秘鲁荷斯坦奶牛场条件下黄曲霉毒素吸附剂功效评估

《Toxins》：Evaluation of the Efficacy of an Aflatoxin Binder in Holstein Dairy Cows in Perú Under Field Conditions

　　

在泌乳牛饲料中添加霉菌毒素吸附剂（mycotoxin binders, MTBs）以减少胃肠道对黄曲霉毒素（aflatoxins, AFs）的吸收，并将羟基化黄曲霉毒素化合物（尤其是AFM1）在牛奶中的污染降至最大污染物限量（maximum contaminant level, MCL）以下的策略已十分普遍，但MTBs的滥用非常常见。本研究旨在田间条件下测定一种MTB降低牛奶中AFM1污染的功效。研究人员在农场使用侧流免疫层析装置（lateral flow immunochromatography devices）评估饲料和原料奶。采用2×2拉丁方设计，在两个独立试验期内，向12头荷斯坦奶牛（经产，220±20泌乳天）依次饲喂两种日粮：1）天然污染基础日粮（120 μg/d AFB1）；2）基础日粮加MTB（碳酸钙与酵母片段；150 g/d）。MTB摄入有效降低了牛奶中AFM1的平均浓度、每日排泄量和转移率（0.724±0.045降至0.479±0.055 μg/kg，p<0.01；15.6±1.7降至9.7±1.5 μg/d，p<0.05；13.0±1.4%降至8.1±1.3%，p<0.05）。结果表明，在奶牛场霉菌毒素污染控制方案中，需在田间条件下评估MTBs的实际功效。

研究背景方面，霉菌毒素（mycotoxins, MTs）是由土壤真菌或霉菌产生的低分子量次级代谢产物，其中黄曲霉毒素（aflatoxins, AFs）由曲霉属产生，毒性、致突变性、致癌性和免疫抑制性显著。AFB₁被奶牛肝脏羟化后形成黄曲霉毒素M1（aflatoxin M1, AFM1）并进入牛奶，巴氏杀菌不能消除AFM1，低浓度也对人类健康构成风险。全球60%—80%农作物受MTs污染，各国通过最大污染物限量（maximum contaminant level, MCL）管控，欧洲对饲料和牛奶AFs的MCL分别为5.0 μg/kg和0.05 μg/kg，秘鲁按Codex Alimentarius建议以AFB₁ 20.0 μg/kg、AFM1 0.5 μg/kg为参照。农户常依赖营销选用霉菌毒素吸附剂（mycotoxin binders, MTBs）如黏土、有机吸附剂、酵母多糖，但缺乏田间功效验证。因此，研究人员在秘鲁田间条件下评估以碳酸钙和酵母片段为基础的MTB能否显著降低原料奶AFM1。

该论文发表于《Toxins》，研究显示MTB使牛奶AFM1平均浓度降33.8%（0.724至0.479 μg/kg，p<0.01），每头牛每日AFM1排泄量降37.8%（15.6至9.7 μg/d，p<0.05），AFB₁向AFM1转移率降37.7%（13.0%至8.1%，p<0.05），且产奶量无显著变化；BD组91.7%样品超秘鲁参照MCL，BD+MTB组58.3%低于该限但配对非参数检验未达显著（p=0.077）。研究说明田间快速筛查可支撑奶牛场霉菌毒素关键控制点管理。

关键技术方法上，研究在秘鲁La Libertad集约化奶牛场开展，纳入12头经产荷斯坦奶牛（220±20泌乳天）。采用2×2拉丁方设计，两期各6天，期间设无AFB₁冲洗期；日粮为天然污染基础日粮（basal diet, BD）与BD加150 g/d MTB（BD+MTB），并以无检出AFB₁控制日粮（control diet, CD）辅助。现场用ROSA侧流免疫层析系统定量饲料AFB₁与牛奶AFM1；统计用广义线性模型含日粮、时期、交互项及母牛随机效应，均值比较用Tukey HSD，分类超标率用McNemar检验，并事后估算交叉设计统计功效。

研究结果部分，2.1 饲料中黄曲霉毒素B₁：研究人员测算每头牛日总AFB₁摄入120 μg，主要来自玉米（86.7%），基础日粮平均污染低于秘鲁推荐MCL但牧场牛奶仍AFM1超标，故设BD、BD+MTB并与CD对照。

2.2 牛奶AFM1含量降低：研究人员发现BD与BD+MTB产奶量无显著差异（21.0对19.9 kg/d，p>0.05）；BD+MTB使牛奶AFM1浓度降至0.479±0.055 μg/kg（p<0.01），MTB对降低平均浓度功效为33.8%；BD组91.7%样品超0.5 μg/kg，BD+MTB组58.3%低于该限，McNemar检验p=0.077。

2.3 黄曲霉毒素B₁向M1的转移率：研究人员测得BD组每日排泄15.6±1.7 μg/d，BD+MTB组9.7±1.5 μg/d（p<0.05），日排泄降低功效37.8%；转移率由13.0±1.4%降至8.1±1.3%（p<0.05），转移率降低功效37.7%；时期及日粮×时期交互均无显著影响。

讨论部分，研究人员指出田间条件下MTB显著降低牛奶AFM1，但MCL因地区而异，单靠MTB不够，需收获前抑真菌、收获后物理化学脱毒、现场检测与HACCP及良好生产规范合力。本场TMR中AFB₁ 2.6±0.5 μg/kg虽低于本地20.0 μg/kg却仍致牛奶AFM1显著，转移率8.1%—13.0%处于文献较宽区间；未检出值处理不影响显著性；个别牛（A、E）加MTB后AFM1反升，可能与肝功能、能量平衡和泌乳阶段有关；交叉设计每牛自身对照、冲洗期清除99.9% AFB₁，统计功效94.4%；MTB吸附力因产品而异，超量会吸附维生素矿物，故遵推荐剂量；相比Cha等和Nishimwe等报道的49%—54%及50%降幅，本研究田间天然污染下降幅度稍低但方法可让农户自测。

结论部分翻译：研究显示由酵母片段和碳酸钙制成的霉菌毒素吸附剂（mycotoxin binder, MTB）显著降低了原料牛奶中的黄曲霉毒素M1（aflatoxin M1, AFM1）污染。就此，MTB将原料奶AFM1平均浓度降低33.8%（0.72至0.48 μg/kg；p<0.01）；每头牛牛奶中AFM1日排泄量降低37.8%（15.6至9.7 μg/d；p<0.05），AFB₁向原料奶AFM1的平均转移率降低37.7%（13.0%至8.1%；p<0.05）。此外，饲喂MTB的奶牛日产奶量无显著变化。试验与分析技术完全在田间条件下进行，表明田间筛查评估可支撑奶牛场霉菌毒素污染关键控制点方案的设计与落地。