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AFB1与吸附剂对牦牛瘤胃发酵性能的影响

更新时间:2016-07-05

牦牛分布于我国青藏高原,我国占世界总量90%以上,是当地重要生产生活资料及地方经济发展支柱。传统牦牛饲养依靠纯天然放牧,生产方式落后,经济效益较低。随生产方式改进,逐渐开展牦牛舍饲、半舍饲养殖。但牦牛饲料易受霉菌毒素污染,影响健康和产品安全。因此,研究霉菌毒素对牦牛瘤胃发酵影响利于牦牛产业发展。我国部分地区饲料及原料黄曲霉毒素B1(Aflatoxins B1,AFB1)含量达11.2 μg·kg-1,粕类达47.6 μg·kg-1[1]。一般选择酵母细胞壁提取物(Yeast cell wall extract,YCW)和蒙脱石(Montmorillonite,MMT)作霉菌毒素脱毒剂。YCW结构中β-葡聚糖(β-glucan)是吸附活性成分,可与霉菌毒素分子相互作用结合排出体外[2-3]。YCW中甘露寡糖(Mannan-oligosaccha⁃rides,MOS)可促进瘤胃有益菌增殖[4-6]。MMT在干燥条件下与AFB1间主要以离子偶极相互作用或交换阳离子/羰基氧配位结合,湿润条件下主要以交换阳离子水化膜和羰基间形成氢键结合[7]。Seeling等对体外瘤胃微生物静态培养表明,随AFB1浓度增加,氨氮(NH3-H)、挥发性脂肪酸(VFA)浓度及甲烷产量下降,且抑制羧甲基纤维素酶和微晶纤维素酶活性[8-10]。除pH、NH3-H、VFA等外,微量元素通过影响瘤胃微生物代谢与发酵性能关系密切[11]。有关吸附剂及AFB1对微量元素影响,朱金林等研究表明,不同吸附剂对微量元素具有不同程度吸附作用,仅见硒(Se)对其AFB1毒性具有缓解作用[12-14]。目前研究多基于体外试验,涉及瘤胃氨氮(NH3-H)、挥发性脂肪酸(VFA)及纤维素酶活性等报道较少[15]。另外,Kutz等吸附剂研究表明,水合铝硅酸钙钠(HSCAS)可降低乳中黄曲霉毒素M1(Aflatoxins M1,AFM1)转化率,YCW物可降低机体对AFB1吸收[16-17]。本研究以牦牛为试验对象,在饲料中添加不同水平AFB1及3种吸附剂处理:MMT、YCW、MMT+YCW,分析AFB1和吸附剂对牦牛瘤胃发酵性能影响。旨为AFB1影响瘤胃性能相关研究积累资料,为反刍动物饲料安全和吸附剂应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

主要仪器:pH计8362sc(购自美国哈希公司);漩涡振荡器XH-B(购自上海汗诺仪器有限公司);紫外可见分光光度计UV-9000S(购自上海元析仪器有限公司);气相色谱仪LC-20A(购自日本岛津仪器公司);超声波细胞破碎仪JY92-IIN(购自宁波新芝生物科技股份有限公司);恒温水浴摇床WHY-2A(购自常州市华怡仪器制造有限公司);iCAP6000全谱直读型台式ICP光谱仪(购自美国Thermo Fisher Scientific Inc.公司)。

安全预评价是在工程建设前对系统进行的安全预测,是在未获取系统运行数据的情况下,对系统安全性进行预风险评价的行为。针对轨道交通信号系统的安全预评价更是体现了轨道交通“安全第一,预防为主”的方针,对提高轨道交通运营的安全性有很大作用[4-5]。

主要试剂:AFB1标准品(99.5%),购自以色列FERMENTEK公司;蒙脱石(>95%),购自赤峰和明生化有限公司;酵母细胞壁提取物(甘露寡糖≥20%),购自安琪酵母股份有限公司;L-乳酸(≥98%)、偏磷酸(≥98%)、对羟基联苯(≥99%)、微晶纤维素(≥99%)、羧甲基纤维素钠(≥99%)、水杨苷(≥98%)、木聚糖(≥95%)、浓硝酸(≥68%)等,购自上海瀚思化工有限公司。

1.2 动物分组与处理

2017年9月在四川省阿坝藏族羌族自治州茂县茂兴牦牛养殖场选择16头健康、发育正常,36月龄公牦牛,平均体重为195.8 kg。试验牦牛饲养管理条件一致,自由采食和饮水。日粮精粗比1∶4,精料为豆粕(40%)和玉米粉(60%)。试验采用2因素4水平完全正交试验设计法(见表1),对AFB1与吸附剂处理作主效应方差分析,AFB1水平:A(20 μg·kg-1)、B(40 μg·kg-1),C(60 μg·kg-1)、对照组,吸附剂处理:Ⅰ(MMT 50 g·头-1·d-1)、Ⅱ(YCW 50 g·头-1·d-1)、Ⅲ(MMT 25 g·头-1·d-1+YCW 25 g·头-1·d-1)、对照组。投喂7 d。每天6:00,18:00两次饲喂。每日6:00先将AFB1和吸附剂掺入一小撮精料中,混匀,待牦牛全部采食后,投喂剩余饲料。

对于我们所选取的SPP频率,金属电容率εⅡ的虚部εⅡim远小于实部εⅡre,故上述计算中忽略了εⅡim,所以上述结果是忽略了衰减的近似结果.然而,由于金属损耗造成的衰减对实际应用有影响,我们以一阶模为例对衰减长度做一个估算.在求解SPP场量时已经解出了金属层中的径向波矢kⅡ=ikⅡim,因此,当εⅡ为复数时,根据β2,可以求解出β′=(3 910 192.273+i1 282.726 540) cm-1.由此可知,SPP的传播长度约为8 μm,即当SPP传播约8 μm后,振幅衰减至这可以满足实际应用上的要求.

表1 2因素4水平完全正交试验设计 Table 1 Two factors and four levels complete orthogonal design

注:括号内0为对照,Ⅰ为MMT(50 g·头-1·d-1);Ⅱ为YCW(50 g·头-1·d-1);Ⅲ为Ⅰ+ Ⅱ(MMT 25 g·头-1·d-1+YCW 25 g·头-1·d-1)。 Note:0 in parentheses is contrast,Ⅰ is MMT(50 g·head-1·d-1),Ⅱ is YCW(50 g·head-1·d-1), Ⅲ isⅠ+Ⅱ (MMT 25 g·head-1·d-1,25 g·head-1·d-1).

黄曲霉毒素B1(μg·kg-1)AFB1 0 20 40 60牛号#(吸附剂处理)Number of yaks#(adsorbents treatments)1#(0),2#(Ⅰ),3#(Ⅱ),4#(Ⅲ)5#(0),6#(Ⅰ),7#(Ⅱ),8#(Ⅲ)9#(0),10#(Ⅰ),11#(Ⅱ),12#(Ⅲ)13(0),14#(Ⅰ),15#(Ⅱ),16#(Ⅲ)

1.3 样品采集与制备

于第8天采集瘤胃液,饲喂后2 h,用负压采集器,经导管通过口腔食道,深入到瘤胃内中部,为防止唾液污染,弃去前一部分,采集瘤胃液约100 mL。一部分样品经过4层纱布过滤,立即测定pH,分装-72°C保存,用于NH3-N、VFA浓度测定;另一部分样品不过滤,直接分装-72°C保存,用于微生物蛋白(MCP)、纤维素酶活性(微晶纤维素酶、羧甲基纤维素酶、纤维二糖酶和木聚糖酶)测定。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 瘤胃发酵性能指标测定

优化对羟基联苯法定量测定乳酸浓度,参照文献[18];比色法测定NH3-N浓度,参照文献[19];气相色谱法外标法测定VFA浓度,嘌呤法测定MCP浓度,参照文献[20];纤维降解酶活性测定参照文献[21]。

宝宝总是率性而为,想怎么做就怎么做。那么,面对一些生活常规的事,宝宝不愿意去做时,你该怎么办?例如:该吃饭的时候不好好吃饭、不愿意洗澡或不让父母洗头发、睡觉时间到了却坚持要玩这个玩那个。

取过滤瘤胃液5 mL于洁净三角瓶中,加入约100 mL浓硝酸。先将电热板温度调至200℃低温消解,待达到硝酸分解温度后,将电热板升温至400℃。加热期间瓶中液体低于20 mL时,可加入适量浓硝酸。待瓶内液体澄清,所剩液体约5 mL时,取下冷却,用10%硝酸于10 mL定容管中定容,收集滤液测定ICP-OES。

1.5 数据处理

用SPSS作2因素4水平方差分析,估计因子效应,用LSD作行多重比较。结果采用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 AFB1对瘤胃发酵性能影响

由表2可知,AFB1显著降低瘤胃pH、NH3-H、总VFA、乙酸、丙酸戊酸浓度、微晶纤维素酶、纤维二糖酶、木聚糖酶活性(P<0.01或P<0.05)。丁酸、MCP、乳酸浓度浓度、羧甲基纤维素酶活性随AFB1浓度升高而降低(P>0.05)。AFB1在60 μg·kg-1水平下,纤维二糖酶活性显著低于对照组(P<0.05),表明当 AFB1浓度达 60 μg·kg-1时,对该指标影响具有统计学意义,为最低危害浓度;在40、60 μg·kg-1水平下,木聚糖酶活性显著低于对照组(P<0.05),表明当AFB1浓度达到40 μg·kg-1时,对该指标影响具有统计学意义,为最低危害浓度。

混合处理组(MMT+YCW)效果大于对照组和MMT组,但小于YCW组。

具体包含农业投入品的不当应用,如未遵循科学的用药间隔期;也包含农产品输送、销售等环节的各类化学性、生物性污染,进而导致农产品质量安全效率下降,影响社会公众身体健康。为此,有关人员需做好农产品质量安全及预警工作,保证现代社会持续稳定发展。

2.2 AFB1对瘤胃液微量元素含量影响

由表3可知,随AFB1水平升高,瘤胃液Fe、Cu、Zn、Mn、Se含量极显著或显著降低(P<0.01或P<0.05)。

表2 AFB1对瘤胃发酵性能影响 Table 2 Effect of AFB1 on the rumen fermentation performance

注:同行大写字母不同,表示差异极显著(P<0.01),小写字母不同,表示组间差异显著(P<0.05)。下同。 Note:Different capitals in the same line show that the difference is extremely significant(P<0.01),and different lowercase show that the difference is significant(P<0.05).The same as below.

AFB1 A B C pH氨氮(mg·dL-1)NH3-H总挥发性性脂肪酸(mmol·L-1)VFA乙酸(mmol·L-1)Acetate丙酸(mmol·L-1)Propionate丁酸(mmol·L-1)Butyrate戊酸(mmol·L-1)Valerate乙丙比Acetate/Propionate微晶纤维素酶(U)Avicelase羧甲基纤维素酶(U)CMCase纤维二糖酶(U)Cellorbiase木聚糖酶(U)Xylanese乳酸(mg·100mL-1)Lactate微生物蛋白(mg·mL-1)MCP对照Control 6.25±0.50Aa 8.96±0.51Aa 97.60±1.73Aa 61.26±0.85Aa 18.65±0.87Aa 16.96±0.90a 0.73±0.08Aa 3.29±0.13Bb 1.38±0.27Aa 1.35±0.39a 0.86±0.11a 0.88±0.32a 9.61±2.88a 2.71±1.24a 5.83±0.16ab 7.22±0.58B 96.85±1.75Aa 61.10±0.75Aa 18.29±0.73a 16.81±0.27a 0.65±0.02Bb 3.34±0.09b 1.03±0.09b 1.24±0.41a 0.76±0.10ab 0.56±0.18ab 11.30±4.04a 2.62±0.65a 5.65±0.12Bb 6.89±0.21Bb 94.49±1.55b 59.98±0.62b 17.19±0.63b 16.74±0.31a 0.59±0.03Bb 3.49±0.09a 0.78±0.11bc 1.23±0.25a 0.7±0.12ab 0.51±0.17b 12.26±4.26a 2.36±0.77a 5.51±0.20Bb 6.77±0.46Bb 93.14±1.60Bb 59.24±0.51Bb 16.77±0.96Bb 16.66±0.31a 0.47±0.05C 3.54±0.13Aa 0.73±0.18Cc 1.22±0.47a 0.56±0.28b 0.46±0.15b 14.56±3.24a 2.12±1.12a

表3 AFB1对微量元素影响 Table 3 Effect of AFB1 on trace elements (mg·L-1)

AFB1 A B C铁Fe铜Cu锌Zn锰Mn硒Se对照Control 7.75±1.57A 1.07±0.92A 4.18±1.11Aa 0.72±0.16A 0.09±0.01A 4.34±0.67B 0.46±0.03B 2.70±0.20Bb 0.42±0.05B 0.05±0.01Bb 3.15±0.07C 0.38±0.35B 2.17±0.22Bc 0.30±0.03B 0.04±0.01b 2.54±0.48C 0.28±0.07B 1.51±0.31Bc 0.17±0.06B 0.02±0.01b

2.3 吸附剂对瘤胃发酵性能影响

由表4可知,3种吸附剂处理均不同程度降低乙丙比和提高总VFA、乙酸、丙酸、丁酸MCP浓度、羧甲基纤维素酶活性,效应顺序为Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ,但仅见YCW具有统计学意义(P<0.01或P<0.05)。

本研究提示心脉隆注射液通过抑制促炎因水平,和提升抗炎性因子水平的两种途径,降低了肺心病心力衰竭病人的炎症免疫反应水平,有效治疗心衰同时抑制炎症反应,使其有可能降低心衰短期内的反复出现。

社会责任意识的形成需要教师在日常生物教学中就有意识的搜集相关材料对学生进行渗透内化。如社会热点转基因食品,培养学生关注生物技术的应用;如科学家袁隆平的贡献,培养学生社会责任意识;再如以食物保存方法为内容,培养学生应用所学知识解决现实生活问题的能力。

2.4 吸附剂对瘤胃液微量元素影响

由表5可知,3种吸附剂处理均不同程度降低Fe、Cu、Zn、Mn、Se含量(P>0.05),其降低程度由高到低为Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ。

表4 吸附剂对瘤胃发酵性能影响 Table 4 Effects of adsorbents on the rumen fermentation performance

吸附剂Adsorbents对照Control ⅠⅡⅢpH氨氮(mg·dL-1)NH3-H总挥发性性脂肪酸(mmol·L-1)VFA乙酸(mmol·L-1)Acetate丙酸(mmol·L-1)Propionate丁酸(mmol·L-1)Butyrate戊酸(mmol·L-1)Valerate乙丙比Acetate/Propionate微晶纤维素酶(U)Avicelase羧甲基纤维素酶(U)CMCase纤维二糖酶(U)Cellorbiase木聚糖酶(U)Xylanese乳酸(mg·100mL-1)Lactate微生物蛋白(mg·mL-1)MCP 5.62±0.29a 7.04±1.09a 93.56±1.86b 59.64±0.79b 16.79±0.70b 16.56±0.32Bb 0.57±0.12a 3.56±0.10a 0.93±0.19a 0.95±0.16Bc 0.67±0.24a 0.45±0.10a 13.70±4.49a 1.77±0.45b 15.75±0.09a 7.37±1.07a 95.12±2.18ab 60.19±0.86ab 17.60±1.11ab 16.74±0.16b 0.59±0.10a 3.43±0.17ab 0.96±0.52a 1.10±0.18B 0.70±0.05a 0.60±0.27a 13.02±4.74a 2.36±1.15ab 6.08±0.60a 7.93±1.21a 97.53±2.06a 61.25±1.13a 18.54±0.82a 17.08±0.10Aa 0.66±0.13a 3.31±0.09b 1.06±0.36a 1.77±0.18Aa 0.76±0.18a 0.70±0.09a 8.98±1.06a 3.07±0.81a 5.79±0.37a 7.50±0.83a 95.88±2.18ab 60.50±1.07ab 17.96±0.94ab 16.80±0.16ab 0.62±0.11a 3.38±0.12ab 0.97±0.16a 1.24±0.12B 0.72±0.29a 0.67±0.44a 12.03±3.04a 2.62±0.85ab

表5 吸附剂对微量元素影响 Table 5 Effects of adsorbents on trace elements(mg·L-1)

吸附剂Adsorbents铁Fe铜Cu锌Zn锰Mn硒Se对照Control 5.32±3.16 0.92±0.19 3.18±1.74 0.49±0.32 0.06±0.03ⅠⅡⅢ3.67±1.76 0.36±0.15 2.17±0.96 0.34±0.22 0.04±0.01 4.57±2.32 0.49±0.20 2.75±0.92 0.40±0.20 0.05±0.02 4.20±2.12 0.42±0.12 2.44±0.80 0.73±0.20 0.05±0.02

3 讨 论

3.1 AFB1对瘤胃发酵性能影响

对照组pH为6.25,处于正常范围[22]。处理组为5.51~5.83。Mould等研究指出,当pH≤6.0时,纤维降解菌活性完全受抑制[23]。显示牦牛瘤胃纤维降解受AFB1影响。齐琪基于瘤胃微生物体外培养,发现AFB1对羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶和纤维分解菌酶活性有抑制作用[10]。本研究结果与体外试验报道结果一致,表明AFB1降低牦牛瘤胃pH同时影响瘤胃纤维降解作用。对照组NH3-H浓度为8.96 mg·dL-1,处于正常范围,处理组为6.77~7.22 mg·dL-1,低于正常范围[24]。由于NH3-H浓度与蛋白利用率有关,表明AFB1影响牦牛蛋白利用率。Dengler等VFA转运的分子机制研究认为,VFA与组织新陈代谢有关[25],Jiang等通过瘤胃微生物体外静态培养,发现AFB1浓度升高,总VFA、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸浓度下降[26],本试验结果与其相符,因此验证体内试验与体外试验结果一致,显示牦牛新陈代谢受到AFB1抑制。Mojtahedi等通过体外发酵试验,发现在含有AFB1培养基中,干物质消化率显著降低[27-28]。Burmeister等采用主要成分为AFB1的霉菌毒素(AFs)粗提物,研究微生物对该粗提物敏感性,发现与MCP合成相关芽孢杆菌、梭菌和链霉菌受抑制[29],与本研究AFB1影响MCP结果一致。目前未见AFB1对瘤胃乳酸浓度影响报道,但瘤胃乳酸浓度过高可引起动物急性酸中毒,还可导致动物出现瘤胃炎和肝水肿等疾病[30-32]。本研究发现AFB1影响乳酸代谢,可能引起牦牛酸中毒或发生瘤胃及肝脏疾病风险。目前未见AFB1对微量元素影响相关研究,Se可以降低AFB1对动物毒性,但作用机制尚不明确[13-14]。本研究AFB1降低瘤胃液Se、Fe、Cu、Zn、Mn含量(P>0.05),推测Se等微量元素与AFB1存在与吸附剂类似结合作用,可能在动物体内与AFB1结合排出体外,降低瘤胃液中微量元素含量。

3.2 吸附剂对发酵性能影响

本研究通过测定瘤胃发酵性能等相关指标分析MMT和YCW对AFB1吸附效果,表明两种吸附剂具有较好作用。MMT属硅铝酸盐类吸附剂,可以吸水膨胀形成触变凝胶体,具有离子交换能力,且可以调节瘤胃微生物发酵。在饲料中添加硅铝酸盐类钠基膨润土,可使总VFA浓度升高[33-35]。本研究MMT提高总VFA浓度与其吸附作用和对瘤胃微生物调节作用有关。针对YCW吸附作用研究,Ehrlich等认为特殊键结方式和分子氢键使YCW中β-葡聚糖呈螺旋结构可与多种霉菌毒素形成互补构造,通过肠道排出动物体外[35-37]。同时,YCW中甘露寡糖(MOS)具有改善瘤胃菌群结构和内环境功能作用。陈志龙等研究表明,日粮中添加MOS显著提高瘤胃中原虫、真菌数量,提高VFA、MCP浓度[5-6]。本研究显示YCW效果优于MMT,可能因YCW在吸附AFB1同时,叠加其结构中MOS对瘤胃菌群结构有益生理效应。朱金林等研究表明,吸附剂可以吸附Cu、Fe、Mn、Zn等微量元素,其中无机类吸附剂吸附效果显著高于有机类[12]。本研究3种吸附剂处理均降低微量元素含量,且MMT效应大于YCW,吸附剂虽可抑制AFB1毒性,同时也吸附动物所需微量元素,影响机体对微量元素利用。因此,生产上应用吸附剂的同时,还应考虑补充微量元素。由于YCW对AFB1吸附作用大于MMT,但对微量元素吸附作用小于MMT,说明YCW综合效果较优。

本研究中,当 AFB1 浓度为 20 μg·kg-1时,NH3-H、戊酸浓度及微晶纤维素酶活性差异显著(P<0.05),因此有必要在20 μg·kg-1以下范围设置浓度梯度试验,确定最低危害浓度。此外,目前尚未见吸附剂最优剂量报道。本研究仅采用产品推荐剂量,应通过两种吸附剂浓度梯度试验确定MMT与YCW最优剂量;MMT+YCW处理组结果尚不能说明是否存在协同效应,可能与未设置吸附剂浓度梯度有关。

(1)The path gains ck;l(t),k=1;2;...;K,l= 1;2;...;Lk,t=1;2;...;T,are assumed as temporally independent and Identically Distributed(i.i.d.)Gaussian random variables,whose covariance is

4 结论

AFB1对牦牛瘤胃发酵具有负面影响,且浓度越高,影响越大;AFB1可降低瘤胃液微量元素含量;3种吸附剂处理均可抑制AFB1对牦牛瘤胃微生物毒性,其中YCW效果较优。

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其他指标测定:采用钒钼黄比色法测定植株全磷含量[18]。磷积累量 = 植株全磷量 × 植株干重;磷利用效率 = 植株干重 /磷积累量。

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图4为在纯水饱和状态下不同掺砂率混合物的剪应力与位移关系.由图可知,纯膨润土出现了应变软化现象,而掺砂混合物只有应变硬化现象;纯膨润土的抗剪应力大于掺砂混合物的抗剪应力,并且掺砂率越高,抗剪应力越小.当剪切位移达到5 mm时,纯膨润土强度与掺砂混合物强度几乎相等.

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教师的培养和指导可以使自主学习能力得到增强,因此教师要把自己变为顾问和指导者,帮助学生建立正确的英语语法学习方式,让学生主动地学习。表现性目标和认知性目标是现代自主学习理论的主张,迈开自主学习的第一步是鼓励学生制定表现性目标,目标的设定是为了使学生作为学习的主体,进而积极地参与学习活动。

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关于旌义坊主人,据蒲塘村《徐氏宗谱》记载,蒲塘徐氏第十四代在元代第一次分房,形成了玉、莹、良、方四大房,第十七代在明代永乐年间第二次分房,各大房均分出小房,但只有方房分出的孺一公、孺二公、孺三公、孺四公四小房发展的规模较大,从此蒲塘徐氏七房分立,其中孺一公就是旌义坊徐积善的父亲。

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1.4.2 瘤胃液微量元素的测定

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再说,我之所以认为微小说《等》的表达技巧十分贴切,是因为创作者在作品中采用了一种以“乐景写哀情”的手法,强化了作品的思想性和感染力,突出并深化了作品主题。

“车载斗量”意思是用车载,用斗量。形容数量很多。“车”和“斗”在这里都是名词作状语,表示工具、方法,“用车”“用斗”。用法与之类似的还有“管窥蠡测”中的“管”和“蠡”,这里的名词表示行为动作所用的工具。

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李子谦,文勇立,齐沛森,安雅静,李铸,艾鷖,赵佳琦,李强,安德科
《东北农业大学学报》2018年第04期文献

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