馮艷忠 趙曉川 王兆山 耿艷紅 李鳳蘭 陳赫書 劉 娣
(1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所,黑龍江哈爾濱 150102;2.山東省濱州職業(yè)學(xué)院,山東濱州 256603;3.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,黑龍江哈爾濱 150030)
眾多研究表明,飼喂含霉菌毒素濃度高的日糧可導(dǎo)致動(dòng)物急性中毒,即使飼喂霉菌毒素濃度低的日糧,也可導(dǎo)致動(dòng)物慢性中毒。霉菌毒素的危害主要表現(xiàn)在可以破壞和降低原料或飼料中的養(yǎng)分、造成動(dòng)物臟器和組織損傷、造成嚴(yán)重的繁殖障礙和免疫抑制等,這些影響還可以通過肉、蛋和奶等食物鏈對(duì)人類健康產(chǎn)生危害[1]。
黃曲霉毒素是一種具高毒性、誘變性和致癌性的化合物[2]。黃曲霉毒素(AF)的危害主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①降低動(dòng)物采食量,降低飼料營養(yǎng)價(jià)值,導(dǎo)致其生長速度和生產(chǎn)能力下降,豬對(duì)AF耐受性最差[3];②對(duì)組織器官造成損傷:主要可能損傷家畜的肝、膽以及黏膜和漿膜等,嚴(yán)重時(shí)也可以導(dǎo)致肝臟出血而死亡[4];③免疫機(jī)能的抑制:黃曲霉毒素的免疫抑制主要表現(xiàn)在對(duì)蛋白質(zhì)的合成,可導(dǎo)致血清蛋白濃度的改變;④致畸作用:AF可以導(dǎo)致家畜出現(xiàn)畸形,這些畸形變化與致癌力密切相關(guān),對(duì)蛋白質(zhì)合成具有很強(qiáng)的抑制作用[5]。
ZEA可與子宮內(nèi)雌激素受體不可逆結(jié)合,從而影響動(dòng)物的生殖生理,玉米赤霉烯酮的強(qiáng)度為雌激素的1/10,具有與雌激素類似的作用,可導(dǎo)致畜禽體內(nèi)雌激素水平的增高。大多動(dòng)物對(duì)ZEA都很敏感,如:豬、羊、牛、雞等,如可導(dǎo)致家禽全身性出血,尿酸鹽沉積和上消化道出現(xiàn)炎癥。ZEA可造成雌性動(dòng)物生殖系統(tǒng)的損傷,并在母體內(nèi)通過胎盤吸收后傳給胎兒,損害胎兒的健康、甚至造成流產(chǎn)。國外早在1962年就有報(bào)道,母豬因喂飼霉變玉米而引起乳房腫大、陰戶紅腫,導(dǎo)致流產(chǎn)。D’Mello等研究發(fā)現(xiàn),ZEA能降低懷孕動(dòng)物的胚胎成活率及新生胎兒的出生重[6-7]。研究表明,玉米赤霉烯酮可以造成家畜繁殖機(jī)能障礙,同時(shí)還可以造成肝臟中毒腫大、免疫抑制、遺傳毒性和細(xì)胞毒性等[8]。另外,ZEA還破壞雄性動(dòng)物的生殖系統(tǒng),導(dǎo)致隱睪、尿道下裂、精液質(zhì)量降低甚至造成睪丸癌[9]。
McNutt等(1928)研究結(jié)果表明,豬采食發(fā)霉玉米后可以表現(xiàn)出雌激素綜合征,使母豬出現(xiàn)早產(chǎn)、流產(chǎn)、死胎、胎兒吸收等癥狀。對(duì)于種公豬也有較大影響,主要表現(xiàn)為睪丸萎縮,性欲降低,甚至出現(xiàn)乳腺增大[10-11]。
玉米赤霉烯酮可引起動(dòng)物生殖器官形態(tài)和機(jī)能的變化,呈現(xiàn)炎癥反應(yīng),還可改變大腦神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)的分泌障礙,導(dǎo)致去甲腎上腺素分泌減少、動(dòng)物蔫食、嘔吐、嗜睡、肌肉協(xié)調(diào)性降低等癥狀。
單端孢霉烯族毒素對(duì)糧食和飼料的污染非常普遍,是對(duì)食品安全的重大威脅。僅調(diào)查中國飼料樣本,超過70%被DON污染[12-13]。主要抑制蛋白質(zhì)、RNA、DNA等物質(zhì)的合成,破壞細(xì)胞膜和多種生物酶的活性,毒害和損傷動(dòng)物的造血功能和免疫功能[14-15]。低劑量的嘔吐毒素造成動(dòng)物生產(chǎn)性能和免疫機(jī)能下降,高劑量的毒素則引起動(dòng)物急性死亡[16]。其中T-2毒素還能引起骨髓炎及骨髓壞死,減少血液中白細(xì)胞數(shù)量[17]。DON毒素的毒性雖然小于T-2的毒性,但很低濃度的DON就能引起動(dòng)物和人體發(fā)生疾病,研究表明,若單位體重的攝入量超過0.25 mg/kg時(shí),則導(dǎo)致小鼠免疫系統(tǒng)受損,造成免疫抑制,豬更為敏感[18]。
單端孢霉烯族毒素于糧食、飼料以及糧谷類食品中廣泛存在,主要來源是被真菌污染的小麥、大麥和玉米等糧食[19-20]。食品和飼料中污染是由這些被污染的原料造成的,往往含有單端孢霉烯族毒素[21-22]。如果動(dòng)物采食含有單端孢霉烯族毒素污染的飼料,它們不僅傷害飼養(yǎng)的動(dòng)物,影響畜禽的產(chǎn)量和質(zhì)量,還可能將這些毒素轉(zhuǎn)移到肉、蛋、奶等動(dòng)物源食品中,危害人類健康[23-25]。其中以嘔吐毒素和T-2毒素對(duì)家畜的影響最為嚴(yán)重[26]。
DON對(duì)谷物類的污染現(xiàn)象非常普遍,它對(duì)動(dòng)物可造成免疫系統(tǒng)的損傷,誘導(dǎo)免疫細(xì)胞死亡,造成免疫抑制,且作用時(shí)間與依賴劑量影響動(dòng)物抗炎性細(xì)胞因子的分泌和免疫球蛋白的產(chǎn)生[27-28]。嘔吐毒素對(duì)動(dòng)物機(jī)體的毒性主要分為細(xì)胞毒性和免疫毒性。低濃度的DON能誘導(dǎo)輔助性T細(xì)胞超誘導(dǎo)產(chǎn)物——炎性細(xì)胞因子和趨化因子在巨噬細(xì)胞中的表達(dá)[29-30]。高濃度的DON可抑制免疫機(jī)能,導(dǎo)致免疫細(xì)胞死亡,抑制免疫細(xì)胞的增生,同時(shí)還影響免疫細(xì)胞因子的分泌、降低免疫應(yīng)答、抑制淋巴細(xì)胞增殖、抑制淋巴細(xì)胞的吞噬作用、擬制巨噬細(xì)胞的殺菌作用[58]。嘔吐毒素既是一種免疫抑制劑,又是一種免疫促進(jìn)劑,其作用與嘔吐毒素的劑量有關(guān)。高濃度的嘔吐毒素可以抑制動(dòng)物對(duì)病原體的免疫應(yīng)答,同時(shí)又可以誘發(fā)自身免疫反應(yīng)[31-32]。在很多物種上已經(jīng)得到證實(shí),DON是可以通過胎盤的血液循環(huán)轉(zhuǎn)移給胎兒的[33-34]。如果懷孕母豬感染DON,在懷孕母豬胎兒的血漿、肝和腎中均檢測(cè)到DON[35]。
DON可導(dǎo)致豬口腔黏膜和皮膚病變,引起豬發(fā)生腸炎、腹瀉、消化不良、嘔吐或拒食。
T-2毒素是單端孢霉素類中的主要毒素之一,鐮刀菌屬產(chǎn)生的毒素[36]。T-2毒素可以引起骨髓炎癥,導(dǎo)致造血功能障礙,抑制骨髓的造血功能,并導(dǎo)致骨髓造血組織的壞死。T-2毒素還能引起凝血功能障礙,使凝血時(shí)間延長,而且還可以對(duì)家畜的黏膜和皮膚造成強(qiáng)烈刺激[37]。
T-2毒素對(duì)家畜的影響主要是通過食用污染的谷物和飼料引起的[38],這種影響還可以間接的影響人類的健康[39]。對(duì)于大多數(shù)動(dòng)物而言,對(duì)T-2毒素的吸收率一般在10%到50%之間[40-41]。T-2毒素在豬和牛血液中消耗較快,它的半衰期一般小于20 min[42],而在肉雞體中,48 h內(nèi)可消除80%~90%[43-44]。動(dòng)物在采食T-2毒素污染的食物時(shí),可以導(dǎo)致消化系統(tǒng)毒性,從而對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收功能下降[45-46]。T-2毒素還可以導(dǎo)致動(dòng)物的淋巴細(xì)胞增殖受到抑制[47],從而導(dǎo)致淋巴細(xì)胞凋亡。T-2毒素還可以導(dǎo)致豬的具有造血功能的脾臟發(fā)生病理變化,并可導(dǎo)致雞胸腺、淋巴結(jié)和脾臟淋巴細(xì)胞衰竭和壞死[48-49]。此外,T-2毒素對(duì)動(dòng)物的行為也會(huì)產(chǎn)生影響[50-51]。
赭曲霉毒素A在自然污染生長的飼料原料中最為常見,且毒性較大,損害肝臟和腎臟,損傷腸道淋巴組織,影響抗體的產(chǎn)生,降低動(dòng)物機(jī)體免疫力。豬攝入1 mg/kg體重的赭曲霉毒素A,可導(dǎo)致豬在5~6 d內(nèi)死亡[52-53];飼喂數(shù)周含量為200 mg/kg的日糧可檢測(cè)到腎腫大和損傷。大量研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),赭曲霉毒素A的危害主要表現(xiàn)為降低動(dòng)物的免疫力、引起腎臟病變和壞死[54-55]、造成貧血、器官重量增加,影響營養(yǎng)物質(zhì)在家畜體內(nèi)的積累[56-57]和降低生產(chǎn)性能[58]。
赭曲霉毒素中毒主要表現(xiàn)為動(dòng)物厭食、精神不振、腹瀉、脫水臨床癥狀。常見病變是腎小管上皮細(xì)胞的損傷、腸道淋巴細(xì)胞壞死。而特征性病變是引起腎近曲小管壞死,進(jìn)而發(fā)展為間質(zhì)性纖維化病變[59-60]。赭曲霉毒素主要抑制家禽腎、免疫及造血系統(tǒng),體質(zhì)量下降,生長受阻,鈣和磷吸收不全,骨骼脆弱,皮下出血,容易挫傷[61];造成產(chǎn)蛋雞和種雞腎功能受損,蛋殼鈣化不全,破蛋率高,產(chǎn)蛋下降,病死率增高。其他的臨診癥狀還有腹瀉、厭食和脫水。有時(shí)臨診癥狀不明顯,而在赭曲霉毒素中毒呈地方流行病的地區(qū),動(dòng)物在屠宰時(shí)惟一可觀察到的病變是腎蒼白、堅(jiān)硬[62]。