豬飼料中霉菌毒素的危害及防控方法分析

劉伯承，邱美珍，王 慧，楊 俊，杜麗飛，彭苗苗

（1.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，長(zhǎng)沙 410131；2.湖南鑫廣安農(nóng)牧股份有限公司，長(zhǎng)沙 410129；3.湖南省獸藥工程技術(shù)研究中心，長(zhǎng)沙 410000）

近年來(lái)，食品和飼料原料受霉菌毒素污染嚴(yán)重，據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）估計(jì)，全球每年有25%的谷物不同程度地受到霉菌毒素的污染[1]。霉菌毒素是霉菌在基質(zhì)物上生長(zhǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的次級(jí)代謝物，是一種低分子有機(jī)化合物。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的毒素有300多種，產(chǎn)毒毒菌150多種。我國(guó)地處亞熱帶地區(qū)，濕度較高，在谷物玉米生長(zhǎng)收割、飼料加工、原料運(yùn)輸、儲(chǔ)存等過(guò)程中很容易被霉菌毒素污染。

豬飼料中危害較大的霉菌毒素有黃曲霉毒素（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、嘔吐霉毒素（DON）、T-2毒素、赭曲霉毒素（OTA）、煙曲霉毒素（FB1）。每種毒素的污染程度并不完全一致，百奧明（中國(guó)）在2016年5月、8月玉米普查的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，與2015年同期相比，玉米中DON、ZEN含量增加，AFB1含量相對(duì)穩(wěn)定，而且數(shù)值不高。季海霞等對(duì)2015年1～7月份全國(guó)各地458份飼料樣品檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，ZEN檢出率達(dá)100%，DON達(dá)99.78%，AFB1相對(duì)較低，DON最高值4 402.69 Mbb·kg-1，ZEN最高值為1 518.18 Mbb·kg-1[2]。龔阿瓊等研究表明，2016年我國(guó)飼料和飼料原料中AFB1污染逐漸下降，DON、ZEN的污染呈上升趨勢(shì)，表明目前DON、ZEN在飼料中的污染不容忽視[3]。本文就霉菌毒素的特征，對(duì)豬的危害以及防控方法等方面作以綜述。

1 豬飼料中霉菌毒素特性與危害

1.1 黃曲霉毒素

1.1.1 黃曲霉毒素特性

黃曲霉素（AF）是黃曲霉菌和寄生曲霉菌分泌產(chǎn)生的次級(jí)代謝物，是霉菌毒素中毒力最強(qiáng)危害最大的一種，已知AF有20多種，飼料中比較常見(jiàn)的是B1、B2、G1和G2，其中以B1毒力最強(qiáng)，AF極易溶于中等極性溶劑，難溶于水，熔點(diǎn)約為269℃。AF屬儲(chǔ)存類(lèi)毒素即在儲(chǔ)存過(guò)程中生長(zhǎng)繁殖進(jìn)而污染飼料原料和全價(jià)配合飼料，其在飼料中的污染程度主要受空氣濕度、飼料含水量和環(huán)境中溫度的影響，AF在濕度80%～85%，谷物或飼料中水分活度＞0.7，溫度24～35℃條件下最適宜繁殖生長(zhǎng)。AF具有高致癌和畸變特性，AFB1的強(qiáng)致癌性是因被單氧酶活化形成具有高致癌活性AFB1-8,9-環(huán)氧化物，阻礙肝臟中蛋白質(zhì)的合成，并進(jìn)一步生成致癌物質(zhì)，已被世界衛(wèi)生組織（WHO）認(rèn)定為ⅠA級(jí)危險(xiǎn)物。AFB1目前得到有效控制，張丞等研究表明，2009年AFB1的陽(yáng)性檢出率為13.3%，較2008年檢測(cè)結(jié)果（29.3%）有所降低，AFB1為7 μg·kg-1，稍低于2008年數(shù)值（10 μg·kg-1），低于國(guó)家規(guī)定的20 μg·kg-1的飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[4]。

1.1.2 對(duì)豬的危害

豬是AFB1最敏感的動(dòng)物之一，主要損害肝臟和影響腸道功能，AFB1通過(guò)影響脂類(lèi)、碳水化合物、蛋白質(zhì)和核酸的代謝達(dá)到對(duì)酶系統(tǒng)、膜、器官的損害。飼料中長(zhǎng)期含有低濃度的AFB1也能引起豬生長(zhǎng)緩慢、飼料利用率降低，抑制免疫功能，影響母豬的繁殖性能，增加易感細(xì)菌性疾病。史瑩華等研究表明，AFB1（0.1mg·kg-1）極顯著降低豬日增重（12.90%）和飼料轉(zhuǎn)化率（7.54%）（P＜0.01）[5]。劉春凌等研究表明，母豬采食含AFB1（0.1 mg·kg-1）的飼糧后，可引發(fā)子宮內(nèi)膜炎和乳腺水腫，體內(nèi)殘留的AFB1又可通過(guò)乳汁進(jìn)入仔豬體內(nèi)，最終導(dǎo)致仔豬的成活率下降，死亡率增加[6]。我國(guó)《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)生長(zhǎng)肥育豬、種豬配合飼料及濃縮飼料限量≤20 μg·kg-1。AFB1中毒一般根據(jù)攝入的時(shí)間和濃度不同，臨床癥狀有厭食、精神沉郁、黃疸、出血，小豬表現(xiàn)腹瀉，母豬乳腺快速退化等。另外AFB1能通過(guò)胎盤(pán)影響胎兒組織器官的發(fā)育。AFB1通過(guò)降低蛋白的合成，阻礙血清中補(bǔ)體、干擾素的形成以及抑制T淋巴細(xì)胞免疫，從而導(dǎo)致動(dòng)物對(duì)疾病的易感性增強(qiáng)。此外，AFB1能降低豬的特異免疫應(yīng)答，干擾疫苗接種。Cysewski等發(fā)現(xiàn)AFB1能影響豬接種豬丹毒疫苗后的免疫力[7]。另外AFB1中毒會(huì)引發(fā)多種細(xì)菌敗血病，如沙門(mén)氏菌、巴氏桿菌和丹毒絲菌等。

1.2 玉米赤霉烯酮

1.2.1 玉米赤霉烯酮特性

ZEN主要對(duì)田間生長(zhǎng)期間的玉米、小麥等谷物污染嚴(yán)重，是一種主要由禾谷鐮刀菌產(chǎn)生的2，4-二羥基苯甲酸內(nèi)酯類(lèi)化合物。純ZEN毒素為白色晶體，不溶于水、二硫化碳、四氯化碳，溶于堿性溶液、乙醚苯及甲醇、乙醇等。ZEN很耐熱，穩(wěn)定性強(qiáng)，在高溫的條件下不容易被降低，在谷物上的適宜繁殖溫度為16～24℃，相對(duì)濕度為85%，當(dāng)環(huán)境溫度從8℃升高至24℃并且濕度較高時(shí)會(huì)大量產(chǎn)生。

1.2.2 對(duì)豬的危害

ZEN廣泛存在谷物飼料中，我國(guó)《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)飼料及飼料原料中ZEN限量是≤500 μg·kg-1。ZEN類(lèi)似雌激素作用，主要危害是影響豬的生殖功能，ZEN可以競(jìng)爭(zhēng)性地與雌激素受體結(jié)合，使雌激素反應(yīng)元件激活，造成受體二聚化，進(jìn)而引發(fā)一系列擬雌激素效應(yīng)，致使豬體內(nèi)生殖激素發(fā)生紊亂，最終使豬生殖系統(tǒng)受到破壞。據(jù)研究豬攝入ZEN濃度為0.1 mg·kg-1的飼料就會(huì)表現(xiàn)臨床癥狀，母豬發(fā)生ZEN中毒后表現(xiàn)出“雌激素綜合征”[8]。后備母豬ZEN中毒后最大危害是不孕、假發(fā)情、流產(chǎn)、仔豬出生重及數(shù)量下降，小豬出現(xiàn)“八子腿”和腹瀉，外陰道炎是ZEN中毒的主要臨床癥狀[9]。種公豬中毒后主要表現(xiàn)是睪丸萎縮，性欲下降，精液品質(zhì)下降，乳腺出現(xiàn)不同程度的增大。ZEN對(duì)豬的免疫抑制機(jī)能的損害目前報(bào)道較少，有待進(jìn)一步研究。

1.3 嘔吐毒素

1.3.1 嘔吐毒素特性

DON是由禾谷鐮刀菌產(chǎn)生的脫氧雪腐鐮刀菌烯醇，是單端孢霉烯族毒素B類(lèi)中主要成員。DON是污染小麥、玉米、大麥等谷類(lèi)作物籽粒的重要毒素，是一種無(wú)色針狀結(jié)晶，其易溶于水、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮和乙酸乙酯，不溶于正己烷、丁醇、石油醚。其熔點(diǎn)為151～152℃，具有較強(qiáng)的熱抵抗力，加熱＞110℃才被破壞，121℃高壓加熱25 min僅少量破壞，低溫高濕是DON生長(zhǎng)和產(chǎn)毒的條件[10]。

1.3.2 對(duì)豬的危害

豬對(duì)DON非常敏感，公豬要比母豬更敏感，中毒后會(huì)出現(xiàn)嘔吐、拒食、伴有腸炎和腹瀉等臨床癥狀，生長(zhǎng)育肥豬攝入DON濃度14 mg·kg-1的日糧10～20 min后，會(huì)出現(xiàn)嘔吐、焦慮和磨牙癥狀[11]。我國(guó)飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定豬、犢牛、泌乳期動(dòng)物配合飼料中限量≤1 mg·kg-1。DON對(duì)豬的采食量和生長(zhǎng)速度影響較大，李艷芝等研究表明，DON含量為0～14 mg·kg-1中，飼糧中每增加DON 1 mg·kg-1，生長(zhǎng)肥育豬的采食量即減少6%，在DON＞10 mg·kg-1時(shí)即完全拒食[12]。DON有較強(qiáng)的免疫抑制作用，主要作用機(jī)理是抑制蛋白質(zhì)的合成，影響快速生長(zhǎng)組織和免疫器官，增加傳染病的易感性。

1.4 T-2毒素

1.4.1 T-2毒素特性

T-2毒素屬單端孢霉烯族毒素A類(lèi)，是A類(lèi)中最強(qiáng)的一種毒素，主要由擬枝鐮孢菌和梨孢鐮孢菌所產(chǎn)生，在基質(zhì)物上最適宜產(chǎn)毒溫度5～7℃，濕度60%～80%。T-2純品為白色針狀結(jié)晶物，熔點(diǎn)約為151℃，不易揮發(fā)，不溶于水和石油醚，在丙酮、醋酸鹽、氯仿、甲醇、乙醇、丙二醇中溶解度很高。該毒素性質(zhì)穩(wěn)定，耐熱和抗紫外線很強(qiáng)，生產(chǎn)和加工過(guò)程中高壓滅菌很難滅活。王敏輝等研究表明，T-2毒素在200～210℃時(shí)滅菌30～40 min或者在次氯酸鈉-氫氧化鈉溶液中浸泡4 h才可以滅活[13]。

1.4.2 對(duì)豬的危害

T-2主要作用于細(xì)胞分裂旺盛的組織器官，其可抑制蛋白質(zhì)和DNA的合成，造成骨髓、胸腺、肝、脾、淋巴結(jié)、胃腸黏膜等損傷，豬在攝入該毒素后主要破壞腸道黏膜，影響腸道消化功能。有研究表明，豬的安全計(jì)量≤0.5 mg·kg-1，我國(guó)規(guī)定T-2毒素在豬配合飼料中的限量為1 mg·kg-1。豬中毒主要臨床表現(xiàn)為口腔與腸道黏膜潰瘍和壞死，引起嘔吐、腹瀉，能使血管壁通透性增強(qiáng)，血管擴(kuò)張，引起全身各器官出血，嚴(yán)重降低飼料利用率和生產(chǎn)性能。T-2毒素具有親脂性，能降低腸道黏膜吸收能力，影響脂溶性VA、VD、VE、VK的吸收。Makowska等研究表明，T-2毒素在胃腸道的兩段腸神經(jīng)叢中均可導(dǎo)致胃腸神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)纖維的百分比增加，低劑量的T-2毒素也會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生影響[14]。T-2可以抑制白細(xì)胞和補(bǔ)體C3的產(chǎn)生，減少抗體和免疫球蛋白，從而影響機(jī)體免疫功能，能通過(guò)胎盤(pán)影響胎兒組織器官的發(fā)育和成熟，還可激活內(nèi)分泌系統(tǒng)，間接地抑制免疫功能[15]。

1.5 赭曲霉毒素

1.5.1 赭曲霉毒素特性

赭曲霉毒素（OTA）是由多種曲霉和青霉菌產(chǎn)生的一類(lèi)二級(jí)代謝產(chǎn)物，赭曲霉毒素有很多種，其中以赭曲霉毒素A毒性最強(qiáng)，分布最廣，被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)分類(lèi)為2b級(jí)潛在的人類(lèi)致癌物質(zhì)。OTA是無(wú)色結(jié)晶粉末狀化合物，微溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，耐熱、穩(wěn)定，在加工過(guò)程中不易破壞，發(fā)酵對(duì)OTA有明顯的降解作用。

1.5.2 對(duì)豬的危害

OTA毒性較大，其作用機(jī)理是抑制蛋白質(zhì)的合成，減少RNA合成和DNA結(jié)合物的形成，主要危害豬的腎臟功能，造成腎周水腫、僵硬，臨床上常常出現(xiàn)飲水量增加、尿頻，導(dǎo)致豬生長(zhǎng)遲緩和飼料利用率降低[15]。此外，還可引起豬只的肝臟受損、導(dǎo)致神經(jīng)中毒、胃潰瘍等。另外OTA對(duì)公豬精液品質(zhì)有一定影響。OTA能抑制B、T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，能減少I(mǎi)gG、IgA和IgM等免疫球蛋白，造成豬尤其是青年豬免疫抑制，增強(qiáng)對(duì)疫病的易感性。研究表明，低劑量OTA能增加豬感染圓環(huán)病毒的風(fēng)險(xiǎn)[16]。Muller等研究表明，飼料中OTA濃度達(dá)20～50 mg·kg-1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[17]。我國(guó)對(duì)OTA在配合飼料中的限量為≤100 μg·kg-1。

1.6 煙曲霉毒素

1.6.1 煙曲霉毒素特性

FB1又稱伏馬毒素（FB），是由輪枝鐮刀菌、串珠鐮刀菌和層生鐮刀菌等所產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物。目前已知的衍生物有7種，其中FB1廣泛污染飼料及飼料原料，約占FB總量的70%，最適宜產(chǎn)生的溫度是15～25℃[18]。FB1特別耐高溫，穩(wěn)定性強(qiáng)，在飼料加工過(guò)程中損失很少，易溶于水和甲醇等，不溶于氯仿和己烷等有機(jī)溶劑。

1.6.2 對(duì)豬的危害

FB1中毒的主要臨床表現(xiàn)為肺水腫、肝中毒和免疫抑制作用。研究表明，在日糧中添加FB140 mg·kg-1能增加仔豬肺質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致肺出現(xiàn)水腫[19]。飼料中FB1一般限量標(biāo)準(zhǔn)≤10 mg·kg-1，另外FB1還可以抑制脂肪合成的功能，破壞各器臟的脂肪分布。FB1對(duì)豬的生產(chǎn)性能影響主要是降低生長(zhǎng)速度和飼料利用率。于新友等研究表明，F(xiàn)B11 mg·kg-1會(huì)降低豬生長(zhǎng)速率8%，10 mg·kg-1的FB1則可降低11%[11]。豬中毒后典型癥狀是肺水腫，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)進(jìn)而引起肝臟受損，懷孕母豬中毒后表現(xiàn)流產(chǎn)、死胎。FB1可損害免疫系統(tǒng)，造成免疫抑制，影響疫苗抗體水平，造成免疫失敗。

2 霉菌毒素的防控方法

豬對(duì)霉菌毒素非常敏感，微濃度含量的霉菌毒素能給豬帶來(lái)亞健康，增強(qiáng)疾病易感性。其主要降低肥豬生長(zhǎng)速度和母豬繁殖生產(chǎn)效益。霉菌毒素對(duì)豬產(chǎn)生的毒害作用因毒素含毒量、喂飼時(shí)間、品種、年齡及其他霉菌毒素是否并存表現(xiàn)程度不同。控制霉菌毒素污染應(yīng)該主要做好防霉與脫毒兩方面。

2.1 防霉

為防霉應(yīng)該定期對(duì)采購(gòu)的飼料原料做霉菌毒素檢測(cè)，確定霉菌毒素的污染程度和種類(lèi)以便更好地選擇脫毒劑；定期做好飼料原料的水分含量檢測(cè)，一般要求＜13%，并對(duì)飼料生產(chǎn)前的原料和生產(chǎn)后成品料做采樣檢測(cè)；飼料加工過(guò)程中控制好水分、蒸汽溫度，及時(shí)清理料倉(cāng)和管道中的結(jié)塊，確保飼料原料及成品料儲(chǔ)存車(chē)間要通風(fēng)、干燥，做好濕度檢查管理；根據(jù)季節(jié)及儲(chǔ)存時(shí)間在飼料生產(chǎn)加工中加入防霉劑，如丙酸、丙酸鹽、雙乙酸鈉、苯甲酸、山梨醇等可抑制霉菌毒素。

2.2 脫毒

目前，霉菌毒的脫毒方法主要分為以下4類(lèi)：物理脫毒法、化學(xué)脫毒法、生物脫毒法、吸附法。

2.2.1 物理脫毒法

生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常采用的方法有挑除法、水洗法、暴曬法、熱處理、紫外線脫毒等物理方法。此方法對(duì)適合小批量飼料及飼料原料進(jìn)行處理，但具有局限性，如去毒不徹底、保存時(shí)間短和容易再污染。

2.2.2 化學(xué)脫毒法

主要有石灰水浸泡法、氨水去毒法、蒸煮法、氧化法、浸提法?；瘜W(xué)脫毒處理對(duì)飼料中營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和適口性有一定的影響[20]?；瘜W(xué)脫毒法中氨的效果最顯著，在玉米生產(chǎn)工業(yè)中應(yīng)用廣泛。喬霞等研究表明，化學(xué)降解的主要缺點(diǎn)是僅對(duì)黃曲霉毒素作用較顯著，對(duì)其他霉菌毒素的作用較差，此外，化學(xué)脫毒法會(huì)有殘留的化學(xué)物質(zhì)且不能有效和經(jīng)濟(jì)地去除，易對(duì)人和動(dòng)物帶來(lái)不利的影響[21]。

2.2.3 生物脫毒法

微生物降解脫毒法主要運(yùn)用微生物菌體本身對(duì)霉菌毒素的吸附作用和微生物在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的特異性酶對(duì)毒素降解[22]。目前研究較多的有乳酸菌、酶、植物提取物等，研究表明，其可對(duì)黃曲霉毒素飼料起到有較好的解毒效果。馬學(xué)會(huì)研究表明，酵母寡糖類(lèi)和酵母類(lèi)為主要成分的霉菌毒素吸附劑對(duì)AFB1無(wú)降解效果，而且對(duì)ZEN、DON、OTA和FB1在24 h達(dá)到各自最佳效果[23]。微生物脫毒法對(duì)動(dòng)物和人類(lèi)安全、健康，是近幾年研究的熱點(diǎn)，但此方法工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，還需要解決大批量生產(chǎn)和降低成本問(wèn)題。

2.2.4 吸附法

吸附降解劑是利用離子交換的原理吸附霉菌毒素從而達(dá)到降解毒素的作用。采用吸附劑吸附簡(jiǎn)單方便、成本低，是目前應(yīng)用最廣的一種方法，常用的吸附劑有活性炭、沸石、黏土、硅鋁酸鹽、有機(jī)類(lèi)等。活性炭和膨潤(rùn)土對(duì)黃曲霉毒素有較好的吸附效果，研究表明，葡甘露聚糖、酯化葡甘露聚糖對(duì)ZEN、DON有較好的吸附效果[24]。常順華等研究表明，飼料添加酯化葡甘露聚糖霉菌毒素降解劑0.2%可提高仔豬日增重，降低料重比，減輕霉菌毒素對(duì)仔豬的過(guò)氧化損傷[25]。大部分研究認(rèn)為，吸附劑吸附作用具有不可選擇性，也有研究認(rèn)為吸附劑能吸附霉菌毒素也能吸附飼料中的氨基酸（主要是賴氨酸）、維生素、礦物質(zhì)等，對(duì)飼料的營(yíng)養(yǎng)破壞影響較大[11]。

3 小結(jié)

由于近幾年來(lái)飼料原料世界貿(mào)易性加大，同時(shí)全價(jià)配合飼料中多種原料的應(yīng)用，霉菌毒素的污染率和主要種類(lèi)出現(xiàn)了新的變化趨勢(shì)。目前霉菌毒素影響畜禽健康的研究較多，但是大部分是一種較高濃度的毒素對(duì)動(dòng)物機(jī)體的影響，而飼料中一般有兩種或兩種以上的毒素并存共生，其存在有協(xié)同、加性、增效、頡頏等效應(yīng)，因此在做好霉菌毒素檢測(cè)調(diào)查的基礎(chǔ)上，應(yīng)該針對(duì)兩種或以上的微濃度霉菌毒素?cái)z入對(duì)動(dòng)物機(jī)體生產(chǎn)性能影響進(jìn)行研究[26]。此外，霉菌毒素的吸收主要在腸道，因此研究霉菌毒素對(duì)畜禽腸道形態(tài)、腸道微生物菌群以及相關(guān)基因表達(dá)的影響，探討霉菌毒素在畜禽腸道的毒性作用機(jī)理是十分必要的。

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