納米科技是當代科技前沿。當物質小到1-100nm時,由于其小尺寸效應、量子效應及巨大的表面和界面效應,物質的很多性能將發生變化,呈現出許多既不同于宏觀物體,也不同于單個孤立原子的奇異現象。納米顆粒效應引起了人們普遍的關注。由于顆粒尺寸小,具有巨大的比表面積,且表面所占的體積百分數大,表面的鍵態和電子態與顆粒內部不同,表面原子配位不全等,使顆粒表面的活性位置大大增加,產生了非常規的表面吸附等許多特殊性質,已在許多領域展示出廣闊的應用前景,成為科學研究的一個重要的前沿領域。我們推測納米尺度微粒的這些特性亦能產生顯著的生物學效應,于是在四年前開始針對動物產品安全性率先在這個領域進行研究,尋找突破口,迄今已取得了一些突破性進展,研發了系列納米飼料添加劑,為從根本上解決困擾動物產品安全性開辟了有效的新途徑。
(一)納米級殺菌、保健飼料添加劑-載銅硅酸鹽納米微粒(CSN)
1、CSN的表征及對及其對肉雞應用效果的機理研究
我們采用納米科技,構建出載銅硅酸鹽納米微粒(CSN)。通過對CSN表征和體內外系列試驗,研究CSN的
特性及其在肉雞上使用效果的機理。結果表明:CSN的粒徑在100nm以內,它的比表面積和孔體積要大
大高于載銅硅酸鹽微米粉體(CSP),因而具有極強的物理吸附能力。所載銅主要是以水合或復合陽離子
的形式,以離子交換的方式進入硅酸鹽晶格層間,還有少量銅以化學吸附的形式進入硅酸鹽微孔中。
與非載銅的硅酸鹽納米微粒(LSN)相比,CSN的外比表面積、孔體積和孔徑增大,而總比表面積、微孔
比表面積、微孔體積則減小。總比表面積的下降說明了所載銅可降低硅酸鹽的物理吸附能力。另外,
CSN的總電荷密度、層間電荷、端面電荷和Zeta電位的絕對值均低于LSN,意味著所載銅可降低硅酸鹽
所帶負電荷的密度,這有助于CSN與細菌間的靜電吸附作用。
硅酸鹽經納米粒徑化后,無論載銅與否,其吸附亞甲基藍的能力均得到大幅度增加。然而,與LSN相比
,CSN的吸附能力略有下降;溫度、介質pH值和離子強度對LSN和CSN吸附性能均有不同程度的影響;載
銅前后硅酸鹽納米微粒吸附亞甲基藍的行為不符合Freundlich等溫式,但可用Langmuir或BET等溫方程
來描述,其吸附過程均為熱力學自發過程。
體外抑菌試驗結果表明,CSN對大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌和金黃色葡萄球菌均有較強的殺滅作用,而
且抑菌活性要大大高于CSP,但未發現LSN有抗菌作用。CSN的抗菌機理是基于納米硅酸鹽的吸附性能和
Cu2+的殺菌活性,更重要的是,CSN還能使細菌細胞壁破裂,細菌內容物外泄而死亡。
以肉雞腸粘液糖蛋白為試驗模型,發現CSN對病原菌粘附糖蛋白的阻斷作用要明顯大于其對益生菌的阻
斷效果,其中對病原菌粘附的阻斷率為63.37%~ 78.67%,而對益生菌粘附的阻斷率為22.60%~40.65%。
以1日齡AA商品代混合雛雞為試驗動物,飼喂含1~2g/kg CSN的玉米-豆粕型日糧42天,發現CSN具有明
顯促生長和改善飼料利用效率的作用。進一步研究得知,CSN可使腸道大腸桿菌、沙門氏菌和產氣莢膜
梭菌數減少,但總需氧菌、總厭氧菌、乳酸桿菌、雙歧桿菌數未發生明顯變化。CSN能有效抑制腸道β
-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酸酶的活性,提高腸道丙酸和乳酸濃度,降低異丁酸濃度。CSN能改善小腸
絨毛高度和絨毛密度,提高小腸粘膜麥芽糖酶、氨基肽酶N和堿性磷酸酶的活性,使飼料干物質、粗蛋
白、粗脂肪等養分的表觀消化率得以提高。
以雞腸上皮細胞(IEC)原代培養為實驗模型,發現CSN能促進IEC的生長與增殖,提高細胞微絨毛堿性磷
酸酶活性,促進損傷后細胞的遷移。提示CSN改善腸粘膜的另一機理是促進了損傷腸粘膜的快速更新和
修復。
綜上所述,CSN具有抗生素作用,能有效抑制腸道病原菌的生長與繁殖。同時CSN還能阻斷細菌與腸粘
液糖蛋白的粘附,保護腸粘膜免受病原菌及其代謝毒素的侵襲,并促進已損傷腸粘膜快速修復。這樣
使腸粘膜始終處于健康狀態,有助于飼料養分的消化與吸收。
2、CSN對斷奶仔豬腸道病原菌吸附、殺菌機理的研究
采用Caco-2細胞模型,體外首先研究了仔豬腸道四種細菌大腸桿菌K88(E. coli K88)、豬霍亂沙門
氏菌(S. choleraesuis)、嗜酸乳桿菌(L. acidophilus)和兩歧雙歧桿菌(B. bifidum)粘附細胞
的基本特點及影響因素;進而研究了加入不同濃度的LSN和CSN對Caco-2細胞的影響、對這四種細菌粘
附和入侵腸上皮細胞的影響以及對腸粘膜形態的影響。
體外還將LSN及CSN對四種細菌的吸附和殺菌能力進行了研究。吸附試驗中,首先對材料進行了表征,
進而研究了在不同時間、不同粒徑、不同pH、不同離子強度、不同溫度和不同礦物/細菌質量比的條件
下,對四種細菌吸附性能的影響并進行機理探討。
殺菌試驗中,采用最小抑菌濃度法(MIC)、“halo”試驗法及改良的振蕩瓶法在不同時間、不同濃度
、不同粒徑及不同溫度下的CSN對四種細菌的體外殺菌效果做了定性和定量研究,并通過對細菌細胞壁
、K+外流、細菌胞內酶、細菌呼吸代謝、有無光照以及銅離子釋放量的影響探討其殺菌機理。
飼養試驗中,以28±2日齡斷奶“杜長大”三元雜交仔豬為試驗對象,研究了添加0.2%和0.3% CSN、
250mg/kg硫酸銅及100mg/kg金霉素對斷奶仔豬生長性能、腹瀉率、腸道微生物菌群、十二指腸及胰臟
消化酶、空腸粘膜二糖酶活性以及小腸粘膜形態結構幾方面的影響,并對其作用機理初步進行探討。
選擇160頭健康“杜長大”三元雜交仔豬(初重7.5±0.3kg)按試驗要求分為5組(含一個基礎日糧組
),每組4個重復,每個重復8頭(公母各半)。預飼期7天,正式期45天。飼養試驗結束后,每組各選
體重相近的豬8頭(公母各半),共40頭,按常規方法屠宰,取相關內容物、血清和組織樣品進行腸道
微生物菌群、消化酶和粘膜二糖酶活性、小腸粘膜形態結構以及銅、鐵、鋅含量的測定。主要研究結
果如下:
(1). 細胞培養試驗表明,病原菌E. coli K88、S. choleraesuis對細胞的粘附能力分別為12.2%,
11.7%;有益菌L. acidophilus和B. bifidum對細胞的粘附能力分別為15.6%和17.7%,可見病原菌對細
胞的粘附能力明顯低于有益菌(P<0.05)。當E. coli K88和S. choleraesuis粘附細胞時,可使細胞
存活率降低,增殖受阻(P<0.01)。而L. acidophilus和B. bifidum粘附細胞時,細胞存活率不受影
響,使細胞增殖率明顯提高(P<0.01)。
(2).通過細胞毒性試驗研究結果表明,LSN為1g/L,CSN為0.02g/L時的濃度是細胞的生長的最適濃
度。也暗示了納米微粒與細胞具有生物相溶性。
(3).E. coli K88和S. choleraesuis粘附Caco-2細胞后,檢測到LDH從細胞內大量釋放出來,ALP含
量明顯降低。而L. acidophilus和B. bifidum粘附細胞后,細胞LDH與對照組相比,差異不顯著(P>0
.05),ALP含量明顯升高。
(4).用1g/L LSN和0.02g/L CSN處理過的Caco-2細胞,對E. coli K88和S. choleraesuis的粘附數
量明顯增加(P<0.05);對L. acidophilus和B. bifidum的粘附能力明顯下降(P<0.01)。兩種納米
微粒均可明顯抑制四種細菌侵入到Caco-2細胞中的數量(P<0.01)。提示LSN和CSN可作為消化道粘膜
保護劑。
(5).E. coli K88和S. choleraesuis與Caco-2細胞作用后,再加入LSN和 CSN可阻止3h內細菌粘附
細胞所導致的LDH的釋放,但隨細菌粘附時間延長,LSN和CSN不能阻止LDH的釋放。提示LSN和CSN對受
損傷的細胞具有一定的修復作用。
(6).體外細菌吸附試驗表明,LSN對細菌吸附達平衡所用的時間是60min,CSN是120min。隨粒徑的
減小、礦物/細菌質量比的增加、離子強度的降低,吸附率明顯增大。當pH=5.8時,細菌吸附到CSN上
的吸附率最低。而隨著pH增大,細菌吸附到LSN上的吸附率逐漸減小。在掃描電子顯微鏡和原子力顯微
鏡圖片也明顯可見E. coli K88和S. choleraesuis吸附在LSN及CSN周圍;而L. acidophilus和B.
bifidum很少吸附在CSN的周圍。兩種納米材料對病原菌的吸附能力顯著高于兩種有益菌(P<0.01)。
而且改性后的CSN對病原菌的吸附能力顯著高于LSN(P<0.01);對有益菌的吸附能力明顯小于LSN(
P<0.01)。
(7).通過對兩種納米材料和四種細菌ξ電勢的測定表明,它們隨溶液pH和離子強度的變化而改變。
隨pH的升高,CSN的ξ電勢隨之升高,并由負值轉為正值,等電點為5.8。其余的ξ電勢均隨pH的升高
而降低。隨溶液離子強度的增加,ξ電勢均增大。CSN的ξ電勢顯著高于LSN。有益菌的ξ電勢顯著高
于病原菌(P<0.01)。本研究也表明,有益菌的疏水性顯著高于病原菌(P<0.01)。吸附機理可用ξ
電勢、疏水作用力和表面絡合模式共同來解釋細菌與納米微粒之間的吸附作用。
(8).體外殺菌試驗表明,LSN本身不具有殺菌、抑菌功能;但將具有殺菌、抑菌功能的金屬Cu2+離
子交換到層間晶格內,構建出的CSN具有強大的殺滅病原菌的功能。隨Cu2+濃度的增加,殺菌效果增強
。對E. coli K88和S. choleraesuis的MIC分別為64μg/ml,128μg/ml;對L. acidophilus和B.
bifidum的MIC分別為1024μg/ml,1024μg/ml,可見,對病原菌的殺菌效果顯著優于有益菌。而且CSN
中的Cu2+離子在殺菌過程中具有緩釋作用,可在較長的時間內保持某一殺菌濃度,從而達到長時間的
殺菌效果。研究表明,CSN的殺菌機理與兩方面因素有關。一方面是由于LSN搭載Cu2+后表面正電性增
強,能從介質中大量吸附表面帶負電荷的細菌;另一方面,CSN釋放的Cu2+對細菌具有直接殺滅作用,
而不是先進入介質再作用于細菌,也就是說,CSN表面的有效銅離子濃度,大大高于它在介質中的實際
濃度。它的殺菌效能是靜電吸附和Cu2+直接殺滅綜合作用的結果。
(9).飼養試驗結果顯示,飼糧中添加0.2% CSN對斷奶仔豬的促生長效果與金霉素和高銅日糧相比,
差異不顯著(P>0.05)。添加0.3% CSN對斷奶仔豬的促生長效果與金霉素和高銅日糧相比,差異顯著
(P<0.05)。添加0.2%和0.3% CSN日增重與對照組相比,分別提高了20.7%和33.9%。與金霉素組相比
,添加0.3% CSN的日增重提高了13.7%,差異顯著(P<0.05)。日糧中添加0.2%和0.3% CSN,顯著降低
了仔豬腹瀉率,分別比對照組降低了57.1%和72.0%(P<0.01)。
(10).腸道菌群分析結果表明,添加0.2%和0.3% CSN的組使仔豬腸道雙歧桿菌和乳酸菌的數量有增
高的趨勢;顯著降低了大腸桿菌和沙門氏菌的數量(P<0.01)。顯著降低各腸段內容物pH值。
(11).內臟器官、血清、膽汁、腦、糞中微量元素Cu測定結果表明,添加0.2%和0.3% CSN的組對仔
豬肝銅、腎銅、膽汁銅及糞便銅的濃度與對照組相比,差異均不顯著(P>0.05)。與高銅組相比,差
異極顯著(P<0.01)。血清銅含量和腦銅含量明顯升高,與對照組相比,差異極顯著(P<0.01)。
(12).斷奶仔豬十二指腸內容物消化酶、胰臟消化酶以及空腸粘膜二糖酶活性研究表明,添加0.2%
和0.3% CSN均可使十二指腸內容物脂肪酶、空腸粘膜二糖酶(蔗糖酶、乳糖酶和麥芽糖酶)活性顯著
增加(P<0.05)。對其它酶和胰臟消化酶的活性并未產生影響。
(13).斷奶仔豬小腸粘膜形態結構研究表明,日糧中添加0.2%和0.3% CSN均顯著改善了十二指腸、
空腸和回腸的粘膜形態結構,使絨毛及微絨毛長度變長(P<0.01),腺窩深度變淺(P<0.01)。絨毛
高度與隱窩深度比值升高。
總之,體內外一系列研究結果均表明,(1)CSN具有強烈的吸附和殺滅腸道病原菌的能力,對有益菌
的生長無不良影響,而且具有保護和修復腸粘膜的功能。(2)日糧中添加CSN可明顯改善仔豬生長和
腸道微生態,明顯提高十二指腸脂肪酶和粘膜二糖酶的活性,顯著改善了小腸粘膜的形態結構。(3)
CSN作為一種新型保健、促生長的納米飼料添加劑,具有抗菌效果好、緩釋性好、安全性高、不產生耐
藥性,不存在組織殘留等問題,不會危害人類健康和環境等優點,因而是替代抗生素的理想添加劑,
必將在畜牧業生產中具有廣泛的應用前景。
(二)降低動物產品中有毒有害物質殘留的系列吸附添加劑
重金屬、霉菌毒素、農藥等有毒有害物質不僅危害養殖業,而且還通過食物鏈在動物產品中殘留,直
接危害人體健康,并已成為我國動物產品出口創匯的瓶頸。我們針對當前飼料污染嚴重的條件下如何
生產綠色動物產品的難題,在納米科技平臺,根據不同重金屬、霉菌毒素、農藥的理化特性和結構特
異性,從空穴孔道尺寸、靜電特性、疏水性、離子交換特性、空間結構等方面著手,通過優化設計,
分別構建了對不同重金屬、黃曲霉毒素、農藥具有選擇性、穩定吸附的系列納米級吸附添加劑,阻止
其通過吸收途徑進入動物體內而污染動物產品,生產符合國際上高標準的安全動物產品,并探討系列
吸附添加劑的作用機理,為其生產應用提供科學依據。通過近四年的科研攻關,獲得如下結果:
1、PBAN
(1、創制了粒徑為50-80nm,選擇性高效吸附鉛的納米飼料添加劑PBAN。Pb2+離子濃度為100mg/L的
溶液100mL,pH 3.0條件下,加入PBAN 0.1g,60~90 min內基本完成飽和吸附,吸附率達99.4%。
(2)、以“杜長加”三元雜交商品肥育豬為對象,研究了其對豬日糧中鉛的吸附效果以及使豬機體免
受鉛毒害的作用,結果如下:
①組織器官中鉛殘留量測定顯示,飼喂生產用日糧(實測鉛含量12mg/kg),肥育豬肌肉、肝臟、腎臟
鉛含量分別為1.96、3.47、3.60mg/kg,分別是歐盟殘留限量標準的19.6倍、7.0倍、7.2倍(歐盟殘留
限量標準規定肌肉、肝臟、腎臟鉛含量分別低于0.1 、0.5、0.5 mg/kg),添加 0.5%PBAN,肥育豬肌
肉、肝臟、腎臟鉛含量分別為0.06、0.38、0.47mg/kg,完全達到歐盟殘留限量標準,分別是歐盟殘留
限量標準的60%、76%、94%;飼喂鉛嚴重污染日糧(生產用日糧+ 10mg/kg 鉛),肥育豬肌肉、肝臟、
腎臟鉛含量分別是歐盟殘留限量標準的27.3倍、11.8倍、13.1倍,添加 0.5%PBAN,肥育豬肌肉、肝
臟、腎臟鉛分別顯著下降了93.04%(P<0.01)、89.05%(P<0.01)和86.94%(P<0.01)。
②鉛的排泄分析顯示,生產用日糧添加0.5%PBAN,使糞便中鉛含量比提高了200%(P<0.01),鉛嚴重污
染日糧添加0.5%PBAN,糞鉛含量提高了261.75%(P<0.01);尿鉛含量無顯著變化顯著(P>0.05)。
③肉色測定表明:生產用日糧中添加0.5%PBAN,使背最長肌中Hunter A值(紅色度)、肌紅蛋白含量
分別提高了12.00%(P<0.05)、23.95%(P<0.05),血液中血紅蛋白含量提高了16.70%(P<0.05);鉛嚴重污
染日糧中添加0.5%PBAN,使背最長肌中Hunter A值(紅色度)、肌紅蛋白含量分別提高了83.76%(P<0
.01)、54.06%(P<0.01),血液中血紅蛋白含量提高了37.61%(P<0.01)。
結果還顯示:鉛抑制血紅素生成,抑制肌紅蛋白合成,導致貧血和肉色蒼白, PBAN能減輕這一影響,
從而使血液中血紅蛋白含量、肌肉中肌紅蛋白的含量升高,提高了肉色; PBAN能顯著降低血清中GOT
和GPT的含量,明顯提高SOD、GSH-Px活性,顯示 PBAN能減輕鉛對肝臟造成的傷害;鉛可降低機體的
免疫功能,而PBAN能緩解鉛的免疫毒性。
2、CDAN
(1)、創制了粒徑為40-80nm,選擇性高效吸附鎘的納米飼料添加劑CDAN。
(2)、Cd2+離子濃度為50 mg/L的溶液100mL,加入CDAN 0.1g,調節起始pH為5.0,在60 min內基本
完成飽和吸附,吸附率達到99.2%。
(3)、以“杜長大”三元雜交豬為對象,研究了其對豬日糧中鎘的吸附效果以及使豬機體免受鎘毒害
的作用。
將192頭體重27.60±1.44kg的“杜長大”三元雜交豬隨機分成4組,分別飼喂基礎日糧(對照組, C)、
基礎日糧添加0.5% CDAA (試驗1組,T1)、基礎日糧添加10.0mg/kg鎘 (試驗2組)、基礎日糧添加10.0
mg/kg鎘和0.5% CDAA (試驗3組,T3)。獲得以下主要結果:
組織器官鎘殘留測定結果表明:對照組豬肌肉、肝臟、腎臟鎘的含量分別為0.076、0.87、1.49 mg/kg
,均超過歐盟標準,基礎日糧添加0.5% CDAA(試驗1組)豬肌肉、肝臟、腎臟鎘的含量分別為0.02、
0.34、0.62 mg/kg,均達到國際上對肉食品中重金屬鎘限定的最高標準(歐盟標準:肌肉0.05 mg/kg,
肝臟0.5 mg/kg, 腎臟1.0 mg/kg),比對照組分別降低了73.7% (p<0.05)、60.9% (p<0.05)、61.0%
(p<0.05), 試驗3組的肌肉、肝臟、腎臟中鎘殘留比試驗2組分別降低了69.9% (p<0.05)、75.9% (p<
0.05)、76.4% (p<0.05); 試驗1組的腎髓質中鎘殘留量比對照組降低了63.6% (p<0.05),試驗3組的
腎髓質鎘殘留量比試驗2組降低了79.4% (p<0.05);與對照組相比,試驗1組的淋巴結、脾臟、胸腺中
鎘的殘留量分別降低了66.7% (p<0.05)、68.2% (p<0.05)、65.9% (p<0.05),與試驗2組相比,試驗3
組的淋巴結、脾臟、胸腺中鎘的殘留量分別降低了72.3% (p<0.05)、61.1% (p<0.05)、62.5% (p<0.
05);試驗1組的胰臟、股骨、心臟、肺中鎘的殘留量比對照組分別降低了69.6% (p<0.05)、66.7% (
p<0.05)、58.3% (p<0.05)、66.7% (p<0.05),試驗3組的胰臟、股骨、心臟、肺中鎘的殘留量與試驗2
組相比分別降低了61.4% (p<0.05)、64.4% (p<0.05)、62.5% (p<0.05)、69.6% (p<0.05);試驗1組的
小腦和大腦中鎘的殘留量分別比對照組降低了70.6% (p<0.05)和66.7% (p<0.05),試驗3組的小腦和大
腦中鎘的殘留量分別比試驗2組降低了73.8% (p<0.05)和72.0% (p<0.05);試驗1組的卵巢和子宮中鎘
的殘留量分別比對照組降低了68.0% (p<0.05)和58.3% (p<0.05),試驗3組的卵巢和子宮中鎘的殘留量
分別比試驗2組降低了64.2% (p<0.05)和68.3% (p<0.05)。
胃腸道內容物和糞便中鎘含量測定結果顯示:試驗1組空腸、回腸、盲腸、升結腸、降結腸內容物中鎘
的含量比對照組顯著提高(p<0.05),試驗3組的各腸段內容物中含鎘量比試驗2組顯著提高(p<0.05)。
試驗1組糞樣中鎘的排出量比對照組提高了13.0% (p<0.05),試驗3組比試驗2組提高12.6% (p<0.05)。
3、HGAN
(1)、創制了粒徑30-60nm,選擇性高效吸附汞的納米飼料添加劑HGAN。Hg2+濃度為0.1ppm和0.3ppm
的溶液,在溶液中添加HGAN至0.5%濃度,在60~90min內基本完成飽和吸附,吸附率分別為94.1%和
87.17%。
(2)、以“杜長大”三元雜交生長肥育豬為對象,研究了其對豬日糧中汞的吸附效果以及使豬機體免
受汞毒害的作用。
①飼喂汞污染日糧,生長肥育豬的腎、肝汞殘留嚴重超標,高汞污染組(生產用日糧添加0.3ppm Hg)
四塊不同骨骼肌的汞含量(60.24、60.07、53.96、54.75ppb)均超過了國家標準(50ppb)。高汞污染組
比低汞污染組(生產用日糧添加0.1ppm Hg)各組織的汞殘留有明顯的提高(P<0.05)。低汞污染日糧添
加0.5%HGAN,背最長肌、股二頭肌、半膜肌、鋸肌、腎皮質、腎髓質、肝臟和被毛汞含量分別降低了
47% (P<0.05)、53% (P<0.05)、40% (P<0.05)、50% (P<0.05)、56% (P<0.05)、40% (P<0.05)、68%
(P<0.05)和 40% (P<0.05);高汞污染日糧添加0.5%HGAN,背最長肌、股二頭肌、半膜肌、鋸肌、腎皮
質、腎髓質、肝臟、肺和被毛汞含量分別降低了32% (P<0.05)、34% (P<0.05)、31% (P<0.05)、 34%
(P<0.05)、45% (P<0.05)、43% (P<0.05)、40% (P<0.05) 、46% (P<0.05)和48% (P<0.05)。
②低汞污染日糧添加0.5%HGAN,全血、血清、膽汁和尿液中的汞分別降低了21% (P<0.05)、18% (P<0
.05)、41% (P<0.05)、70% (P<0.05),糞便中的汞升高了40%(P<0.05);高汞污染日糧添加0.5%HGAN
,全血、血清、膽汁和尿液中的汞分別降低了4% (P>0.01)、7% (P>0.05)、34% (P<0.05)、38% (P<0
.05)。糞便中的汞升高了41%(P<0.05)。
③低汞污染日糧添加0.5%HGAN,血清SOD和GPx值分別提高 了6%和17%(P< 0.05),血清的GST和LDH值
分別下降了19%(P<0.05)和18%(P< 0.05),肝和腎的GPx活力單位分別下降了20%(P<0.05)和25%
,肝和腎的GST活力單位分別升高 了16%(P<0.05)和3%;高汞污染日糧添加0.5%HGAN,血清SOD和GPx
值分別提高 了18%(P<0.05)和17%(P< 0.05),血清的GST和LDH值分別下降了22%(P<0.05)和27%
(P< 0.05),肝和腎的GPx活力單位分別下降 了15%(P<0.05)和33%(P<0.05),肝和腎的GST活力
單位分別升高 了5%和6%;血清總蛋白、白蛋白、GOT、GPT和ALP未發現顯著的差異。
結果提示:(1)飼料中添加HGAN能夠顯著降低肌肉、肝、腎、全血等器官組織中汞的殘留量;(2)
HGAN能明顯減輕汞的毒性作用,表現在改善了血清生化及酶活水平。
4、AAN
(1)、構建了粒徑為50-90nm,選擇性高效吸附黃曲霉毒素的納米級飼料添加劑AAN。濃度為100ng/ml的
黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2溶液,分別加入0.1g吸附劑AAN,pH為6的條件下,搖床25℃振蕩吸附60min
,高效液相色譜法測定AAN黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2的吸附率分別達97.32%、95.00%、93.51%和91.
93%。
(2)、以商品代櫻桃谷肉鴨和“杜長大” 肥育豬為對象,研究了AAN對日糧中黃曲霉毒素B1的吸附效果
和作用機理。
①肉鴨
試驗分組如下:對照組飼喂基礎日糧(采用養殖場實際生產中所用原料,實測定黃曲霉毒素B1含量:
前期為21.21µg/kg,后期為16.48µg/kg);4個試驗組日糧中的大米均用發酵大米替代,實測黃曲霉毒
素B1含量前期為41.69µg/kg,后期為40.71µg/kg。此外,試驗2組添加0.5%膨潤土,試驗3組添加0.5
%AAN,試驗4組添加0.25%AAN。研究結果如下:
組織器官及血清中黃曲霉毒素B1含量測定結果表明:1)飼喂生產用日糧,肉鴨肌肉、肝臟、腎臟中黃
曲霉毒素B1含量分別為3.65、4.41、3.20 µg/kg,分別是歐盟殘留限量標準的1.8倍、2.2倍、1.6倍(
標準<2µg/kg)。2)飼喂黃曲霉毒素B1嚴重污染日糧(40µg/kg黃曲霉毒素B1),肉鴨肌肉、肝臟、腎
臟中黃曲霉毒素B1含量分別為6.53、7.61、5.78 µg/kg,分別是歐盟殘留限量標準的3.3倍、3.8倍、
2.9倍;在黃曲霉毒素B1嚴重污染日糧中添加 0.5%AAN,肉鴨肌肉、肝臟、腎臟中黃曲霉毒素B1含量
分別為1.35、1.82、1.26 µg/kg,分別是歐盟殘留限量標準的68%、91%、63%。
結果提示還顯示:AAN能顯著減弱黃曲霉毒素對櫻桃谷肉鴨生長的不良影響,提高肉鴨的生長性能,改
善飼料養分的消化率,并以添加0.5%AAN效果最好;AAN能夠明顯減輕黃曲霉毒素引起的肉鴨肝臟、腎
臟、脾臟、心臟、胰臟等內臟器官的病變程度,減輕腫大程度;AAN顯著降低櫻桃谷肉鴨血清中谷草轉
氨酶、谷丙轉氨酶的水平;明顯提高血清中總蛋白、白蛋白、甘油三酯和膽固醇的含量,說明AAN能夠
顯著改進肝臟、胰臟等臟器的功能。
②“杜長大” 肥育豬
試驗分組如下:飼喂生產用飼糧(對照1組)、生產用飼糧+0.5%AAN(試驗1組)、含發酵花生粕飼
糧(對照2組)、含發酵花生粕飼糧+0.5%AAN(試驗2組),生產用飼糧中AFB1水平為13.52ug/kg,
含發酵花生粕飼糧中AFB1水平為80µg/kg。研究結果如下:
組織器官及血清中AFB1含量測定表明:對照組背最長肌、股二頭肌、肝臟、腎臟中黃曲霉毒素B1含量分別為2.47、2.07、3.27和2.19 ug/kg,分別為歐盟殘留限量標準的1.24倍、1.04倍、1.64倍和1.10倍,添加0.5%AAN,背最長肌、股二頭肌、肝臟、腎臟中黃曲霉毒素B1含量分別降低為1.51、1.05、1.17和1.91 ug/kg,均低于歐盟殘留限量標準(AFB1<2ppb);飼喂嚴重黃曲霉毒素污染日糧(實測黃曲霉毒素為80µg/kg),背最長肌、股二頭肌、肝臟、腎臟中黃曲霉毒素B1含量分別為3.15、2.59、3.43、3.44 ug/kg,分別為歐盟殘留限量標準的1.58倍、1.30倍、1.72倍和1.72倍,添加0.5%AAN,分別降低了46.51%(P<0.01)、49.03%(P<0.01)、61.52%(P<0.01)和39.83%(P<0.01),股二頭肌、肝臟中黃曲霉毒素B1含量均低于歐盟殘留限量標準。
研究結果還顯示:添加AAN能夠提高肝中谷胱甘肽硫轉移酶活性,降低血清中谷胱甘肽硫轉移酶活性,升高肝中琥珀酸脫氫酶活性和肝中抗氧化酶活性,從而減輕對肝臟、腎臟等臟器的損傷。
(5)、CPAN、PPAN
研發了選擇性吸附有機氯和有機磷農藥的飼料添加劑CPAN、PPAN。CPAN對α-六六六、β-六六六、DDT的體外吸附率分別為95%、90%、97%;PPAN對甲胺磷和甲基對硫磷的吸附率分別為84%和78%。CPAN對生長肥育豬的試驗結果表明:在含0.45 mg/kg六六六的日糧中添加CPAN,使肌肉、肝臟、腎臟、心臟、毛發、脂肪六六六殘留量分別降低了46.85%(P<0.05),25.23%(P<0.05),24.23%(P>0.05),16.1%(P>0.05),23.52%(P<0.01),23.60%(P<0.01)。在含0.85mg/kg六六六的日糧中添加CPAN,使上述組織中六六六殘留量分別降低了47.8%(P<0.01),23.36%(P<0.05),36.0%(P>0.05),20.0%(P>0.05),34.67%(P<0.01)、10.3%(P<0.01)。
作者 許梓榮 浙江大學教授、博士生導師。