(華北制藥集團動物保健品有限責任公司,河北石家莊 050041)
在動物生產過程中,飼料儲存不當或儲存時間過長都將會造成飼料霉變并產生霉菌毒素。動物不慎采食含有霉菌毒素的飼料后,將會引發慢性或急性中毒,嚴重危害動物生命及健康。若處理不及時,將會給飼料廠和養殖戶帶來較大的經濟損失。市場上,可以吸附霉菌毒素的吸附劑很多,且吸附劑配方不一,但一般都會含有以下物質,如蒙脫石(硅鋁酸鹽類)、益生菌、酵母細胞壁、中草藥等。其中,蒙脫石作為主要成分應用于脫霉劑產品中,主要因其具有較大的表面積,且具有較強的離子吸附能力和交換能力。蒙脫石等吸附劑通過吸附飼料及動物腸道中的霉菌毒素,可以達到改善動物健康水平,提高動物的生長性能的目標[1]。
飼料發生霉變主要是由以下3個菌屬引起的,即鐮刀菌屬、青霉菌屬和曲霉菌屬;而動物發生中毒反應,卻是由霉菌產生的次級代謝產物霉菌毒素引起的,常見的有黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、伏馬菌素等。
黃曲霉毒素是由黃曲霉、寄生曲霉等產毒菌株產生的一種化合物雙呋喃環類毒素,其主要含有二呋喃環和香豆素(氧雜萘鄰酮)。其中,黃曲霉毒素B1是目前被發現的毒性最大的霉菌毒素,黃曲霉最佳生長溫度為33~38℃,產毒最適合的溫度為24~28℃;未存儲好的玉米、大豆及稻谷極易產生黃曲霉毒素B1,該毒素主要存在的靶器官是肝臟,動物采食含有黃曲霉毒素B1的飼料后,中毒嚴重時將會引發母畜的產死胎、畸形胎、飼料利用率下降、黃疸及免疫抑制等癥狀。
玉米赤霉烯酮(別名F2毒素),其主要是由鐮刀菌株產生的一種雌激素樣的霉菌毒素,且不易被熱處理破壞。玉米赤霉烯酮主要危害雌性動物的生殖系統,同時對動物的神經系統、腎臟、肝臟及免疫系統等造成傷害。豬對此類毒素較為敏感,若母豬采食含有玉米赤霉烯酮的飼料,其生殖內分泌平衡就會擾亂,外觀表現為外陰紅腫、受胎率降低、排卵受阻及胎兒生長發育阻礙等現象[2]。
嘔吐毒素(別名脫氧雪腐鐮刀菌烯醇),其主要由禾谷鐮刀菌、串珠鐮刀菌、黃色鐮刀菌及燕麥鐮刀菌等的代謝產生。若動物采食含有嘔吐毒素的飼料,嚴重時會引起動物腹瀉、嘔吐、食欲下降、流產及死胎等現象[3]。此外,還會造成皮下及肌肉出血,降低繁殖能力和免疫力。
伏馬菌素是由輪枝鐮刀菌、串珠鐮刀菌等菌株產生的一種水溶性代謝霉菌毒素。主要污染物為玉米,因此當動物采食含有伏馬菌素的飼料后,嚴重時會導致動物的肝臟、腎臟、心臟等器官嚴重損傷,母豬出現流產、產死胎,幼畜則表現生長發育緩慢[4]。
蒙脫石是膨潤土的主要成分之一,它是由上下硅氧四面體、中間鋁氧八面體構成的3層片狀的含水鋁硅酸鹽礦物。由于其特有的構造層間區域存在,因此賦予了蒙脫石更廣闊的內外表面積、比表面積大的特性;同時,蒙脫石顆粒極細,表面含有大量的微小孔洞,且孔洞容積大,這種復雜的結構共同促使它具有優良的吸附能力。現蒙脫石主要分為無機改性蒙脫石、有機改性蒙脫石和復合改性蒙脫石。
無機改性蒙脫石是指利用無機改性劑中的羥基化金屬陽離子,將羥基化金屬陽離子導入蒙脫石層間中并置換原有的金屬陽離子,在其層間域中形成柱狀金屬氧化物簇,進而改變其原有的層間結構,使得蒙脫石層間距增大、微孔數量增多、容積變大,具有更強的吸附能力。其中,改性劑多核金屬陽離子(如羥基鋁、羥基鐵及羥基鉻等)的綜合效果較為理想。
有機改性蒙脫石是指把無機蒙脫石有機化。其主要原理為利用蒙脫石層間陽離子的可交換性,將有機改性劑(如季銨鹽和胺類化合物)引入晶層間,實現蒙脫石的有機化。改性后的蒙脫石兼具親水、親油性、孔隙增多、晶層間距進一步擴大等優點,具有更有利的吸附效果。相關報道指出有機改性蒙脫石在吸附玉米赤霉烯酮的效率上是普通蒙脫石的8~9倍,具有更加優良的玉米赤霉烯酮吸附能力。
復合改性蒙脫石是指將兩種或兩種以上的有機、無機改性分子或離子導入蒙脫石的晶體層間中,共同作用于柱撐體,形成柔性及剛性柱子(有機形成柔性柱子,無機形成剛性柱子),具有各種特殊屬性。有關復合改性蒙脫石對吸附霉菌毒素的影響研究報道較少,需進一步探討其作用及效果。
當豬只采食含有霉菌毒素的飼料后,嚴重時將會限制其生長發育甚至中毒死亡,其中母豬和仔豬對霉菌毒素極為敏感。據相關研究報道,當全價料中含有200~400 μg/kg的黃曲霉毒素時,豬只的臨床表現為免疫抑制、飼料利用率降低及生長受阻,并能引起母豬泌乳力下降、阻礙胎兒的生長發育,嚴重時可導致母豬流產、胎兒死亡。生長育肥豬攝入含嘔吐毒素(12~14 g/t)的飼料后,在10~20 min后會出現嘔吐、焦慮及磨牙現象;當毒素含量增至19 g/t以上時,豬只表現拒食。大量試驗表明,蒙脫石對黃曲霉毒素及玉米赤霉烯酮等均具有良好的吸附作用。浙江大學飼料科學研究所有關納米蒙脫石吸附霉菌毒素的試驗結果表明,納米蒙脫石對黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、串珠鐮孢菌毒素等的吸附能力分別為100%、87%和91%,吸附效果均較為理想。這說明納米蒙脫石能有效緩解動物因誤食含有霉菌毒素的飼料所造成的機能損傷。同樣,蒙脫石對其他有害物質也有一定的吸附作用。據吳博睿[5]研究表明,在仔豬保育料中添加改性蒙脫石可以有效吸附抗胰蛋白酶因子(大豆中含有),進而提高蛋白利用率并緩解斷奶仔豬腹瀉的發生率。
蒙脫石能有效治療仔豬腹瀉,主要是因為蒙脫石可以有效吸附金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等有害菌,但無殺菌和抑菌作用。通過蒙脫石特有的水化膨脹性及分散屬性,可吸附尺寸相近的細菌進入“車廂式”的懸浮顆粒內(“凝膠-溶膠-凝膠”觸變特性懸浮物),將細菌困在“車廂”內并隨腸道蠕動排出體外,進而達到清除腸道有害菌的作用[6]。
霉變飼料給養豬業造成了嚴重經濟損失,如何避免飼料霉變及霉變后飼料的處理就顯得尤為重要。霉菌吸附劑因其物理構造和生化特性,能有效抑制和吸附霉菌毒素;蒙脫石作為霉菌吸附劑的主要成分之一,廣泛應用于養殖生產中。當前,飼料發生霉變的防控仍有待提高,飼料企業應該在加工飼料之前就選擇好脫霉劑,以保證飼料的安全性。