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针对目前奶牛饲料中的黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1，AFB1)污染问题，研究了采食AFB1污染日粮对奶牛体外及体内瘤胃发酵功能的影响，以及来源于奶牛日粮AFB1的牛奶黄曲霉毒素M1(Aflatoxin M1，AFM1)的转化、清除规律及对血液指标、消化道微生物区系的影响，评价了不同浓度和不同吸附剂的作用效果。具体研究结果如下。
1、不同吸附剂吸附效果评估及其对奶牛日粮体外瘤胃发酵的影响
本研究通过体外发酵产气法研究了AFB1对奶牛瘤胃发酵的不利影响，并评价了5种吸附剂的吸附效果。以泌乳牛的全混合日粮(Total Mixed Ration，TMR)为底物，进行奶牛瘤胃液体外培养(72 h)，采用完全随机区组设计以确定当AFB1(0，1μg/mL)以及5种吸附剂S1、S2、XL、BIO、TT(0，0.5，5 g/L)的存在对奶牛TMR体外发酵的影响。试验结果显示，当吸附剂浓度为0.5g/L时，5种吸附剂的添加并没有改变AFB1对体外干物质消失率(In Vitro Dry Matter Digestibility，IVDMD)的抑制作用(P＞0.05)；XL、BIO、TT组的AFB1消失率显著高于S1、S2组(P＜0.05)。当吸附剂添加浓度为5g/L时，TT组IVDMD显著高于S1、S2、XL及CON组(P＜0.05)；S1、S2、XL的AFB1消失率显著高于CON组；BIO、TT组的AFB1消失率显著高于其他处理组(P＜0.05)；XL、BIO、TT组的氨态氮(Ammonia Nitrogen，NH3-N)浓度显著高于S1、S2及CON对照组；S2、XL、BIO、TT组的总挥发酸(Total Volatile Fatty Acid，TVFA)浓度显著高于S1组及CON对照组。表明5种吸附剂均能有效抑制AFB1对瘤胃体外发酵产气的不利作用，BIO、TT两种吸附剂对AFB1的吸附效果最好。
2、不同浓度AFB1及其吸附剂对饲料体外瘤胃发酵的影响
本研究通过体外法以确定当发酵底物饲料染毒AFB1(0，0.05，0.1，1μg/mL)后，XL，BIO(0，1 g/L)两种吸附剂对泌乳中后期奶牛体外瘤胃发酵的影响。试验结果显示，无吸附剂的AFB1染毒组的IVDMD(P＜0.01)、AFB1消失率(P＜0.05)、TVFA(P＜0.01)、NH3-N(P＜0.05)、72h产气量(72 hours Gas Production，GP72)较无处理的空白对照组均极显著降低(P＜0.01)。同时，吸附剂XL和BIO的添加提高了饲料IVDMD、GP72、NH3-N以及TVFA的含量，同时缓解了AFB1对瘤胃发酵的不利影响。当AFB1浓度为1μg/mL时，BIO处理组的饲料IVDMD、NH3-N浓度显著高于染毒对照组(P＜0.05)，BIO吸附剂在缓解AFB1造成的瘤胃发酵抑制方面效果更佳。
3、日粮中风险水平AFB1及其吸附剂对乳AFM1残留和血液生化指标的影响
本试验旨在研究日粮中风险水平AFB1向牛奶的转移转化，并确定在AFB1污染日粮中添加吸附剂XL、BIO对奶牛生产性能和血液生理生化指标的影响。采用完全随机区组设计，将40头泌乳后期荷斯坦奶牛(泌乳天数=270±22d；泌乳量=21±3.1kg/d)分为4组，每组10头。试验共18d，其中攻毒期14天(1~14d)，毒素清除期4天(15~18d)。分别饲喂：(1)CON组(基础日粮)、(2)AFB1组(基础日粮+8μg/kgAFB1)、(3)BIO组(基础日粮+8μg/kgAFB1+BIO吸附剂)、(4)XL组(基础日粮+8μg/kgAFB1+XL吸附剂)。试验第1、2、7、14、15、18d采集日粮TMR及牛奶样品；第1、7、14、18d晨饲前采集奶牛尾静脉血液样品。试验结果表明，AFB1攻毒及毒素清除期间对奶牛干物质采食量和产奶量、乳成分指标均未产生显著性影响(P＞0.05)。奶牛摄取8μg/kgAFB1污染日粮后6h便可观察到乳汁中的AFM1含量升高，并在7d左右达到平衡，在18d(毒素清除期第4天)降低到检测线以下。日粮基础上添加AFB1组的乳AFM1分泌量和转化率分别为1.93μg/d和1.16%。添加XL、BIO吸附剂后，乳AFM1转化率分别为0.54%和0.64%，比AF组低53%、44%，说明吸附剂能够减少饲料AFB1向奶中的转化。试验处理对血清葡萄糖(GLU)、总胆红素(TBIL)、游离脂肪酸(NEFA)、β-羟丁酸(BHBA)均无显著性影响(P＞0.05)。在7d时，XL组与BIO组总蛋白(TP)含量显著高于AF组(P＜0.05)。在7d及14d时，XL组、BIO组的碱性磷酸酶(ALP)水平显著高于AF组(P＜0.05)。14d时，XL处理组的谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)水平均极显著高于AF组(P＜0.01)。试验表明，积累的中风险、低水平AFB1有可能会对肝脏造成损伤，而吸附剂在一定程度上缓解了AFB1对肝代谢的不利影响。
4、日粮中风险水平黄曲霉毒素B1和吸附剂的添加对瘤胃发酵参数及消化道微生物区系的影响
本研究在上述奶牛染毒试验基础上进行，1、2、7、14、18d通过口腔瘤胃导管采集CON、AF、XL、BIO组的瘤胃液，并从直肠采集AF组和BIO组的粪便样品。试验结果显示，时间和处理效应均对瘤胃丙酸产生了显著影响(P＜0.05)。通过IlluminaMiSeq测序结果表明，时间和处理对AF组和BIO组的瘤胃微生物Alpha(Chao1、Observed Species、PD Whole Tree、Shannon)多样性没有影响，AFB1的添加改变了瘤胃微生物区系，而BIO可缓解AFB1对瘤胃微生物区系的影响。为探讨奶牛生理生化指标与胃肠道微生物菌群的关系，将本试验中时间效应和处理效应均发生了显著性变化的生理指标与瘤胃、肠道微生物进行相关性分析，结果表明，瘤胃丙酸的变化与瘤胃甲烷短杆菌、毛螺旋菌，及粪便真杆菌、醋香肠菌、毛螺菌NK3A20丰度有相关性；瘤胃毛螺菌NK3A20、真杆菌、互营球菌，以及粪便杆菌菌群丰度与血清AST、ALT呈负相关，罗氏菌、琥珀酸弧菌丰度与血清AST、ALT呈正相关。乳AFM1与瘤胃丛毛单胞菌、类芽孢杆菌、短芽孢杆菌及粪便短芽孢杆菌丰度呈负相关。但是粪便微生物菌群的丰度没有产生显著性变化(P＞0.05)。
综上所述，泌乳中、后期奶牛日粮AFB1至AFM1的转化率为1.16%，添加吸附剂XL、BIO能降低AFM1转化率，改善奶牛生理健康状况，但AFB1及吸附剂并未对奶牛生产性能(产奶量、干物质采食量、乳成分)造成显著影响。AFB1在瘤胃中的代谢与多种菌群有关，即使中风险、低水平(8μg/kg)AFB1也会影响瘤胃菌群多样性。
1、不同吸附剂吸附效果评估及其对奶牛日粮体外瘤胃发酵的影响
本研究通过体外发酵产气法研究了AFB1对奶牛瘤胃发酵的不利影响，并评价了5种吸附剂的吸附效果。以泌乳牛的全混合日粮(Total Mixed Ration，TMR)为底物，进行奶牛瘤胃液体外培养(72 h)，采用完全随机区组设计以确定当AFB1(0，1μg/mL)以及5种吸附剂S1、S2、XL、BIO、TT(0，0.5，5 g/L)的存在对奶牛TMR体外发酵的影响。试验结果显示，当吸附剂浓度为0.5g/L时，5种吸附剂的添加并没有改变AFB1对体外干物质消失率(In Vitro Dry Matter Digestibility，IVDMD)的抑制作用(P＞0.05)；XL、BIO、TT组的AFB1消失率显著高于S1、S2组(P＜0.05)。当吸附剂添加浓度为5g/L时，TT组IVDMD显著高于S1、S2、XL及CON组(P＜0.05)；S1、S2、XL的AFB1消失率显著高于CON组；BIO、TT组的AFB1消失率显著高于其他处理组(P＜0.05)；XL、BIO、TT组的氨态氮(Ammonia Nitrogen，NH3-N)浓度显著高于S1、S2及CON对照组；S2、XL、BIO、TT组的总挥发酸(Total Volatile Fatty Acid，TVFA)浓度显著高于S1组及CON对照组。表明5种吸附剂均能有效抑制AFB1对瘤胃体外发酵产气的不利作用，BIO、TT两种吸附剂对AFB1的吸附效果最好。
2、不同浓度AFB1及其吸附剂对饲料体外瘤胃发酵的影响
本研究通过体外法以确定当发酵底物饲料染毒AFB1(0，0.05，0.1，1μg/mL)后，XL，BIO(0，1 g/L)两种吸附剂对泌乳中后期奶牛体外瘤胃发酵的影响。试验结果显示，无吸附剂的AFB1染毒组的IVDMD(P＜0.01)、AFB1消失率(P＜0.05)、TVFA(P＜0.01)、NH3-N(P＜0.05)、72h产气量(72 hours Gas Production，GP72)较无处理的空白对照组均极显著降低(P＜0.01)。同时，吸附剂XL和BIO的添加提高了饲料IVDMD、GP72、NH3-N以及TVFA的含量，同时缓解了AFB1对瘤胃发酵的不利影响。当AFB1浓度为1μg/mL时，BIO处理组的饲料IVDMD、NH3-N浓度显著高于染毒对照组(P＜0.05)，BIO吸附剂在缓解AFB1造成的瘤胃发酵抑制方面效果更佳。
3、日粮中风险水平AFB1及其吸附剂对乳AFM1残留和血液生化指标的影响
本试验旨在研究日粮中风险水平AFB1向牛奶的转移转化，并确定在AFB1污染日粮中添加吸附剂XL、BIO对奶牛生产性能和血液生理生化指标的影响。采用完全随机区组设计，将40头泌乳后期荷斯坦奶牛(泌乳天数=270±22d；泌乳量=21±3.1kg/d)分为4组，每组10头。试验共18d，其中攻毒期14天(1~14d)，毒素清除期4天(15~18d)。分别饲喂：(1)CON组(基础日粮)、(2)AFB1组(基础日粮+8μg/kgAFB1)、(3)BIO组(基础日粮+8μg/kgAFB1+BIO吸附剂)、(4)XL组(基础日粮+8μg/kgAFB1+XL吸附剂)。试验第1、2、7、14、15、18d采集日粮TMR及牛奶样品；第1、7、14、18d晨饲前采集奶牛尾静脉血液样品。试验结果表明，AFB1攻毒及毒素清除期间对奶牛干物质采食量和产奶量、乳成分指标均未产生显著性影响(P＞0.05)。奶牛摄取8μg/kgAFB1污染日粮后6h便可观察到乳汁中的AFM1含量升高，并在7d左右达到平衡，在18d(毒素清除期第4天)降低到检测线以下。日粮基础上添加AFB1组的乳AFM1分泌量和转化率分别为1.93μg/d和1.16%。添加XL、BIO吸附剂后，乳AFM1转化率分别为0.54%和0.64%，比AF组低53%、44%，说明吸附剂能够减少饲料AFB1向奶中的转化。试验处理对血清葡萄糖(GLU)、总胆红素(TBIL)、游离脂肪酸(NEFA)、β-羟丁酸(BHBA)均无显著性影响(P＞0.05)。在7d时，XL组与BIO组总蛋白(TP)含量显著高于AF组(P＜0.05)。在7d及14d时，XL组、BIO组的碱性磷酸酶(ALP)水平显著高于AF组(P＜0.05)。14d时，XL处理组的谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)水平均极显著高于AF组(P＜0.01)。试验表明，积累的中风险、低水平AFB1有可能会对肝脏造成损伤，而吸附剂在一定程度上缓解了AFB1对肝代谢的不利影响。
4、日粮中风险水平黄曲霉毒素B1和吸附剂的添加对瘤胃发酵参数及消化道微生物区系的影响
本研究在上述奶牛染毒试验基础上进行，1、2、7、14、18d通过口腔瘤胃导管采集CON、AF、XL、BIO组的瘤胃液，并从直肠采集AF组和BIO组的粪便样品。试验结果显示，时间和处理效应均对瘤胃丙酸产生了显著影响(P＜0.05)。通过IlluminaMiSeq测序结果表明，时间和处理对AF组和BIO组的瘤胃微生物Alpha(Chao1、Observed Species、PD Whole Tree、Shannon)多样性没有影响，AFB1的添加改变了瘤胃微生物区系，而BIO可缓解AFB1对瘤胃微生物区系的影响。为探讨奶牛生理生化指标与胃肠道微生物菌群的关系，将本试验中时间效应和处理效应均发生了显著性变化的生理指标与瘤胃、肠道微生物进行相关性分析，结果表明，瘤胃丙酸的变化与瘤胃甲烷短杆菌、毛螺旋菌，及粪便真杆菌、醋香肠菌、毛螺菌NK3A20丰度有相关性；瘤胃毛螺菌NK3A20、真杆菌、互营球菌，以及粪便杆菌菌群丰度与血清AST、ALT呈负相关，罗氏菌、琥珀酸弧菌丰度与血清AST、ALT呈正相关。乳AFM1与瘤胃丛毛单胞菌、类芽孢杆菌、短芽孢杆菌及粪便短芽孢杆菌丰度呈负相关。但是粪便微生物菌群的丰度没有产生显著性变化(P＞0.05)。
综上所述，泌乳中、后期奶牛日粮AFB1至AFM1的转化率为1.16%，添加吸附剂XL、BIO能降低AFM1转化率，改善奶牛生理健康状况，但AFB1及吸附剂并未对奶牛生产性能(产奶量、干物质采食量、乳成分)造成显著影响。AFB1在瘤胃中的代谢与多种菌群有关，即使中风险、低水平(8μg/kg)AFB1也会影响瘤胃菌群多样性。