李瑞銀 李秋鳳* 張 杰 曹玉鳳* 李建國 沈宜釗 張秀江
(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,保定 071001;2.天津嘉立荷牧業(yè)集團(tuán)有限公司,天津 301800;3.保定市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,保定 071000)
隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,養(yǎng)殖過程中霉菌毒素污染的問題日益受到重視。霉菌毒素不僅損傷動(dòng)物肝臟,降低動(dòng)物免疫力、繁殖性能、飼料轉(zhuǎn)化率,還可殘留于肉、蛋、奶等產(chǎn)品中,危害人體健康[1]。黃曲霉毒素B1(AFB1)經(jīng)過機(jī)體代謝,在肝臟中與細(xì)胞DNA鳥嘌呤上的第7位氮原子共價(jià)結(jié)合形成加合物,該加合物可改變細(xì)胞DNA結(jié)構(gòu),導(dǎo)致DNA損傷,TP53基因的第249位密碼子突變并誘發(fā)肝癌[2-3]。同時(shí)也有研究指出,黃曲霉毒素還與B型、C型乙肝,腎臟病變,免疫系統(tǒng)病變有關(guān)[4]。研究表明,雛雞采食含有6 400 μg/kg AFB1的飼糧后,肝臟和肌肉中AFB1殘留量分別為6.97、3.27 ng/g[5];豬采食含有286.6 μg/kg AFB1的飼糧后,肝臟、腎臟、背最長肌中AFB1殘留量分別為0.69、0.15、0.05 μg/kg[6];AFB1經(jīng)羥基化作用轉(zhuǎn)化成黃曲霉毒素M1(AFM1),其在動(dòng)物性產(chǎn)品牛奶中含量最高,牛奶中AFM1含量與飼糧中AFB1含量存在正相關(guān)關(guān)系,當(dāng)飼糧中AFB1含量達(dá)到3 μg/kg時(shí),牛奶中AFM1含量會(huì)達(dá)到0.5 μg/L[7]。因此,尋找一種安全有效的降解霉菌毒素的措施不僅是畜牧業(yè)發(fā)展亟待解決的問題,同時(shí)也是保證人類食品安全的重要舉措。目前,去除霉菌毒素應(yīng)用最多的方法是添加霉菌毒素吸附劑。白陽等[8]研究發(fā)現(xiàn),添加20 g/(頭·d)霉菌毒素吸附劑對(duì)奶牛產(chǎn)奶量無顯著影響,但牛奶中AFM1、玉米赤霉烯酮(ZEA)含量分別降低了13.36%、8.64%,血清中AFM1、ZEA含量分別降低了20.00%、14.62%。趙佳琦等[9]研究報(bào)道,飼糧添加0.1%蒙脫石霉菌毒吸附劑,牦牛增重提高了42.65%。但目前有關(guān)霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛屠宰性能、肉品質(zhì)以及組織中霉菌毒素殘留影響的研究鮮有報(bào)道。因此,本試驗(yàn)通過在飼糧中添加霉菌毒素吸附劑,研究其對(duì)西門塔爾育肥牛屠宰性能、肉品質(zhì)及組織中霉菌毒素殘留的影響,以期為霉菌毒素吸附劑在西門塔爾育肥牛上的應(yīng)用提供技術(shù)參考及理論指導(dǎo)。
本試驗(yàn)于2019年11月至2020年6月在河北省保定市定興燕園肉牛養(yǎng)殖有限公司進(jìn)行。試驗(yàn)共200 d,其中預(yù)試期7 d,正試期193 d。
試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì),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(jī)分為2組,每組16頭。2組分別在全混合日糧(TMR)基礎(chǔ)上添加0(對(duì)照組)、0.2 g/kg DM(試驗(yàn)組)霉菌毒素吸附劑(由瑞士某公司提供)。霉菌毒素吸附劑于每天早晨一次性投喂到試驗(yàn)牛TMR中,其他飼養(yǎng)管理方式不變?;A(chǔ)飼糧參考《日本飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)·肉用?!?2008)及我國《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 815—2004)配制,基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
續(xù)表1項(xiàng)目 Items含量 Content棉籽粕 Cottonseed meal5.59菜籽粕 Rapeseed meal3.73棕櫚粕 Palm meal3.51干酒糟及其可溶物 DDGS6.15玉米胚芽粕 Corn germ meal 4.97預(yù)混料 Premix1)2.25磷酸氫鈣 CaHPO41.37小蘇打 NaHCO31.16食鹽 NaCl1.03石粉 Limestone0.82全株玉米青貯 Whole corn silage26.31稻草 Rice straw 9.87合計(jì) Total100.00營養(yǎng)水平 Nutrient levels2)綜合凈能 NEmf /(MJ/kg)6.03粗蛋白質(zhì) 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
試驗(yàn)牛只飼養(yǎng)管理?xiàng)l件一致。采用栓系飼養(yǎng),每天飼喂2次TMR,自由采食、飲水,每天清理料槽、水槽。試驗(yàn)開始前對(duì)牛舍徹底清理消毒,以后每15 d對(duì)牛舍消毒1次。
1.4.1 飼糧、肝臟及肌肉中霉菌毒素含量
按照《飼料采樣》(GB/T 14699.1—2005)方法采集試驗(yàn)第1天、第30天、第60天、第90天、第120天、第150天、第180天的TMR樣品,送至河北玖辛檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司測(cè)定樣品中AFB1、ZEN、嘔吐毒素(DON)的含量。屠宰后每組隨機(jī)選擇6頭牛采集肝臟和肌肉樣品,之后馬上送至河北玖辛檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司測(cè)定樣品中AFB1、ZEN、DON的含量。
1.4.2 血清生化指標(biāo)
于試驗(yàn)開始第1天、第84天、第168天晨飼前對(duì)試驗(yàn)牛進(jìn)行頸靜脈采血10 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(cè)。
血清中葡萄糖(GLU)、尿素氮(UN)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)含量采用全自動(dòng)生化分析儀(BS-420,深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司),并按照中生北控生物科技股份有限公司所提供的試劑盒說明書測(cè)定。血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性及生長激素(GH)含量使用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒(南京建成生物工程研究所),在酶標(biāo)儀(MK3,芬蘭雷勃公司)上測(cè)定。
1.4.3 屠宰性能
在試驗(yàn)期末對(duì)試驗(yàn)牛稱重,每組隨機(jī)選擇接近平均體重的6頭試驗(yàn)牛,禁食24 h后屠宰,測(cè)定宰前活重、胴體重、凈肉重、骨重,計(jì)算屠宰率、凈肉率、胴體產(chǎn)肉率:
屠宰率(%)=100×胴體重/宰前活重;凈肉率(%)=100×凈肉重/宰前活重;胴體產(chǎn)肉率(%)=100×凈肉重/胴體重。
1.4.4 肉品質(zhì)
屠宰之后取第12、13肋間橫截面處1 kg左右的肉樣用來測(cè)定肉品質(zhì),包括pH、失水率、剪切力、肉色。
pH:排酸后48 h使用手持式UB-7型酸度計(jì)(美國丹佛公司)進(jìn)行多位點(diǎn)測(cè)定,每個(gè)肉樣測(cè)定3次,最后求平均值。
失水率:垂直肌纖維方向切取厚為1.0 cm、直徑為2.5 cm的肉樣,稱重(m1)。將樣品置于2層紗布中間,兩側(cè)各加18張濾紙,用壓力儀給肉樣施加35 kg壓力,保持5 min后取出肉樣,稱重(m2),計(jì)算失水率:
失水率(%)=100×(m1-m2)/m1。
蒸煮損失:將肉塊切成長方體(長6.0 cm、寬3.0 cm)肉樣,稱重(m1),將樣品裝進(jìn)蒸煮袋中放入80 ℃的水浴中加熱,等肉塊的中心溫度達(dá)到70 ℃時(shí)取出,待室溫稱重(m2)。
蒸煮損失(%)=100×(m1-m2)/m1。
肉色:肉樣采集之后氧化45 min,采用色差計(jì)對(duì)肉色的亮度(L*)、紅度(a*)、黃度(b*)值進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定3次取平均值。
1.4.5 肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分
取肉樣切薄片,用冷凍干燥機(jī)冷凍干燥48 h,記錄凍干前后重量,計(jì)算凍干水分。凍干肉樣粉碎過40目篩。水分含量采用冷凍干燥法測(cè)定,粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法測(cè)定,粗脂肪含量采用索氏提取法測(cè)定,粗灰分含量采用高溫灰化法測(cè)定。
1.4.6 背最長肌中脂肪酸組成及含量
稱取0.5 g干燥粉碎好的背最長肌風(fēng)干肉樣放置于15 mL塑料離心管中;用移液槍向離心管中加入3 mL苯與石油醚的混合物(苯與石油醚等體積混勻),混勻后放在避光干燥處靜置24 h;向離心管中加入3 mL 0.5 mol/L的氫氧化鈉-甲醇溶液,混勻后放在30 ℃水浴鍋中水浴20 min后取出(甲酯化反應(yīng));最后用移液槍向離心管中加入少量純化水,靜置,等待溶液分層,隨后用移液槍吸取上層清液于5 mL離心管中,-80 ℃保存,用安捷倫氣相色譜儀測(cè)定背最長肌肉中脂肪酸組成及含量。
安捷倫氣相色譜儀條件:色譜柱型號(hào)為HP-88,100 mm×0.250 mm×0.2 μm;進(jìn)樣口溫度為260 ℃;檢測(cè)器(FID)溫度為260 ℃;升溫程序?yàn)?00 ℃保持5 min,然后以4 ℃/min的速度將溫度升到240 ℃,在240 ℃保持30 min;載氣為氮?dú)猓涣魉贋?0 mL/min。
應(yīng)用SPSS 19.0軟件中的獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)程序進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。試驗(yàn)結(jié)果以平均值和均值標(biāo)準(zhǔn)誤(SEM)表示,P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著。
由表2可知,本試驗(yàn)所用的飼糧中AFB1含量平均值為9.39 μg/kg,ZEN含量平均值為185.86 μg/kg,DON含量平均值為192.43 μg/kg。根據(jù)《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 13078—2017),我國對(duì)3種霉菌毒素的相關(guān)限量標(biāo)準(zhǔn)為:AFB1含量不得高于10 μg/kg,ZEN含量不得高于500 μg/kg,DON含量不得高于1 000 μg/kg。本試驗(yàn)測(cè)得的飼糧中AFB1、ZEN、DON含量均在安全范圍以內(nèi)。
表2 飼糧中霉菌毒素含量
由表3可知,試驗(yàn)第84天,2組之間血清中GLU、UN、TG、TC、GH含量及AST、ALT活性無顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)第168天,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組血清中UN含量顯著降低了10.94%(P<0.05),血清中ALT活性極顯著降低了44.26%(P<0.01)。
表3 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛血清生化指標(biāo)的影響
續(xù)表3項(xiàng)目Items對(duì)照組Control group試驗(yàn)組Test groupSEMP值P-value第84天 Day 8434.31±2.3730.31±0.922.5420.190第168天 Day 16844.74±1.8444.84±1.652.4730.971
由表4可知,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組肝臟中AFB1、DON含量分別極顯著降低了22.36%、40.59%(P<0.01),肝臟中ZEN含量無顯著差異(P>0.05)。與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組肌肉中AFB1、DON含量分別顯著降低了58.81%、26.31%(P<0.05),肌肉中ZEN含量無顯著差異(P>0.05)。
表4 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛肝臟及肌肉中霉菌毒素殘留的影響
由表5可知,2組之間宰前活重、胴體重、凈肉重、骨重、屠宰率、胴體產(chǎn)肉率、凈肉率、肉骨比無顯著差異(P>0.05)。
表5 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛屠宰性能的影響
由表6可知,2組之間背最長肌失水率、蒸煮損失、pH、肉色無顯著差異(P>0.05)。2組之間背最長肌中水分、粗灰分、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)含量無顯著差異(P>0.05)。
表6 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛肉品質(zhì)和常規(guī)營養(yǎng)成分的影響
由表7可知,本試驗(yàn)背最長肌中總共檢測(cè)出17種脂肪酸,2組之間背最長肌中各脂肪酸含量均無顯著差異(P>0.05),單不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸(MUFA/SFA)、多不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸(PUFA/SFA)也無顯著差異(P>0.05)。
表7 霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛背最長肌脂肪酸含量的影響
續(xù)表7項(xiàng)目Items對(duì)照組Control group試驗(yàn)組Test groupSEMP值P-value順,順,順-6,9,12-十八碳三烯酸甲酯 C18∶3n68.06±0.398.68±0.990.9920.552花生四烯酸 C20∶4n60.40±0.020.56±0.080.0760.066單不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸 MUFA/SFA0.67±0.020.65±0.010.0220.439多不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸 PUFA/SFA0.27±0.020.30±0.010.0240.313
血清生化指標(biāo)的變化反映動(dòng)物機(jī)體健康及代謝狀況。正常機(jī)體內(nèi)AST、ALT存在于肝臟中,血清中較少,但若肝臟受損,肝臟中部分AST、ALT進(jìn)入血液,血清中AST、ALT活性增加[10]。有研究發(fā)現(xiàn),霉菌毒素?fù)p害肝臟功能,增加血清中AST、ALT活性[11-13]。李子謙[14]研究發(fā)現(xiàn),AFB1使牦牛血清中AST、ALT活性增加,損害肝臟。除了單一霉菌毒素對(duì)肝臟產(chǎn)生損傷以外,混合霉菌毒素對(duì)肝臟的危害更為嚴(yán)重。Sun等[15]研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)霉菌毒素處理后小鼠肝臟重量升高,血清中AST、ALT活性增加,AFB1與DON表現(xiàn)出協(xié)同作用,AFB1與ZEN則表現(xiàn)為拮抗作用,通過噻唑蘭(MTT)法、乳酸脫氫酶(LDH)法以及細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白檢測(cè)得出DON對(duì)于大鼠肝細(xì)胞BRL 3A細(xì)胞的毒性要高于AFB1、ZEN,并發(fā)現(xiàn)AFB1與ZEN、AFB1與DON對(duì)BRL 3A細(xì)胞的毒性具有協(xié)同作用[16]。田莎等[17]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加吸附劑可改善肉雞肝臟健康狀況,但是無法使其恢復(fù)到正常水平。胡文娟等[18]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加0.5%吸附劑能夠有效緩解AFB1和DON對(duì)雄性小鼠的聯(lián)合毒性。本試驗(yàn)中,飼糧中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附劑后,血清中ALT活性降低了44.26%,血清中AST活性降低了20.20%,說明霉菌毒素吸附劑可改善西門塔爾育肥牛肝臟健康狀況。
動(dòng)物采食霉變飼料后,霉菌毒素通過殘留于動(dòng)物組織進(jìn)入人體,存在嚴(yán)重的食品安全隱患。肉雞連續(xù)42 d采食含有1 mg/kg AFB1的飼糧,其肝臟中AFB1含量達(dá)到0.17 μg/kg[19]。楊軍[20]用自然霉變玉米100%替代玉米,發(fā)現(xiàn)肉雞肝臟、胸肌中AFB1含量分別為0.14、0.02 μg/kg。肉雞采食含有ZEN飼糧28 d后,肝臟中AFB1、ZEN含量分別為3.40、51.99 μg/kg,而添加2.0‰霉菌毒素脫毒劑顯著降低肝臟中AFB1、ZEN含量[23]。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附劑后,肝臟中AFB1、DON含量分別降低了22.36%、40.59%,肌肉中AFB1、DON含量分別降低了58.81%、26.31%,對(duì)ZEN含量無顯著影響。這與陳靜等[21]研究結(jié)果不一致,可能是因?yàn)樵囼?yàn)動(dòng)物不同,也可能是因?yàn)轱暭Z中ZEN含量不同。
屠宰性能是衡量畜禽飼養(yǎng)管理水平和屠宰加工效益的依據(jù),同時(shí)也是動(dòng)物經(jīng)濟(jì)價(jià)值的直觀體現(xiàn)。屠宰率、凈肉率與胴體產(chǎn)肉率是評(píng)價(jià)肉牛屠宰性能的重要指標(biāo)[22]。到目前為止,關(guān)于霉菌毒素吸附劑對(duì)屠宰性能影響的研究鮮有報(bào)道,更多的是研究其對(duì)抗氧化、免疫功能的影響。呂明斌等[23]研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加2 kg/t霉菌毒素吸附劑可顯著提高肉雞胴體出成率以及腿肌率。張勇等[24]研究發(fā)現(xiàn),肉雞屠宰率隨著飼糧中霉菌毒素吸附劑添加水平的升高而有降低的趨勢(shì)。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),飼糧中添加霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛胴體重、屠宰率、凈肉率等無顯著影響,與呂明斌等[25]研究結(jié)果不一致??赡苁且?yàn)楸驹囼?yàn)飼糧中霉菌毒素含量低,瘤胃微生物通過去乙?;腿キh(huán)氧化達(dá)到解毒的效果,從而對(duì)霉菌毒素耐受性較強(qiáng)[25]。
肌肉的pH是反映肌糖原酵解速率的重要指標(biāo),研究表明,肌肉pH將直接影響肉的嫩度、肉色等其他指標(biāo)[26]。屠宰后肌肉的pH偏高,經(jīng)過24 h排酸后pH降至最低。本試驗(yàn)肌肉的pH是在排酸48 h后測(cè)定的,在5.51~5.56,處于正常范圍內(nèi)。失水率、蒸煮損失與肌肉的系水力密切相關(guān),而系水力將直接影響牛肉的香氣、嫩度等食用品質(zhì)[27]。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼糧中添加霉菌毒素吸附劑對(duì)肌肉失水率無顯著影響。肉色是引起消費(fèi)者購買欲望的一個(gè)主要因素,受年齡、品種、性別等多種因素的影響[28]。本試驗(yàn)中,飼糧中添加霉菌毒素吸附劑對(duì)肌肉肉色無顯著影響??赡苁且?yàn)楸驹囼?yàn)飼糧中霉菌毒素含量低,也有可能是因?yàn)楸驹囼?yàn)選用的試驗(yàn)動(dòng)物品種、年齡一致。
水分、粗灰分、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)是評(píng)價(jià)肉品營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。肌肉中水分含量的多少會(huì)影響其口感。粗脂肪含量也會(huì)影響肉的口感,含量過低肉質(zhì)粗糙,含量過高會(huì)有油膩感。粗灰分含量反映肌肉中礦物質(zhì)及維生素的含量。本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼糧中添加霉菌毒素吸附劑對(duì)肌肉水分、粗灰分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量無顯著影響。
牛肉是人類獲取脂肪酸重要途徑之一,脂肪酸包括飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸[29]。牛肉中脂肪酸含量不同將會(huì)直接影響其風(fēng)味。決定牛肉風(fēng)味的脂肪酸主要是單不飽和脂肪酸,以油酸最為重要[30]。本試驗(yàn)中單不飽和脂肪酸以油酸含量最高,占到總脂肪酸的24%。李藝等[31]和楊明等[32]研究表明,在單不飽和脂肪酸中也是以油酸含量最高,與本試驗(yàn)結(jié)果一致。在本試驗(yàn)中,飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量分別占到總脂肪酸的48.82%和51.98%。李藝等[31]和白大洋[33]研究表明,西門塔爾牛牛肉中飽和脂肪酸以棕櫚酸為主,與本試驗(yàn)結(jié)果一致。不飽和脂肪酸可以降低膽固醇含量,降低脂肪類疾病的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)多不飽和脂肪酸還含有人體必需脂肪酸。本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼糧中添加霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛肌肉中脂肪酸含量無顯著影響。
飼糧中添加0.2 g/kg DM霉菌毒素吸附劑對(duì)西門塔爾育肥牛屠宰性能和肉品質(zhì)沒有顯著影響,但降低了血清中UN含量和ALT活性,減少了肌肉和肝臟中AFB1、DON殘留,改善了肝臟健康狀況。
動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào)2021年10期