吸附劑在凈化霉菌毒素污染飼料進(jìn)展

李琳 （遼寧省撫順市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心 113006）

1 動(dòng)物飼料中霉菌毒素污染的現(xiàn)狀

盡管全世界都在努力控制霉菌污染，但霉菌毒素污染問題在發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家都有報(bào)道。最常見的是嘔吐毒素（DON） （65%）、伏馬菌素 （FB） （56%）和玉米赤霉烯酮（ZEN） （44%），其次是黃曲霉毒素 （AF） （31%）和赭曲霉毒素 （OTA） （27%）。多霉菌毒素污染是一個(gè)非常值得關(guān)注的話題。即使在篩選有限數(shù)量的分析物研究中也經(jīng)常檢測(cè)到霉菌毒素共同出現(xiàn)，這突出顯示了真菌毒素減少策略的重要性，如添加多組分吸附劑以隔絕更廣泛的霉菌毒素。

2 吸附劑的分類及作用

2.1 無機(jī)吸附劑

2.1.1 鋁硅酸鹽

鋁硅酸鹽是由最豐富的巖石形成的礦物質(zhì)。基礎(chǔ)的硅酸鹽黏土礦物結(jié)構(gòu)單元由二氧化硅四面體結(jié)合而成具有氧和羥基的鋁八面體片。大多數(shù)關(guān)于使用吸附劑 （AA）緩解霉菌病的研究都集中在鋁硅酸鹽的使用上。其有兩個(gè)主要的亞類：層狀硅酸鹽和網(wǎng)硅酸鹽。頁硅酸鹽包括膨潤土、蒙脫土、蒙脫石、高嶺石和伊利石。可以吸附表面或?qū)娱g空間內(nèi)的物質(zhì)，該結(jié)構(gòu)硅酸鹽包括沸石。它們提供了一個(gè)大而特殊的結(jié)合表面，但也有尺寸，形狀和電荷選擇性，由此將其與分子篩進(jìn)行比較。有研究表明，大部分與之結(jié)合只有有限的一組霉菌毒素，同時(shí)對(duì)其他菌種表現(xiàn)出很少結(jié)合或沒有約束力。此外，黏土可吸附微量營養(yǎng)素，對(duì)礦物質(zhì)的生物利用度有不利影響。此外，天然黏土必須考慮被二惡英和金屬污染的風(fēng)險(xiǎn)。

2.1.2 水合鈉硅酸鋁鈣 （HSCAS）

HSCAS（鈣蒙脫石黏土）通常在動(dòng)物飼料中用作抗結(jié)塊劑。HSCAS可以作為腸道吸收劑，其緊密并選擇性地結(jié)合動(dòng)物胃腸道中的AF降低其生物利用度和相關(guān)的毒性。有證據(jù)表明AF可能會(huì)反應(yīng)在HSCAS顆粒多個(gè)位點(diǎn)上，尤其是層間區(qū)域，還有邊緣和基底表面。HSCAS吸附AFB1表面的其他機(jī)制可能涉及AFB1與層間陽離子的螯合或相互作用 （特別是Ca）或各種邊緣位點(diǎn)金屬。HSCAS對(duì)AF非常有效，但未能預(yù)防鐮刀菌毒素。

2.1.3 膨潤土 （蒙脫土）

膨潤土是層狀硅酸鹽黏土，具有可變的分層結(jié)晶微結(jié)構(gòu)。經(jīng)常被稱為蒙脫石，因其是主要的礦物黏土。綠土主要包括蒙脫石。膨潤土的吸附效果取決于蒙脫石的含量和可互換的陽離子。蒙脫石由八面體鋁和六面體組成四面體硅與氧原子配位。大表面積和高陽離子蒙脫石族的交換容量使其能吸附有機(jī)物質(zhì)通過陽離子和極性分子的滲透。膨潤土已表現(xiàn)出對(duì)霉菌毒素很大的吸附效力，特別是AF。

2.1.4 其他礦物吸附劑

如硅藻土 （一種礦物質(zhì)通過積累和沉積而形成在湖泊和海洋環(huán)境中硅藻藻類殼化石）通常硅藻土作為抗結(jié)塊劑在飼料中被使用。海泡石 （一種復(fù)雜的硅酸鎂）在過去幾年中作為真菌毒素吸附劑被研究。海泡石在吸附AFs方面表現(xiàn)出良好的結(jié)果，但對(duì)其他霉菌毒素吸附效率有限。

2.2 有機(jī)吸附劑

面對(duì)黏土吸附劑對(duì)AF以外真菌毒素的吸附相對(duì)無效性。因此，天然有機(jī)吸附劑已被提出。無機(jī)和有機(jī)吸附劑的混合物可以更適應(yīng)于多重飼料污染的情況。

2.2.1 酵母細(xì)胞壁 （YCW）

釀酒酵母是食品中天然微生物群體的一部分，在發(fā)酵食品和飲料中用作發(fā)酵劑。YCW主要由蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和多糖組成，其中葡聚糖和甘露聚糖是后者的兩個(gè)主要成分。事實(shí)上，YCW表現(xiàn)出各種各樣的真菌毒素吸附基因座及不同的結(jié)合機(jī)制 （氫鍵，離子或疏水相互作用）。YCW表現(xiàn)出更大的吸附能力橫跨更廣泛的霉菌毒素，如ZEN，OTA和FBs。

2.2.2 乳酸菌 （LAB）

LAB是一組革蘭氏陽性、耐酸，通常不產(chǎn)生孢子。具有革蘭氏陽性細(xì)菌共同的代謝和生理特征。這些細(xì)菌可以發(fā)酵碳水化合物，產(chǎn)生乳酸。一些LAB菌株 （鼠李糖乳桿菌）表現(xiàn)出在小腸中結(jié)合某些化合物 （例如AFB1和ZEN）的能力。

2.2.3 微粉化纖維和生物吸附劑

微粉化纖維可以從不同植物材料中獲得，如谷類或禾谷類豆類 （小麥，大麥，苜蓿，燕麥，豌豆殼）。主要由纖維素，半纖維素和木質(zhì)素組成，有利腸吸收和增強(qiáng)糞便排泄，已被用作霉菌毒素吸附劑。特別是微粉化小麥纖維表現(xiàn)出對(duì)抗OTA吸附的有益效果。然而，與纖維素產(chǎn)品相比，纖維素產(chǎn)品的AFB1的結(jié)合能力較差，無機(jī)吸附劑的值較低。

2.2.4 活性炭 （AC）

活性炭AC是一種非溶性粉末，由幾種有機(jī)化合物的熱解產(chǎn)生，接著是其化學(xué)或物理活化，旨在形成高度多孔的結(jié)構(gòu)。AC是體外對(duì)不同霉菌毒素 （包括DON）具有高親和力的最有效的吸附劑， 盡管如此，AC對(duì)一些霉菌毒素的體外功效在體內(nèi)沒有得到證實(shí)。通常AC的吸附性質(zhì)取決于原材料，表面積和孔徑分布。但AC是非特異性的，因此，在飼料中的濃度高于真菌毒素濃度時(shí)，營養(yǎng)物質(zhì)也會(huì)被吸附。

3 小結(jié)

動(dòng)物飼料由谷物和谷類副產(chǎn)品等植物材料制成，這些原材料大多被污染。所以，潛在的吸附劑必須能有效處理幾種共同存在的霉菌毒素。這種潛在吸附劑產(chǎn)品的開發(fā)將成為一種趨勢(shì)，試圖抵消動(dòng)物飼料中共存霉菌毒素的毒性作用。應(yīng)進(jìn)一步研究實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。