蛋雞飼料黃曲霉毒素風險控制的研究進展

許藝蘭， 袁夢婷， 賓石玉 ， 謝炎東， 周清玲， 李志雙

（1.廣西師范大學可持續發展創新研究院，廣西桂林541006；2.廣西師范大學生命科學學院，廣西桂林541006；3.桂林精成生物科技有限公司，廣西桂林541001）

1 黃曲霉毒素的毒性、產生及代謝

1.1 黃曲霉毒素的毒性 黃曲霉毒素（AFT）在土壤、谷物、油料作物和飼料中廣泛存在，主要是由黃 曲 霉 （Aspergillus flavus） 和 寄 生 曲 霉 （Aspergillus parasiticus）等產毒真菌產生的次級代謝產物（Machida 等，2005），它的基本結構含有一個氧雜萘鄰酮（香豆素）和一個雙呋喃環，是二氫呋喃氧雜萘鄰酮的衍生物，其純品為無色結晶體，現已分離出的黃曲霉毒素有20 多種，其中黃曲霉毒素AFB1、AFB2、AFG1和AFG2為天然產生，毒性最強，且在農作物和飼料中污染最為常見。AFT 的理化性質十分穩定， 耐高溫， 其分解溫度為200 ～300 ℃，紫外線能夠使AFB1、AFB2發藍色熒光，使AFG1、AFG2發綠色熒光，并對低濃度的AFT 具有一定的破壞作用（王贊等，2018）。AFT 對人類和動物具有極強的致癌、致畸形和致突變作用。世界衛生組織（WHO）在1993 年將AFT 認定為Ⅰ類致癌物質，其中以AFB1的毒性最大，將AFB1作為飼料AFT 污染的檢測指標 （李成成等，2015）。 AFT主要損害動物的肝臟組織，可導致肝細胞壞死、肝出血和膽管上皮增生等病變，高劑量的AFT 可以引發急性中毒直接導致死亡， 蛋雞長期采食低劑量AFT 會導致慢性中毒，早期主要表現為采食量減少、產蛋量和產蛋效率下降、蛋品質及種蛋的孵化率降低，后期將出現卵巢和輸卵管萎縮、黃疸、肝腎腫大、貧血、抑制免疫系統等，并能在雞的肝臟、腎臟、肌肉和蛋等組織蓄積，嚴重危害動物健康以及人類的食品安全（馬向程，2019；曹金元等，2018；熊江林等，2017）。

1.2 黃曲霉毒素的產生 AFT 的產生主要與產毒菌株、營養基質和環境條件三個因素有關。曲霉屬真菌如黃曲霉、寄生曲霉、特異曲霉、假溜曲霉、赭曲霉均可產生AFT， 其中在自然界中分布較廣的黃曲霉和寄生曲霉是主要的產AFT 菌株（熊江林等，2015）。不同的菌株產毒能力存在明顯差異，據Chang 等（2007）的研究顯示，經分離的寄生曲霉菌株中有3% ～6% 不產生AFT，而不同地域的黃曲霉，不產生AFT 的菌株為0% ～80%。畜禽飼料原料的水分、碳水化合物、蛋白質、維生素等營養基質會在很大程度上影響產AFT 菌株的生長繁殖和產毒量。研究發現，水分含量130 ～250 g/kg可維持產AFT 菌株增殖，這是飼料原料水分含量在13% 以上容易遭受AFT 污染的原因（Saegerman等，2012）。 這也是谷物和油料作物等飼料原料容易發生AFT 污染的重要原因。 葡萄糖、 果糖、蔗糖、 麥芽糖以及脂質底物可促進AFT 的產生，而乳糖、山梨糖及蛋白胨可以產生抑制作用（羅自生等，2015）。至于蛋白質等氮源，現已發現還原態氮有利于AFT 的產生，而氧化態氮（如硝酸鹽）則可有效阻止AFT 的產生，色氨酸能夠抑制AFT 的產生（Wilkinson 等，2007）。 影響AFT 產生的環境因素主要是溫度、濕度和pH。 在溫度25 ～30 ℃、相對濕度80% ～90%、pH 3.4 ～5.5 的環境條件，適合黃曲霉和寄生曲霉的生長繁殖。 這是南方地區的飼料原料AFT 污染普遍比北方地區高的原因，在每年的4 ～9 月份，南方地區氣溫都在20 ℃以上，平均相對濕度在80%以上，在這種高溫高濕的條件下，AFT 菌株繁殖較快， 飼料霉變大多發生在這期間。

1.3 黃曲霉毒素在蛋雞體內的代謝 飼料中的AFT 為脂溶性低分子化合物， 主要作用的器官是動物肝臟，其中以禽類和哺乳動物最為敏感。 AFT進入蛋雞體內后絕大部分被完全吸收， 吸收進入血液的AFT 隨血液循環進入肝臟， 在蛋雞體內經細胞內質網微粒體細胞色素P450 作用發生脫甲基、羥化及環氧化反應，生成主要代謝產物AFM1、AFP1、AFQ1和黃曲霉毒素醇，前三者無活性，可從尿液排出體外， 而后者可再次被氧化生成AFB1。蛋雞肝臟中的微粒體細胞色素P450 還可以將AFT 代謝成高活性的毒性產物——AFB1- 8，9-環氧化合物（AFBO），其中一部分AFBO 與核酸及核蛋白共價結合， 誘發基因突變以及肝脂質過度積聚，進而導致肝腫瘤（Rawa 等，2010）、肝臟功能紊亂、脂類代謝障礙，抑制膽固醇和磷脂的合成，抑制蛋白質合成酶的活性， 造成蛋雞不能正常合成免疫蛋白， 引起機體免疫功能受損， 免疫力下降（李成成等，2015）。 另一部分AFBO 與血漿白蛋白結合，促進AFT 的運輸（Tessari 等，2010），并通過血液循環蓄積在蛋雞的肌肉、蛋和臟器中，嚴重影響蛋雞的健康、生產性能和產品安全，并通過食物鏈的傳遞危害人體健康。

2 蛋雞飼料黃曲霉毒素的污染現狀

2.1 蛋雞飼料中黃曲霉毒素的限量 飼料原料AFT 污染的途徑有兩種： 一是原料在生長過程中受到蟲害侵襲時， 土壤中的產AFT 菌株直接寄生于植物上；二是原料在加工、儲存或運輸期間管理不當，為AFT 的產生創造了有利環境條件。 當飼料中的AFT 含量達到一定量時，蛋雞的產蛋量、產蛋效率和蛋品質指標下降。 由于AFT 毒性大、化學性質穩定，一旦在飼料原料中形成就會持續污染飼料和動物產品（如肉、蛋），給動物生產和食品安全帶來巨大的危害。 因此，許多國家都制定了蛋雞飼料中AFT 的限量標準（熊江林等，2017），詳見表1。

表1 蛋雞飼料中AFT 的限量標準 μg/kg

2.2 蛋雞飼料中黃曲霉毒素的污染情況 AFT在飼料中廣泛存在，不同地區、季節及不同飼料原料的AFT 含量存在差異。 霉雨潮濕的春夏季高于秋冬季， 高溫高濕的南方地區飼料污染情況高于北方地區，以華南地區最為嚴重。在各種飼料原料中，玉米、玉米副產物、粕類等飼料中AFT 含量超標的污染遠大于其他種屬。 據調查，2017 年從21個省 （市） 收集的659 份飼料及飼料原料分析發現，飼料及各類飼料原料整體受AFB1污染，全價飼料和玉米中有5%的樣品檢測出AFB1超過限量標準， 個別玉米樣品AFB1含量超過限量標準27 倍；青貯飼料以及麩皮、DDGS、豆粕等飼料原料均無超標情況（黃俊恒等，2018）。上海郊區及周邊蛋雞場夏秋季節收集的10 批全價飼料樣品全部被AFT 污染，全價飼料中的檢出率為100%，但均未超標（姚俊峰等，2015）。2015—2018 年玉米、花生粕、噴漿玉米皮、棉籽粕、玉米蛋白粉、米糠粕、DDGS、玉米胚粕、小麥麩、次粉10 種原料183份樣品中有40 份樣品檢出AFB1污染，其中花生粕、棉籽粕、玉米蛋白粉、噴漿玉米皮、玉米胚粕5種原料AFB1超標，花生粕超標率最高（100%），棉籽粕、噴漿玉米皮、玉米蛋白粉超標率達到30%以上， 每年的超標率上升趨勢明顯 （高平等，2019）。2016 年上半年我國飼料原料的AFB1污染率為100%，超標率為18.6%（王健林等，2016）。徐進棟等（2017）對污染情況進行了調查，2016 年山東省飼料中AFB1玉米超標率為27.71%， 花生餅粕超標率為23.27%。2017 年上半年AFB1污染主要集中在粕類飼料，其超標率高達34.8%，青貯料以及發酵料污染程度則相對較輕 （劉鳳芝等，2017）。 總之，AFB1在飼料原料中的污染普遍存在，超標問題突出，應引起飼料原料生產及飼料產品生產企業、 養殖業和有關部門對AFB1污染控制的重視，以確保飼料產品的安全。

3 黃曲霉毒素的防控技術

3.1 加強飼料原料的種植、收割和儲存管理 首先要從源頭入手，選取抗霉菌農作物品種，在飼料原料收獲前，水分、溫度、濕度以及干旱、蟲害、O2、CO2濃度等應激因素均可影響AFT 污染程度。 可以根據WHO （2006） 危害分析與關鍵控制點（HACCP） 實施方案以及科學的栽培技術來預防AFT 的產生。 適時合理應用殺真菌劑能夠抑制黃曲霉的生長，從而達到降低原料AFT 污染的風險（熊江林等，2017）。 飼料原料（如谷物、玉米、豆粕及糠麩）在儲存時要嚴格控制水分與溫度，且儲存時間不宜太長；儲存倉庫要保證通風、清潔，并經常消滅蟲害。 特別在霉雨季節， 對堆放時間比較長的飼料，要定期測定水分含量，發現水分超標立即采取相關措施。

3.2 加強原料及配合飼料的質量檢測 飼料在采購及使用前應進行AFB1含量的檢測， 應嚴格執行飼料AFB1的限量標準， 將檢測結果作為使用的依據。在飼料的生產環節中，嚴格執行GB13078 飼料衛生標準，控制生產條件，配合飼料加入適量的防霉劑和吸附劑，以有效降低飼料霉變的風險，在霉雨季節加強對容易遭受AFT 污染的飼料的檢測（曹金元等，2018）。飼料AFT 的檢測方法目前有40多種，每種方法的優缺點不同。 有選擇地應用靈敏度高、特異性強、測定時間短的復合型檢測方法，可在一定程度上降低飼料AFT 含量超標的風險。

3.3 原料及配合飼料的脫毒方法 目前， 消除AFT 的方法主要有物理法、化學法和生物脫毒法等，不同的消除方法各有利弊（莫紫梅等，2019；王婧瑩等，2019）。有效的AFT 脫毒方法應具備以下要求： 在不明顯改變飼料的物理特性下能使AFT失去活性，且不產生有毒的副產物；保持飼料原有的營養水平和適口性，脫毒工藝經濟可行。不同脫毒方法的應用效果評價見表2。 近年來，研究人員正在探索植物精油在防霉和減少AFT 生成的效果， 結合我國豐富的中草藥資源進行深入研究勢必具有很大的潛力。

表2 黃曲霉毒素不同脫毒方法的評價

3.4 黃曲霉毒素污染預警技術的應用 雜色曲霉素A （VA） 是AFT 生物合成的重要前體物， 可以指示AFB1的產生且毒性較AFB1小，更容易被檢測。 通過檢測VA 的含量或者AFB1合成途徑關鍵酶的活性，可預測AFB1的產生（劉焱等，2015）。 樣品中VA含量與AFB1含量呈中度相關性， 將其作為AFB1的預警報告分子是可行的（武琳霞等，2016）。 飼料在發生霉變的過程中還會產生揮發性物質， 利用可見/近紅外光譜技術和色敏傳感器分別獲取飼料原料的光譜信息和氣味信息來檢測該揮發性物質的含量，可預測飼料中的霉變菌落總數（嚴松，2018）。

4 小結

蛋雞飼料中AFT 污染是一個不容忽視的問題，其不僅影響蛋雞的生產性能，降低雞蛋的產蛋量與蛋質量，還會通過食物鏈危害人類健康。通過客觀、全面地了解和認識AFT 的特性、產生與代謝途徑，從源頭做好原料的田間管理或采購工作，嚴格控制飼料生產環節的質量關， 加強預警與儲存的管理是預防AFT 污染的重要措施。 同時，依據實際情況合理地選用脫毒方法，可將AFT 造成的危害降至最低限度。