饒淵
摘要:嘔吐毒素是一種常見于谷物飼料原料中的霉菌毒素。綜述了嘔吐毒素的概況、毒性作用機理及對豬生長性能和免疫功能的影響,并針對嘔吐毒素提出防治決措施。
關鍵詞:嘔吐毒素;豬
中圖分類號:S858.28 文獻標識碼:B 文章編號:1007-273X(2013)08-0076-03
養豬生產過程中,所用到的飼料原料特別是玉米、小麥、花生粕等在收獲、儲存、加工、運輸過程中容易滋生霉菌,在作物自身水分偏高、環境溫度和濕度高等條件下,霉菌容易大量繁殖并產生各種霉菌毒素產物,而嘔吐毒素就是其中一種。嘔吐毒素又稱脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(Deoxynivalenol, DON),主要是由鐮刀菌的某些種產生的化學結構和生物活性相似的有毒代謝產物——單端孢霉烯族化合物中的一種,是在日本香川縣的一次大麥赤霉病中首次發現的,日本的Morooka等[1]于1972年首次分離,同年Yoshizawa等[2]闡明了這種新的真菌毒素的結構,并將其命名為4-deoxynivalenol(DON),屬于單端孢霉烯族B族化合物。嘔吐毒素分子式為C15H20O6,結晶呈無色針狀,熔點為151~153 ℃,因其耐熱、耐壓,弱酸中不分解,所以嘔吐毒素的耐藏力很強,一般不會在加工、儲存過程中被破壞,據有關報道病麥經過4年的貯藏,其中的嘔吐毒素仍能保留原有的毒性。因其大量攝入能使豬發生嘔吐現象,故稱之為嘔吐毒素。長期攝入含有嘔吐毒素的飼料會損傷豬腸道,采食量降低,飼料轉化率低,容易遭到細菌的二次感染,產生嘔吐、拒食等現象。
1 嘔吐毒素的毒性機制
1.1 抑制了機體蛋白質、DNA和RNA的合成
嘔吐毒素對細胞產生毒性作用主要是通過影響DNA的表達和蛋白質的合成,干擾核糖體轉移酶的活性中心,阻礙了核糖體循環并抑制來啟動反應和終止反應,從而抑制來蛋白質的合成[3]。Feinberg等[4]發現所有的單端孢霉烯毒素都能夠通過60S-核糖體亞基結合位點而抑制肽轉移酶活性進而阻止蛋白質合成。Bondy等[5]報道單端孢霉稀毒素是蛋白質合成強有力的抑制劑。Maresca等[6]采用嘔吐毒素對人小腸上皮細胞進行體外試驗,結果發現發生毒理作用的主要機制是其抑制了蛋白質的合成。
1.2 通過脂質過氧化改變機體細胞膜結構,影響細胞生長
嘔吐毒素對細胞有明顯的毒性作用。Suneja等[7]進行了小鼠口服霉菌毒素實驗發現,NADH-細胞色素還原酶和NADPH-細胞色素C還原酶活性降低,谷胱甘肽還原酶和谷胱甘肽過氧化物酶的活性增加,導致機體發生脂質過氧化,從而細胞大量凋亡。彭雙清等[8]在體外細胞實驗中發現添加硒處理對于處理了嘔吐毒素的細胞有保護作用,細胞結構能保持相對完整。
2 嘔吐毒素對豬機體的危害
2.1 生長性能下降,伴隨嘔吐現象發生
豬采食了含有嘔吐毒素的飼料后,會表現出采食量的下降,肌肉失調和嘔吐等癥狀,這一系列的表現是通過中樞神經系統和腦中的神經化學物來調控的。其中很重要的一種神經遞質是5-羥色胺,是色氨酸的前體,會降低采食量。當豬發生嘔吐毒素中毒后,腦和中樞神經受到損傷后,大量的色氨酸可以通過血腦屏障進入腦內,增加了腦內5-羥色胺的合成,使豬厭食和嘔吐[9]。Prelusky等[10]進行了豬的動物實驗,證實了此觀點。Chung等[11]報道用高色氨酸日糧對豬實驗觀察到嘔吐現象。
Prelusky[12]研究發現折合豬全價日糧中4 mg/kg嘔吐毒素處理組和無嘔吐毒素對照組相比,整個試驗期的飼料采食量和增重分別減少了14%和8%;而折合豬全價日糧中9 mg/kg嘔吐毒素處理組和對照組相比,分別減少了46%和65%。
House等[13]也進行了相類似的豬試驗,發現折合全價飼料2 mg/kg嘔吐毒素組和無嘔吐毒素對照組相比采食量顯著降低了7.6%。這與Rotter等[14],Smith等[15]以及Danicke等[16]的結果基本一致。但Accensi等[17]報道在最高折合全價飼料840 mg/kg含量的嘔吐毒素時不會引起采食量和體增重下降,指出低劑量的嘔吐毒素日糧不會抑制豬的采食量。而此觀點和Doll等[18]報道一致,報道中指出試驗中發現母豬日糧中含有800~1 000 mg/kg含量的嘔吐毒素時對其生產性能沒有顯著性影響。
2.2 嘔吐毒素對豬免疫的影響
Pestka等[19,20]都報道了免疫系統對嘔吐毒素非常敏感。許多體外體內研究已經證實了嘔吐毒素會引發細胞和體液免疫反應,改變細胞因子的合成,降低淋巴細胞增值率,增加IgA的合成分泌[21]。Bergsjo等[22]、Danicke等[23]報道豬攝入折合全價飼料2~5 mg/kg的嘔吐毒素會上調血清中IgA含量。這與Drochner等[24]使用600 mg/kg嘔吐毒素日糧飼喂56 d;以及Swamy等[25]報道的5 800 mg/kg的嘔吐毒素日糧飼喂21 d的試驗結果基本是一致的。
3 防控嘔吐毒素措施
3.1 原料把控
嚴格控制好容易滋生霉菌原料的水分,特別在南方夏季高溫高濕地帶,做到不定期不同批次的原料抽檢嘔吐毒素,保持原料存儲倉內通風、干燥,在飼料制程中,根據環境溫度注意管控好成品的水分。
3.2 添加合適的吸附劑
在飼料加工混合過程中,針對原料中的嘔吐毒素含量添加一定量的霉菌毒素吸附劑是一種行之有效的方法。但同時也得考慮吸附劑的弊端,在吸附霉菌的同時,也會吸附飼料中的微量成分,如氨基酸、維生素等活性物質。目前市場上有很多霉菌毒素吸附劑產品,總的說來可以分為兩類:一類是無機的吸附劑,如膨潤土,蒙脫石等,另一類是有機的吸附劑,如酵母細胞壁提取物等。選取的原則是必須具備高吸附能力的同時還得具備選擇性吸附,即應具備只吸附毒素、不吸附營養物質的特點。據實驗室研究報道一般嘔吐毒素很難被其他吸附劑吸收,經試驗驗證蒙脫石對嘔吐毒素的吸附力高達86%,是一種有效的吸附產品。
3.3 稀釋法
對于嘔吐毒素超標的原料,可與嘔吐毒素含量低的原料按照一定比例混合使用,以減少飼料成品的嘔吐毒素含量。
3.4 降解法
分為物理、化學、生物三種降解方法。其中因為嘔吐毒素的物化性質很穩定,且在實際生產中不適用。目前生物降解嘔吐毒素脫毒是一個熱點研究方向。生物降解主要是酶解法,主要是選用某些酶,利用其降解作用,使嘔吐毒素破壞或者降低其毒性,但其費用高,且工藝效果不夠穩定成熟等因素制約,目前屬于實驗室研究階段。
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