饲用玉米中呕吐毒素和玉米赤霉烯酮含量检测与分布

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作为一个畜牧生产大国,近年来随着中国畜牧业的不断发展,中国饲料需要量也随之不断增加,玉米作为一种重要的能量原料,在饲料配方中所占比重最大。因此玉米的产量与质量对中国的农业生产和国民经济的发展具有重要的意义。本文以玉米为主,研究了玉米中呕吐毒素和玉米赤霉烯酮的分布,并采用酶处理法对玉米中呕吐毒素和玉米赤霉烯酮进行快速准确的评价并研究清洗可以去除玉米表面呕吐毒素和玉米赤霉烯酮的含量。  试验一玉米不同部位中DON、ZEN的含量  试验选用饲料用玉米,用水轻微湿润后进行不同组分的快速分离,最终分离结果为:玉米皮、胚乳、玉米胚。分离完后利用HPLC检测不同组分中呕吐毒素以及玉米赤霉烯酮的含量。结果显示,玉米中的DON、ZEN主要分布于胚乳中,玉米胚中含量次之,玉米皮中含量较低,但三者并没有呈现出显著性差异(P>0.05)。  试验二不同酶单独处理及联合处理对玉米中DON、ZEN含量的影响  试验选用高中低三种不同毒素含量的玉米,利用常温α-淀粉酶和糖化酶对玉米进行消化处理,然后检测消化前后玉米毒素含量的变化。结果显示,常温α-淀粉酶及糖化酶处理后,高中低三种不同毒素水平的玉米经过酶处理后DON和ZEN并没有出现差异性变化(P>0.05)。  根据上述试验结果,试验进一步模拟体内消化过程,利用不同消化酶分阶段联合处理,分别检测添加不同酶后毒素含量的变化。试验结果表明,经过消化酶分阶段联合处理后,与玉米原样相比,DON方面,低毒素水平玉米(P<0.01)以及中等毒素水平玉米(P<0.05)中的呕吐毒素含量出现了增加,但高毒素水平玉米中毒素的含量却呈现出下降的现象(P<0.05)。ZEN方面,低毒素水平玉米(P<0.01)出现明显地了增加,高毒素水平玉米(P>0.05)中的玉米赤霉烯酮含量没有发生变化,但呈现出变化的趋势,而中等毒素水平玉米中毒素的含量并没有出现变化(P>0.05)。  试验选用高、中、低三种不同毒素含量的玉米,每种不同毒素含量的玉米各两种,利用耐高温α-淀粉酶和常温α-淀粉酶进行淀粉的降解试验。试验结果显示,耐高温α-淀粉酶可以完全降解玉米中的淀粉,常温α-淀粉酶只能降解玉米中的部分淀粉。  试验选用高中低三种不同毒素含量的玉米,利用耐高温α-淀粉酶和糖化酶对玉米进行消化处理,然后检测消化前后玉米毒素含量的变化。结果显示,耐高温α-淀粉酶及糖化酶处理后,高中低三种不同毒素水平的玉米经过酶处理后毒素含量均出现了不同水平的增加,DON方面,高、中两种毒素含量玉米,经过处理后均出现明显的增加(P<0.01),而低毒素含量玉米经过处理后变化并不明显(P>0.05);ZEN方面,高毒素含量玉米,经过处理后均出现变化的趋势(P<0.05);中、低毒素含量玉米经过处理后均出现明显变化(P<0.01)。  在上述试验的基础上,选择高、中、低三种不同毒素含量的玉米,利用耐高温α-淀粉酶以及糖化酶和胃蛋白酶以及胰酶进行联合处理。试验结果显示,玉米样品经过消化酶处理后,与处理前相比,三种毒素含量玉米消化液中DON的含量均出现了增加,呈现出差异变化(P<0.05),但是三种不同酶处理间并没有表现出差异性。而三种毒素含量玉米消化液中ZEN含量与处理前相比均出现增加,但并没有表现出差异性变化,同样三种不同酶处理间并没有表现出差异性。  试验将360只肉鸡分为三个不同试验处理组,分别饲喂不同毒素释放水平玉米配制的日粮,于1w、2w、3w、4w,统计肉鸡生产性能,采集血样检测血液中ALT、AST的变化,统计胸腺、脾脏、肝脏、法氏囊以及肠道生长发育指数。试验结果显示,相比于其他两组高毒素释放组明显提高了肉鸡料重比。肠道发育方面,除第一周十二指肠在绒毛高度与隐窝深度比值方面(P<0.01)出现显著性变化外,其他均没有出现差异性变化。  试验三清洗液对玉米表面DON、ZEN的清洗效果  试验选用从各地收集的饲料用玉米作为试验材料,选择80%甲醇溶液作为清洗液,清洗时间设为1min,分别检测清洗液以及清洗后玉米中的呕吐毒素以及玉米赤霉烯酮的含量。试验结果表明,清除洗液中呕吐毒素含量为8μg/kg~28μg/kg,平均含量为15.92μg/kg;清除中玉米赤霉烯酮含量为0.5μg/kg~22.3μg/kg,平均毒素含量为6.92μg/kg。  从饲料用玉米中选取5个玉米样品作为试验材料,选择80%甲醇溶液作为清洗液,设置四个不同的时间梯度1min,5min,10min,15min。分别检测清洗液中DON和ZEN的含量。试验结果表明,两种毒素在不同时间梯度间均没有表现出一定的差异性(P>0.05),结果显示随着清洗时间的增加,80%甲醇溶液中两种毒素的含量呈现缓慢递增的趋势但趋势并不明显。  试验选取6种霉变玉米样本进行试验(霉变玉米中毒素含量较高易于观察试验结果)。DON、ZEN具有不同的溶解性,DON溶于水以及大多数有机溶剂,ZEN溶于有机溶剂,因此试验选用水、60%乙醇溶液、80%甲醇溶液,清洗时间为15min。试验结果表明,DON方面,水溶液中呕吐毒素含量为159.61μg/kg,60%乙醇溶液中呕吐毒素含量为219.23μg/kg,80%甲醇溶液中呕吐毒素含量为250.32μg/kg,三者结果相比没有表现出差异性(P>0.05)。ZEN方面,相较于呕吐毒素,水溶液中玉米赤霉烯酮含量并未检出,60%乙醇溶液中玉米赤霉烯酮含量为84.21μg/kg,80%甲醇溶液中玉米赤霉烯酮含量为183.58μg/kg,三种不同溶剂的结果呈现出一定的差异性(P<0.05)。以上结果表明,经过通过清洗可以去除部分毒素。  在上述试验结果的基础上,选择5种霉变玉米样本作为试验材料,选择水作为清洗液,设置四个不同的时间梯度1min,5min,10min,15min。检测清洗中呕吐毒素的含量。试验结果表明,不同时间梯度间并没有表现出差异性(P>0.05),水溶液中呕吐毒素含量分别为110.56μg/kg,165.21μg/kg,242.19μg/kg,261.73μg/kg,但可以看出随着清洗时间的增加,水溶液中毒素的含量呈现出递增的趋势。  综上所述,呕吐毒素和玉米赤霉烯酮主要分布于玉米的胚乳中,其次是玉米胚中,玉米皮中含量较少;经过耐高温α-淀粉酶以及糖化酶处理后玉米中呕吐毒素与玉米赤霉烯酮毒素含量出现了明显的增加,经过多种消化酶共同处理后毒素含量仅仅出现少量增加;肉鸡体内试验验证发现毒素释放量的高低并没有对肉鸡的生长发育产生影响,但影响了肉鸡的饲料转化率,提高了料重比;表面清洗可以去除玉米表面一定的呕吐毒素和玉米赤霉烯酮。
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