饲料原料与全价配合饲料容易受到霉菌毒素污染[1]。重金属等环境毒物影响着动物机体健康、生长或生产性能。有效缓解重金属、霉菌毒素、病原菌及细菌毒素等对畜禽造成的危害成为重要课题。蒙脱石(smectite,SM)是一种由硅铝酸盐构成的天然层状黏土,具备吸附重金属、霉菌毒素、病原菌、细菌毒素和维护胃肠道黏膜及防治腹泻等功效[2-5]。SM能够减轻多种环境毒物对动物健康和生产造成的不利影响[2,5-7]。饲粮中适量添加SM可以提高畜禽生长或生产性能,改善肉、蛋、奶品质,提升机体健康水平[3,8-10]。文章介绍SM的理化特性及主要功能,综述SM在畜禽饲粮中的应用效果,为SM在畜牧业中的提供参考。1SM的理化特性及主要功能SM表面分布着大量微孔,晶层间含有水分子和一些可交换性金属阳离子、晶层内存在阳离子同晶置换,因而具有吸附性、离子交换性和膨胀性[11-13]。此外,SM还具有良好的热稳定和化学稳定性[13]。SM可通过静电引力、分子间作用力以及利用其吸附性、阳离子交换性等特性吸附固定霉菌毒素、重金属、病原菌及细菌毒素如脂多糖等[2,5,14-15]。SM还是一种天然的黏液稳定剂,能够修复和保护动物消化道黏膜,具有防治腹泻的功能[2-3,16]。2SM在畜禽饲粮中的应用效果2.1改善畜禽生长或生产性能SM对多种霉菌毒素、病原菌及重金属的毒性有干预作用,能缓解其对动物生长或生产性能造成的不利影响。饲粮中适量添加SM可以改善畜禽生产或生长性能、提高饲料报酬。主要作用机制如下:SM能在畜禽肠道内吸附固定霉菌毒素、重金属、病原菌及细菌毒素等,降低它们的生物利用率[2,5,14-15];修复、保护胃肠道黏膜,调节肠道菌群结构,维护肠道屏障功能[3,17-18];提高机体抗氧化和免疫性能,改善机体物质代谢[9,19-20];增强肠道消化酶活性、改善小肠黏膜结构、促进养分消化吸收[2,9,17,21]。不同种类动物及其不同年龄阶段饲粮中SM的适宜添加水平有较大差异。综合分析研究人员开展的未攻毒动物试验结果,并考虑SM的应用效果及添加成本,一般家禽饲粮中SM添加水平以0.05%~0.12%为宜;猪饲粮中SM适宜添加量为0.15%~0.30%;牛饲粮中SM添加水平以0.20%~0.35%为宜。反刍动物饲粮SM添加量要高于单胃动物,幼龄动物饲粮SM添加水平需适当低于成年动物。实际生产中确定饲粮中SM的添加水平还需综合考虑其类型、纯度、是否改性处理以及养殖环境条件、饲料中霉菌毒素污染情况等。SM对畜禽生长或生产性能的影响见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.03.032.T001表1SM对畜禽生长或生产性能的影响序号添加水平/(g/kg)试验动物攻毒影响参考文献12.5肉仔鸡(1~15日龄)沙门氏菌ADFI、体增重有一定提高Abudabos等[2]22.5肉仔鸡(1~24日龄)NE+AFADFI、体增重分别显著提高11.76%、15.27%,FCR显著降低2.14%Cravens等[22]32.5、5.0肉仔鸡(1~28日龄)NE体增重有一定提高、腹泻得到改善Lillehoj等[16]45.0肉仔鸡(1~42日龄)T-2和HT-2毒素体增重显著提高23.67%、FCR显著降低14.53%Yang等[23]55.0肉仔鸡(1~21日龄)AFB1ADFI、体增重显著提高Shannon等[24]62.5火鸡(1~84日龄)AFB1体增重、总采食量、末重均显著提高,FCR显著降低Lala等[25]71.0雏鸭(1~21日龄)AFB1ADG有提高趋势、死亡率显著降低Wan等[26]86.0、12.1奶牛AFB1干物质摄入量、产奶量、乳成分和体增重均无显著影响Maki等[27]95.0奶牛FB1产奶量、乳成分无显著影响Jimenez等[28]101.5育成蛋鸡(10~18周龄)ZEA显著缓解ZEA的生殖毒性,维持蛋鸡输卵管、卵巢正常发育Cheng等[29]111.0、2.0、4.0断奶仔猪ZEAADG、ADFI、FCR均无显著影响Jiang等[30]125.0保育猪DONADG、ADFI、FCR均无显著影响Frobose等[31]130.5后备母猪铅ADG、ADFI分别显著提高6.74%、4.20%Yu等[32]140.6肉仔鸡(1~21日龄)无ADG、ADFI均有一定提高Hu等[33]151.5肉仔鸡(1~49日龄)无ADG提高3.52%、FCR降低2.68%Xia等[21]160.5蛋鸡(39~43周龄;30~40周龄)无日产蛋重有提高的趋势;产蛋率、日产蛋重分别显著提高1.80%、2.46%陈继发等[18-19]170.9蛋鸡(76~80周龄)无日产蛋重显著提高、FCR呈降低趋势Qu等[9]181.5断奶仔猪无ADG、ADFI、FCR均无显著影响Cao等[17]195、10、25、50断奶仔猪无体增重、FCR呈线性降低Duan等[34]2010生长猪无ADG、ADFI分别显著提高21.05%、12.73%,饲料报酬显著提高Zhao等[8]2110肉牛无ADG有提高的趋势、饲料报酬增加Antonelo等[10]222.0肉牛无饲料报酬显著提高Lei等[35]235.0奶牛无ADFI增加、4%标准乳产量显著提高王黎文等[36]注:1.参考文献8中为SM等量替代基础饲粮中的麸皮。2.NE为坏死性肠炎,AF为黄曲霉毒素,AFB1为黄曲霉毒素B1,FB1为伏马菌素B1,ZEA为玉米赤霉烯酮,DON为脱氧雪腐镰刀菌烯醇,ADFI为平均日采食量,ADG为平均日增重,FCR为饲料转换率。2.2改善肉鸡屠宰性能,提高畜禽产品质量Pappas等[37]研究表明,饲粮添加膨润土可减轻黄曲霉毒素对肉仔鸡屠宰性能造成的负面影响,显著提高屠宰率。饲粮添加SM能够有效降低霉菌毒素、重金属等有毒物质在畜禽产品中的残留量。Magnoli等[38]和Yang等[23]分别报道,膨润土、SM分别显著减少AFB1、T-2毒素在肉仔鸡肌肉和肝脏中残留量。Maki等[27]研究指出,在霉变饲粮(主要含AFB1)中添加SM显著减少牛奶中 黄曲霉毒素M1(AFM1)的浓度。Desheng等[39]研究发现,添加SM显著降低肉鸡骨骼氟、铅含量;SM也能够改善肉蛋奶品质。Safaei等[40]研究表明,饲粮添加膨润土可减少肌肉脂质过氧化程度,降低冷藏期间鸡肉酸败感。Antonelo等[10]、Jen等[41]分别报道,SM显著提高牛肉肌肉大理石纹评分、减少公猪肉的膻味。王黎文等[36]研究发现,添加5 g/kg SM显著提高乳脂率、降低乳尿素氮浓度和乳体细胞数、提升牛奶品质。此外,饲粮添加SM提高蛋壳质量[9]和蛋黄指数[20]、有增加蛋黄中锌和锰含量的趋势[19]。近年来,消费者的食品安全意识不断增强,对畜禽产品质量也提出更高要求。上述研究结果表明,饲粮添加SM有利于减少畜禽产品中有毒有害物质浓度,且能在一定程度上提升产品营养价值,改善畜产品品质。2.3提高机体抗氧化和免疫性能Jiang等[30]和Kanbur等[42]研究表明,SM能够减轻玉米赤霉烯酮、AFB1对断奶仔猪、肉鸡造成的氧化应激,显著提高血清或组织中抗氧化酶活性,降低丙二醛含量。可见,SM对霉菌毒素诱导的畜禽氧化损伤具有明显干预效果。另外,饲粮添加适量SM也能提升生长猪[8]和蛋鸡[9,19]机体抗氧化能力。SM提升畜禽抗氧化性能的可能机制如下:SM有良好吸附性能,能在肠道中有效吸附多种有害物质,减少有害物质对机体抗氧化系统造成的损害,可能有益于抗氧化酶的表达及活性的维持;SM晶层间含有的锌、铜、镁等金属阳离子可能在小肠内被置换出来而被动物机体吸收利用,以上离子是部分抗氧化酶的活性中心或组成成分,因此有益于维持抗氧化酶的活性。SM也能够有效干预霉菌毒素的免疫抑制毒性。Wan等[26]研究表明,SM可减轻AFB1对肉鸭免疫器官发育造成的负面影响,显著提高胸腺、脾脏指数和血清免疫球蛋白IgG、IgM水平。Jiang等[43]报道,在玉米赤霉烯酮污染饲粮中添加SM显著增加断奶仔猪血清球蛋白含量。同时,SM对霉菌毒素诱导的畜禽肝脏损伤也有缓解作用。霉变饲粮中添加适量SM后,生长猪[8]、肉牛[10]、蛋鸡[19]和肉鸡[37]血液中谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶活性降低。Cheng等[29]研究发现,SM可通过调控p53信号通路,对T-2毒素诱导的肝细胞凋亡有显著抑制作用。另外,Qu等[9]研究表明,SM能提高蛋鸡血清IgG和白介素-2含量,降低血清谷丙转氨酶、碱性磷酸酶活性。2.4改善肠道屏障功能SM可明显缓解霉菌毒素、病原菌诱发的畜禽肠黏膜损伤,降低肠道通透性;维持肠道正常形态结构[2,25,33]。Chen等[3,44]研究表明,SM能提高蛋鸡空肠闭合蛋白1、闭合蛋白5、咬合蛋白基因的表达量。以上研究表明,添加SM有益于维护肠道物理屏障,可能与其减轻霉菌毒素、病原菌及细菌毒素等诱发的肠上皮细胞损伤以及具有修复、保护消化道黏膜的功能有关。研究指出,饲粮添加SM能降低畜禽肠道有害菌数量、增加有益菌数量[17-18,21]。曲湘勇等[45]通过Illumina MiSeq测序发现,SM有提高蛋鸡盲肠微生物多样性的趋势,显著增加部分有益菌属相对丰度,减少梭杆菌属相对丰度。可见,SM可调节肠道菌群平衡,与其能够“绑定”病原菌紧密相关。Chen等[3]研究表明,SM可能通过调控锌指蛋白/核转录因子-κB信号通路,下调蛋鸡空肠白介素-1和肿瘤坏死因子-α的表达,有利于减少肠道炎症发生。同时,SM还能提高小肠黏膜分泌型IgA水平,与孟艳莉[46]在断奶仔猪上的报道基本相符,可能与SM能保护肠上皮细胞,增加肠道淋巴细胞、杯状细胞数量和促进B细胞增殖分化有关[46]。陈继发等[47]研究表明,SM能上调蛋鸡肠道黏蛋白5ac mRNA表达量,黏蛋白由肠道杯状细胞合成并分泌,前人发现SM有提高断奶仔猪肠道杯状细胞数量的趋势[46],推测SM提高肠道黏蛋白的表达可能是通过促进肠道杯状细胞分泌,同时也可能与其有修复、保护肠黏膜的作用有关。SM能够改善蛋鸡肠道免疫及化学屏障功能,值得进一步探究。SM可有效缓解霉菌毒素、病原菌等诱导的动物氧化应激、免疫抑制及肠道屏障损伤,饲粮中适量添加SM也能增强畜禽抗氧化、免疫性能及肠黏膜屏障功能,提升机体健康水平。3展望综上所述,因SM独特的晶层结构与理化性质,其可作为吸附剂在动物肠道中吸附固定霉菌毒素、重金属、病原菌及细菌毒素等有毒有害物质。SM还能作为功能性饲料添加剂改善机体抗氧化、免疫性能及肠道健康水平,进而改善畜禽生长或生产性能、提升产品品质。但是,SM的开发及应用研究还有待进一步加强。目前,国内外有关SM的研究主要集中于探讨其对霉菌毒素、病原菌或它们联合攻毒下动物机体健康和生产性能的缓解作用及可能机制,而从生产应用角度出发开展的研究较少,尚需更系统地探讨SM在不同种类动物及其不同年龄阶段饲粮中的适宜添加水平,以得到SM在动物饲粮中的推荐添加量。因SM具有阳离子交换性及特殊的“三明治”结构,可对其作改性处理或以其为载体制备与其他添加剂的复合制剂,如载锌/铜SM、有机季铵盐改性SM、益生菌-SM复合物,以获得功效更好的添加剂。鉴于SM对重金属、病原菌及毒素等有较好吸附作用,可以将SM作为基础原料,复配其他具有抗菌、抑炎或免疫调节等作用的功能性物质如植物提取物、益生菌、有机酸,研制新型动物肠道健康调节剂,维护动物肠道功能,以期在“无抗养殖”进程中发挥重要的作用。

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