預防和減少復合飼料產生霉菌毒素的策略

張超然

（河北省保定市隆元達生物科技有限公司 071000）

霉菌毒素污染是飼料業和畜牧業最嚴重的威脅之一[1]。霉菌在自然界中廣泛存在且種類繁多，其中有許多霉菌能夠在乳品、牧草和飼料上迅速生長并使其發霉變質。據聯合國糧農組織（FAO）統計表明，全世界有約25%的谷物不同程度地受到霉菌毒素的侵害。世界衛生組織統計資料表明，全世界每年損失的飼料約占總產量的20%，其中一半以上是由霉菌造成的，亞洲的損失率高達50%。我國飼料工業起步相對較晚，對霉菌毒素的防控欠缺，霉菌污染造成的損失相對更大。因此，霉菌毒素污染已成為我國乃至全球共同關注的問題，越來越引起人們的重視。

1 飼料生產中的霉菌毒素種類

1.1 黃曲霉毒素

在霉菌毒素中，黃曲霉毒素（AFL）是最臭名昭著的一種毒素，不僅是因為它是第一種被發現會導致動物大量死亡的霉菌毒素，而且還由于其目前對人類和動物健康的高度不利影響[2]。黃曲霉毒素的主要成分是黃曲霉毒素B1，B2，G1 和G2，它們主要由黃曲霉或寄生曲霉合成。黃曲霉毒素B1（AB1）被世界衛生組織（WHO）列為嚴重致癌物。黃曲霉毒素M1 是動物組織中反芻動物B1 的代謝產物和液體（如牛奶和尿液）也因其在奶制品中的殘留量而引起了特別關注。已觀察到黃曲霉毒素對動物具有免疫抑制作用，致畸性和致突變性。此外，黃曲霉毒素還可能損害腸道并降低動物的采食量和動物的生長性能。

1.2 脫氧雪腐烯醇

脫氧雪腐烯醇（DON）是飼料中檢測到最多的霉菌毒素。脫氧雪腐烯醇主要由鐮刀菌產生，如禾谷鐮刀菌。這些真菌的常見宿主是一些常見農作物的谷物，包括小麥，大麥，燕麥和玉米。玉米幼穗可用作青貯飼料飼料原料，也可能遭受這些真菌的侵襲。玉米秸稈中真菌侵襲的癥狀主要是腐爛，然而，腐爛與昆蟲或其他動物侵襲造成的腐爛幾乎沒有區別。這可能會導致青貯飼料生產中霉菌毒素危害的忽視。脫氧雪腐烯醇是單端孢霉烯中毒性最小的化合物之一，具有慢性毒性，相對難以診斷。免疫抑制作用是脫氧雪腐烯醇導致的最常見慢性癥狀。在牲畜中，豬對飲食中的嘔吐毒素特別敏感。豬在吞咽嘔吐物后可能會很快嘔吐，嘔吐會嚴重減少飼料攝入量和生長性能。食用受脫氧雪腐烯醇污染的飼料后，脫氧雪腐烯醇代謝很快，并在豬體內積聚。與黃曲霉毒素不同，脫氧雪腐烯醇轉化為動物源性食品的可能性要小得多。

1.3 玉米赤霉烯酮

玉米赤霉烯酮（ZEN）是一種常見的真菌毒素，也是由鐮刀菌、禾谷鐮刀菌等真菌合成的，通常與脫氧雪腐烯醇共同出現。在玉米中觀察到大多數玉米赤霉烯酮污染，但小麥、大麥、高粱和黑麥也是潛在的宿主。通常玉米赤霉烯酮對動物幾乎沒有急性毒性。由于其與雌二醇的結構相似性，玉米赤霉烯酮可以長期影響雌性動物的生殖性能。例如，雌性動物（尤其是豬）的“假發情”是玉米赤霉烯酮中毒的潛在癥狀。其他主要癥狀包括年輕后備母豬的乳房早熟和年輕公豬的包皮增厚。從生產方面來看，當玉米赤霉烯酮干擾較老的豬繁殖時，早產和仔豬體弱是最臭名昭著的后果。相比較而言，雞對這種毒素的耐受性更高[3]。

1.4 赭曲霉毒素

赭曲霉毒素（OTA）主要由曲霉和疣狀青霉產生。這種毒素在存儲環境中發生的比較多。它通常發生在葡萄干、大麥、豆制品和咖啡中。服用赭曲霉毒素的不良后果主要包括器官損傷，免疫抑制和胚胎畸形。在身體上，腎臟最容易遭受赭曲霉毒素的困擾，包括血管病變、腎臟出血、腎淋巴結腫大等癥狀。赭曲霉毒素被指控對1970 年代曾經引起轟動的“霉菌性豬腎病（MPN）”負責，還被懷疑導致1950 年代發生了人類巴爾干地方性腎病（BEN）。赭曲霉毒素由于在動物體內的代謝速度低而易于在器官中積聚，因此，源自這些器官的人類食物也具有赭曲霉毒素積聚的風險。

1.5 伏馬菌素

伏馬菌素（FN）涵蓋了一組相對較新發現的霉菌毒素（主要是伏馬菌素B1、伏馬菌素B2 和伏馬菌素B3），主要由褐藻F.proliferatum 和F.proliferatum 產生。玉米是受該類毒素影響的主要飼料，在高粱和大米中也發現了它們的存在。食用伏馬毒素可以導致嚙齒動物和豬的肺，肝和腎中的腫瘤生長。伏馬毒素的一個明顯問題是它可以干擾馬的鞘脂代謝，并促進馬腦中的腫瘤生長，與其他霉菌毒素相比，這是一種非常不尋常的致病模式。

2 預防霉菌毒素污染的策略

2.1 飼料原料收獲前預防

收獲前霉菌毒素的預防策略主要在田間作物種植階段進行。根據植物與真菌的相互作用模式，產毒真菌可分為4 類：（1）作為植物病原體的真菌（如禾谷鐮刀菌）；（2）產生霉菌毒素對衰老或真菌脅迫的植物；（3）定植在農作物上并可能污染收獲后商品的真菌（如玉米中的黃曲霉）；（4）殘留在土壤中的真菌或腐爛的植物材料可能會入侵新種植的農作物。

2.2 飼料原料收獲后預防

收獲后管理對于減少霉菌毒素危害也至關重要，因為與整個植物相比，收獲的谷物缺乏很多防御能力。貯藏是收獲后預防霉菌毒素的關鍵階段。收獲谷物的存儲形成了一個人造的生態系統，具有各種生物（谷物、細菌、酵母、真菌等）和非生物因素（水、空氣、溫度等）的動態。在這些因素中，溫度和濕度對于真菌感染和霉菌毒素污染至關重要。當濕度高到17%～20%時，由于鐮刀菌孢子的活性，DON 濃度會顯著增加。在儲存環境中保持低水分對于控制真菌和霉菌毒素的含量至關重要。通常，水分活度低于0.7 可以有效消除霉菌變質，但在儲藏前谷物干燥不充分會顯著降低儲藏環境中霉菌毒素的消除效果。

3 通過飼料生產技術物理去除霉菌毒素

僅通過預防策略不足以克服霉菌毒素問題。為了處理飼料中存在的霉菌毒素污染物，必須考慮更多策略。這些策略的一個典型例子是“稀釋”，這意味著將受污染的物料與清潔的飼料成分混合，以使飼料中的霉菌毒素濃度達到法律規定的最低標準。但是，隨后發現了危害，這意味著飼料原料中的部分高毒性物質威脅著牲畜的健康。另一個典型的策略是將被污染的材料分配給被認為具有較高抗真菌毒素能力的家畜，如反芻動物。

4 通過熱處理減少飼料中的霉菌毒素

熱處理已被廣泛用于飼料生產中。它可以通過使沙門氏菌等微生物失活或改變谷粒的理化特性來幫助提高飼料質量。另外，谷物和豆類種子中的抗營養因子可通過熱過程顯著失活。

5 減少飼料中霉菌毒素的化學方法

一些化學物質可有效減少霉菌毒素。通常，化學方法在減少霉菌毒素方面具有一些優點，包括較高的還原效率和相對較低的成本。這些化學方法對霉菌毒素的減少作用涉及不同的機制，包括堿化、氧化、還原、水解等。

6 結語

霉菌毒素對養殖業及飼料業長期以來造成了嚴重損失，并通過食物鏈間接危害人類的健康。在不同的減少霉菌毒素的方法中，我們不應宣稱一種單獨的方法可以無條件地有效消除農作物中的霉菌毒素污染或防止其對動物健康的影響。預防策略及清潔和分類方法得到廣泛應用，因為它們作為一線屏障，可以使飼料免受各種污染物（包括霉菌毒素）的污染。但其他飼料生產技術（如碾磨，脫殼和熱方法）減少霉菌毒素的效果可能不一致，并受各種實際條件的限制。另外，某些物理去除方法的明顯降低效果需要高晶粒質量損失的成本，這從實際制造的角度來看可能是一個難題。