楊新崗,和玉丹,王根虎,鄭云林,2*
(1.美國艾格菲實業有限公司,南昌 330003;2.江西農業大學動物科技學院,南昌 330006)
霉菌屬真菌的一部分,具有細胞壁,無根、莖和葉的分化,不含葉綠素,寄生或腐生生活。霉菌毒素(Mycotoxins)專指由植物易感真菌產生的對人或家畜產生毒害作用的次生代謝產物。霉菌毒素具有很強的毒害作用,主要表現在其致畸變性、致癌性(特別是肝臟和腎臟的癌變)、雌化和免疫抑制作用。除此之外,霉菌繁衍會消耗飼料中的營養成分,降低飼料營養價值,產生的霉菌毒素和其他代謝產物引起動物拒食、飼料轉化率下降、體質下降、患病率上升,生殖能力下降等,對畜牧業生產和人類食品安全造成重大危害。
飼料作物易感染的產毒真菌主要有曲霉菌(Aspergillus spp.)、青霉菌(Penicillium spp.)、鐮刀霉菌(Fusarium spp.)和麥角菌(Claviceps spp.)等。根據感染源可將這些真菌分為“田間/植物病源真菌”和“貯存/腐敗真菌”兩大類。前者是指植物在生長期內感染的能引起某種病變的致病菌,如麥角菌、鐮孢菌和交鏈孢霉菌等,后者主要包括如曲霉菌和青霉菌等。由于飼料作物在田間和貯藏階段都可能感染霉菌,故植物性飼料不可避免地攜帶一些霉菌,霉菌在環境適宜的情況下會快速繁衍,產生毒素。
環境溫度和基質的水分活力是真菌定植和產毒的重要條件,當水分活力在0.80~0.85,溫度合適,霉菌將大量繁殖。各種真菌的適宜生長條件和地域分布有明顯聯系。曲霉菌喜溫暖、潮濕的環境,常見于熱帶和亞熱帶;青霉菌主要出現在溫帶;鐮刀菌的分布則非常廣泛。
現已報道約有200種真菌產生300多種毒素,在食物和飼料中常見的、對人和動物健康造成潛在危害的毒素約20種,主要有黃曲霉毒素(Aflatoxins)、赭曲霉毒素(Ochratoxins)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone)、單端孢霉烯(Trichothecenes)和麥角毒素(Ergots)等。
許多資料已證明,食物和飼料中的各種霉菌毒素直接或間接對人和動物具有毒害作用,并且霉菌毒素所產生毒害作用的特征是不明顯的。準確的確定病理條件和疾病,首先要確定飼料、食物、組織或液體樣品中毒素的種類和準確含量。由于霉菌毒素產生的基質不同,并且毒素的化學結構和性質各不同,給霉菌毒素的準確檢測帶來很大的困難。目前霉菌毒素測定方法主要包括薄層色譜法(TLC)、高效液相色譜法(HPLC)、酶聯免疫吸附法(ELISA)、高效液相色譜-質譜聯用法(HPLC-MS)、氣相色譜-質譜分析聯用法(GCMS)、毛細管電泳法等。
霉菌毒素的毒性表現多樣,黃曲霉毒素B1(AFB1)、赭曲霉毒素A(OTA)和煙曲霉毒素B1(FB1)具有強烈的致癌作用;赭曲霉毒素、橘青霉毒素(Citrinin)和卵孢霉毒素(Oosporeine)對腎臟產生明顯的毒害;FB1、OTA和T-2毒素產生免疫抑制作用;FB1毒害動物的神經系統;玉米赤霉烯酮(ZEN)具有雌激素樣作用,與雌激素受體不可逆結合,引起動物繁殖機能障礙。AFB1、OTA和FB1還有致畸性和免疫抑制作用。黃曲霉毒素M1(AFM1)、AFB1和OTA不僅危害動物,還在畜產品及動物內臟器官中大量沉積,直接危害人類健康。
控制飼料中霉菌的繁殖,首先要嚴把原料采購關,杜絕霉變原料入庫;控制倉庫的溫度、濕度,注意通風,做好對倉庫邊角清理工作,防止原料在儲存過程中變質;控制飼料加工、配制、運輸等環節,控制飼料的儲存環境,盡量縮短儲存時間,防止飼料在禽舍中發霉變質。
合理使用飼料防霉劑,飼料防霉劑應具備抑制霉菌生長,但對動物無毒的特點。目前,常用的防霉劑主要有機酸,如丙酸、山梨酸、苯甲酸、乙酸、脫氫醋酸和富馬酸等;有機酸鹽及其酯,如丙酸鹽、山梨酸鈉(鉀)、苯甲酸鈉和富馬酸二甲酯等;復合防霉劑。有機酸防霉效果較好、但腐蝕性較大;有機酸鹽防霉效果較有機酸差,且必須在有一定的水分和pH的條件下才能進行,但腐蝕性?。粡秃戏烂箘┓烂剐Ч饔脧姟⒏g性小。
預防霉菌污染,在高溫高濕季節和熱帶地區是很困難的,而且一些自然災害(如蟲害、鼠害、天氣驟變等)也是無法避免的。所以,霉菌毒素對谷物和飼料的污染是不可避免的。據報道,全世界約有25%的谷物不同程度地受到霉菌毒素污染。調查結果顯示,我國飼料和原料污染霉菌毒素超標的比例高達60%~70%以上[1]。因此,必須對已污染的飼料進行脫毒處理,降低其對人和動物的危害。
目前對霉菌毒素脫毒處理方法主要有機械脫毒、生物脫毒、化學脫毒和物理脫毒等。機械脫毒主要采用篩選的辦法將霉變飼料從中剔除掉,費時、費力,且效率低下。生物脫毒法主要包括酶解法和微生物發酵。酶解法是選用某些酶來對霉菌毒素進行降解破壞,由于酶大多不耐熱容易失活,而且成本高,很難達到理想效果。有報道顯示,采用微生物降解法可將霉菌毒素降解為無毒或低毒產物,但該方法比較緩慢,對營養物質破壞比較嚴重[2]。
化學脫毒法是采用化學試劑將霉菌毒素分解,常用的化學品有酸、堿(氨、氫氧化鈉)、氧化劑(過氧化氫、臭氧)、還原劑(硫代硫酸、糖)、氯、鹽和甲醛等,該方法常與物理脫毒法同時使用。氨水或氨氣能使玉米、花生餅、棉籽及其餅粕中黃曲霉毒素降低99%,且是不可逆的脫毒過程[3]。在美國一些地方允許用氨處理被黃曲霉毒素污染的棉籽產品和玉米,該法能夠降低被污染的玉米中黃曲霉毒素濃度。但處理后的飼料中殘留的AFLB1仍高于歐洲的最大容許劑量(5 μg·kg-1),且仍有致畸作用[4]。
物理吸附脫毒法是在飼料中添加霉菌毒素吸附劑,通過在胃腸道內將毒素吸附在吸附劑上隨糞便排出體外,從而減少霉菌毒素對動物的毒害作用。Phillips從38種主要的硅鋁酸鹽中篩選出與AFLB1親和力高的水和硅鋁酸鹽(HSCAS),其能夠有效減輕黃曲霉毒素中毒癥,但對ZEA、OTA、T-2毒素和嘔吐毒素(DON)效果不明顯[5-7]。活性炭對T-2毒素有一定的吸附性,能降低牛奶中的AFM1,體外能吸附水中的FB1和OTA,但不能緩減其體內毒性[8-10]。
吸附劑在體外或體內結合霉菌毒素的能力與本身物理化學性質有關。理想的吸附劑應具備吸附不同種類霉菌毒素的能力;使用量低且有效;能在飼料中迅速均勻地混合;加工制粒、膨化、儲存期間有較強的穩定性;對維生素、微量元素,藥物及其他營養物質無吸附作用;在寬pH范圍內具有較高的穩定性,排出后應能被生物降解;本身應不含污染物。研究證實,一些霉菌毒素吸附劑對黃曲霉毒素有很好的吸附作用,但是目前對可吸附其他霉菌毒素的吸附劑的需求與日俱增。
目前大家對霉菌毒素的危害已達成共識,然而霉菌毒素種類多樣,并且毒素的化學結構和性質各不同,對霉菌毒素的準確檢測帶來很大困難。目前的檢測方法大部分都不能被普通養殖戶或飼料廠廣泛采用,因此還要不斷改進和研究更加簡便快捷的檢測方法。另外,應該把好原料采購關,采取有效的控制霉菌及其毒素產生的措施來防止霉菌的滋生,對已經發霉的原料選用合適的霉菌吸附劑,盡量減少霉菌毒素對畜牧業生產和人類健康造成威脅。
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