黃曲霉毒素對畜禽的肝毒作用及抗毒素措施

摘 要：黃曲霉毒素是由黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生的一類最常見的具有高毒性、誘變性和致癌性的霉菌毒素，對畜禽多系統(tǒng)多器官有損傷作用，對肝臟的毒害作用尤甚，導(dǎo)致畜禽免疫力低下、生長緩慢，使畜牧生產(chǎn)造成巨大影響。本文著重總結(jié)了黃曲霉毒素對畜禽肝毒的作用機(jī)制，同時也總結(jié)了抗黃曲霉毒素的方法，為實(shí)際畜牧生產(chǎn)提供參考。

關(guān)鍵詞：黃曲霉毒素；肝毒作用；抗黃曲霉毒素

中圖分類號：S851.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-0769（2016）07-0068-03

黃曲霉毒素（Aflatoxins，AF）是由黃曲霉和寄生曲霉通過聚酮途徑所產(chǎn)生的一大類結(jié)構(gòu)相似、致毒基團(tuán)相同，對人類和畜禽危害大又最常見的霉菌毒素。1961年，科學(xué)家第一次從霉變花生粉中發(fā)現(xiàn)了黃曲霉毒素，后來人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了黃曲霉毒素的不同衍生物，因此現(xiàn)在認(rèn)為它是指一類化合物的總稱。目前分離鑒定的AF有18種，主要是AFB1、AFB2、AFG1、AFG2以及由B1和B2在體內(nèi)經(jīng)過羥化而衍生成的M1、M2等，B1為毒性及致癌性最強(qiáng)的物質(zhì)。在紫外線下，AFB1、AFB2發(fā)藍(lán)色熒光，AFG1、AFG2發(fā)綠色熒光。AF的相對分子量為312～346，在水中的溶解度為10 mg/L ～20 mg/L，易溶于油，可大量溶解于中性有機(jī)溶劑中，但不溶于石油醚、己烷和乙醚。AF比較穩(wěn)定，耐酸，在強(qiáng)酸溶液中稍有分解，在pH 9～10的堿性溶液中迅速分解，但易被強(qiáng)氧化劑分解；耐高溫，AFB1的分解溫度為268 ℃，紫外線對低濃度AF有一定的破壞性。

AF具有高毒性、誘變性和致癌性。AF毒性是氰化鉀毒性的10倍，砒霜的68倍，致癌力是二甲基亞硝胺的75倍，3，4-苯并芘的4 000倍，會造成畜禽機(jī)體多個系統(tǒng)功能的損傷，對肝臟的損害尤為嚴(yán)重，造成肝臟功能低下，導(dǎo)致動物生長速度和生產(chǎn)性能下降。據(jù)相關(guān)報道，我國畜禽發(fā)病頻率高，病情日益復(fù)雜，養(yǎng)殖水平低下，經(jīng)濟(jì)效益差與畜禽飼料原料的AF污染普遍性密切相關(guān)。

1 我國畜禽飼料黃曲霉毒素污染狀況

據(jù)調(diào)查，全世界40 %左右的糧食作物受到霉菌毒素影響。聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計全世界25 %貿(mào)易谷物受霉菌毒素污染，其中AF污染最為嚴(yán)重。我國畜禽飼料及原料的AF污染情況更是觸目驚心。周闖[1]等2012年對來自海南、福建、浙江、廣東、云南、吉林、黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆等省市的205份飼料及原料送檢樣品進(jìn)行了測定，其中玉米AFB1檢出率48.57 %，陽性平均值34.20 μg/kg；小麥及其副產(chǎn)品AFB1檢出率10 %，陽性平均值1.03 μg/kg；餅粕類AFB1檢出率91.67 %，陽性平均值109.88 μg/kg；豬全價料AFB1檢出率71.43 %，陽性平均值40.37 μg/kg；禽全價飼料AFB1檢出率22.22 %，陽性平均值6.76 μg/kg。季海霞[2]對來自福建、河南、北京、上海等十三個省市2013年1～6月份的飼料及原料樣本340份進(jìn)行檢測，其中，玉米樣本中，AFB1陽性檢出率為94.1 %，陽性平均值6.37 μg/kg；玉米副產(chǎn)品樣本中AFB1檢出率100 %，陽性平均值10.33 μg/kg；小麥及其副產(chǎn)品樣品中AFB1檢出率76.9 %，陽性平均值5.09 μg/kg；豆粕類樣品AFB1檢出率100 %，陽性平均值9.13 μg/kg；配合飼料樣品AFB1檢出率96.6 %，平均值8.10 μg/kg。季海霞[3]等2015年對來自江蘇、江西、北京、上海等省市的1 091份飼料及原料樣品進(jìn)行檢測。其中，玉米AFB1的檢出率為97.97 %，毒素最高值28.56 μg/kg；玉米副產(chǎn)物AFB1檢出率為100 %，毒素最高值33.26μg/kg；小麥及其副產(chǎn)品樣品中AFB1檢出率80.36 %，毒素最高值10.14 μg/kg；餅粕類樣品AFB1檢出率85.51 %，毒素最高值 14 μg/kg；配合飼料樣品AFB1檢出率91.65 %，毒素最高值22.05 μg/kg。整體AFB1檢出率高達(dá)93 %以上，樣品檢出的高值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國家規(guī)定的限量標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，近年來我國不管是畜禽全價料或飼料原料普遍都受到黃曲霉的嚴(yán)重污染，形勢日趨嚴(yán)重。

2 黃曲霉毒素對肝臟的影響

2.1 黃曲霉毒素的肝毒作用

AF屬于肝臟毒物，肝臟是其主要靶器官。AF對畜禽肝臟產(chǎn)生較大的毒害作用，致使肝臟合成蛋白質(zhì)能力下降。AFB1被肝線粒體混合功能氧化酶代謝后形成多種環(huán)氧化物，這些物質(zhì)與核酸和蛋白質(zhì)共價結(jié)合，引起肝癌；蛋白質(zhì)合成受損，不能動員脂肪代謝，導(dǎo)致肝脂肪樣變化和壞死。谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶是反映畜禽肝臟功能的一項指標(biāo)，也是畜禽代謝過程中必不可少的“催化劑”，能催化肝臟中的氨基酸進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基作用。一旦畜禽血液中谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶血清濃度升高，表明干細(xì)胞受損，肝臟功能下降。尹遜慧[4]等在肉仔雞日糧中加入不同劑量AFB1，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)雞血清中總蛋白、白蛋白含量顯著下降，谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性顯著升高。Siloto[5]等在商品蛋雞日糧中加入1 mg/kg AF，結(jié)果顯示，肉雞肝臟發(fā)生脂肪蓄積，肝臟變黃，肝臟重量增大，血漿極低密度脂蛋白和甘油三酯濃度降低。

大量研究表明，細(xì)胞質(zhì)中線粒體的變化是細(xì)胞病理改變、凋亡的重要部分，同時能反映細(xì)胞凋亡的嚴(yán)重程度，線粒體膜通透性的改變是許多細(xì)胞凋亡通路的關(guān)鍵[6]。石達(dá)友[7]等通過給雛鴨口服AFB1表明，AFB1對鴨肝線粒體膜通透性有顯著的影響，鴨肝線粒體膜通透性改變趨勢與AFB1劑量成正相關(guān)性，AFB1劑量越大，線粒體損傷程度越嚴(yán)重，這也可能是黃曲霉毒素肝毒作用重要機(jī)理之一。

此外，姜麗娜[8]等研究顯示，AFB1進(jìn)入機(jī)體后，由于具有親肝性，首先在肝細(xì)胞內(nèi)聚積，隨后在細(xì)胞色素P450系統(tǒng)作用下轉(zhuǎn)變?yōu)?，9-環(huán)氧AFB1（AFBO）。AFBO能自發(fā)和核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子結(jié)合，形成相應(yīng)共價化合物（AFB1-DNA）。由于肝細(xì)胞中P450含量最大，活性最高，故這類共價化合物主要存在于肝臟細(xì)胞內(nèi)。AFB1-DNA共價化合物是發(fā)揮基因毒性的關(guān)鍵步驟。研究表明[9]，AFBO極易與鳥苷殘基上的N7蛋白共價結(jié)合。二者一旦共價結(jié)合，它們之間形成的電子云便會因原子核的吸電子作用發(fā)生漂移，自發(fā)引起堿基修飾等性質(zhì)的DNA損傷。

2.2 黃曲霉毒素致肝細(xì)胞癌變

p53抑制癌基因是腫瘤細(xì)胞增殖的負(fù)調(diào)控基因之一，AFB1能誘導(dǎo)p53基因特定密碼子的特定堿基突變，即249號密碼子的第三位堿基G突變成T，而且研究發(fā)現(xiàn)，P53基因突變頻率與黃AFB1濃度呈正相關(guān)。突變的p53基因不僅失去了抑制癌活性，還獲得癌基因的性質(zhì)，抑制細(xì)胞凋亡，引起細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致細(xì)胞異常增殖，最后引起腫瘤[10]。

此外，編碼P21蛋白的ras基因是20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)的一個癌基因超家族，在細(xì)胞內(nèi)信號傳遞和細(xì)胞增殖過程中起著關(guān)鍵和核心作用。有研究表明，AFB1可誘發(fā)肝組織ras基因第12、13位密碼子上的G突變，突變后的ras癌基因引起P21表達(dá)增加，而P21表達(dá)陽性的動物肝癌發(fā)生率明顯高于陰性對照[11]。

3 抗黃曲霉毒素措施

目前，脫霉劑是最常用、最有效的抗黃曲霉毒素的措施。根據(jù)處理方法性質(zhì)的不同可分為物理吸附法、化學(xué)降解法、生物降解法和藥物解毒四類。

3.1 物理吸附法

目前常見的吸附劑有膨潤土、蒙脫石、鋁硅酸鹽、酵母提取物及以上幾種吸附劑組成的復(fù)合吸附劑。黏土吸附劑類，利用四面體層間多空結(jié)構(gòu)與表面形成的離子極性，強(qiáng)吸附同樣具有離子極性的霉菌毒素，強(qiáng)大的吸附力來自于超大的表面積與靜電吸附；酵母提取物利用酵母細(xì)胞壁內(nèi)的葡萄糖甘露聚糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)與同樣屬于有機(jī)類的霉菌毒素的親和性，吸附霉菌毒素。研究發(fā)現(xiàn)[12]，在日糧中添加1.5 %熱激活膨潤土或1 %甘露寡糖能顯著提高添加AF組肉雞新城疫和傳染性法氏囊病的抗體濃度。Siloto[5]等研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加葡聚糖后能消除由AF引起的商品蛋雞肝臟脂肪代謝毒性。

3.2 化學(xué)降解法

氨化的主要原理是采用氨氣熏蒸的方法使玉米中AF的化學(xué)結(jié)構(gòu)改變，變成無毒物質(zhì)。由于氨化和堿化這些方法存在生產(chǎn)規(guī)模小、效果不穩(wěn)定等局限性，并不能作為飼料中去除AF的有效方法。丙酸、山梨酸等可破壞霉菌的功能，阻礙霉菌繁殖代謝，可有效降低霉菌的毒副作用，也可用作抗霉菌毒素。

3.3 生物降解法

生物降解法也叫酶制劑講解法，是指利用益生菌、真菌或細(xì)菌所產(chǎn)生的細(xì)胞酶或代謝產(chǎn)物通過化學(xué)反應(yīng)將霉菌毒素的毒性基團(tuán)破壞，產(chǎn)生無毒的降解產(chǎn)物。雷元培[13]等從動物腸道中分離得到1株能高效降解AF的枯草芽孢桿菌，體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該菌上清液對AFB1、AFG1和AFM1的降解活性最高。尹遜慧[14]等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飼料中AF含量為20 μg/kg～50 μg/kg時，飼用0.3 %黃曲霉素解毒酶（是一種來源于食用真菌的氧化還原酶）能減輕或基本消除AF對嶺南黃羽肉仔雞生長性能和組織器官的不良影響。

3.4 藥物降解法

AF是由黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生的，這兩種霉菌在潮濕環(huán)境中極易生長繁殖，所以飼料和原料在運(yùn)輸、貯存過程中極易被AF污染，影響畜禽及人類的健康。因此，使用藥物進(jìn)行體內(nèi)解毒也是很有必要的。但是目前利用藥物進(jìn)行體內(nèi)降解AF的研究較少。芮小麗[15]等報道，硒能有效地緩解AFB1引起的肉雞肝臟功能紊亂和氧化損傷，能增加肉雞抗氧化能力。此外，石達(dá)友也報道了類似的研究結(jié)果。由此說明，硒的確具有解體內(nèi)AF中毒的作用。

中藥對肝臟起到保護(hù)和理療作用，逐漸被用于抗黃曲霉毒，但關(guān)于中藥抗畜禽AF中毒的報道相對較少，郭劍英[16]等報道硒和復(fù)方中藥均可有效降低由于AFB1中毒引起的肉雞肝臟勻漿自由基增多而引起的脂質(zhì)過氧化造成的損傷。但是中藥復(fù)方的具體組方?jīng)]有詳細(xì)說明。李鵬飛[17]等報道中藥保肝方散劑（板藍(lán)根、當(dāng)歸、五味子、土茯苓、黃芪、白芍、白及、茵陳、甘草、胡黃連、小飛薊、黃芩、龍膽草、丹參、柴胡）具有拮抗AFB1的作用，對肉雞血液生化指標(biāo)總蛋白、白蛋白、丙氨酸轉(zhuǎn)移酶、葡萄糖、總膽固醇等有明顯的影響。石達(dá)友[18]等研究報道，復(fù)方中藥（黃芪、小飛薊、五味子、甘草、丹參、茵陳等12味中藥組成）能有效緩解AFB1所致的雛鴨生長性能下降，但是其效果不如亞硒酸鈉。石達(dá)友等[19]又觀察了此中藥復(fù)方對AFB1所致的雛鴨肝功能的影響，發(fā)現(xiàn)此中藥復(fù)方能明顯改善丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶與Y-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的活性及血清總蛋白與白蛋白的含量，說明此中藥復(fù)方能明顯改善AFB1引起的雛鴨肝功能紊亂。由此說明，中藥在抗AF方面有一定的發(fā)展?jié)摿?，但是目前研究較少，是一個相對空白的區(qū)域，研究中藥抗AF有很大的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周闖，何成華，司慧民，等. 2012年國內(nèi)飼料及原料霉菌毒素污染調(diào)查分析[J]. 畜牧與獸醫(yī)，2014，46（1）：81-83.

[2] 季海霞，蘇永騰. 2013年1-6月12省市飼料及原料中霉菌毒素分析報告[J]. 養(yǎng)豬，2013，6：15-17.

[3] 季海霞，錢英，黃萃茹，等. 2015年全國部分地區(qū)飼料及原料霉菌毒素分析報告[J]. 2015，1：21-24.

[4] 尹遜慧，陳善林，曹紅，等. 日糧添加黃曲霉毒素解毒酶制劑對黃羽肉雞生產(chǎn)性能、血清生化指標(biāo)和毒素殘留的影響[J]. 中國家禽，2010， 32（2）：29-33.

[5] Siloto E. V.，Oliveira E. F. A.，Sartori J. R.，et al. Lipid metabolism of commercial layers fed diets containing aflatoxin， fumonisin and a binder[J]. Poultry Science，2013， 92（8）：2077-2083.

[6] Marzo I.，Brenner C.，Zamzami N.，et al. The permeability transition pore complex：a target for apoptosis regulation by caspases and bcl222 related proteins[J].J Exp Med，1998，187 （8）：1261-1271.

[7] 石達(dá)友，廖申權(quán)，郭銘生，等. 不同劑量黃曲霉毒素B1對雛鴨肝線粒體膜通透性的影響[J]. 中國獸醫(yī)雜志，2010，46（7）：24-25.

[8] 姜麗娜，楊杰，李君文. 黃曲霉毒素B1誘發(fā)肝癌的生物標(biāo)記物檢測技術(shù)[J]. 中國公共衛(wèi)生，2005，21（1）：114-115.

[9] Denissenko M. F.，Cahill J.，Koudriakova T. B.，et al. Quantitation and mapping of aflatoxin B1 induced DNA damage in genomic DNA using aflatoxin B1-8，9-epoxide and microsomal activation systems [J]. Mutat Res，1999，425（2）： 205-211.

[10] 杜艷平，朱惠蓮. 黃曲霉毒素B1致癌機(jī)制及植物性化學(xué)物防治的進(jìn)展研究[J]. 現(xiàn)代食品與藥品雜志，2006，16（1）：3-8.

[11] 蘇建家，李瑗，班克臣，等. 動態(tài)研究HBV和AFB1誘發(fā)樹鼩肝細(xì)胞癌過程中一些基因的表達(dá)[J]. 廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報，2001，18：151-154.

[12] Sedeghi A. A.，Ahmadi-Mazhin H.，Shawrang P.，et al. Effects of MOS and heat activated sodium bentonite as aflatoxin absorbents on antibody titers against Newcastle disease and infectious bursal disease viruses in broiler chickens[J]. World Applied Sciences Journal，2012，18（1）： 127-129.

[13] 雷元培，趙麗紅，馬秋剛，等. 降解黃曲霉毒素枯草芽孢桿菌的解毒性、抗菌性及抗逆性研究[J]. 飼料工業(yè)，2011，32（24）：23-27.

[14] 尹遜慧，陳善林，曹紅，等. 日糧添加黃曲霉毒素解毒酶制劑對黃羽肉雞生產(chǎn)性能、血清生化指標(biāo)和毒素殘留的影響[J]. 中國家禽，2010，32（2）：29-33.

[15] 芮小麗，陳思潭，李春梅. 硒對黃曲霉毒素B1暴露肉雞肝臟氧化損傷的保護(hù)作用[J]. 動物營養(yǎng)學(xué)報，2014，26（8）：2281-2288 .

[16] 郭劍英，郭銘生，潘家強(qiáng)，等. 黃曲霉毒素B1、復(fù)方中藥和硒對肉雞肝組織勻漿中自由基代謝的影響[J]. 中國家禽，2012，34（7）：19-22.

[17] 李鵬飛，石達(dá)友，郭銘生，等. 硒與中藥對黃曲霉毒素B1中毒肉雞血液生化指標(biāo)的影響[J]. 中國家禽，2010，32（15）：19-25.

[18] 石達(dá)友，廖申權(quán)，郭劍英，等. 硒與中藥對黃曲霉毒素B1所致雛鴨生長性能下降的影響[J]. 中國家禽，2010，32（20）：16-18.

[19] 石達(dá)友，廖申權(quán)，林遠(yuǎn)超，等. 中藥組方對黃曲霉毒素B1中毒雛鴨肝功能的影響[J]. 動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2012，33（2）：31-34.