從奶牛的乳汁中排出,從而對人類的健康構(gòu)成極大威脅[6]。蘆春蓮等[7]研究表明添加0.05%和0.10%的黃曲霉毒素B1分解酶后,有提高肉牛的生產(chǎn)性能的趨勢。李瑞銀等[8]研究表明在西門塔爾牛日糧中添加0.2 g/kg霉菌毒素吸附劑使ADG、DIM分別提高3.57%和1.53%,同時(shí)F/G降低了3.27%。本試驗(yàn)結(jié)果表明,解毒包組平均日增重和平均日采食量較對照組分別提高了5.79%和1.16%,料重比下降了4.34%,表明日糧中添加解毒包能在不同程度上提高生產(chǎn)性能,與前人報(bào)道的基本一致。
通過血液生化指標(biāo)的數(shù)據(jù)能反映家畜機(jī)體生理功能和代謝是否正常。血漿中的葡萄糖和總蛋白、白蛋白分別反映了動物機(jī)體能量平衡狀況和機(jī)體蛋白質(zhì)代謝情況。血液生化指標(biāo)AST和ALT是能反映動物肝臟功能健康狀況的兩種氨基酸轉(zhuǎn)氨酶。若肝臟受損,血清中AST、ALT含量會迅速增加[9]。谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)也是肝臟損傷的敏感指標(biāo),廣泛存在于動物以肝臟為主的各組織中,能增強(qiáng)機(jī)體對有毒化合物的代謝同時(shí)保護(hù)細(xì)胞免受急性毒性化學(xué)物質(zhì)攻擊,是抵御有害親電子化合物的主要防御系統(tǒng),當(dāng)肝臟功能嚴(yán)重受損時(shí),GST釋放到血液中導(dǎo)致血清GST異常升高[7]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,脫霉劑組、解毒包組與對照組相比,血清中葡萄糖、總蛋白、白蛋白差異不顯著,表明日糧中添加脫霉劑對機(jī)體能量平衡和蛋白質(zhì)代謝的影響不顯著。本試驗(yàn)中添加解毒包后血清中ALT、AST、GST、GR、ADA酶活比對照組有不同程度的降低,表明解毒包有保護(hù)和修復(fù)肝臟損傷,改善肉牛肝臟健康狀況的趨勢。
丙二醛(MDA)是在當(dāng)機(jī)體自由基的濃度升高時(shí)導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物,從而造成細(xì)胞損傷[10]?;钚缘鞍酌?SOD)是一種含有金屬元素的活性蛋白酶,能及時(shí)修復(fù)因自由基造成的損傷,是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)。過氧化物分解酶(GSH-PX)是動物機(jī)體內(nèi)一種重要的過氧化物分解酶,能還原有毒的過氧化物,從而保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能不受過氧化物的干擾及損害[11]。本試驗(yàn)中解毒包組T-AOC、GSH-PX有顯著升高的趨勢,MDA有顯著降低的趨勢,表明添加解毒包能一定程度上改善肉牛機(jī)體抗氧化能力。
動物采食霉菌毒素污染的飼料后,在肝臟、肌肉中均有一定程度的殘留。李瑞銀等[12]研究發(fā)現(xiàn),添加0.2 g/kg霉菌毒素吸附劑肝臟中AFB1、DON均有所降低,對ZEA含量影響不大。蘆春蓮等[7]研究添加黃曲霉毒素B1分解酶顯著降低了毒素在肝臟和腎臟中的殘留。本試驗(yàn)研究表明,日糧中添加解毒包對AFB1、ZEA、DON 3種霉菌毒素在肝臟和肌肉中的殘留量都有不同程度的降低。
日糧中添加1 g/kg解毒包在一定程度上改善了肉牛的生長性能,降低了料重比,提高機(jī)體的抗氧化能力并改善肝臟健康狀況,同時(shí)降低了霉菌毒素在肌肉和肝臟中的殘留。