玉米赤霉烯酮對豬生產的影響

李宏貴

湖北省枝江市動物衛(wèi)生監(jiān)督局，湖北枝江443200

玉米赤霉烯酮對豬生產的影響

李宏貴

湖北省枝江市動物衛(wèi)生監(jiān)督局，湖北枝江443200

摘要玉米赤霉烯酮（Zeoralenone，ZEN）為一類主要由鐮刀菌屬霉菌產生的次級代謝產物，具有強烈的生殖毒性、細胞毒性、免疫毒性等。玉米赤霉烯酮的污染現象在世界上普遍存在，在中國這一問題更加突出，它不僅對玉米生產、貯存和加工造成巨大經濟損失，并且危及人和畜禽的生命健康。本文簡要概述了玉米赤霉烯酮對養(yǎng)豬生產的毒害作用，對其污染現狀、防控和檢測方法進行簡單歸納，為豬生產中玉米赤霉烯酮的調控研究提供參考。

關鍵詞玉米赤霉烯酮；豬；毒性；污染；防控；檢測方法

李宏貴，男，1960年生，中級畜牧師。

玉米赤霉烯酮（Zeoralenone，ZEN）是一種廣泛存在的，由鐮刀菌屬（Fusarium）菌株，如禾谷鐮刀菌（F.graminearum）和三線鐮刀菌（F.tricinctum）產生的具有強烈的生理活性的霉菌次級代謝產物。ZEN首先由赤霉病玉米中分離得出，又稱為F-2毒素，本身無毒，然而由于結構與哺乳動物雌二酮高度相似，可以與雌激素受體鏈接進而對動物和人產生影響[1]。ZEN是一種非甾類雌激素，其主要的代謝器官是肝和腸黏膜，代謝產生的α-和β-玉米赤霉烯醇（α-和β-Zeoralenol，α-ZOL和β-ZOL）可以競爭性抑制糖脂化過程[2]。ZEN對谷物和飼料的污染在世界范圍內均普遍存在，在中國，由于收獲、儲存及加工工藝的影響，這一污染現象顯得更加嚴重。本文對ZEN的毒性、污染現狀及檢測方案進行簡單綜述。

1　玉米赤霉烯酮的危害

1.1玉米赤霉烯酮的生殖毒性

ZEN具有較強的生殖毒性和致畸作用，可引起動物發(fā)生雌激素亢進癥，導致動物不孕或流產，對家禽、豬、牛和羊的影響較大，給畜牧業(yè)帶來很大的經濟損失。ZEN及其代謝產物主要對動物繁殖狀態(tài)（發(fā)育、生殖周期及妊娠等）造成影響[3]。豬，特別是初次發(fā)情的母豬，對高劑量（高于50～100 mg/kg）的ZEN特別敏感，易誘發(fā)外陰水腫和損傷，影響排卵、受孕、著床、胎兒發(fā)育和新生兒的活力[4-5]。豬發(fā)生赤霉烯酮毒素中毒主要是由于采食了含玉米赤霉烯酮的玉米、大麥、高梁等。主要的臨床表現為：病豬精神沉郁，食欲減少或拒食，中小母豬和閹割的母豬出現發(fā)情樣征候，即陰唇腫大、鮮紅，陰道黏膜潮紅，有的子宮或肛門脫出；妊娠母豬發(fā)生早產、流產；斷奶母豬發(fā)情延遲或發(fā)情異常；分娩母豬產程延長，弱仔、死胎增多[6]。

玉米赤霉烯酮主要侵害3～5月齡的仔豬，研究顯示斷奶仔豬采食含1～3 mg/kg ZEN的飼糧導致陰戶明顯紅腫，并且伴隨卵巢的組織病理學變化，出現雌激素綜合癥和雌激素亢進癥[7]；公豬和去勢公豬睪丸萎縮，包皮和乳頭腫大，乳房隆起，精子活力降低，性欲減退。小公豬有睪丸炎、包皮水腫，發(fā)情周期紊亂等。

1.2玉米赤霉烯酮的細胞毒性

ZEN的細胞毒性主要表現為其代謝產物α-ZOL和β-ZOL對細胞的殺傷作用。其中α-ZOL表現出3～4倍于ZEN的雌激素樣作用，它是ZEN羥基化衍生物，具有更高的極性作用，具有一定的生長促進作用[8]。在劑量很低的情況下，α-ZOL也表現出顯著的抑制細胞增殖作用。Othmen等[9]報道α-ZOL能抑制細胞活性，降低蛋白質和DNA的合成效率，顯著性誘導細胞氧化損傷等發(fā)生；MTT法評定細胞的活力證實，α-ZOL在卵母細胞減數分裂過程中表現出負面作用，而β-ZOL只有在高濃度時對卵母細胞減數分裂才表現出負面作用[10]。此外，ZEN造成DOK、Vero、Caco-2和HepG2細胞周期紊亂、抑制細胞增殖和其總蛋白質和DNA的合成，降低細胞發(fā)育和生存能力，誘發(fā)小鼠骨髓細胞染色體異常等[11-13]。ZEN表現出了高度的細胞毒性，通過實現染色質的形態(tài)、細胞內氧化狀態(tài)以及蛋白與DNA合成狀態(tài)的改變，對細胞造成毒害。

1.3玉米赤霉烯酮的免疫毒性

高劑量（40 mg/kg）ZEN顯著降低小鼠脾臟淋巴細胞數，導致脾細胞腫脹、脾臟壞死灶、白髓萎縮紅髓腫脹，誘導免疫系統(tǒng)損傷，顯著降低小鼠抗體和免疫因子生成，影響體液免疫反應，誘導免疫系統(tǒng)損傷[14]。10-5mol/L ZEN及其代謝物就可以導致牛淋巴細胞染色單體斷裂及片段化，抑制牛的嗜中性白細胞、絲裂原誘導的B、T淋巴細胞的增殖[15]。此外，ZEN能顯著提高胸腺瘤細胞系EL-4的白細胞介素-2（IL-2）和白細胞介素-5（IL-5）水平。但Berek等[16]研究表明，ZEN和α-ZOL對T和B淋巴細胞活性及自然殺傷細胞活性無顯著抑制作用。由于對ZEN的免疫毒性研究報道相對較少，ZEN對免疫細胞及免疫器官造成毒害的作用機理還需進一步研究。

2　國內玉米赤霉烯酮污染現狀與防控

玉米赤霉烯酮毒素與其他霉菌毒素是食品污染的重要影響因素，毒素通過污染飼料或其原料，進而污染相應的植物性產品和動物性產品。依據國家GB 13078.2-2006衛(wèi)生標準要求，飼料中玉米赤霉烯酮的允許量為≤500 μg/kg。雷元培等[17]對北京市5個區(qū)縣15個豬場131份飼料樣（55份玉米、豆粕、麩皮、干酒糟及其可溶物（DDGS）原料，76份豬全價飼料）進行ZEN含量的測定，結果表明玉米、麩皮、DDGS中ZEN的檢出率為100%，而豆粕、全價飼料中ZEN的檢出率超過50%。李榮濤等[18]通過對48份小麥樣本、33份玉米樣本的檢測顯示ZEN的陽性率為100%。國內飼料及飼料原料玉米赤霉烯酮的污染問題廣泛存在，含量相對偏高，但不排除ZEN的原料疊加對飼料的影響。

與其他霉菌毒素相似，玉米赤霉烯酮毒素污染過程通?？梢苑譃?步：第1步是環(huán)境中霉菌進入植物；第2步是植株收獲和收獲后真菌毒素污染；第3步是帶菌植株或原料進入生產。這其中前兩步更具有研究價值，而第3步則更多強調生產管理的規(guī)范[19]。預防霉菌產生的最有效的方法包括輪作、耕地、種植時間、育種和轉基因技術、生物化學技術以及作物種類和品種等。通過這些方面的調節(jié)可以破壞霉菌生長環(huán)境或直接抑制霉菌生長，從而減少霉菌及毒素污染。

收獲和收獲后真菌毒素的控制取決于天氣和氣候、植物生理階段和儲存條件。一般而言，在降雨量多、潮濕氣候條件下，鐮孢菌屬真菌污染嚴重的樣品ZEN產生量高，尤其是高濕、寒冷的氣候條件。在溫度接近冰點的長時間內或溫度冷暖交替的條件下有利于玉米和其他谷物中ZEN含量的增加。ZEN不僅在玉米生長的大田里產生，儲存過程也能產生ZEN，尤其是收獲時降雨量太多造成儲存前干燥不徹底[20]。不適當的存儲方法也是ZEN污染產生的重要原因，因此，存儲過程中就要注意對溫度、濕度和環(huán)境因素的控制。ZEN產生的最適條件是：溫度為24～32℃，水分含量在22%～25%，空氣中含氧量大于3%。因此，要避免在這些環(huán)境條件下保存飼料及飼料原料。儲存時，水分含量應盡量控制在14%以下，含氧量小于0.5%。另外，在存儲過程中添加防霉劑也是有效預防玉米赤霉烯酮產生的方式之一，常用的防霉劑有丙酸、乙酸等[21]。

3　玉米赤霉烯酮的檢測方法

玉米赤霉烯酮的定性檢測技術已經相對成熟，ZEN的測定方法主要有薄層色譜法、高效液相色譜法（HPLC）、氣相色譜法-質譜、酶聯免疫吸附法等。其中，薄層色譜法操作繁瑣、污染大、定量差、耗時長；酶聯免疫法雖操作簡單、靈敏度高，但特異性差。因此，一般都采取液相和氣相色譜的方法進行測定。測定的方法相對簡便，對儀器有一定的要求，但結果很準確。同時，HPLC法也是國際上公認的檢測糧谷類食品和飼料中ZEN的定量方法。

4　小結與展望

玉米赤霉烯酮是廣泛存在的霉菌毒素之一，其對生殖、遺傳、細胞和免疫的毒性效應嚴重影響了動物和人類的身體健康。同時，由于攝入ZEN導致豬精神沉郁，食欲減少或拒食，降低了飼料的利用率，造成嚴重的經濟損失。雖然目前已經對ZEN毒效及其作用機制做出了大量的研究，但是對其細胞毒性和免疫毒性作用分子機理仍缺乏深入的認識。ZEN污染的防控需要從種植、儲存和生產等多個方面同時開展，單一層次的工作已經有了一定的收獲，但整體行業(yè)類污染問題仍舊突出。新的分子學技術與靈敏的檢測手段，也會有助于霉菌毒素中毒的正確識別，而新型脫毒劑的開發(fā)使用及其工藝流程的生產簡化將有助于防控ZEN對人類健康可能產生的危害。

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收稿日期：2015-06-18