黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮在肉鸡体内残留及消解规律的研究

2021-07-22胡骁飞王全亮杨小进尹清强

饲料工业 2021年13期

■王平王涛胡骁飞王全亮彭峰杨小进尹清强*

（1.河南农业大学动物科技学院，河南郑州 450046；2.河南省农业科学院动物免疫学重点实验室，河南郑州 450002；3.河南广安生物科技股份有限公司，河南郑州 450001；4.河南省正阳种猪场，河南驻马店 463600；5.洛阳欧科拜克生物技术股份有限公司，河南洛阳 471600）

黄曲霉毒素是由某些曲霉真菌产生的次级代谢产物，具有极强的毒性、诱变性和强致癌性，是世界公认的危害最大的霉菌毒素，其中黄曲霉毒素B1(AFB1)的毒性最强[1]。玉米赤霉烯酮(ZEA)是一种由镰刀菌次级代谢产生的雌激素类霉菌毒素，对动物和人类都会产生危害，能导致人或动物的生殖系统紊乱[2]。AFB1 和ZEA 污染问题关系到饲料安全、动物生产和食品安全，甚至还威胁到人类自身健康[3]。霉菌毒素对人类健康的危害主要是动物采食了饲料中霉菌毒素后在体内组织器官中残留，人们长期食用含霉菌毒素超标的畜产品后会引起中毒，甚至致癌。因此，不仅要解决饲料霉菌毒素污染问题同时还要减少霉菌毒素在动物体内和畜产品中的残留问题。

饲料中霉菌毒素脱毒方式有物理法、化学法以及生物法。目前关于霉菌毒素脱毒剂的研究主要集中于脱毒剂缓解毒素对动物生产性能和繁殖性能的影响，但是毒素还是会在动物组织中沉积，尤其是肝脏[4-6]，这些沉积的毒素是否能够完全消解和排出还有待研究。关于毒素在动物的体内消解及排出规律的研究较少。

本文通过测定不同时间内AFB1 和ZEA 在肉鸡不同组织器官内含量变化，以观察两种毒素在体内的代谢情况及消减规律。

1 材料与方法

1.1 材料

生物解毒剂：枯草芽孢杆菌、干酪乳杆菌、产朊假丝酵母在的饲粮中含量分别为：1×107、1×106、1×107CFU/g。

霉变玉米：市购，经测定AFB1 含量为69 μg/kg，ZEA含量为60 μg/kg。

霉菌毒素的制备：取活化过的黄曲霉孢子，涂布于PDA 固体培养基，培养至孢子大量产生时收获(约120 h)。在平板内加入适量高压灭菌的生理盐水(含0.05%的Tween 80)，用高压过的涂布棒将平板上的孢子缓慢刮下，形成孢子浓度约为1×108CFU/mL 的黄曲霉孢子悬液。取粉碎后的玉米80 g(过8 目筛)，装入250 ml 锥形瓶内，加水40 mL 搅拌均匀后，加棉塞高压蒸汽灭菌20 min。待冷却后接种上述配制成的黄曲霉孢子悬液2 mL，用高压灭菌玻璃棒搅拌均匀后置于30 ℃恒温培养箱内，约7 d后收获。放置室温晾干，约5～6 d 后粉碎过20 目筛，避光保存。测定AFB1 的含量为2 547 μg/kg，ZEA 含量为5 μg/kg。ZEA纯品：购于Sigma公司。

1.2 试验动物及设计

选择22 日龄健康且体重无差异的罗斯308 肉鸡150只，分为3个处理组，每个处理组5个重复，每个重复10只，饲养期20 d。在第21 d，2和3组换成基础日粮饲喂7 d。试验设计与分组如下：

1 组：饲喂基础日粮（基础日粮中含AFB1 14.45 μg/kg、ZEA 58.58 μg/kg）；

2组：基础日粮+50 μg/kg AFBl+500 μg/kg ZEA；

3 组：基础日粮+50 μg/kg AFBl+500 μg/kg ZEA+生物解毒剂。

基础日粮配方按照美国营养研究委员会NRC(1994)肉仔鸡饲养标准配制。日粮配方及营养水平见表1。用霉变玉米、制备的霉菌毒素和ZEA 纯品调整每组毒素含量。

表1 肉鸡后期日粮的组成及营养水平(风干基础)

1.3 血清、肝脏、胸肌、粪便中AFB1和ZEA含量测定及消减规律

在42 d屠宰，每组取3只肉鸡的肝脏、胸肌、血清及粪便。随后换成基础日粮饲喂7 d。以42 d样品作为两种毒素在肉鸡体内代谢0 h的含量。在饲喂基础日粮1、3、5 d及7 d 时分别从1、2、3组中屠宰3只鸡，取血清、肝脏、胸肌以及粪便。按照德国拜发公司AFB1和ZEA试剂盒步骤进行毒素含量测定。

1.4 粪便中AFB1和ZEA净排出总量测定

每组取3只鸡，采用全收粪法分别收集饲喂基础日粮1、3、5 d及7 d时的排泄物。60～65 ℃烘干，自然状态下充分回潮24 h，称重记录每天总粪重，粉碎后过40 目筛备用。按照德国拜发公司AFB1 和ZEA 试剂盒步骤进行毒素含量测定。

AFB1（ZEA）净排出总量（μg）=每克粪便中毒素含量（μg/g）×每天总粪重（g）

1.5 数据统计与分析

试验数据经Excel初步整理后，采用Design-Expert 8.0.6软件对响应面数据进行分析。采用SPSS 17.0 统计分析软件对各组数据进行方差分析和Duncan’s法多重比较，差异显著用P<0.05 表示，所有结果均以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 AFB1和ZEA在肉鸡体内的消解规律(见表2、表3)

表2 不同时间AFB1在肉鸡体内代谢的情况(μg/kg)

表3 不同时间ZEA在肉鸡体内代谢的情况(μg/kg)

由表2可知，组织中AFB1含量为：肝脏>胸肌>血清。在0 d时，2组和3组肝脏、胸肌和粪便中AFB1含量差异不显著(P>0.05)，但显著高于基础日粮组(P<0.05)。在7 d 时，2 组胸肌、血清和粪便中AFB1 含量显著高于3 组和基础日粮组(P<0.05)。在排毒第7 d时肝脏、胸肌、血清和粪便中AFB1 含量显著低于第0 d 时(P<0.05)。在第7 d 时，基础日粮组和3 组血清中未检出AFB1 含量。在第3 d 时，2 组和3 组粪便中AFB1 含量显著高于其他时间(P<0.05)。在0～7 d 内，2 组和3 组肝脏中AFB1 含量差异不显著(P>0.05)，并显著高于基础日粮组(P<0.05)。

由表3 可知，ZEA 主要存在于粪便，其次肝脏和血清。在0～7 d时，肝脏、血清和粪便中ZEA含量为：2组>3组>1组(P<0.05)。各组胸肌中ZEA残留量未检出。1组血清中ZEA在0、1、7 d检不出。2组和3组血清中ZEA 含量皆以第7 d 最低(P<0.05)。1 组粪便中ZEA含量在7 d内无显著变化(P>0.05)。2组和3组粪便中ZEA含量在第3 d时最高(P<0.05)。

2.2 AFB1和ZEA在肉鸡体内的排出规律(见表4、表5)

表4 不同时间AFB1的净排出的总量(μg)

表5 不同时间ZEA的净排出的总量(μg)

由表4可知，在消解试验阶段的1、3、5 d以及7 d内，2组和3组的毒素净排出量始终显著高于1组(P<0.05)，其中3组排出量从第5 d起显著低于2组(P<0.05)。在第3 d时，2组和3组AFB1净排出总量最高(P<0.05)。

由表5可知，在消解试验阶段的1、3、5 d以及7 d内，每组ZEA排出量为：2组>3组>1组(P<0.05)。在第3 d时3个组的ZEA净排出总量最高(P<0.05)。

3 讨论

AFB1在畜禽的肝脏、血液、肌肉及动物产品中有检测到毒素的残留，甚至能够通过食物对人类的健康产生威胁[7-8]。动物摄入含AFB1的饲料后，十二指肠可以吸收50%，之后主要在肝脏蓄积和代谢[9]。ZEA同样由胃肠道吸收后进入肝肠循环，从而滞留时间延长，在家禽体内肝脏残留最多[10-11]。本试验结果显示AFB1主要存在于肝脏、肌肉和血清，通过粪便排出体外。ZEA不在肌肉中沉积，若饲粮中含有大量的ZEA，ZEA则存在于肝脏和血清，若饲粮中ZEA含量较少，ZEA则主要存在于肝脏，大量ZEA通过粪便排出体外。添加生物脱毒剂能够减少体内毒素的沉积，但不能消除毒素沉积。宋文静等[12]研究发现动物摄食低剂量AFB1后，肝脏和肌肉中都有残留，其中肝脏残留量较肌肉中多，而添加的复合益生菌均可有效降低组织中的毒素残留，与本试验结果一致。崔晓旭[13]在肉鸡饲喂含AFB1 5 mg/kg的饲料28 d后，饲喂正常饲粮，发现肝脏和肌肉中毒素残留的消除时间至少在11～18 d达到定量限。而本试验在饲喂含AFB1 50 μg/kg日粮20 d后饲喂基础日粮7 d后发现基础日粮组和添加生物脱毒剂组血清中的毒素完全消除，而肝脏、肌肉和粪便中仍有毒素存在，虽然随着时间延长，毒素含量降低，但并不能完全消除。王定发[5]发现在青年母猪日粮中添加2 mg/kg ZEA饲喂21 d后母猪肌肉中ZEA残留量为0.031 μg/kg。而本试验在饲喂含ZEA 500 μg/kg日粮20 d后肉鸡肌肉中ZEA无检出，与前人研究结果不一致，这可能与日粮中毒素含量和畜种有关。目前还未见有关于ZEA在体内消解的报道。本试验在饲喂含ZEA 500 μg/kg日粮20 d后饲喂基础日粮7 d后发现基础日粮组血清中ZEA完全消除，而肝脏和粪便中仍有毒素存在。同时还发现大量的AFB1和ZEA通过粪便排出体外，污染环境。添加霉菌毒素生物降解剂减少了粪便中毒素含量和毒素净排出量，这说明霉菌毒素生物降解剂是通过体内分解毒素来降低毒素的排出，从而减少环境污染。

本试验通过测定血清、粪便、胸肌、肝脏中两种霉菌毒素含量的含量发现，当饲料中霉菌毒素含量较高时，在组织和器官中的残留量也会提高，但霉菌毒素生物解毒剂的添加可以减少霉菌毒素的残留量和排放量，归因于益生菌对霉菌毒素的降解。另外，随着排毒时间的延长，霉菌毒素的残留量和排放量逐渐降低，但一周时间不足以排出长期蓄积的霉菌毒素。如何能够消除体内沉积的毒素还有待进一步研究。