纳米蒙脱石添加剂可缓解黄曲霉毒素 B1毒性并抑制瘤胃产甲烷作用

【字体: 时间:2025年03月09日 来源:BMC Veterinary Research 2.3

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  为缓解黄曲霉毒素 B1(AFB1)对瘤胃发酵的影响及抑制产甲烷,研究人员测试 MNMCETAB,发现其效果良好。

  在畜牧业生产的舞台上,温室气体排放和霉菌毒素污染正成为两大 “反派”,严重威胁着动物健康、经济发展以及全球粮食安全。其中,约 81% 的温室气体源于瘤胃微生物的甲烷(CH4)生成过程,而甲烷不仅是强效的温室气体,还意味着动物生长或产奶的能量白白流失。黄曲霉毒素 B1(AFB1)更是臭名昭著,它具有强致癌性和免疫抑制性,瘤胃微生物对其降解能力有限,还可能将其代谢为同样危险的 AFM1。被 AFB1污染的饲料会降低瘤胃纤维降解性、抑制发酵、减少采食量,进而影响动物生产力。因此,寻找能够同时对抗这两大 “反派” 的策略迫在眉睫。
在此背景下,埃及亚历山大大学的研究人员挺身而出,开展了一项极具意义的研究。他们将研究成果发表在《BMC Veterinary Research》杂志上。研究聚焦于经十六烷基三甲基溴化铵(CETAB)改性的纳米蒙脱石(MNMCETAB),旨在探究其对受 AFB1污染饲料中瘤胃发酵和营养降解的影响。

为了实现这一目标,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,通过化学改性和机械研磨制备 MNMCETAB,并对其进行全面的表征分析,如利用激光粒度分析仪测定颗粒大小分布和比表面积(SSA),采用 Rhoades’方法分析阳离子交换容量(CEC)等。接着,他们配制了基础日粮,设置不同处理组,包括对照组、添加天然蒙脱石(NM)组以及不同剂量 MNMCETAB添加组,并在部分日粮中添加 AFB1。随后,利用半自动气体生产(GP)系统评估发酵情况,通过气相色谱法测定 CH4产量和挥发性脂肪酸(VFA)浓度等,还对瘤胃降解性、发酵特性和原生动物数量进行了测定。最后,运用统计分析方法深入探究各因素间的关系。

研究结果令人眼前一亮。在产品特性方面,MNMCETAB表现卓越,相比 NM,其颗粒尺寸更小、分布更窄,SSA 和 CEC 更高,还含有更多功能基团,如独特的 C≡N、C-N 和 C-Br 拉伸功能基团。在瘤胃气体和甲烷生成及营养降解性上,AFB1污染会降低 GP 值,而 MNMCETAB能缓解 AFB1的负面影响,使添加 MNMCETAB的 AFB1日粮 GP 值更高。同时,MNMCETAB可显著线性降低 CH4产量,且不影响有机物质(OM)和中性洗涤纤维(NDF)的降解性。在瘤胃发酵和原生动物数量方面,AFB1污染导致总 VFA、丙酸和丁酸浓度降低,乙酸浓度升高,而 MNMCETAB能改变 VFA 发酵谱,低剂量 MNMCETAB可提高丙酸浓度,增加支链脂肪酸(BCFA)水平,利于瘤胃微生物蛋白合成。

综合研究结论和讨论部分,MNMCETAB在缓解 AFB1对瘤胃发酵的不良影响和抑制 CH4生成方面表现出色。其独特的理化性质,如高 CEC、大 SSA 和特殊功能基团,使其在吸附 AFB1、抑制革兰氏阳性菌、影响产甲烷过程等方面发挥重要作用。不过,目前研究仅停留在体外实验阶段,MNMCETAB对 AFB1在动物体内代谢和吸收的影响尚不明确。未来,还需要开展更多体内实验,进一步探索其在实际生产中的应用潜力,为畜牧业应对温室气体排放和霉菌毒素污染问题提供更有效的解决方案。
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