不同吸附剂对玉米赤霉烯酮的脱毒效果研究

冯雪莲， 周英焕， 李留安， 焦小丽

（天津农学院动物科学与动物医学学院，天津市农业动物繁育与健康养殖重点实验室，天津 300384）

玉米赤霉烯酮（ZEN）， 又称为F-2 毒素，由Stob 等（1962） 从禾谷镰刀感染的玉米中分离出来。 ZEN 是谷物作物中常见霉菌毒素，不仅影响作物生长， 还可通过食物链直接或间接传入动物和人类体内， 严重危害动物和人类健康（Ropejko等，2021）。 ZEN 具有生殖毒性、免疫毒性、遗传毒性和致癌性，此外其对心脏、肾脏、肝脏、肺脏也有毒害作用，对神经系统、血液系统也会产生影响，导致神经系统的亢奋，脏器官出血，严重时还会导致机体死亡（刘禹竹等，2019；刘跃芹等，2016）。

霉变饲料处理常用的方法是吸附法。吸附物质主要有活性炭、铝硅酸盐类（蒙脱石、沸石粉、膨润土等）和有机物类（酵母细胞壁多糖等）。 活性炭表面积大、吸附效率高，但吸附不具有选择性；铝硅酸盐类吸附剂对黄曲霉毒素吸附效率较高， 对ZEN及呕吐毒素等吸附效果较差， 但可通过对其改性，进而提高吸附的广谱性（王海波等，2021）；有机物类吸附剂如酵母细胞壁、葡甘露聚糖等可以有效吸附多种霉菌毒素，刺激机体的免疫系统，阻止霉菌毒素对机体产生的免疫抑制作用等 （朱春红，2020）。但不同添加量、不同作用时间以及吸附剂之间的组合对ZEN 脱毒效果尚需进一步研究。 本试验选用蒙脱石、载锌蒙脱石、膨润土与黑云母复合吸附剂、腐殖酸钠、葡甘露聚糖与腐殖酸钠复合吸附剂作为ZEN 脱毒物质，研究不同添加量、不同处理时间对ZEN 的脱毒效果，为生产实践提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 玉米赤霉烯酮标准品 玉米赤霉烯酮标准品规格BR，98% 10 mg， 为上海源叶生物科技有限公司产品。

1.1.2 主要试剂 黑云母（黑云母，含量100%，粉末400 目）； 葡甘露聚糖 （葡甘露聚糖， 含量95%）；腐殖酸钠（可溶性腐殖酸，含量70%，颗粒直径1 ～5 mm）；蒙脱石（蒙脱石粉，含量95%，粉末200 目）；膨润土（蒙脱石，含量90%，粉末200目）；RIDASCREEN Zearalenon 检测试剂盒为RBiopharm 德国拜发产品；无水甲醇购自天津永大化学试剂有限公司； 硫酸锌购自天津市致远化学试剂有限公司。

1.1.3 仪器和设备 CMax Plus 酶标仪 （型号为SpectraMax RAbsorbance Reader）， 为MolecμLar Devices 公司产品；Eppendorf 移液枪；振荡器（型号为EMS—18C）；生化培养箱购自上海一恒科学仪器有限公司；电子天平（型号为AX224ZH/E）购自奥豪斯仪器有限公司；Whatman#1 滤纸、枪头、密封袋等购自天津晟佰昊生物技术有限公司。

1.2 试验设计 采用单因素设计，共23 个试验处理组，1 个ZEN 纯品空白组，每个处理4 个重复，分别添加蒙脱石、载锌蒙脱石、膨润土与黑云母复合吸附剂、腐殖酸钠、葡甘露聚糖与腐殖酸钠复合吸附剂于10 mL ZEN 标准品溶液中，反应均在37 ℃恒温振荡仪中进行， 比较添加量均为25 mg 振荡60 min 的脱毒效果， 选择其中3 种脱毒效果较好的吸附剂， 比较其密封振荡30、60、90 min，用量均为25 mg 时的脱毒率及吸附剂用量为10、25、50 mg， 振荡均为60 min 时的脱毒率。

式中：a 为空白组，表示未加吸附剂的标准品的ZEN 含量；b 为试验组， 表示添加吸附剂的标准品的ZEN 含量。

1.4 数据统计分析 采用SPSS 20.0 软件对数据进行统计分析，试验数据以“平均数±标准差”表示，采用单因素ANOVO 方差分析和Duncan’s 检验各组间差异显著性，P＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 5 种吸附剂脱毒效果比较 由表1 可知，5种吸附剂均对ZEN 有脱毒效果，其中载锌蒙脱石显著高于腐殖酸钠、膨润土与黑云母复合吸附剂、蒙脱石、葡甘露聚糖与腐殖酸钠复合吸附剂（P＜0.05）。 膨润土与黑云母复合吸附剂、 腐殖酸钠2种吸附剂脱毒率差异不显著（P＞0.05）。

表1 5 种吸附剂的脱毒率比较%

2.2 3 种吸附剂不同吸附时间脱毒效果比较 选择载锌蒙脱石、膨润土与黑云母复合吸附剂、腐殖酸钠3 种吸附剂， 比较添加量均为25 mg 37 ℃密封振荡30、60、90 min 时的脱毒率。 由表2 可知，3 种吸附剂脱毒率随时间延长而提高，3 种吸附剂60 min 和90 min 脱毒率差异均不显著（P＞0.05），但均显著高于30 min 时脱毒率（P＜0.05）。

表2 3 种吸附剂不同时间处理的脱毒效果%

2.3 3 种吸附剂不同添加量脱毒效果比较 选择载锌蒙脱石、膨润土与黑云母复合吸附剂、腐殖酸钠3 种吸附剂， 比较37 ℃密封振荡60 min 添加量分别为10、25、50 mg 时的脱毒率。 由表3 可知，3 种吸附剂脱毒率随添加量增加而提高，其中载锌蒙脱石、 膨润土黑云母复合吸附剂25 mg 和50 mg 脱毒率差异均不显著（P＞0.05），但均显著高于10 mg 时脱毒率（P＜0.05）。 腐殖酸钠50 mg脱毒率显著高于25 mg 与10 mg （P＜0.05），25 mg脱毒率显著高于10 mg（P＜0.05）。

表3 3 种吸附剂不同添加量处理的脱毒效果%

3 讨论

研究表明，蒙脱石作为一种含硅铝酸盐的层状矿物，具有较强离子交换能力，能够与霉菌毒素结合形成螯合物， 竞争性减少动物胃肠道对霉菌毒素的吸收， 达到脱毒目的 （李林儒等，2019）。 载金属处理是常见的蒙脱石改性方法，改性处理后， 吸附材料的离子交换能力能够加强且产生较强的抑菌杀菌作用 （王晓娟等，2020）。本研究中蒙脱石吸附剂对ZEN 脱毒率为37.46%，经载锌改性处理后脱毒率显著增加，表明改性处理增强了其离子交换能力， 脱毒能力增强。 研究报道，载铜蒙脱石对霉菌毒素脱毒能力随时间、添加量变化，结果呈现递增规律（李静等，2016）。 本试验与该研究结果趋势一致，但60 min 与90 min 脱毒率差异不显著， 推测金属改性蒙脱石随反应时间延长，脱毒能力增加，到60 min 后处于稳定水平。 此外，随添加量增加，脱毒能力显著增加， 但25 mg 与50 mg 载锌蒙脱石对ZEN 的脱毒率差异不显著， 表明一定剂量载锌蒙脱石即可吸附ZEN 毒素。

本研究中， 腐殖酸钠吸附剂对ZEN 脱毒率显著高于腐殖酸钠与葡甘露聚糖复合吸附剂，推断腐殖酸钠与葡甘露聚糖之间对ZEN 脱毒不具有加性作用， 复合吸附剂中腐殖酸钠添加量降低反而脱毒效果下降。 此外也可能是葡甘露聚糖对ZEN 脱毒效果较弱所致。研究表明，黑云母与膨润土结合可以作为抗生素替代品添加于饲料中（Lee 等，2015）。 膨润土具有黏结性、吸附性、膨润性、催化性、悬浮性、触变性以及阳离子交换性，常用作饲料防霉剂（王凯，2014）。 本研究结果表明膨润土与黑云母复合吸附剂对ZEN具有较强的脱毒效果，且随时间、添加量增加，膨润土与黑云母复合吸附剂对ZEN 的脱毒率显著提高。