赭曲霉毒素A的危害與防治

重慶市獸藥飼料檢測所 丁 平 侯亞莉＊ 王永紅 朱英才

赭曲霉毒素A（OA）是曲霉屬和青霉屬菌產(chǎn)生的一類毒性化合物，常常污染食品和飼料（Frisvad 和 Samson，1991）。OA 在世界范圍造成經(jīng)濟(jì)損失僅次于黃曲霉毒素（Hesseltine，1986）。赭曲霉毒素常有A、B、C和α四種，化學(xué)結(jié)構(gòu)非常相似，OA與赭曲霉毒素C的毒性相近，赭曲霉毒素B的毒性是OA的1/10，赭曲霉毒素α被認(rèn)為沒有毒性或毒性很小（Chu，1974）。OA能引起動(dòng)物的急性和慢性毒性，是強(qiáng)致癌物質(zhì)，可對腎臟造成不可逆的致死毒害，引起腎臟萎縮，還可使胎兒畸形、流產(chǎn)甚至死亡，嚴(yán)重影響動(dòng)物的機(jī)能和生長狀況，其對人類的潛在危害備受關(guān)注。

1 OA的理化性質(zhì)

OA是苯丙氨酸與異香豆素結(jié)合體的衍生物，分子式為C20H18O6ClN，相對分子質(zhì)量為403.8。OA純品為白色針狀晶體，在熒光燈下呈明亮綠色熒光，較易溶于極性有機(jī)溶劑，微溶于水，在苯溶液中OA最大吸收波長為333 nm，在純乙醇溶液中最大發(fā)射波長為467 nm。OA具有耐熱性，焙烤只能使其毒性減少20%，蒸煮對其毒性不具有破壞作用。OA的苯丙氨酸基團(tuán)可被其他氨基酸取代形成OA的類似物，它被酪氨酸、纈氨酸、絲氨酸取代形成的類似物毒性強(qiáng)于被蛋氨酸、色氨酸取代形成的類似物，被谷氨酸、脯氨酸取代形成的類似物毒性較低（Hadidane等，1991）。OA有兩個(gè)羧基和羥基電離基團(tuán)，在生理?xiàng)l件下以電離和非電離的形式存在，羥基基團(tuán)以電離形式存在是赭曲霉毒素具有毒性所必需的。

2 OA的污染狀況

2.1 植物產(chǎn)品 OA常常污染多種農(nóng)作物和食品，包括谷類、豆類及豆制品、干果、咖啡、葡萄及葡萄酒、香科、油料作物、啤酒、茶葉和動(dòng)物飼料等。OA在谷物中自然產(chǎn)生，特別在大麥中廣泛存在。1983年美國、加拿大等13個(gè)國家飼料的OA污染為1%～30%，1979年美國、加拿大OA污染的平均濃度是1.035 μg/kg，83%的污染物濃度小于200 μg/kg，大約3%的污染物的濃度值是20000～30000 μg/kg。一般情況下，飼料污染比食物污染嚴(yán)重 （Krogh，1987）。 敖志剛和陳代文（2008）從黑龍江、遼寧、北京、內(nèi)蒙、天津、福建、廣東、江西、四川、云南等省市采集44份玉米、49份全價(jià)飼料、3份小麥、21份豆粕、21份雜粕、37份副產(chǎn)品、18份DDGS、7份青貯飼料、8份奶?；旌巷暳虾?7份奶牛粗飼料樣品，經(jīng)測定樣品中赫曲霉毒素檢出率為95.1%。

2.2 動(dòng)物產(chǎn)品 動(dòng)物攝食含OA的飼料后會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)OA蓄積，因此在動(dòng)物性食品中，尤其是豬的腎臟、肝臟、肌肉、血液以及奶和奶制品等中常可檢出OA。Holmberg等（1990）報(bào)道了6年調(diào)查結(jié)果，表明豬血清的OA污染與不同季節(jié)收獲的大麥濕度呈正相關(guān)關(guān)系，如1984年大麥的濕度為18%時(shí)，豬血清OA檢出率約為12%，1987年平均濕度為25%時(shí)，OA檢出率約為35%。OA在豬的腎臟、肝臟、脂肪、血液中的殘留與飼料中的OA濃度也呈正相關(guān)關(guān)系，OA在豬血液中的濃度比其他組織中高。因此，在血液中的濃度可以預(yù)知整個(gè)豬群 OA的攝入量（Signatovich等，1989），從而調(diào)整飼喂方法，減少OA在整個(gè)豬群組織中的濃度。由于反芻動(dòng)物瘤胃中細(xì)菌產(chǎn)生一些酶可將OA轉(zhuǎn)化為赫曲霉毒素α（Hult等，1976），所以到目前為止，尚未見反芻動(dòng)物組織中檢出OA的報(bào)道。

3 OA的毒性及對動(dòng)物危害

3.1 急性毒性 OA對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物半數(shù)致死量（LD50mg/kg BW）因給藥途徑、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的食物、年齡、性別的不同而不同。經(jīng)口急性毒性試驗(yàn)，豬的LD50值為1.0～6.0、小雞的LD50值為3.3、狗的LD50值為 0.2、幼鼠的 LD50值為3.9、成熟小鼠的LD50值為20～30，反芻動(dòng)物沒有LD50值（Marquardt等，1990）。以上LD50數(shù)字表明，豬、狗對OA特別敏感，成熟小鼠和反芻動(dòng)物不敏感。OA也能引起家禽血清的總蛋白質(zhì)、清蛋白、球蛋白、尿素、膽固醇、甘油三酸酯和鉀降低，尿素、肌氨酸、磷酸酯酶和膽堿酯酶增加（Huff等，1988）。急性中毒的臨床表現(xiàn)主要為最初食欲減退、體重減輕、惡心、嘔吐，緊接著里急后重、直腸溫度升高、結(jié)膜炎發(fā)膿、扁桃腺炎、口渴、多尿、脫水、俯臥，最后死亡。

3.2 慢性毒性 Madsen等（1982）用含OA濃度為0～2300 μg/kg的日糧飼喂20 kg和90 kg的豬，豬的健康狀況良好，但飼料消耗減少、體重增加緩慢，飲水和排尿量增加。當(dāng)OA的濃度為0～200 μg/kg時(shí)，對飼料利用率和采食量幾乎沒有影響，當(dāng)OA濃度大于1400 μg/kg時(shí)，對飼料利用率和采食量有明顯的影響，用正常飼料代替OA污染的飼料喂豬，幾周后豬的生產(chǎn)性能又恢復(fù)正常。用含OA 2000 mg/kg的日糧飼喂小火雞1周后，磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶降低了40%，酶活性的降低伴隨腎臟損害的加重，這表明酶特別是烯醇式丙酮酸磷酸羧激酶是OA導(dǎo)致豬腎病的靈敏指示物，故前期腎臟中酶活力的測量對OA導(dǎo)致豬腎病起著臨床診斷作用（Krogh 等，1988）。Prior和 Sisodia（1978）報(bào)道了產(chǎn)蛋母雞用含OA 5 mg/kg的日糧飼喂6周，產(chǎn)蛋率和飼料消耗明顯降低。

3.3 免疫學(xué)毒性 Hong等 （1988）研究報(bào)道了OA能引起免疫抑制，不同種屬的動(dòng)物在攝入OA后淋巴細(xì)胞特別是胸腺、脾臟、法氏囊的淋巴細(xì)胞減少，胸腺淋巴細(xì)胞的減少通常伴隨著一個(gè)延時(shí)的超過敏反應(yīng)，這表明了細(xì)胞介導(dǎo)的免疫受到OA的抑制。Muller（1999）試驗(yàn)證實(shí)，OA的濃度為20～50 mg/kg時(shí)，可減少豬的白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)量，且升高嗜中性粒細(xì)胞總數(shù)，減弱嗜中性粒細(xì)胞吞噬作用，在研究中同時(shí)觀察到OA增加噬菌細(xì)胞凋亡，這可認(rèn)為是巨噬細(xì)胞吞噬能力減弱的原因。

3.4 致畸和致癌 OA對老鼠是一種強(qiáng)的致畸物質(zhì)，對豬無效。OA對動(dòng)物的致畸效果部分因胎盤轉(zhuǎn)移OA的不同而不同，雌性動(dòng)物吃了含OA的食物，其后代的神經(jīng)中樞、眼睛、軸骨受到影響。懷孕老鼠口服OA 1.0 mg/kg BW產(chǎn)下畸形后代，豬攝食含OA 700～1400 μg/kg的飼料，母豬和新生仔豬臨床狀況正常（Kuiper等，1989）。用含OA 2.5 mg/kg的飼料喂母雞后，蛋中僅少量或無OA檢出，而當(dāng)用低劑量OA注射到孵化蛋氣囊里時(shí)，胚胎產(chǎn)生了畸形 （Juszkiewicz等，1982）。OA對老鼠也是一種致癌物質(zhì)。Boorman（1989）對Fischer 344V/N大鼠致癌進(jìn)行了廣泛的研究，每天OA灌劑量分別為0、21、70 μg/kg和210 μg/kg BW，每周 5 d，共試驗(yàn) 24 個(gè)月，雄鼠和雌鼠腎臟的管狀細(xì)胞的腺瘤加癌變的發(fā)生率分別為 2∶1、2∶0、39∶4、72∶16，顯然，雄鼠比雌鼠的發(fā)病率高。

4 OA的脫毒方法

4.1 預(yù)防真菌的生長 影響霉菌毒素生長的因素有：濕度、溫度、時(shí)間、谷種的損害、氧氣和二氧化碳濃度、基質(zhì)的成分、真菌的多少、產(chǎn)毒菌株和孢荷的流行、微生物的交叉反應(yīng)、脊椎動(dòng)物帶菌者，其中最主要因素是溫度和濕度。在高溫高濕條件下由曲霉屬和青霉屬菌產(chǎn)生OA霉菌，而在低環(huán)境溫度時(shí)僅由青霉屬菌產(chǎn)生OA霉菌。Abrmson等（1990）證明，貯存了60周的小麥在濕度為16%時(shí)僅產(chǎn)生微量的OA，當(dāng)濕度為19%時(shí)OA被檢出。在濕度為21%時(shí)貯存56周的谷物，OA含量為3.6 mg/kg，以上結(jié)果表明，當(dāng)濕度小于15%時(shí)，不會(huì)有 OA產(chǎn)生。Frohlich等（1991）報(bào)道，高濕度地窖貯存的大麥產(chǎn)生OA，是由于空氣泄露到地窖中，由地窖里的真菌產(chǎn)生。γ和電子束輻射能有效毀壞產(chǎn)生OA的真菌。Leitao等（1990）報(bào)道，用磷化氫能有效阻止真菌和柄曲霉菌的生長。Tong和Dranghon（1985）研究了幾種食品殺菌劑對曲霉屬和青霉屬菌產(chǎn)生的OA的影響，當(dāng)食物如谷物、高粱的pH值在5～6時(shí)，很小濃度苯甲酸甲脂防腐劑和山梨酸鉀抗菌劑就能抑制OA的產(chǎn)生；當(dāng)青貯料的pH值為4.5時(shí)，真菌生長，而毒素生長被0.02%的苯甲酸甲脂防腐劑和0.2%丙酸鈉完全抑制?？傊刂瀑A存谷物濕度小于15%，保證高濕度時(shí)厭氧條件，加入霉菌毒素抑制劑，接種競爭的非毒性微生物群落均能有效控制OA的產(chǎn)生。

4.2 化學(xué)脫毒和青貯法 酸、堿、乙醛、硫酸氫鹽、氧化劑、各種氣體和青貯法等都可用來降低或滅活菌酶毒素。Chekowski等（1982）報(bào)道了用氨處理被OA污染的大麥，使OA的濃度降低到不可檢測，小雞飼喂含OA的谷物增重明顯下降，而飼喂被氨處理了含OA的谷物增重沒有降低，他們推斷谷物的氨化不僅使霉菌毒素 （包括OA）脫毒，而且阻止了霉菌的生長。Rotter等（1980）報(bào)道了在大麥中接種乳酸菌，通過青貯法降低了約50%OA的濃度，但這種方法對OA的脫毒無效，可能是毒素和有機(jī)體形成了復(fù)合物或轉(zhuǎn)化為不能檢測或不能確定的衍生物。

4.3 吸附劑脫毒 鋁硅酸鈣氫鈉、班脫土、木炭、硝膽氨常常被用來降低OA的毒性。1%鋁硅酸鈣氫鈉和10%班脫土添加到含OA的日糧中，對豬的血清、組織、膽汁中的OA無效果，而添加1%的木炭能降低豬血清中OA，當(dāng)添加濃度10%的木炭時(shí)，OA在豬血清、肝臟、腎臟、脾臟和心臟組織中的濃度降低50%～80%，Bauer（1987）認(rèn)為，10%的活性炭作為飼料添加劑有治療價(jià)值，但在預(yù)防方面是不切實(shí)際的。硝膽氨是一種陰離子交換樹脂，它能有效吸附膽汁鹽類，降低非反芻動(dòng)物胃腸道的OA。在老鼠含1 mg/kg OA的飲食中，加入0.5%的硝膽氨，血液中OA的濃度降低了50%，尿中OA的富集大大降低，糞便中OA的濃度增加，OA的生物利用度縮短，毒性降低（Madhyastha等，1992）。由于硝膽氨的價(jià)格比較貴，價(jià)廉的陰離子交換樹脂作為OA的吸附劑有待進(jìn)一步研究。目前，用于物理吸附的物質(zhì)主要是硅鋁酸鹽類等復(fù)合物。天然硅鋁酸鹽礦物質(zhì)吸附力小，效率低，占飼料容量大且對某些營養(yǎng)物質(zhì)有一定的吸附，因而不能直接添加于飼料中。對天然硅鋁酸鹽表面基團(tuán)或電荷分布進(jìn)行適當(dāng)改性，可使新形成的物質(zhì)獲得新的理化特征，從而可改善對霉菌毒素的選擇性吸附，提高其吸收能力。

4.4 苯丙氨酸和蛋白質(zhì)脫毒 OA分子結(jié)構(gòu)中的苯丙氨酸基團(tuán)至少能完全抑制兩種酶：丙氨酰-tRNA合成酶和苯丙氨酸羥化酶，減少蛋白質(zhì)的合成，使苯丙氨酸轉(zhuǎn)化成酪氨酸。苯丙氨酸添加到含有OA的細(xì)胞培養(yǎng)物中，能減少或阻止OA對蛋白質(zhì)合成的抑制，苯丙氨酸的注射液也能阻止老鼠中OA誘導(dǎo)的免疫抑制，尤其能降低老鼠的畸形。苯丙氨酸添加到被OA污染的小雞日糧中，提供了對抗OA導(dǎo)致毒性的蛋白質(zhì)保護(hù)，同時(shí)也打破了氨基酸平衡，該平衡降低了增重和飼料轉(zhuǎn)化率（Gibson等，1990）。因此，在含有OA的日糧中添加苯丙氨酸沒有明顯效果。蛋白質(zhì)抵抗OA的負(fù)面影響，大概是因?yàn)楸奖彼嵩谌占Z中的濃度提高。然而，這些治療是不符合實(shí)際的，因?yàn)檫@使得蛋白質(zhì)在日糧中的濃度需要大量提高，導(dǎo)致成本增加，利潤減少。

4.5 微生物脫毒 胃腸道微生物對OA的脫毒非常有效，因?yàn)樗軐A水解為無毒性的赫曲霉毒素α形式，特別在反芻動(dòng)物中非常重要，在非反芻動(dòng)物中也占重要地位。Madhyastha等（1992）研究報(bào)道，非反芻動(dòng)物腸道內(nèi)的微生物也影響OA的生物利用率，他們推測在盲腸和大腸微生物的多少影響OA的脫毒。酵母發(fā)酵過程能降解OA，一部分非產(chǎn)毒曲霉如Aspergillus niger可降解OA，Varga等（1996）共對70株曲霉進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)有一株A.japonicus和兩株A.niger可以降解或部分降解OA。

4.6 維生素C逆轉(zhuǎn)OA的毒性 Haazele（1992）報(bào)道，在含OA產(chǎn)蛋母雞日糧中添加維生素C 300 mg/kg，降低了OA的毒性，緩解了其對產(chǎn)蛋量、卵群量和血漿中的Ca2+、Na+、Cl-的負(fù)面影響，含OA的日糧減少卵群量、血液中的Na+以及血液中的Ca2+分別增加35%、3%、32%，而添加了維生素C相應(yīng)的改變分別為16%、1%、6%，此結(jié)果表明，日糧中添加維生素C很大程度抑制了OA的毒性。但作用機(jī)制尚不明確，可能是影響了OA過氧化卵塊脂類的生成。

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