《Mycotoxin Research》:Efficacy evaluation of a fermented milk containing inactivated biomasses of Lacticaseibacillus rhamnosus and Saccharomyces cerevisiae to ameliorate the toxic effects of dietary aflatoxins and fumonisins in pigs: a pilot study
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灭活微生物可能降低霉菌毒素的生物利用度,尽管其在体内的证据有限,尤其在农场动物中。本试点研究评估了含1%(w/w)热灭活鼠李糖乳杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus)与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌体的
灭活微生物可能降低霉菌毒素的生物利用度,尽管其在体内的证据有限,尤其在农场动物中。本试点研究评估了含1%(w/w)热灭活鼠李糖乳杆菌(Lacticaseibacillus rhamnosus)与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌体的发酵乳(FM)是否能缓解断奶仔猪饲粮中黄曲霉毒素(AFs)与伏马菌素(FBs)的毒效应。24头雄性杂交仔猪按2×2×2因子设计分组(每组n=3),分别给予AFs(0;1.11–1.28 mg/kg,AFB1、AFB2、AFG1与AFG2之和)、FBs(0.78–0.99;9.22–9.53 mg/kg,FB1与FB2之和)及FM(0;39 g/头/天,相当于基础饲粮5%),持续28天。AFs降低(P<0.05)体重增重与采食量。AFs或AFs+FBs暴露伴肝脏病变,FBs致肺与肾病变增加(P<0.05)。FM与FBs肺病变评分及AFs+FBs肾病变评分降低相关(P<0.05),但未持续改善生长性能或肝肾生化参数。AFs或FBs暴露且接受FM的动物血浆AFP1与尿FB2降低(P<0.05),而血浆与尿中AFM1或FB1未被FM降低。结论:含灭活L. rhamnosus与S. cerevisiae的FM对器官特异性霉菌毒素损伤具部分保护作用,AFs生物利用度降低证据有限(每组n=3)。进一步研究应评估不同微生物与毒素添加水平及其他潜在吸附微生物,聚焦胃肠道内微生物-毒素互作。
研究背景方面,霉菌毒素(mycotoxins)是饲料与食品中普遍污染物,其中黄曲霉毒素(aflatoxins, AFs,由曲霉属产生,以AFB1毒性最强)与伏马菌素(fumonisins, FBs,由镰刀菌属产生,以FB1为主)常共存于热带与亚热带地区玉米-豆粕型猪饲粮中。AFs致肝损伤、免疫抑制并归为IARC 1类致癌物,FBs干扰鞘脂代谢致肺水肿与肾损伤、归为2B类。猪对二者高度敏感。传统防控依赖良好农业规范,但AFs与FBs耐热稳定,摄入后需在胃肠道内通过生物吸附降低生物利用度。体外研究显示乳酸杆菌(LAB)与酵母细胞壁可结合AFB1(灭活L. rhamnosus+S. cerevisiae组合吸附率达91.2%)及FBs(对FB2吸附率高于FB1),但农场动物体内证据匮乏,且直接将微生物混入饲料存在混合不均与细胞结构破坏问题。以发酵乳(fermented milk, FM)为载体递送灭活菌体至猪胃肠道尚无报道。因此研究人员在《Mycotoxin Research》发表该试点研究,以验证FM载体概念并评估其部分保护效力。
关键技术方法上,研究人员以24头约23日龄雄性杂交断奶仔猪(初始体重6.6±0.5 kg)为模型,采用2×2×2因子设计(AFs零/污染、FBs零/污染、FM零/5%饲粮)分8组、每组3头饲养28天;AFs污染米曲霉(Aspergillus flavus)培养料、FBs污染轮枝镰刀菌(Fusarium verticillioides)玉米培养料掺入基础饲粮;FM为脱脂乳经90℃15 min热处理、接种42℃发酵至pH4.5的酸奶基质,含1%热灭活L. rhamnosus与1%热灭活S. cerevisiae(121℃10 min灭活);每头每日喂FM 30 g(前14天)与48 g(后14天)先于饲粮5 min。生物样本包括每周体重与采食量、D0/D14/D28血浆、每周尿液、终末心肝脾肺肾等组织;血浆与尿液中AFM1/AFP1/AFQ1/FB1/FB2经β-葡萄糖醛酸酶解后Captiva EMR-Lipid柱净化,UPLC-MS/MS(MRM模式)定量;血清生化用自动分析仪测ALT/AST/ALP/CREA/TP/ALB;组织经10%缓冲福尔马林固定、H&E染色、盲法0–3分半定量病变;生长与生化用GLM-ANOVA,生物标志物与病理评分用Kruskal–Wallis+Dunn检验(P<0.05)。
研究结果部分,生长性能(Growth performance)显示AFs主效应显著降低28天体重增重(BWG, P=0.003)与采食量(FC, P=0.002),FBs与FM无主效应,三者无交互;表明FM未能逆转AFs对生长的抑制。血清生化(Serum biochemistry)中ALP受AFs(P=0.003)与FM(P=0.019)升高影响;ALT存在AFs×FBs(P=0.001)与AFs×FM(P=0.033)交互,AFs+FBs组ALT最高,FM仅在不伴AFs时改变ALT基线而非降低酶活;白蛋白(ALB)受FBs降低(P=0.007);肌酐(CREA)有AFs×FBs(P=0.003)与FBs×FM(P=0.010)交互,共暴露降低肌酐、FM在FBs单独时抵消该降低;AST与TP无变化。组织病理(Histopathology)显示AFs或AFs+FBs致肝病变,FBs致肺与肾病变(P<0.05);FM显著降低FBs组肺病变评分与AFs+FBs组肾病变评分(P<0.05),但对肝病变无效。生物标志物(Plasma and urine biomarkers)中,AFs或FBs暴露下FM组血浆AFP1与尿FB2低于非FM组(P<0.05),但血浆AFM1、尿AFM1、血浆与尿FB1均未受FM影响,提示FM对AFB1主要代谢物AFM1的全身暴露无削减证据。
讨论与结论翻译部分,研究人员指出:含灭活L. rhamnosus与S. cerevisiae的发酵乳对器官特异性霉菌毒素损伤(FBs相关肺损伤、AFs+FBs相关肾损伤)具部分保护作用,表现为病理评分降低与次要生物标志物(AFP1、FB2)减少,但未持续改善生长性能、肝肾生化参数或主要生物标志物(AFM1、FB1)的系统暴露,AFs生物利用度降低证据有限。受限于每组n=3的试点设计,结论需谨慎。后续应评估不同微生物与毒素添加梯度、其他吸附菌株,并聚焦胃肠道内微生物-霉菌毒素互作机制。该研究首次以乳制品载体递送灭活微生物菌体至猪只以缓解AFs/FBs共暴露毒性的概念验证,为农场动物霉菌毒素生物吸附策略提供了体外-体内衔接的新载体思路,发表于《Mycotoxin Research》。