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不同植物精油对玉米黄曲霉毒素B1的脱毒效果研究

2019-08-07吴佳遥李磊游海平

现代农业科技 2019年12期
关键词:玉米

吴佳遥 李磊 游海平

摘要    为了研究植物精油对玉米黄曲霉毒素B1的脱毒效果,本试验选用肉桂精油、山苍子精油、罗勒精油作为脱毒物质,采用酶联免疫法测定黄曲霉毒素B1含量,研究3种精油用量为60 mg/20 g,熏蒸30 d的脱毒效果;研究3种精油用量为60 mg/20 g时的最佳熏蒸天数;研究3种精油熏蒸30 d时的最佳精油用量。结果表明,肉桂精油、山苍子精油、罗勒精油均对玉米黄曲霉毒素B1有一定的脱毒效果,且熏蒸天数不同、精油用量不同脱毒效果有差异。

关键词    玉米;黄曲霉毒素B1;肉桂精油;山苍子精油;罗勒精油;脱毒率

中图分类号    Q936        文献标识码    A        文章编号   1007-5739(2019)12-0215-01

黄曲霉毒素(AFT)是一类主要由黄曲霉和寄生曲霉产生的真菌次级代谢产物,黄曲霉毒素B1(AFB1)是AFT中分布最广、毒性最强的一种[1]。采食被AFB1污染的饲料可导致动物中毒,降低生产性能和免疫力。AFB1可增加自由基的产生,加剧氧化损伤和脂质过氧化,导致细胞损伤和动物或人类死亡[2]。

精油是植物自身的一种次级代谢芳香物质,具有挥发性高、穿透力强、分子量小等特点。相对沸点在70~300 ℃之间,相对密度在0.850~1.065之间[3-4]。因其天然无毒,很容易被吸收,广泛应用于美容、食品、农业、医疗等行业。有研究表明,肉桂精油、山苍子精油等对AFB1有一定的脱毒效果[5],但不同用量及处理时间对AFB1的脱毒效果,以及与其他精油相比脱毒效果如何尚未进一步研究。本试验选用肉桂精油、山苍子精油与罗勒精油作为玉米AFB1脱毒物质,研究3种精油不同用量及不同处理时间的脱毒效果,为玉米等作物AFB1脱毒处理提供参考。

1    材料与方法

1.1    试验材料

1.1.1    霉变玉米。水分含量为10.33%,由天津郊区某农户提供。粉碎霉变玉米并混合均匀,使95%以上的玉米粉通过20目筛,酶联免疫法测定其AFB1含量为(8.87±1.20)μg/kg。

1.1.2    主要试剂。肉桂精油、山苍子精油、罗勒精油由江西省赣南天然香料油有限公司生产;AgraQuantRAFB1检测试剂盒为Romer Labs产品;无水甲醇购自天津永大化学试剂有限公司。

1.1.3    仪器和设备。CMax Plus酶标儀(型号为SpectraMaxR Absorbance Reader),为Molecular Devices公司产品;Eppendorf移液枪(型号为20-200 μL)、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27个处理(其中24个试验处理,3个空白处理),每个处理4次重复。其中,3种植物精油脱毒率比较试验设3个处理,依次为肉桂精油、山苍子精油、罗勒精油用量60 mg/20 g密封熏蒸30 d;不同处理时间比较试验,3种精油分别设3个处理,依次密封熏蒸25、30、35 d用量为60 mg/20 g;不同用量比较试验中,3种精油分别设4个处理,依次用量为50 mg/20 g、60 mg/20 g、70 mg/20 g、80 mg/20 g,密封熏蒸30 d;3个空白处理依次密封熏蒸25、30、35 d。所有处理组均放置于30 ℃恒温生化培养箱。

1.3    试验方法

采用《饲料中黄曲霉毒素B1的测定酶联免疫法》(GB/T 17480—2008)测定玉米AFB1,按试剂盒说明书检测,最低检出浓度为2 μg/kg。精确称取20.000 0 g玉米粉样品于250 mL锥形瓶中。剪取长3 cm、宽1 cm的灭菌滤纸用细绳系住一端,吸附植物精油,悬吊于锥形瓶中,不与玉米粉接触,空白组不吸附植物精油。锥形瓶口用封口膜密封,并将锥形瓶放入密封袋中,置于30 ℃恒温箱,试验期间每天定时混合玉米粉,以确保玉米粉充分吸收植物精油气体。试验结束后玉米粉中加入100 mL 70%甲醇,振荡或均质3 min后静置,用Whatman#1滤纸过滤获得上清液,收集100 μL以上的滤液待检。AFB1脱毒率计算公式如下:

1.4    数据统计分析

采用SPSS 20.0软件对试验数据进行统计分析,试验数据以“平均数±标准差”形式表示,采用单因素ANOVO方差分析和Duncan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    3种精油脱毒效果比较

3种精油用量均为60 mg/20 g、密封熏蒸30 d时,3种精油对AFB1的脱毒率如表1所示。可以看出,3种精油均对AFB1有脱毒效果,脱毒率由高到低依次为肉桂精油>山苍子精油>罗勒精油。其中肉桂精油脱毒率与山苍子精油脱毒率差异不显著(P>0.05);罗勒精油脱毒率与肉桂精油、山苍子精油相比差异显著(P<0.05)。

2.2    3种精油不同熏蒸时间脱毒效果比较

3种精油用量为60 mg/20 g,分别密封熏蒸25、30、35 d时,3种精油对AFB1的脱毒率如表2所示。可以看出,肉桂精油熏蒸30 d时脱毒率最高,显著高于25 d(P<0.05),再随时间增加脱毒率差异不显著(P>0.05)。山苍子精油熏蒸30 d时脱毒率最高,显著高于25 d与35 d(P<0.05),熏蒸25 d与35 d脱毒率差异不显著(P>0.05)。罗勒精油熏蒸30 d时脱毒率最高,显著高于35 d(P<0.05),熏蒸25 d与30 d脱毒率差异不显著(P>0.05)。

2.3    3种精油不同用量脱毒效果比较

3种精油用量分别为50 mg/20 g、60 mg/20 g、70 mg/20 g、80 mg/20 g,熏蒸30 d时,不同精油对AFB1的脱毒率如表3所示。可以看出,肉桂精油与山苍子精油用量均为60 mg/20 g时对AFB1脱毒率最高,与50 mg/20 g差异显著(P<0.05),随用量的增加脱毒率略有下降,与70 mg/20 g、80 mg/20 g差异不显著(P>0.05)。罗勒精油对AFB1的脱毒率随用量的增加而提高,80 mg/20 g时脱毒率最高,与70 mg/20 g差异不显著(P>0.05),与60 mg/20 g、50 mg/20 g差异显著(P<0.05),60 mg/20 g与50 mg/20 g差异显著(P<0.05)。

3    结论与讨论

本研究结果表明,3种精油用量为60 mg/20 g、密封熏蒸30 d对AFB1均有脱毒作用,且肉桂精油的脱毒效果最佳,继续增加用量脱毒率稍有下降,推测精油达到一定用量时,脱毒效果反而会降低。已有研究表明,肉桂精油对玉米AFB1脱毒效果好于山苍子精油,肉桂精油用量30 mg/20 g、熏蒸28 d时脱毒率最好,用量大于30 mg/20 g脱毒率稍有下降;熏蒸时间在28 d内,脱毒率随时间增加而上升,28 d时脱毒率达71.79%,熏蒸时间延长脱毒率降低[5]。本研究发现,肉桂精油对玉米AFB1脱毒效果好于山苍子精油,但差异不显著。肉桂精油对玉米AFB1的脱毒率较高(81.86%),推测可能与粉碎玉米后增加精油对玉米的接触面积有关,且增加精油用量、延长熏蒸时间可提高脱毒率。罗勒精油熏蒸30 d、用量80 mg/20 g时对玉米AFB1脱毒率可达81.66%,继续增加用量是否会提高AFB1脱毒率有待检验研究。

植物精油是绿色环保、符合生态发展的一种新型饲料添加剂[6]。已有研究表明,高浓度肉桂精油、山苍子精油、丁香精油主要抑制黄曲霉的生长,低浓度主要抑制AFT的生物合成,肉桂醛、柠檬醛、丁香酚都能调控AFT生物合成的基因[7]。本研究可为植物精油作为AFB1脱毒物质及应用提供试验依据,但其使用及作用机理尚待进一步研究。

4    参考文献

[1] 蔡俊,田尔诺,邵帅,等.黄曲霉毒素B1生物脱毒的研究进展[J].微生物学通报,2017,44(3):726-731.

[2] RAJPUT S A,SUN L H,ZHANG N Y,et al.Ameliorative effects of grape seed proanthocyanidin extract on growth performance,immune function,antioxidant capacity,biochemical constituents,liver histopathology and aflatoxin residues in broilers exposed to aflatoxin B1[J].Toxins(Basel),2017,9(11):371.

[3] 何鳳平,雷朝云,范建新,等.植物精油提取方法、组成成分及功能特性研究进展[J].食品工业科技,2018(24):14.

[4] 王兰,陈代文,余冰,等.植物精油对肉鸡生长性能、抗氧化能力和免疫机能的影响[J].动物营养学报,2018,30(12):8.

[5] 袁媛.植物精油熏蒸控制玉米中真菌毒素的研究[D].北京:中国农业科学院,2013.

[6] 李方方,杨晶晶,张瑞阳,等.植物精油对断奶仔猪生长性能、血清生化指标及养分表观消率的影响[J].动物营养学报,2018,30(12):6.

[7] 梁丹丹.三种植物精油抑制玉米中黄曲霉生长及产毒研究[D].北京:中国农业科学院,2015.

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