霉菌毒素對畜牧業(yè)的危害及其防治措施

■ 肖長峰 朱明芬 潘雪男 盧永紅

(1.上海市農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所，上海201106;2.上海市農(nóng)業(yè)科學院莊行綜合試驗站，上海201415)

霉菌是一類真菌，含有菌絲狀結構(絲狀或線狀)，或者形成孢子體。在水分高于12%、溫度為25～30℃、濕度達到80%、通風有氧以及較長的儲存期等適宜環(huán)境下，霉菌就會生長繁殖，并產(chǎn)生霉菌毒素[1]。

霉菌毒素種類多達數(shù)百種，飼料中常見的霉菌毒素主要有黃曲霉毒素B1(AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、嘔吐毒素(DON)、T-2毒素、煙曲霉毒素(FUM)、赭曲霉毒素 A(OTA)等[2-3]。

谷物等飼料原料在田間、收獲、儲藏、加工等諸多環(huán)節(jié)均可受到霉菌感染，因此飼料受霉菌毒素污染的現(xiàn)象十分普遍，導致畜禽死亡、生產(chǎn)力下降、繁殖機能障礙等畜禽霉菌毒素中毒事件屢有發(fā)生。同時，霉菌毒素在畜禽產(chǎn)品中殘留，給人類健康帶來極大的安全隱患。因此，防止霉菌生長，去除霉菌毒素成為國內(nèi)外研究的熱點。

1 飼料中霉菌毒素污染現(xiàn)狀

美國食品和農(nóng)業(yè)組織(FAO)估測顯示，全球大約有25%的谷物受到霉菌毒素的污染。Bara(2008)[4]調(diào)查發(fā)現(xiàn)，75%的谷物和53%的玉米結塊樣品檢出AFB1；雛雞、青年期和產(chǎn)蛋期雞飼料AFB1檢出率分別為60%、46%和37%。陳心儀(2011)[5]采集全國18個省(市)的飼料原料、配合飼料等共計171份，使用酶聯(lián)免疫法測定樣品中AFB1、OTA、T-2、ZEN、FUM及DON含量，發(fā)現(xiàn)6種霉菌毒素檢出率均為100%。王金勇等（2013）[6]抽取全國各地841份飼料和原料樣品檢測，結果顯示豬料、禽料中DON、FUM和ZEN污染較為嚴重，AFB1和OTA污染程度較低；奶牛精料中DON、FUM和ZEN陽性檢出率較高，OTA較低；水產(chǎn)料中DON污染比較嚴重。此外，如小麥、玉米、麩皮、餅粕等飼料原料都受霉菌毒素污染較為嚴重，而且不同原料所受霉菌毒素污染的種類也不同，不同產(chǎn)區(qū)的污染程度差異很大。王政等(2013)[7]對上海浦東地區(qū)飼料及原料的調(diào)查顯示，本地區(qū)霉菌毒素污染主要以DON、OTA和ZEN為主，同時被2～3種霉菌毒素污染的樣品達到65.02%。

2 霉菌毒素對畜牧業(yè)的影響

2.1 對飼料營養(yǎng)價值的影響

飼料被霉菌污染后，在適宜條件下，霉菌大量繁殖并產(chǎn)生霉菌毒素；霉菌會消耗有價值的飼料養(yǎng)分，如維生素和氨基酸，并將能量轉(zhuǎn)化為水和CO2。霉菌可消耗飼料或谷物中的碳水化合物，導致飼料和谷物溫度升高[1]。飼料霉變后會降低飼料的營養(yǎng)素含量，影響適口性，導致動物采食量下降，嚴重者甚至完全喪失營養(yǎng)價值。

2.2 對動物免疫機能的影響

霉菌飼料對動物具有很強的毒副作用。動物一次性攝入含有大量霉菌毒素的飼料會急性中毒，且多為急性肝壞死。攝入低含量的霉菌毒素也會導致畜禽生長受阻，免疫機能降低，繁殖性能下降，長期少量攝入則會引發(fā)慢性中毒或癌變。Betina(1984)[3]研究表明，AFB1可引起火雞、肉雞、豬、小白鼠、豚鼠及家兔等動物發(fā)生免疫抑制，它能與DNA、RNA結合，并抑制其合成，引起胸腺發(fā)育不良和萎縮，淋巴細胞生成減少；影響肝臟和巨噬細胞的功能，抑制補體C4的產(chǎn)生，抑制T淋巴細胞產(chǎn)生白細胞介素及其它淋巴因子；能通過胎盤影響胎兒組織器官的發(fā)育。Muller等(1999)[8]研究表明，免疫系統(tǒng)對OTA的敏感性遠高于其他器官，是較強的免疫抑制物。Haubeck等(1981)[9]研究表明，5 ng/kg體重的OTA就會抑制小鼠的免疫反應。Muller等(1995)[10]報道，OTA能引起B(yǎng)淋巴細胞和T淋巴細胞介導的免疫反應的抑制。對于體液免疫，OTA能導致IgG、IgA、IgM免疫球蛋白的衰退。

2.3 對動物生產(chǎn)性能的影響

Southern等(1979)[11]給育成豬飼喂含有不同水平(0.02、0.385、0.75、1.48 mg/kg)AFB1的飼糧，當AFB1含量在0.385 mg/kg以上時，平均日增重隨濃度的升高呈線性降低。豬對DON很敏感，豬攝入0.5 mg/kg體重的DON，5～7 min后即可開始嘔吐。當飼料中含有1 mg/kg以上的DON時可引起豬生長緩慢，采食量顯著下降，飼料攝入量降低與飼料中DON濃度升高呈線性關系[12]。Glavitis等(1995)[13]研究表明，妊娠母豬采食含ZEN的日糧會導致死胎、木乃伊胎、流產(chǎn)或新生仔豬死亡，以及產(chǎn)后發(fā)情不正常。Garlich等(1973)[14]研究發(fā)現(xiàn)，AFB1中毒會導致蛋雞的產(chǎn)蛋量和蛋重的降低，且存在延遲性效應。Iqbal等(1983)[15]飼喂白來航母雞不同水平的AFB1(3個周期，每個周期28 d)，飼喂含量達到2 mg/kg時，蛋雞的飼料效率下降。Wash?burn等(1985)[16]研究報道，飼喂蛋雞含AFB15 mg/kg日糧的3周對蛋殼強度無不利影響，但蛋重顯著降低。Ogido等(2004)[17]研究報道，日本鵪鶉飼喂采食含AFB150 μg/kg的飼料140 d，飼料消耗增加，而蛋重下降。Cotter等(1997)[18]研究報道，肉種雞母雞飼喂含AFB1的日糧可使其孵化率下降。Mohan等(2008)[19]研究報道，對未成年的公雞每天每只飼喂AFB1200 μg，連續(xù)35 d，對睪丸生殖上皮造成了不良影響。

2.4 對畜禽肉蛋品質(zhì)的影響

Fink(1989)[20]報道，由于AFB1和OTA代謝較慢，在肉中的檢出率較高，而單端孢霉烯很快代謝，基本沒有殘留，只有在很高的濃度時才會在肉和奶中出現(xiàn)殘留。Trucksess等(1983)[21]在飼喂污染飼料的母雞所產(chǎn)的雞蛋中檢測到AFB1，去除污染飼料7 d后僅有痕量存在于蛋中；同時發(fā)現(xiàn)AFB1在腎臟、肝臟、肌肉、血液和卵巢等機體組織中均存在。Zaghini等(2005)[22]研究報道，對產(chǎn)蛋母雞飼喂AFB1含量為2.5 mg/kg的飼料4周，蛋重和蛋殼重降低，蛋清中蛋白質(zhì)含量升高。Madsen等(1982)[23]研究發(fā)現(xiàn)，存在OTA由飼料向肉中轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。

3 霉菌毒素的防治措施

3.1 霉菌毒素的預防

谷物在收獲、儲存、運輸、飼料配制過程和加工后的調(diào)質(zhì)中的任一階段均可引發(fā)霉菌污染。霉菌在適宜條件下即可生長繁殖，因此加強飼料的各個環(huán)節(jié)的監(jiān)管尤為重要。霉菌的生長繁殖條件主要有溫度、濕度、氧氣、水分和pH值環(huán)境等。防止霉變的主要措施應從破壞霉菌的生長條件著手，以達到抑制霉菌生長的目的[24]。首先谷物收割要選擇合適的時間，嚴禁陰雨天氣收割，并且要減少收割過程中對谷物的損傷，保證原料的完整性。飼料的儲藏過程中，保證飼料倉庫及加工設備干凈且無污染，保持倉庫低溫、通風干燥。另外，飼料在加工過程中(制粒等)易出現(xiàn)升溫現(xiàn)象，因此，必須先進行冷卻處理后再包裝和儲存。要定期查看并檢測飼料，確保早發(fā)現(xiàn)并及時采取補救措施，防患于未然。

3.2 物理過篩法

姜淼等(2013)[25]研究發(fā)現(xiàn)，物理過篩可有效去除含霉菌毒素多的破碎粒和雜質(zhì)，從而降低玉米原料中DON、ZEN和AFB1的含量。在實際飼料生產(chǎn)中采用物理過篩法可有效降低玉米原料中霉菌毒素的含量，減少家畜感染疾病的風險。

3.3 物理法

物理法主要是利用霉菌毒素吸附劑吸附霉菌毒素，常用的吸附劑主要有活性炭、硅鋁酸鹽類和甘露聚糖等。飼料中添加5%的膨潤土(硅鋁酸鹽類)可消除由T-2毒素引起的動物生長抑制和拒飼現(xiàn)象[26]。在日糧中添加0.5%的水合鋁硅酸鈉鈣可顯著減輕AFB1(含量為7.5 mg/kg)對蛋雞及肉仔雞的毒害作用[27]。在AFB1含量為922 μg/kg的日糧中添加1%的黏土(鈉基膨潤土)可減輕黃曲霉毒素對斷奶仔豬及生長豬生長及礦物質(zhì)代謝的不良影響[28]。在AFB1含量分別為500 μg/kg和800 μg/kg的日糧中添加0.5%的黏土可明顯減輕黃曲霉毒素對斷奶仔豬的不良作用。但黏土類型不同，其抗毒效果也不同[29]。齊娟等(2012)[30]對不同酯化葡甘露聚糖體(EGM)外吸附霉菌毒素能力的比較研究發(fā)現(xiàn)，磷酸化EGM1號對AFB1、DON、ZEN、FB1的吸附力分別為400.30、182.64、398.19、356.45 μg/g，極顯著高于其他各處理，并優(yōu)于進口產(chǎn)品。

活性炭對霉菌毒素的吸附能力很強，但其選擇吸附能力較差，容易被飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)占據(jù)吸附位點而失去對霉菌毒素的吸附能力，且占用飼料容積大，實用性不強。

3.4 化學法

化學法去除霉菌毒素主要是利用氫氧化鈣、單乙胺、臭氧或氨等化學物質(zhì)對霉菌毒素的破壞作用。目前國外廣泛應用氨的化合物去除飼料中黃曲霉毒素。但是某種化學物質(zhì)只能對某種毒素有效而對其他毒素不能降解，并且在飼料中的殘留量很高，從而影響飼料的適口性和安全性，易對動物產(chǎn)生不利影響[31-32]。

3.5 生物酶法

由于常規(guī)吸附法、化學法等均存在某些缺陷，因此高效、專一并對飼料和環(huán)境不造成污染的生物酶法成為近年的新熱點。暨南大學微生物技術研究所的姚冬生教授等發(fā)現(xiàn)并分離出了AFB1解毒酶(又稱AFB1分解酶)，相關產(chǎn)品“飼用AFB1分解酶”獲得農(nóng)業(yè)部頒布的飼料和飼料添加劑新產(chǎn)品證書。曹紅等(2010)[33]在含有AFB1的嶺南黃肉仔雞日糧中添加AFB1解毒酶后，通過肉仔雞的生長性能和血清指標的測定及對肝臟組織切片的觀察發(fā)現(xiàn)，AFB1解毒酶能一定程度地改善肉仔雞的平均日采食量、日增重和末重以及血清學指標，并能顯著降低毒素在肝臟和血液中的殘留，減弱毒素對肝臟的損傷。

隨著研究的不斷深入，更多的霉菌毒素解毒酶將被研制并應用到畜牧業(yè)中，而逐漸取代傳統(tǒng)的脫毒法。

4 小結

飼料霉菌毒素污染不僅導致飼料適口性下降和營養(yǎng)物質(zhì)損失，而且導致動物的免疫抑制和生產(chǎn)性能下降甚至死亡，嚴重影響畜牧業(yè)的健康發(fā)展。更為嚴重的是，由于飼料霉菌毒素在畜產(chǎn)品中殘留而轉(zhuǎn)移至人體，對人類健康帶來嚴重危害。因此，飼料霉菌毒素的預防、脫毒技術和產(chǎn)品的研究十分迫切。