摘要:對魚粉中毒性成分病原微生物、霉菌毒素、重金屬、放射性物質、組胺、多氯聯苯和食鹽等的中毒機制作一綜述,以提高魚粉衛生質量和有毒有害物質的防除意識。
關鍵詞:魚粉;毒性成分;中毒機制
中圖分類號:S856.9文獻標識碼:B文章編號:1007-273X(2010)09-0016-03
魚粉因具有蛋白含量高,富含動物必需氨基酸,同時容易被動物消化吸收等優點而被稱為“蛋白之王”。魚粉特別富含植物性蛋白飼料所缺乏的賴氨酸、精氨酸、蛋氨酸、胱氨酸、色氨酸和大量的B族維生素和維生素A、D3等,還有鈣、磷,硒、錳等礦物質。這些對畜禽的生長發育、產蛋,泌乳和配種以及提高種蛋孵化率都有特殊效能[1]。因此,優質魚粉是畜禽理想的動物性蛋白質補充飼料。但若添加不當或魚粉質劣,則會引起機體物質代謝紊亂,阻礙生長發育和繁殖。本文對魚粉中毒性成分病原微生物、霉菌毒素、重金屬、放射性物質、組胺、多氯聯苯和食鹽等的中毒機制作一綜述,以提高魚粉衛生質量和有毒有害物質的防除意識。
1病原微生物
1.1蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)
蠟樣芽胞桿菌廣泛分布于自然界,土壤、水、空氣、飼料、食品等均有存在,可引起人的食物中毒。該菌在16~50℃均能繁殖,并可產生不耐熱型腸毒素(又稱腹瀉腸毒素)和致嘔吐腸毒素[2]。醫學臨床上,一般認為每克中毒原因食品中含蠟樣芽胞桿菌10萬個以上作為診斷確定中毒的一個重要依據;而在獸醫臨床上,該菌引起動物的疾病尚未引起足夠的重視。劉金華等[3]報道,魚粉中蠟樣芽胞桿菌引起產蛋雞腹瀉,產蛋率由85%降至50%,并且有雞死亡發生。
1.2沙門菌(Salmonella)
沙門氏菌屬是一群寄生于人和動物腸道內的無芽孢直桿菌,形態和生化特性相似的革蘭氏陰性、兼性厭氧菌。沙門氏菌是重要的人獸共患病的病原菌,是當今世界上引起動物疾病和人類食物中毒頻率最高的致病菌之一。因此,沙門氏菌是獸醫檢疫、醫療衛生和食品衛生部門的重要檢疫對象之一。孔繁德等[4]從進口魚粉中檢出甲型副傷寒沙門氏菌(S.paratyphi A)和鴨沙門氏菌(Anatum)。李海丹等[5]從來自9個國家的6份進口魚粉飼料中檢出10株沙門氏菌,但各個國家之間的檢出率存在著顯著差異,來自美國的魚粉飼料沙門氏菌檢出率高達42.6%。而且,有的同一樣品中可同時檢出2種或3種不同血清型的沙門氏菌,可能與當地加工、包裝、運輸等環節以及衛生方式有關。
1.3變形桿菌(Bacillus proteus)
李孝謙等[6]從進口魚粉中檢出普通變形桿菌(P.vulgaris)和奇異變形桿菌(P.mirabilis)。多年來,進口魚粉在農業部頒布的操作規程中只規定沙門氏菌的檢驗,變形桿菌還未被列為檢疫對象。變形桿菌是人獸共患的傳染性病原菌,在一定條件下可引起家畜、家禽的飼料中毒,并可與化膿性球菌混合感染,引起化膿性炎癥,應引起注意。
1.4小腸結腸炎耶爾森菌(Yersinia enterocolitica)
朱其太[7]從進口魚粉中分離到一株小腸結腸炎耶爾森菌,為進口魚粉檢疫中首次發現。該菌為一種人獸共患病原菌。其對嚙齒動物致病性與假結核耶爾森菌相似。對家畜一般無致病性,但可引起綿羊和山羊以及豬的腹瀉,還可致綿羊流產。已明確的毒力因子包括有V和W抗原兩種侵襲素(inv和ail)以及腸毒素和LPS內毒素等。
2霉菌毒素
2.1肉毒梭菌素(Boticin)
廖味光等[8]報道變質魚粉引起肉雛雞肉毒梭菌毒素中毒的病例。魚粉變質時,肉毒梭菌參加魚粉厭養腐敗,并大量繁殖釋放毒素,雞食用后,毒素在腸道被吸收引起中毒;魚粉的蛋白質等養分分解產生許多如硫化氫、硫醇等中間產物,中間產物與飼料中的Fe2+、Cu2+等金屬離子在雞消化道內反應,形成不溶于水的硫鹽、硫醇鹽等深黑色物質;中間產物刺激雞消化道黏膜,使消化道松弛。雞頭頸軟弱無力、消化道松弛并充滿深黑色液體狀物質是該病的主要特征。
2.2黃曲霉毒素(Aflatoxin)
黃曲霉毒素對畜禽危害的研究報道很多,一般認為以雛鴨最為敏感。鐮刀霉菌產生的T2毒素是一種腐蝕性刺激物,它可造成腺胃、肌胃和羽毛上皮的黏膜壞死;桔霉素基本上是一種腎毒素,它能使肌胃出現裂痕;卵孢毒素也能使腺胃、肌胃相連接的峽部環狀面變大、壞死,黏膜被假膜性滲出物覆蓋。圓弧酸可造成腺胃、肌胃、肝臟和脾臟損傷,腺胃腫大,黏膜增生,潰瘍變厚,肌胃黏膜出現壞死[9]。動物采食了被霉菌毒素污染的飼料后,可引起霉菌毒素急性或慢性中毒,生長受到抑制,飼料利用率降低,產仔數降低,禽類的產蛋率和孵化率下降等。攝入動物體內的霉菌毒素能迅速破壞畜禽肝臟、腎臟、脾臟等主要代謝解毒器官,降低其免疫力和對疾病的抵抗力,更為嚴重的是,霉菌毒素可沉積在動物的肝、腎、肌肉、乳汁及禽蛋等動物產品中,通過食物鏈而危害人類的健康。因此如何預防和控制飼料中的霉菌毒素,降低其危害,已成為當前迫切需要解決的問題[10]。
3重金屬
3.1鎘
鎘是對動物和人體有毒的重金屬,進入機體后可作用于全身各器官和系統,但主要分布于肝臟和腎臟。進入機體的鎘首先貯存于肝臟,然后與肝臟的金屬硫蛋白(MT)結合成鎘金屬硫蛋白(Cd-MT)復合物向腎臟轉移,通過這種方式將具有很強毒性的鎘束縛成相對穩定的形式,Cd-MT是鎘在體內蓄積的主要形式,正是這種復合物的存在,使鎘能長期滯留在動物體內,并且隨著接觸鎘時間的延長,鎘在體內的分布逐漸集中于腎臟。肝細胞內Cd-MT釋放入血并向腎臟轉移是腎鎘的主要來源。鎘與MT、細胞氧化損傷、線粒體損傷以及基因表達異常可能是鎘毒性作用產生的機制;此外,鎘引起DNA單鏈斷裂可能是鎘對組織細胞損傷作用的機制之一。鎘還能與一球蛋白結合,而使動物免疫力降低[11]。
3.2鉛
飼料中的鉛主要通過消化道進入體內,吸收后經門靜脈到達肝臟。鉛在機體內大多以與血清蛋白或吸附于紅細胞膜的結合態存在,少部分以游離態存在。鉛在動物體內主要貯存于骨骼中,骨中含鉛量占體內鉛總量的90%~98%。少部分游離態的鉛可分布于各種組織中。鉛對動物的毒害主要表現為貧血、免疫功能障礙、宿主抵抗力降低、神經系統損傷等急性和慢性病變。此外,鉛對哺乳動物生殖系統也具有明顯毒性[12]。
3.3汞
由于海洋魚類中的汞主要以甲基汞的形式存在,所以魚粉中甲基汞含量接近于總汞的含量。汞是一種神經毒性重金屬元素,隨飼料或飲水進入動物機體后,易在腦組織中蓄積,蓄積到一定程度會引起腦組織代謝障礙。無機汞的高溶解度、金屬汞及有機汞的脂溶性極易透過生物膜,使其毒性增大。Hg2+可牢固地與細胞膜上蛋白質的-SH基結合,導致膜的構象變化,從而影響膜的正常功能,引起毒性作用。另外一部分汞離子轉移到腎臟,造成腎臟損害。
3.4鉻
鉻鹽可經呼吸道、消化道及皮膚吸收,在體內與血漿中的含鐵球蛋白結合。就鉻的毒性而言,六價鉻毒性最大,能使血紅蛋白變成高鐵血紅蛋白,機體發生缺氧癥狀,影響機體的氧化還原和水解過程,使蛋白質變性,核酸核蛋白沉淀,干擾酶系統。摻有皮革粉的偽劣魚粉,其鉻含量特別高(經檢測的幾例均在1 000mg/kg以上),因此通過檢測偽劣魚粉中的鉻含量,發現其鉻含量異常偏高者,可判定為摻有皮革粉(因為在制革工藝中要用重鉻酸鈉,故皮革粉鉻含量很高)[13]。
4放射性物質
輻射對生物體的潛在危害是不可忽視的。放射性核素進入生物圈后,可以通過多種方式沉積在食物中,進而傳遞給動物。通過食物鏈蓄積在動物體內的放射性核素所產生的潛在危害,主要是小劑量的內照射。動物通過食物攝入小劑量放射性核素引起的放射病,潛伏期長,且多以癌腫形式出現。目前,魚粉國家標準(GB/T19164—2003)尚未對放射性進行規定,我國對進口魚粉放射性的監測、分析和風險評估的相關工作較少[14]。有資料顯示不同海域的魚粉放射性水平有所不同;魚粉放射性水平應低于我國規定的水產品食品放射性物質限制量標準,但某些海域的魚粉檢出人工放射性核素如137Cs、60Co等,魚粉中放射性平均結果比海洋魚肉放射性高出幾倍到幾十倍,原因是魚粉包括了魚的內臟,而內臟是濃集放射性的關鍵器官,魚粉的放射性風險高于海洋魚肉[15]。
5組胺
魚粉中的組胺與賴氨酸反應生成肌胃糜爛素(Gizzerosine)。正常魚粉中含量不超過0.3mg/kg,如果魚粉中這種物質含量過高,飼喂雞常因胃酸分泌而增加。Gizzerosine促進胃酸分泌作用是組胺的10倍,引起肌胃糜爛的能力是組胺的300倍。魚粉如果腐敗、發霉、變質等會協同引起肌胃潰瘍糜爛。另外,飼料中缺乏維生素E、維生素K、維生素B6、維生素B12和硒、鋅等及雞群擁擠和陽光不足等均容易誘發該病。
6多氯聯苯(polychlorinated biphenyls,PCBs)
PCBs是斯德哥爾摩公約中優先控制的12類持久性有機污染物之一。PCBs對免疫系統、生殖系統、神經系統和內分泌系統均會產生不良影響,并且是導致與之接觸過的人群發生癌癥的一個可疑因素。PCBs化學性質極為穩定,難于被生物體降解,能夠通過食物鏈富集,通常在生物樣品和環境樣品中同時存在。食物攝入是人類接觸PCBs的主要途徑, 超過了人體接觸量的90%,其中動物性食品是主要來源,魚粉是動物蛋白飼料的主要來源,因此對魚粉飼料進行PCBs監測很有必要[16]。
7食鹽(Sodium chloride)
一般情況下,動物配合飼料中食鹽的含量在0.3%~0.8%。養殖場發生大量動物食鹽中毒,往往是由于飼料中食鹽比例過高。董煥程等[17]報道狐貍因飼喂含有食鹽超標的飼料而引起中毒的病例。其使用的魚粉食鹽含量為4.4%,又是用魚粉直接飼喂,遠遠超過飼料中食鹽允許量。
8其他
魚粉污染物中還可能含有農藥、氟化物和二噁英(dioxin)等有毒物質。二噁英又名TCDD、TCDBD,化學名為2,3,7,8—四氯二苯氧芑。二噁英毒性強,進入動物和人體后,可改變DNA的正常結構,破壞基因的功能,導致畸形和癌變,擾亂內分泌功能,損傷免疫組織,降低繁殖力。二噁英致癌毒性比黃曲霉毒素高10倍[18]。
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