自畜禽生產中禁止使用抗生素后,抗生素替代品的開發已相當普遍。但是,黏土在對抗豬日糧中霉菌毒素的戰役中起到什么作用呢?
中圖分類號:S816 文獻標志碼:C 文章編號:1001-0769(2017)09-0017-03
自歐盟頒布禁止在動物生產中使用預防性抗生素的禁令后,大量研究側重于開發能夠維持動物生產性能和健康水平的替代性策略。惰性黏土已被建議作為養豬生產中抗生素替代性飼料添加劑的一類產品。黏土是一類含有堿金屬和堿土金屬陽離子以及少量其他不同元素的結晶水化鋁矽酸鹽分子。最常見的黏土包括蒙脫土、蒙脫石、伊利石、高嶺石、黑云母和斜發沸石。這些黏土分子以形成可捕捉各種不同分子的間隙和通道的三維結構排列。得益于這種結構,黏土礦物質可作為消除由許多有毒化合物所產生不良影響的既簡單又有效工具。不同黏土的吸附能力受該黏土顆粒的微觀結構、表面特性和離子交換能力的影響。研究表明,黏土會對豬的生長性能、營養物質消化率和繁殖性能產生顯著影響。
1 提高豬的生產性能
使用黏土來提高豬生產性能的策略在科學研究中已得到了極大的關注。目前,許多研究發現,在豬日糧中添加黏土可顯著提高豬的增重和飼料轉化率。這種提高可在斷奶仔豬和生長-肥育豬上觀察到。黏土對豬生產性能提高的解釋,可能性最高的是黏土可提高營養物質的利用率。黏土可降低食糜通過消化道的速度,延長其進行消化的時間。飼喂黏土還可以改變腸道黏膜的形態,如可增加絨毛長度,提高絨毛長度/隱窩深度的比值。這些改變可增加胃腸道的表面積,進而可提高營養物質消化率。多項研究發現,黏土可降低豬腹瀉的發病率、嚴重程度和持續時間。減少腹瀉發病率的機制可能是由于飼喂黏土后,豬小腸內的雙歧桿菌和乳酸桿菌數量增加,梭狀芽孢桿菌和大腸桿菌數量減少所導致的。另外,飼喂黏土的母豬,其產活仔數、斷奶仔豬數、仔豬初生重、仔豬斷奶重更高。
2 減輕霉菌毒素的影響
然而,黏土對豬最重要的作用之一是能夠消除霉菌毒素的影響。霉菌毒素是谷物中真菌產生的有毒次級代謝產物,這些真菌會對豬的健康和生產性能產生嚴重的不良影響。黏土可通過其結合特性來消除霉菌毒素的影響作用。Lindeman等報道指出,在含有840 g/kg黃曲霉毒素的日糧中添加0.5%水化鈉鈣鋁硅酸鹽或鈉基膨潤土,可防止斷奶仔豬因黃曲霉毒素而出現增重和采食量下降的問題。Wang等研究發現,日糧中添加蒙脫石黏土后,可消除斷奶仔豬用玉米赤霉酮攻毒后引起的負面影響,并加快玉米赤霉酮中毒癥的恢復(表1)。在他們的試驗中,保育豬飼喂含有0、0.2 mg/kg、0.4 mg/kg或0.8 mg/kg的玉米烯酮的日糧可抑制仔豬增重并會影響其飼料轉化率。而日糧中添加蒙脫土,可顯著提高飼喂玉米烯酮的豬的飼料轉化率。另外,添加蒙脫土后,氮的全腸道消化率得到了提高,而干物質和能量的消化率不受影響。蒙脫土同樣可以提高飼喂受玉米烯酮污染的日糧的后備母豬生產性能。Wang等研究發現,在含有0、0.2 mg/kg、0.4 mg/kg、0.8 mg/kg玉米烯酮的日糧中添加2 g/kg的蒙脫土,可顯著提高豬的增重和飼料轉化率。玉米烯酮會造成母豬不孕、流產和繁殖障礙,玉米烯酮常存在于玉米及其副產品等谷物飼料中。
玉米烯酮及其代謝產物可與雌激素受體競爭性結合,這會導致子宮的肥大。在飼喂玉米烯酮的后備母豬日糧中添加黏土后,母豬的陰戶長度、寬度和面積均顯著減小(表2)。
3 提高營養物質的消化率
黏土能夠提高營養物質的消化率已得到證實,有部分機理可解釋該現象。如前文所述,有人認為黏土可降低食糜通過胃腸道的速度,進而使食糜有更長的消化時間。其次,一些作者認為,黏土可提高蛋白質和能量沉積的原因是由于提高了胰酶的活性。胰酶活性的提高可能是由于胰酶能夠與吸附劑的表面結合,形成在消化道內的更大pH范圍內仍有活性的復合物。最后,黏土礦物質可改變腸道黏膜的形態。Xia等的研究發現,與對照組相比,日糧中添加0.2%蒙脫土后,豬腸道的絨毛長度和絨毛長度/隱窩深度比值提高了19.1%和37.1%(表3)。腸道絨毛長度的延長可增加與營養物質接觸的表面積,提高營養物質的消化率。給豬飼喂黏土的另一個益處是,可盡量減少養豬生產對環境的影響。Shurson等及Poulsen和Oksbjerg的研究發現,豬日糧中添加沸石后,糞便中氮的含量顯著提高,而尿液中氮的含量顯著降低。由于尿液中的氮相比于糞便中的氮更容易揮發,這種排泄方式的改變可減少養豬場向環境排放的氮總量。□□
原題名:Mitigating mycotoxins in swine diets with clay(英文)
原作者:Mohana Devi Subramaniamt和In Ho Kim(韓國檀國大學)