|
霉菌毒素是一种存在于饲料和饲料原料中的抗营养因子,它们是由不同类属的真菌所产生的次级有毒代谢产物。饲料中霉菌毒素的污染是一个全球性的问题,霉菌毒素既可在作物在田间生长时产生也可以在仓储期间产生,或两方面都有,用霉菌毒素污染的饲料饲喂动物引起急、慢性中毒症状甚至死亡,而且还会在动物的肉、蛋、奶中残留,威胁到人类自身的健康。因此,防止霉菌生长,去除霉菌毒素成为国内外研究的热点。 1 霉菌毒素的产生条件及饲料中常见的霉菌毒素 1.1霉菌毒素的产生 霉菌毒素由中温型霉菌产生。生长温度为4℃~60℃,相对于细菌而言,霉菌对湿度、pH值的要求较低。当霉菌处于干燥、低温或处于与其他霉菌竞争的应激情况时,会产生霉菌毒素。由于霉菌生长有一定的地域性,导致不同区域占优势的霉菌毒素种类的不同。产毒素菌并非在所有适于生长的温度条件下都能产生毒素。一种霉菌可以产生多种不同的霉菌毒素,不同的霉菌也可以产生相同的霉菌毒素。 1.2饲料中常见的霉菌毒素 霉菌毒素在自然界分布广泛,种类繁多,在谷物及饲料中常见的产毒素霉菌主要有:曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、镰孢菌属(Fusarium)和麦角菌属(Claviceps)等。各种霉菌可以产生多达数百种霉菌毒素,然而常见的霉菌毒素:黄曲霉毒素(Aflatoxins)、赭曲霉毒素A(Ochratoxin A)、单端孢霉烯族毒素(Trichothecenes)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone)、伏马菌素(Fumonisins)等。霉菌毒素污染的饲料,营养物质减少、适口性变差,饲用价值下降甚至为零。 2 霉菌毒素对畜禽的危害 1960年,英国爆发的火鸡X病,导致英国10万只火鸡的死亡,其致病因子是黄曲霉毒素。这引起了人们对霉菌毒素的高度关注,随着研究的深入,越来越多的霉菌毒素被发现,人们认识到动物霉菌毒素中毒很普遍,毒素不同,动物种类各异,中毒的症状是多种多样的。如,猪对T-2毒素、DON是相当敏感的;对玉米赤霉烯酮的反应也是很明显的。T-2毒素对鸡的危害很大,但是鸡对DON、玉米赤霉烯酮有较强的抗性。 2.1黄曲霉毒素 黄曲霉毒素是一类剧毒的化学物质。主要由黄曲霉菌(Aspergillus flavus)和寄生曲霉菌(A.parasiticus)产生,此外发现并分离出的黄曲霉毒素代谢产物、异构物和相似物达20多种,其中毒性最大的是AFB1。黄曲霉毒素的基本结构单位是一个双氢呋喃环和一个氧杂萘邻酮,前者为其毒性结构,后者可能与其致癌有关。黄曲霉毒素可引起肝脏的损伤并导致肝癌的发生。不同动物对黄曲霉毒素的敏感度是不一样的, 如禽类对黄曲霉毒素就特别敏感,中毒症状为食欲减退,体重下降,羽翼下垂,染病后昏睡死亡,死时头脚向后伸,解剖可见肝出血、坏死,肾肿大。据报道,AFB1可引起火鸡、肉鸡、猪、小白鼠、豚鼠及家兔等动物发生免疫抑制,它能与DNA、RNA结合,并抑制其合成,引起胸腺发育不良和萎缩,淋巴细胞生成减少;影响肝脏和巨噬细胞的功能,抑制补体C4的产生,抑制T淋巴细胞产生白细胞介素及其它淋巴因子。能通过胎盘影响胎儿组织器官的发育。 2.2赭曲霉毒素 赭曲霉毒素是温带地区最主要的仓储毒素,主要由曲霉菌属和青霉属菌产生。基本化学结构是由异香豆素连接到β-苯基丙氨酸上的衍生物,其中毒性最强的赭曲霉毒素A(OTA)。具有强烈的肾毒性和肝毒性,尤其是肾脏,有很强的利尿作用。常见病变是肾小管上皮损伤和肠道淋巴腺体坏死,损伤禽类法氏囊和肠道淋巴组织,降低抗体产量,影响体液免疫,引起细胞免疫能力下降。由于它的利尿作用,种鸡会出现拉稀现象,还会引起产蛋量下降,肉鸡的生长速度下降,鸡群出现贫血。对猪的影响包括:食欲减退、生长速度减慢、精神萎靡、动作不协调、饮水量增加,由于持水力增加导致体重增加。由于牛的瘤胃微生物的作用,牛对赭曲霉毒素的耐受较高,用含赭曲霉毒素A390-540μg/kg大麦饲喂牛,没有明显的中毒症状。最近研究表明,赭曲霉毒素A具有遗传毒性,影响DNA合成的顺序,导致修复增加引起机体损伤。 2.3单端孢霉烯族毒素 单端孢霉烯族化合物是一大类倍半萜烯化合物,主要由镰刀菌属产生。其中具有代表性的有:脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、T一2毒素、二乙酰基镳草镰刀菌烯醇(DAS)。主要损害动物的肝脏和肾脏,而且大多属于组织刺激因子和致炎物质,T-2毒素或DAS会损伤禽类的消化道粘膜,引起口腔溃疡,一般临床症状表现为食欲减退或废绝,胃肠炎症。出血、呕吐、免疫机能降低等。猪对DON很敏感,猪摄入0.5mg/kg体重的DON,5~7min后即可开始呕吐,当饲料中含有1mg/kg以上的DON时可引起猪生长缓慢,采食量显著下降,饲料摄入量降低与饲料中DON浓度升高呈线性关系。 T-2毒素通过减少血浆中的IgM,IgG和IgA导致牛的免疫抑制,其它的单端孢霉烯族毒素对反刍动物的健康或生产性能无影响。 2.4玉米赤霉烯酮 玉米赤霉烯酮由镰刀菌属产生,是唯一的曲霉菌产生的植物源雌激素。在所有家畜中,猪对玉米赤霉烯酮最为敏感,而受影响最大的部位是其生殖系统;玉米赤霉烯酮可引起阴门红肿、子宫体积和重量增加、直肠和阴道脱出现象。妊娠母猪采食含玉米赤霉烯酮的日粮,会导致死胎、木乃伊、流产或新生仔猪死亡,以及产后发情不正常。小母猪采食了被玉米赤霉烯酮污染的饲料会导致持续假发情、假妊娠、不育。小公猪会表现睾丸萎缩,乳头增大的雌性特征,另外还可降低窝产仔数。反刍动物中毒性较少,高剂量的玉米赤霉烯酮(12mg/kg饲料)会导致羊的生殖障碍,减少排卵,不育等,鸡和火鸡对玉米赤霉烯酮的敏感性较低。 2.5伏马菌素(FB) 由镰刀菌属产生的水溶性代谢产物,是一类由不同的多氢醇和丙三羧酸组成的结构类似的双酯化合物。其中FB1毒性最强是近年来发现的能损伤免疫系统、肝肾,降低动物生产力甚至引起动物死亡的一种霉菌毒素。伏马菌素与猪肺水肿病(PPE)有关,导致猪肺毛细血管上皮细胞的变化,呼吸障碍,心脏机能损伤,而对马来说,伏马菌素可引起脑白质液化性坏死(ELEM)、大脑皮层损伤、共济失调、局部麻痹、神情冷漠、运动功能削弱等,还会引起羊肝肾病变。 以上介绍了几种常见的霉菌毒素对畜禽造成的危害,然而通常情况下,饲料中几种霉菌毒素同时存在,霉菌毒素间的协同作用对动物健康和生产性能的作用比任何一种霉菌毒素单独作用的危害都要大,而且霉菌毒素不仅仅存在于饲料,或只破坏动物的生产性能,实际上,许多饲料中的霉菌毒素还能转移到动物的肉、蛋和奶产品中,直接威胁到人类的健康。 3 霉菌毒素的防控 霉菌毒素的危害引起了科研工作者的重视,进行了大量工作,其中关键之一是做好饲料的防霉和脱毒两个环节。 3.1饲料的防霉 饲料中霉菌毒素的控制可以从多种途径进行,如控制好饲料的原料质量,防止饲料原料如玉米在生产前就霉变;控制好饲料的加工过程,特别是控制好饲料的水分及高温制粒后的降温过程;控制好饲料的贮藏和运输,防止饲料因潮湿、高温、包装损坏、昼夜温差太大、雨淋等因素而霉变;在饲料中加入足量的防霉剂;饲料中添加防霉剂是预防霉变的重要措施,需要指出的是,以上措施不能对已经产生的霉菌毒素起作用,一旦霉菌毒素已经产生,这些措施是无法对采食该饲料的动物起保护作用的,因此,还需要用其它的方法来降解或去除饲料中的毒素。 3.2霉菌毒素的脱毒 霉菌毒素的脱毒是指通过物理、化学、微生物学的方法,使饲料中的霉菌毒素得到不同程度的失活或去除。 3.2.1 物理降解法 应用加热的方法,或者结合应用加热和加压,尤其是在潮湿的条件下,可破坏大多数霉菌毒素。然而霉菌毒素对热的敏感程度取决于霉菌毒素的类型、加热时间长短和温度高低,以及饲料含水量。紫外线或γ可有效破坏某些霉菌毒素。但是这些措施会破坏饲料中的营养物质,或需要特殊的防护装置才能进行。 3.2.2 物理吸附法 在饲料中添加可以吸附霉菌毒素的物质,使毒素在经过动物肠道时不被动物所吸收,直接排出动物体外,这是目前饲料市场上较为成熟较可行的一种毒素脱毒方法,目前用于物理吸附的物质主要包括:铝硅酸盐类、活性炭、酵母或酵母的细胞壁成分等。 3.2.3 化学方法 有些霉菌毒素可用被一乙胺氢氧化钙、臭氧或氨水所降解,这称为化学降解法。其缺点是各种化学物质只能对某种毒素有效而对其他毒素不能降解;另外,这些化学品在饲料中的高残留问题无法有效而经济地解决,影响饲料的适口性和安全性,易对动物带来不利影响。 3.2.4 生物学方法 生物学去毒法是筛选某些微生物,利用其生物转化作用,使霉菌毒素破坏或转变为低毒物质的方法。如,用Flavobacterium auranticum发酵黄曲霉毒素B1污染的饲料,降解为无毒产物。 4、总结与展望 综上所述,霉菌毒素给畜牧业生产带来了巨大的危害,近年来,随着消费者对食品卫生和安全性的普遍关注,霉菌毒素污染问题日益引起人们的关注,因此各种各样的防霉措施,脱毒方法不断出现,但是到目前为止,各种方法均有其使用的局限性,所以新方法的研究仍是一个重要课题,这个问题的解决,将可以提高畜禽的生产性能,改善人类的饮食安全。
|