肉鸡饲料中重金属的吸附脱毒研究

论文摘要

重金属元素铅、镉、汞在环境中普遍存在,对人畜具有巨大毒害作用,饲料中的重金属可通过消化道吸收,进入动物体内,对动物的生长性能、神经系统、免疫功能、生殖系统等产生危害,并可在畜产品中残留,影响食品安全,因此,如何消除饲料中重金属元素的潜在危害是一个值得关注的问题。本试验通过体外等温吸附试验和解吸试验研究了葡甘露聚糖（GM）、葡甘露聚糖与膨润土混合物、磷酸化葡甘露聚糖以及膨润土对重金属铅、镉、汞的吸附特性,选择出体外吸附效果较好的吸附剂,通过肉鸡饲养试验研究其对几种重金属元素的脱毒效果。1.等温吸附试验选择葡甘露聚糖（GM）、葡甘露聚糖与膨润土混合物（比例分别为4:1,2:1,1:1）、磷酸化葡甘露聚糖以及膨润土为吸附剂。用硝酸铅（氯化镉、氯化汞）配制成pH为2的一系列不同浓度的铅（镉、汞）溶液,分别置于已加入10mg吸附剂的10ml带刻度的离心管中,于37℃恒温水浴振荡器中,150r/min下振荡吸附1.5h,振荡吸附结束后,于3000r/min下离心10min,测定每管上清液中铅（镉、汞）的浓度,据此计算该吸附剂对铅（镉、汞）的吸附量等参数。按此方法测定各种吸附剂对铅（镉、汞）的吸附参数。结果表明试验所用吸附剂对铅、镉、汞的等温吸附曲线呈抛物线型,符合Langmuir方程,且当GM与膨润土按2:1比例复合时,对水溶液中铅、镉和汞的吸附量最大,最大吸附量分别为1034.6μg/g、670.6μg/g和87.5μg/g,吸附效果列其次的是GM与膨润土比例为4:1的混合物,对铅、镉、汞的最大吸附量分别为820.3μg/g、609.6μg/g和83.6μg/g。2.解吸试验等温吸附试验结束以后,去除起始浓度铅为2.8μg/mL、镉为2.6μg/mL、汞为0.28μg/mL离心管中的上清液,向残渣中加入pH值5.7的缓冲液10mL,将离心管置于37℃恒温水浴振荡器中,150r/min下振荡解吸1.5h后,于3000r/min下离心10min,测定每管上清液中铅（镉、汞）的浓度,据此计算铅（镉、汞）的解吸率。结果表明,当GM与膨润土按2:1比例混合时,吸附复合物中铅、镉和汞的解吸率最低,分别为2.4%、2.7%、2.3%;其次是GM与膨润土比例为4:1混合物,吸附复合物中铅、镉和汞解吸率分别为3.2%、3.2%、2.4%。根据体外等温吸附试验和解吸试验结果,选用吸附效果较好的GM与膨润土混合比例为4:1的混合物作为脱毒剂Ⅰ;混合比例为2:1的混合物作为脱毒剂Ⅱ,进行动物试验,研究其在肉仔鸡体内对铅、镉、汞的脱毒效果。3.动物试验选用180只1日龄健康的艾维茵肉鸡,随机分为6组,分别为对照组、污染组、处理1、处理2、处理3、处理4。每组6个重复,每个重复5只鸡,分栏饲养,试鸡自由采食和饮水。相应各组分别饲喂基础日粮、重金属污染日粮（基础日粮+10mg/kg铅+5mg/kg镉+0.3mg/kg汞）、重金属污染日粮+0.05%脱毒剂Ⅰ、重金属污染日粮+0.1%脱毒剂Ⅰ、重金属污染日粮+0.05%脱毒剂Ⅱ、重金属污染日粮+0.1%脱毒剂Ⅱ。试验分两阶段,即4～28日龄,29～45日龄。于试验开始当天、每周末及试验结束当天,以重复为单位,清晨空腹称重,记录体增重;试验期间每天以每个重复为单位详细记录动物采食量,计算前期（4-28日龄）和后期（29-45日龄）的平均采食量、平均日增重及料肉比。于第45天,每个重复随机选取1只鸡,翅静脉采血和颈静脉放血处死,测定免疫功能指标、抗氧化功能指标以及组织中铅、镉、汞的残留量。比较各组肉仔鸡生长性能、抗氧化功能、免疫功能、组织重金属残留量等,探讨肉仔鸡饲料中添加脱毒剂对重金属元素的实际脱毒效果。试验结果如下:生长性能:各组间肉鸡的平均采食量、平均日增重、料肉比没有显著差异（p＞0.05）,表明在本试验的重金属添加水平的条件下,重金属对肉鸡的生长性能没有产生影响,但从数值上看污染组的料肉比最高,处理4的料肉比最低。免疫功能:与对照组相比,重金属污染组动物T淋巴细胞转化率和新城疫抗体滴度显著降低（p＜0.05）,表明饲料中的铅、镉、汞对肉鸡的免疫功能产生了明显危害。饲料中添加脱毒剂可以减轻重金属对肉鸡免疫功能的不良影响,与污染组相比,处理1组肉鸡新城疫抗体滴度显著增加（p＜0.05）;处理2、3、4组肉鸡T淋巴细胞转化率和新城疫抗体滴度显著升高（p＜0.05）,以处理4效果最好,且与对照组无显著性差异（p＞0.05）。抗氧化功能:与对照组相比,污染组肉鸡血清中MDA的含量显著升高（p＜0.05）,血清和肝脏中SOD和GSH-Px活性显著降低（p＜0.05）,表明饲料中的铅、镉、汞对肉鸡的抗氧化功能产生了明显危害。饲料中添加脱毒剂可以减轻重金属对肉鸡抗氧化功能的不良影响,与污染组相比,处理1、2、3血清中SOD和GSH-PX的活性以及肝脏中SOD的活性显著升高（p＜0.05）,血清中MDA的浓度显著降低（P＜0.05）;处理4血清和肝脏中SOD和GSH-PX的活性显著升高（p＜0.05）,血清中MDA的浓度显著降低（p＜0.05）,以处理4效果最好,且与对照组无显著性差异（p＞0.05）。组织中重金属含量:与对照组相比,污染组肉鸡腿肌、胸肌、肝脏、肾脏、胫骨、脑中铅、镉、汞的含量显著增加（p＜0.05）,添加脱毒剂后,可降低组织中的重金属含量。与污染组相比,处理1组肝脏中镉的含量以及腿肌和脑中汞的含量有所下降,差异不显著（p＞0.05）,但其它所测组织中铅、镉、汞的含量均显著降低（P＜0.05）;处理2、处理3组除肝脏中镉的含量没有显著降低外（p＞0.05）,其它所测组织中铅、镉、汞的含量均显著降低（p＜0.05）;处理4组织中重金属含量均显著降低（p＜0.05）。不同组织中微量元素的分布:在本试验条件下,在饲料中添加重金属铅、镉、汞可影响腿肌、胸肌、肝脏和肾脏中微量元素铜、铁、锌的分布。添加脱毒剂后,可减轻重金属对腿肌、胸肌、肝脏和肾脏中铜、铁、锌分布产生的影响。动物试验结果表明,在饲料中添加脱毒剂可缓解重金属对动物免疫功能、抗氧化功能的损害,减少畜产品中有毒重金属元素（铅、镉、汞）的残留量,其中以添加0.1%的GM与膨润土混合物（比例2:1）的效果最好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语表
• 第一部分 文献综述
• 1 前言
• 2 饲料中重金属的来源
• 2.1 植物性饲料原料
• 2.2 动物性饲料原料
• 2.3 矿物性饲料原料
• 2.4 饲料加工过程中的污染
• 3 重金属铅、镉和汞在动物体内的吸收和代谢
• 4 重金属的毒性作用及机制
• 4.1 对生产性能的危害
• 4.2 对神经系统的危害
• 4.3 肾、肝毒性
• 4.4 生殖毒性
• 4.5 对造血系统的危害
• 4.6 其它毒性
• 5 减少重金属对动物危害的措施
• 5.1 减少饲料及饲料原料中重金属的含量
• 5.2 在饲料中补充一些营养性的物质
• 5.3 在饲料中添加吸附剂
• 6 本研究的目的及意义
• 第二部分 材料与方法
• 1 体外试验
• 1.1 主要仪器
• 1.2 材料
• 1.3 等温吸附试验方法
• 1.4 解吸试验
• 2 动物试验
• 2.1 脱毒剂的选择
• 2.2 试验动物与分组
• 2.3 试验日粮的配制
• 2.4 饲养管理
• 2.5 样品采集
• 2.6 指标测定
• 第三部分 结果与分析
• 1 不同吸附剂对铅、镉和汞的等温吸附
• 1.1 对铅的等温吸附
• 1.2 对镉的等温吸附
• 1.3 对汞的等温吸附
• 2 解吸试验结果
• 3 动物试验结果
• 3.1 不同处理对肉鸡生长性能的影响
• 3.2 不同处理对肉鸡免疫功能的影响
• 3.3 不同处理对肉鸡抗氧化指标的影响
• 3.4 不同处理对肉鸡血液指标的影响
• 3.5 不同处理对肉鸡血清生理生化指标的影响
• 3.6 不同处理对组织器官中铅、镉、汞含量的影响
• 3.7 不同处理对组织中微量元素铜、铁、锌分布的影响
• 3.8 不同处理对肝脏中金属硫蛋白含量的影响
• 第四部分 讨论
• 1 不同脱毒剂对重金属的吸附效果及机制
• 2 饲料中添加脱毒剂对重金属毒害的改善作用
• 2.1 对肉鸡生长性能的改善作用
• 2.2 对肉鸡免疫功能的影响
• 2.3 对肉鸡抗氧化能力的影响
• 2.4 对血红蛋白和红细胞数的影响
• 2.5 对肝脏损害程度的影响
• 2.6 对组织中铅、镉、汞含量的影响
• 2.7 对不同组织中铜、铁、锌分布的影响
• 2.8 对肝脏中金属硫蛋白含量的影响
• 第五部分 小结
• 1 结论
• 2 创新点
• 3 问题与展望
• 参考文献
• 致谢