應對溫暖氣候環境下飼料中的黃曲霉毒素

霉菌毒素一直是令畜牧業頭疼的問題，特別是在像東南亞那樣的炎熱氣候下。黃曲霉毒素在這種氣候下特別常見，影響到大多數的幼畜和家禽。研究證明，一種蒙脫石粘土混合物已經在體內和體外實驗中表現出良好的吸附效果。

在這個原料價格與供應日益波動的時代，能夠保障供應充足的優質原料正成為畜牧業的主要挑戰之一。為了降低飼料成本和獲得充足的飼料原料，畜牧生產者常常被迫使用非常規蛋白質和碳水化合物來源或低質量的原料。氣候條件的改變，如溫度和降水量的異常變化或干旱，會影響對原料的質量參數，如細菌計數、酵母菌、霉菌以及霉菌毒素（由霉菌產生的代謝產物）。由曲霉菌產生的黃曲霉毒素，屬于最毒的霉菌毒素，也與大部分其他霉菌毒素有協同效應。黃曲霉毒素在溫暖氣候中最為常見，特別是在同時出現干旱和害蟲破壞時。幼齡動物比成年動物更易感。農場動物中，雞和鴨對黃曲霉毒素具有最低的忍耐度。飼喂受黃曲霉毒素污染的飼料能夠導致生長性能降低、死亡率增加、接種效果降低、健康問題增多。進行剖檢時，能夠觀察到肝臟發白并擴張。

1 蒙脫石

自70年代末，已知某些粘土礦物能夠吸附黃曲霉毒素，保護動物腸道免受有害的影響。各種粘土礦物中，蒙脫石特別是鈣-蒙脫石被認為對黃曲霉毒素具有最高的吸附容量和吸附強度。這種高吸附容量可以用它的結構來解釋。其結構由多層面構成，能夠將黃曲霉毒素“圈入”內層空間，也會導致較高的表面區域以便有更多的活性吸附位點。較高的吸附強度是礦物組成的結果，能夠與黃曲霉毒素產生牢固的復合物。

鈣-蒙脫石對黃曲霉毒素的選擇性較高，因為Ca2+的交換離子是二價的（意味著它們可以跟其他離子或分子形成兩個鍵），使得它們體積更大，導致剩余表面積最適容納一個黃曲霉毒素分子。對于單價交換離子如Na+，剩余面積太小，因此鈉-蒙脫石吸附黃曲霉毒素不理想。此外，黃曲霉毒素并不只有一個而是有兩個羰基，這使其可以同二價交換離子形成牢固的復合物，也可以同蒙脫石結構層中的組成部分也可自由抵達結構層邊緣的Fe2+和Al3+結合。

2 體外試驗

Nutreco公司研發部進行了一系列的體外吸附研究以選擇最佳的蒙脫石粘土，發現鈣-蒙脫石混合物是最佳的，研究證明其具有最高的黃曲霉毒素吸附容量。基于這項研究，Selko飼料添加劑公司研發出了Toxo-MX，它具有特別強的黃曲霉毒素吸附能力，且還能吸附其他霉菌毒素如麥角生物堿。這種霉菌毒素吸附劑在歐盟和美國不同的專業和獨立實驗室的一系列體外試驗中得到了進一步檢測研究。該試驗方法可以確定產品的吸附效率和最大吸附容量，同時試驗模仿胃腸道的條件。在該方法中，檢測吸附作用時，環境pH值設定為3，接近胃內的pH值，接著是在模擬腸道條件的pH 7下進行解吸附。效率以吸附的百分比減去解吸附的百分比來計算。

圖1顯示了吸附效率試驗的主要結果。能夠看到霉菌毒素吸附劑在不同的添加水平下的吸附效率，而黃曲霉毒素B1（AFB1）濃度一直接近100 %。

3 吸附麥角

麥角生物堿主要由麥角霉菌在較涼爽和溫和的氣候下產生，對各種動物，特別是反芻動物也是非常有害的。在較高水平時，麥角生物堿會引起血管收縮和壞疽。它們也會影響繁殖性能，降低產奶動物的產奶量。不同麥角生物堿的吸附實驗在3種不同的pH條件下進行。圖2的結果顯示，即使在較高的pH時，仍然有超過70 %的麥角生物堿被吸附。

除了體外實驗，在西班牙Nutreco公司的家禽研究中心，研究人員還通過對肉雞飼喂高水平的AFB1來檢測吸附劑。1日齡肉雞被隨機分配入3種不同的日糧處理組，分別飼喂不含AFB1的對照日糧或含有3 μg/kg AFB1+添加或不添加0.25 %霉菌毒素吸附劑的試驗日糧，實驗持續3周。記錄采食量和體重，以及器官的相對重量，因為AFB1也會損害器官組織，并增加器官重量。在3周的試驗期間，如圖3所示，AFB1明顯降低了增重和采食量，并對飼料轉化效率有負面影響。而霉菌毒素吸附劑能夠顯著提高增重和采食量，對飼料轉化效率具有正面影響。

圖4顯示了所選肉雞器官的相對重量。AFB1顯著增加了肌胃、肝臟和腎臟的相對重量。添加0.25 %的霉菌毒素吸附劑顯著降低了器官的相對重量。

4 不吸附營養物質

眾所周知，有些粘土不僅吸附霉菌毒素也會吸附營養成分，當然這不是人們所希望的。因此，一項營養物質吸附實驗在一家專業實驗室中進行。霉菌毒素吸附劑（分別是20 %和50 %）被添加到一種富含有維生素和礦物質的商品肉雞預混料中。所有樣品利用鹽酸提取，用于模擬胃的條件。分析結果根據稀釋度進行調整（霉菌毒素吸附劑的含量分別是20 %和50 %）。結果顯示，吸附劑并不會吸附營養成分，能夠安全地用于動物飼料和預混料。它還具有極好的游離特性，能夠被用作預混料的抗結劑。

原題名：Beating in feed aflatoxins in warmer climates（英文）

原作者：Anna-Katharina Ludger（荷蘭Nutreco飼料公司研發部）和Pierre van Zon（荷蘭Selko飼料添加劑公司）