霉变饲料中添加有机改性蒙脱石对蛋雏鸡生长性能和免疫功能的影响

岳甫圆，朱连勤，陈 甫，张贝贝，朱风华

(1.青岛农业大学动物医学院，青岛 266109；2.青岛农业大学动物科技学院，青岛 266109)

霉菌毒素广泛存在于饲料生产的各个环节，饲料中霉菌毒素含量过高会严重危害动物健康和生产性能，造成巨大的经济损失和食品安全隐患[1]。蒙脱石是由铝氧八面体和硅氧四面体，以1∶2的比例构成的一种具有二维纳米片层结构的硅铝酸盐矿物，因其具有良好的吸附性、膨胀性和离子交换性，常被用作霉菌毒素吸附剂添加在饲料中[2]。利用蒙脱石的阳离子交换性，可将有机改性剂引入其层间，改性后的蒙脱石兼具亲水和亲油性，孔隙增多且层间距进一步扩大，进而使其吸附霉菌毒素的能力显著增强[3]。研究表明，经过有机改性的蒙脱石吸附玉米赤霉烯酮的效率可达到天然蒙脱石的8～9倍[4]，将改性蒙脱石添加至饲料中可使T-2毒素含量降低66%[5]。青岛农业大学动物营养代谢病与中毒病实验室前期已将葡甘露聚糖、壳聚糖作为改性剂对蒙脱石进行有机改性，并通过体外吸附试验验证了葡甘露聚糖改性蒙脱石和壳聚糖改性蒙脱石对霉菌毒素有较好的吸附效果[6]。纳米级蒙脱石纯度较高，颗粒细小，在动物饲料中的实际应用效果要优于一般种类的蒙脱石，但成本较高。本试验将包括2种有机改性蒙脱石和高纯纳米蒙脱石在内的不同种类吸附剂按0.15%的剂量添加在霉变饲粮中(目前霉菌毒素吸附剂在饲料中的添加量在0.1%～0.2%之间)，研究有机改性蒙脱石对蛋雏鸡生长性能和免疫功能的影响，并将实际应用效果与高纯纳米蒙脱石作比较，为后续霉菌毒素吸附剂的开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

葡甘露聚糖由上海源叶生物公司生产，黏度≥15 000 mpa·s；壳聚糖由上海蓝季公司生产，脱乙酰度≥90%；钠基蒙脱石由武汉卡布达化工有限公司生产，蒙脱石含量≥90%，水分≤10%，膨胀容≥20 mL/g，粒度325；高纯纳米蒙脱石，沈阳鑫永辉生物技术有限公司生产，蒙脱石含量≥97%，水分≤10%，膨胀容≥50 mL/g，粒度255；葡甘露聚糖改性蒙脱石和壳聚糖改性蒙脱石由青岛农业大学动物营养代谢病与中毒病实验室采用悬浮液湿法自制[6]：分别将一定比例的葡甘露聚糖和壳聚糖与钠基蒙脱石、磷酸盐缓冲液混合置于反应釜(山东信得科技股份有限公司)中，加热搅拌反应一定时间后，经离心、干燥、粉碎研磨制得葡甘露聚糖改性蒙脱石和壳聚糖改性蒙脱石。

1.2 试验动物及处理

选取252只1日龄雌性伊莎褐蛋雏鸡，随机分为7组，每组6个重复，每个重复6只。第1组为空白对照组，饲喂基础饲粮；第2组饲喂霉变饲粮；第3组饲喂添加0.15%葡甘露聚糖改性蒙脱石的霉变饲粮；第4组饲喂添加0.15%壳聚糖改性蒙脱石的霉变饲粮；第5组饲喂添加0.15%高纯纳米蒙脱石的霉变饲粮；第6组饲喂添加0.15%葡甘露聚糖的霉变饲粮；第7组饲喂添加0.15%壳聚糖的霉变饲粮。

1.3 饲养管理

采用网上平养，每个重复1网格，24 h光照，受试鸡自由采食、饮水。免疫新城疫+传支二联弱毒疫苗和传染性法氏囊病弱毒疫苗。试验预试期7 d，正试期42 d。

1.4 试验基础饲粮和霉变饲粮的制备

基础饲粮购自青岛普兴生物科技有限公司，饲粮组成和营养水平见表1。

将部分基础饲粮置于潮湿阴暗的环境中，将环境温度控制在25～30 ℃，用喷雾器喷水并搅拌，保持饲粮潮湿。定期用上转发光免疫分析仪(UPT-3A-1800-s，北京热景生物技术股份有限公司)检测饲粮中黄曲霉毒素B1(AFB1)、脱氧雪腐镰刀烯醇(DON)、玉米赤霉烯酮(ZEN)和烟曲霉毒素B1(FB1)含量，待毒素含量满足试验需求时向霉变饲粮中添加0.15%丙酸钙(山东鲁西兽药股份有限公司)终止霉变，并添加0.02%饲料香味剂(重庆味来香生物科技有限公司生产)掩盖霉变味道促进动物采食。霉变饲粮中各霉菌毒素的含量见表2。

表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)

表2 试验饲粮中霉菌毒素含量(风干基础)

1.5 检测指标和方法

1.5.1 生长性能测定 以重复为单位，在试验开始、结束时(试验第42天)分别称取各重复雏鸡空腹体重(禁食12 h)，统计各重复雏鸡的饲喂量与剩料量，计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.5.2 免疫器官脏器指数和免疫指标检测 在每个重复中随机抽取3只鸡，翅静脉采血，3 000 r/min离心10 min分离血浆；将试验鸡处死并解剖，分离脾脏、胸腺、法氏囊，剔除脂肪，用生理盐水冲洗擦干后称重，计算脏器指数。用ELISA试剂盒(南京建成科技有限公司生产)检测血浆中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-6(IL-6)、干扰素-γ(IFN-γ)含量；检测脾脏中IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ含量。

1.6 统计分析

用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析，分析各种吸附剂对饲喂霉变饲粮的蛋雏鸡的生长性能、免疫指标的影响，差异显著时采用LSD进行多重比较，P<0.05表示差异显著，P>0.05表示差异不显著，试验结果以平均值±标准差表示。

2 结 果

2.1 生长性能

由表3可知，第2组蛋雏鸡的平均日增重显著低于第1组，第3～6组蛋雏鸡的平均日增重显著高于第2组(P<0.05)；第3和4组蛋雏鸡的平均日增重显著高于第6和7组(P<0.05)，第5组蛋雏鸡平均日增重与第3和4组差异不显著(P>0.05)。第2组蛋雏鸡的料重比显著高于第1组，第3～7组的显著低于第2组(P<0.05)；第3和4组的料重比显著低于第6和7组，显著高于第5组(P<0.05)。

表3 不同处理组蛋雏鸡生长性能

2.2 免疫器官指数

由表4可知，第2组蛋雏鸡的脾脏指数、法氏囊指数和胸腺指数均显著高于第1组(P<0.05)，第3～7组蛋雏鸡的脾脏指数、法氏囊指数和胸腺指数均显著低于第2组(P<0.05)；第3组蛋雏鸡的脾脏指数显著低于第6和7组(P<0.05)，第3和4组脾脏指数与第5组差异不显著(P>0.05)；第3和4组法氏囊指数显著低于第6和7组;第5组蛋雏鸡的法氏囊指数显著低于第4组(P<0.05)，与第3组差异不显著(P>0.05)；第3和4组蛋雏鸡的胸腺指数与第5组均差异不显著(P>0.05)。

表4 不同处理组蛋雏鸡免疫器官指数

2.3 血浆中免疫因子及免疫球蛋白含量

由表5可知，第2组蛋雏鸡血浆中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均显著低于第1组(P<0.05)，第3～7组这几项指标均显著高于第2组(P<0.05)；第3和4组血浆中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均显著高于第6和7组(P<0.05)，血浆中IL-4和IFN-γ含量显著低于第5组(P<0.05)，而IL-2、IL-6含量与第5组差异不显著(P>0.05)。

由表6可知，第2组蛋雏鸡血浆中IgG、IgA和IgM含量均显著低于第1组(P<0.05)，第3～7组蛋雏鸡血浆中IgG和IgA含量均显著高于第2组(P<0.05)；第3和4组蛋雏鸡血浆中的IgG、IgA和IgM含量均显著高于第6和7组(P<0.05)，IgA含量显著低于第5组(P<0.05)，IgG和IgM含量与第5组差异不显著(P>0.05)。

2.4 脾脏中免疫因子含量

由表7可知，第2组蛋雏鸡脾脏中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均显著低于第1组(P<0.05)，第3～7组蛋雏鸡脾脏中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均显著高于第2组；第3和4组蛋雏鸡脾脏中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均显著高于第6和7组(P<0.05)；第5组蛋雏鸡脾脏中IL-2和IFN-γ含量均显著高于第3、4组(P<0.05)，IL-4和IL-6含量与第3、4组差异不显著(P>0.05)。

表5 不同处理组蛋雏鸡血浆中免疫因子含量

表6 不同处理组蛋雏鸡血浆中免疫球蛋白含量

表7 不同处理组蛋雏鸡脾脏中免疫因子含量

3 讨 论

3.1 有机改性蒙脱石对蛋雏鸡生长性能的影响

蛋鸡采食霉变饲料后会严重影响其生长性能，造成巨大的经济损失[7]。Cravens等[8]研究指出，采食了AFB1污染饲料的肉鸡平均日增重显著降低，死亡率显著增加。戴晋军等[9]研究发现，饲喂霉变饲料可显著增加蛋鸡的料重比。本试验结果表明，蒙脱石类的霉菌毒素吸附剂可显著改善霉菌毒素对蛋雏鸡生长性能的危害，这与张亚坤等[10]用改性蒙脱石体外吸附AFB1和ZEN的试验结果相似。蒙脱石具有良好的吸附性，可以吸附畜禽消化道内的霉菌毒素，并在一段时间后排出体外，不对畜禽造成二次感染，有利于肠道菌落平衡及胃肠黏膜的生长发育，有助于改善消化和吸收功能[11]。改性后的蒙脱石各项性能显著提升，葡甘露聚糖和壳聚糖作为有机改性蒙脱石所承载的改性剂，本身也具有一定的吸附霉菌毒素和改善畜禽生长性能的作用，另外，蒙脱石还含有丰富的微量元素，这些因素是有机改性蒙脱石提高蛋雏鸡生长性能的主要原因。葡甘露聚糖改性蒙脱石和壳聚糖改性蒙脱石在蒙脱石片层间出现大小、性状不等的孔洞，同时也会引起蒙脱石层间距加大，提高了蒙脱石、葡甘露聚糖及壳聚糖吸附霉菌毒素的能力[6]。与仅饲喂霉变饲粮的蛋雏鸡相比，在霉变饲料中添加葡甘露聚糖改性蒙脱石和壳聚糖改性蒙脱石的蛋雏鸡平均日采食量和平均日增重均显著增高，料重比显著降低，说明这两种有机改性蒙脱石能够缓解霉菌毒素的毒性作用，改善蛋雏鸡的生长性能。蒙脱石吸附霉菌毒素的效果与其粒度大小成反比，纳米级蒙脱石在畜禽饲料中吸附霉菌毒素的效果要优于一般的钠基蒙脱石[12]，本试验中添加有机改性蒙脱石的两组蛋雏鸡平均日增重与高纯纳米蒙脱石组差异不显著，说明普通钠基蒙脱石经过葡甘露聚糖和壳聚糖的有机改性后，在饲料中吸附霉菌毒素的效果已与高纯纳米蒙脱石无明显差异。

3.2 有机改性蒙脱石对蛋雏鸡脏器指数的影响

霉菌毒素可对动物的免疫器官产生严重的毒性作用，导致脏器的病变、肿大、坏死等[13]。本试验结果表明，与饲喂正常饲粮的蛋雏鸡相比，仅饲喂霉变饲粮蛋雏鸡的法氏囊、脾脏和胸腺指数均显著增高，说明霉菌毒素导致了免疫器官的肿大，这与张峻山[14]研究结果相近。

Wan[15]等报道，在被AFB1污染的饲料中添加蒙脱石能显著降低肉鸭的胸腺指数和脾脏指数。本试验结果表明，添加了葡甘露聚糖改性蒙脱石和壳聚糖改性蒙脱石的两组蛋雏鸡的法氏囊、脾脏和胸腺指数都显著低于霉变饲料组，且两组蛋雏鸡的脾脏指数与添加了高纯纳米蒙脱石组蛋雏鸡的脾脏指数差异不显著，说明有机改性蒙脱石能够吸附饲料中的霉菌毒素。葡甘露聚糖和壳聚糖都具有提高畜禽免疫功能的作用，两种物质与钠基蒙脱石有机结合后，也使得有机改性蒙脱石缓解霉菌毒素对动物脏器毒性作用的能力显著提升，其实际应用效果与高纯纳米蒙脱石基本相似。

3.3 有机改性蒙脱石对蛋雏鸡免疫功能的影响

白细胞介素、干扰素、免疫球蛋白都是动物体内的活性分子，具有免疫调节的功能，也是动物机体重要的免疫指标。当霉菌毒素进入机体后，会通过抑制免疫活性分子的产生影响动物机体的免疫功能。李安平[16]研究指出，在蛋雏鸡饲料中添加DON，会显著降低蛋鸡血清中IL-6和IgM含量。Martin[17]试验结果显示，霉菌毒素及其代谢产物会使蛋鸡IFN-γ的合成受到影响，并使IgG和IgM含量显著降低。姜淑贞[18]报道，霉菌毒素能够使畜禽脾脏中IFN-γ和IL-2含量降低。本试验结果表明，相比于饲喂正常饲粮的蛋雏鸡，仅饲喂霉变饲粮的蛋雏鸡血清中IgA、IgM、IgG、IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均显著降低，脾脏中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量也显著降低。说明饲料中的霉菌毒素会使蛋雏鸡的免疫功能受到影响，抑制免疫活性因子的产生。Qu等[19]试验结果显示，蒙脱石可显著提升蛋鸡血清中IgG和IL-2含量，提升蛋鸡的免疫功能。蒙脱石与改性剂有机结合后，所得有机改性蒙脱石的吸附性能进一步提升，其吸附环境中的毒素、细菌、病毒等有害物质的能力大幅增强，有机改性蒙脱石与这些有害物质结合后经消化道排出体外，使得免疫活性因子的产生不再受到抑制，进而改善了动物机体的免疫功能[20]。本试验中添加两种有机改性蒙脱石的蛋雏鸡血清中IgA、IgM、IgG、IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量和脾脏中IL-2、IL-4、IL-6和IFN-γ含量均显著高于霉变饲粮组，且两组蛋雏鸡组血清中IL-2、IL-6、IgM、IgG和脾脏中IL-4、IL-6的含量与添加高纯纳米蒙脱石的蛋雏鸡差异不显著。说明这两种有机改性蒙脱石吸附饲料中霉菌毒素的效果与高纯纳米蒙脱石的吸附效果相当，可有效缓解霉菌毒素对蛋雏鸡免疫系统的影响。

4 结 论

葡甘露聚糖改性蒙脱石和壳聚糖改性蒙脱石能够吸附霉变饲粮中的霉菌毒素，缓解霉菌毒素对蛋雏鸡的毒性作用，改善蛋雏鸡的生长性能，提高蛋雏鸡的免疫功能。