發(fā)酵飼料中霉菌毒素的危害及其防控措施

畢重朋，侯曉亮，張廣寧，單安山*，徐良梅

綜述

發(fā)酵飼料中霉菌毒素的危害及其防控措施

畢重朋1，侯曉亮2，張廣寧1，單安山1*，徐良梅1

（1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030；2.黑龍江民族職業(yè)學(xué)院，黑龍江哈爾濱150066）

發(fā)酵飼料中的霉菌毒素含量過(guò)多會(huì)影響奶牛的生理健康以及飼料的品質(zhì)，本文對(duì)產(chǎn)生霉菌毒素的原因，霉菌毒素給飼料、奶牛造成的危害及其防控措施等進(jìn)行了綜述。

發(fā)酵飼料；霉菌毒素；危害；防治措施

發(fā)酵飼料因其具有氣味芳香、營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好、消化率高等優(yōu)點(diǎn)，而成為奶牛優(yōu)良的飼料。發(fā)酵飼料可提高產(chǎn)奶性能、提升牛奶質(zhì)量、促進(jìn)奶牛體質(zhì)健康，在奶牛飼養(yǎng)中被廣泛使用，但是發(fā)酵產(chǎn)生的霉菌會(huì)影響發(fā)酵飼料的品質(zhì)。發(fā)酵飼料中的霉菌污染主要來(lái)自于兩個(gè)方面：一是取用過(guò)程中飼料的二次發(fā)酵；二是田間污染。飼料被霉菌污染后不僅會(huì)導(dǎo)致飼料質(zhì)量降低、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，而且會(huì)嚴(yán)重侵害奶牛的消化和免疫系統(tǒng)。因此，對(duì)發(fā)酵飼料必須加強(qiáng)霉菌毒素的防御、檢驗(yàn)和管理工作。

霉菌毒素是霉菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有毒次級(jí)代謝產(chǎn)物。比如黃曲霉菌經(jīng)過(guò)外界環(huán)境氧化應(yīng)激刺激后產(chǎn)生黃曲霉毒素B1（AFB1）、黃曲霉毒素B2（AFB2）等，鐮刀菌產(chǎn)生玉米赤霉烯酮（ZEA）等。飼料及谷物中常見(jiàn)的產(chǎn)毒素霉菌包括曲霉菌屬（黃曲霉菌、寄生曲霉菌等）、鐮刀菌屬（禾谷鐮刀菌、雪腐鐮刀菌等）（Labuda等，2005）。一種霉菌可產(chǎn)生多種霉菌毒素，比如禾谷鐮刀菌既可以產(chǎn)生ZEA，也可以產(chǎn)生嘔吐毒素（DON）。發(fā)酵飼料可能會(huì)受到多種霉菌毒素污染，在開(kāi)窖取用發(fā)酵飼料時(shí)，空氣與飼料外表面接觸，進(jìn)入飼料內(nèi)部，引起被抑制的好氧性微生物（霉菌和酵母等）復(fù)蘇，開(kāi)始繁殖和滋生，窖內(nèi)飼料溫度隨之上升，導(dǎo)致微生物進(jìn)一步繁殖，使飼料腐敗變質(zhì)加速。

1 霉菌毒素的危害

1.1 霉菌毒素對(duì)發(fā)酵飼料的危害

1.1.1 影響飼料的適口性發(fā)酵飼料霉變后經(jīng)常散發(fā)出霉臭的氣味，飼料的顏色也會(huì)變黑。飼料中的各類(lèi)有機(jī)成分被霉菌分解，產(chǎn)生很多帶有刺激性氣味的特殊物質(zhì)，若飼料的霉變程度高，飼料中的蛋白質(zhì)會(huì)分解生成硫化物、氨及氨化物，有機(jī)碳化合物分解生成酮類(lèi)和碳醛類(lèi)等，這些物質(zhì)都會(huì)散發(fā)異味，并帶有極強(qiáng)的刺激性，進(jìn)而導(dǎo)致飼料的適口性大幅度下降，禽畜也會(huì)拒絕采食霉變程度高的飼料。

1.1.2 降低飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值霉菌會(huì)在發(fā)生霉變后的飼料中快速繁殖，飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是其生長(zhǎng)繁殖所必需的，因此，霉菌會(huì)消耗有價(jià)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（Dnicke等，2014)。霉菌也會(huì)分泌可以使飼料分解的酶，進(jìn)而大幅度削弱飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。發(fā)酵飼料中蛋白質(zhì)的質(zhì)量下降，特別是精氨酸、賴氨酸的含量明顯下降。隨著霉菌的快速增殖，維生素A、維生素D、維生素E等的比例也隨之減少。

1.2 霉菌毒素對(duì)奶牛的影響

1.2.1 霉菌毒素對(duì)奶牛消化系統(tǒng)的影響霉菌毒素會(huì)破壞奶牛消化道的生理功能，使胃腸道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收受到影響，使奶牛的生產(chǎn)性能降低，危害奶牛的健康。分析原因可能是：（1）進(jìn)入奶牛瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃的霉菌和霉菌毒素，會(huì)影響瘤胃內(nèi)的微生物平衡，造成奶牛瘤胃等的代謝紊亂；（2）霉菌毒素毒性強(qiáng)烈，能夠破壞奶牛胃腸道黏膜的完整性，造成病理性變化，如胃腸道出血、腸黏膜脫落、肝中毒等。Dnicke等（2014)證實(shí)，奶牛瘤胃發(fā)酵特性和膽汁的形成會(huì)受ZEA及其代謝物的影響。車(chē)玉媛等（2014)研究發(fā)現(xiàn)，采食AFB1含量為213.6μg/kg羊草死亡的奶牛，其胃壁內(nèi)有較嚴(yán)重的損傷，真胃中出血點(diǎn)比較明顯，肝臟出血點(diǎn)十分密集且伴有明顯的腫大現(xiàn)象，腸黏膜呈現(xiàn)出不同水平的黏連，小腸呈現(xiàn)出潰爛狀態(tài)。王安福等（1996)報(bào)道，在奶牛精料中含AFB11%、AFB25‰的情況下，奶牛猝死的頻率最高，病死奶牛后胴體蒼白，皺胃和小腸內(nèi)充斥血凝塊。

1.2.2 霉菌毒素對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響當(dāng)含有一定量霉菌毒素的日糧被奶牛采食后，會(huì)引發(fā)奶牛肝臟壞損、消化系統(tǒng)病變。AFB1被奶牛采食后，其在奶牛體內(nèi)經(jīng)過(guò)羥基化變成黃曲霉毒素M1（AFM1），從而破壞奶牛肝臟正常的生理功能，引起牛乳中霉菌毒素的含量升高、牛奶品質(zhì)下降、牛奶產(chǎn)量降低。Charmley等（1993)研究表明，荷斯坦牛一天采食日糧7 kg，日糧中DON量為6 mg/kg，會(huì)使乳中乳脂含量降低。研究發(fā)現(xiàn)，僅有1.69%～1.28%的AFB1轉(zhuǎn)化到乳中，而牛奶中AFM1含量隨著飼料中AFB1添加量的增加顯著提高（齊琪，2012)。Keese等（2008)給荷斯坦奶牛飼喂含有DON的日糧，結(jié)果表明，DON含量為4.4 mg/kg和4.6 mg/kg組產(chǎn)奶量顯著提高，但奶中乳脂的含量卻明顯下降。研究發(fā)現(xiàn)，奶牛采食了被鐮刀菌污染的飼料，每天的產(chǎn)奶量下降5.8 kg（Richard，2004)。另外，采食含有一定量玉米赤霉烯醇的奶牛配種受孕率降低（Richard，2004)。

1.2.3 霉菌毒素對(duì)奶牛免疫機(jī)能的影響霉菌毒素被奶牛采食后，侵害奶牛的多種免疫細(xì)胞，能夠從分子水平上毒害其免疫細(xì)胞，影響奶牛機(jī)體免疫功能，使免疫球蛋白和抗體的生成減少，造成補(bǔ)體和干擾素失活，并侵害吞噬細(xì)胞，降低奶牛對(duì)細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)的防御能力（Keese等，2008)。研究發(fā)現(xiàn)，用含AFB1（含量為0.5 ng/mL）的培養(yǎng)液培養(yǎng)牛血中性粒細(xì)胞，會(huì)引起牛血中性粒細(xì)胞對(duì)葡萄球菌、大腸桿菌的吞噬和殺滅功能降低，因此認(rèn)為AFB1有抑制牛的非特異性免疫能力（Mehr扎ad等，2011)。研究發(fā)現(xiàn)，霉菌毒素也可以促進(jìn)牛外周血單核細(xì)胞Toll受體4（與非特異性免疫相關(guān)的蛋白質(zhì)分子）的mRNA表達(dá)（Mehr扎ad等，2013)。

2 減少霉菌毒素的措施

2.1 做好飼草的耕種和收獲時(shí)間飼草的品種、耕作方式和收獲方式對(duì)發(fā)酵飼料品質(zhì)有很大影響。首先應(yīng)該選擇對(duì)霉菌毒素抵抗力強(qiáng)的飼草品種，使用有效的昆蟲(chóng)控制方法，選擇恰當(dāng)?shù)母鞣绞?，輪換耕作飼草種類(lèi)，嚴(yán)格控制雜草；其次選擇恰當(dāng)?shù)氖斋@時(shí)間，收獲后快速降低水分，除去多余的雜質(zhì)。

2.2 添加發(fā)酵菌劑發(fā)酵飼料時(shí)選取可以抑制引發(fā)霉菌及酵母霉變的青貯飼料，是防止霉菌繁殖的重要途徑。劣質(zhì)青貯飼料不易發(fā)生霉變，因?yàn)槠浜械睦野彼崮軌蛴行p少酵母及霉菌的滋生；普通的青貯料易產(chǎn)生霉變，是因?yàn)槠浜休^多的酵母。所以，為減少青貯飼料發(fā)生霉變，可以在制作過(guò)程中加入促進(jìn)發(fā)酵的乳酸菌，得到酵母含量低的高品質(zhì)青貯料。乳酸菌是一種重要的生物保鮮劑，作為可食用的安全菌株，其在食品發(fā)酵以及飼料的生產(chǎn)、保存中被廣泛應(yīng)用（Messens等，2002；Lavermicocca等，2000）。乳酸菌不僅可以抑制某些真菌產(chǎn)毒與生長(zhǎng)，而且能做到吸附已有毒素。乳酸菌能吸附黃曲霉毒素，也能降解黃曲霉毒素，實(shí)現(xiàn)其脫毒解毒的目的。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸乳球菌接種發(fā)酵乳后，有毒的AFB1被轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒性的黃曲霉毒素B2a（AFB2a）和弱毒性的黃曲霉毒素R0（AFR0），與AFB1相比，AFR0的毒性已大大降低（Megalla等，1984)。微生物是通過(guò)破壞黃曲霉毒素的毒性基團(tuán)從而降低毒素的含量。Liu等（2001)研究表明，假蜜環(huán)菌的胞內(nèi)多酶體系可以將AFB1水解打開(kāi)雙呋喃環(huán)基團(tuán)，從而達(dá)到降低毒素的效果。崔彥召等（2013)試驗(yàn)證明，乳酸菌劑可以使發(fā)酵全混合日糧中的霉菌毒素含量大大減少，BM乳酸菌劑的作用尤為突出。芽孢桿菌對(duì)霉菌、腐敗菌和病原微生物等的滋生存在抑制作用。生物發(fā)酵飼料的發(fā)酵可借助多種有益菌，包括大腸桿菌、乳酸菌、芽孢桿菌等，它們可生成氨基酸、維生素、酶制劑類(lèi)、乳酸等有益物質(zhì)。作為純天然的香味劑、去霉劑、酸化劑和自然改善劑的乳酸，可以去除飼料中80%以上的霉菌毒素，使中毒性腹瀉的可能性降低。與普通飼料相比，發(fā)酵飼料中沙門(mén)氏菌、大腸桿菌等雜菌的含量下降了大約1000倍，可以有效地加快飼料轉(zhuǎn)化率和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取。飼喂動(dòng)物時(shí)，可以通過(guò)加入生物發(fā)酵飼料實(shí)現(xiàn)降解霉菌毒素的效果。發(fā)酵飼料不僅營(yíng)養(yǎng)成分全面（粗灰分＜9.0%、粗蛋白質(zhì)＞24%、粗纖維＜8.0%、鈣2.0%～3.5%、磷＞0.6%、有益菌＞1×107個(gè)/g），還可提供充足的有益菌群（陸文清等，2008)。

2.3 物理處理方法物理方法脫毒包括：微波、熱處理、紫外線、水洗、射線、加入吸附劑等。在日糧中加入吸附劑可以有效減少霉菌毒素對(duì)動(dòng)物的侵害。吸附脫毒法是目前應(yīng)用最為廣泛的物理方法。吸附法作為一種運(yùn)用比較成熟、經(jīng)濟(jì)可行的物理脫毒法，本質(zhì)是在已發(fā)生霉變飼料中加入能夠吸附霉菌毒素的物質(zhì)，使毒素在通過(guò)胃腸道時(shí)直接從體外排出，并不被吸收。這種物質(zhì)對(duì)霉菌毒素具有選擇性吸附的能力，是由于其片狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積，負(fù)電荷缺失，從而得到結(jié)合陽(yáng)離子化合物的能力。常用的吸附劑有：（1）鋁硅酸鹽。對(duì)霉菌毒素具有選擇性吸附的能力，但吸附力有限、效率低、飼料空間占用大，還會(huì)吸附一部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一般不會(huì)直接加入到飼料。（2）甘露聚糖。酵母細(xì)胞壁的重要活性組成，其可強(qiáng)有力的吸附霉菌毒素，并成功地抵御其毒性。（3）活性炭?；钚蕴靠梢杂行У匚矫咕舅孛摱?。

3 小結(jié)

奶牛飼料中霉菌毒素含量過(guò)高，會(huì)引起牛奶中存在過(guò)多的霉菌毒素，飲用這種牛奶會(huì)使人類(lèi)健康受到危害。另外，霉菌毒素對(duì)奶牛造成的危害，包括生理機(jī)能、生產(chǎn)性能下降等。但目前的研究并未徹底反映出霉菌毒素對(duì)奶牛生產(chǎn)及健康的危害機(jī)制。霉菌毒素在動(dòng)物體內(nèi)的吸收、代謝機(jī)制以及如何降低飼料中的霉菌和霉菌毒素的含量也許會(huì)成為今后的研究熱點(diǎn)。

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Too much mycotoxins in fermented feed will affect the quality of the feed and cows physiological health. In this paper，the factors produce mycotoxins,mycotoxins in feed，the harm of dairy cows and its toxin harm measures were reviewed.

fermented feed；mycotoxins；harm；control measures

S816.3

A

1004-3314（2017）15-0005-03

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20171501

國(guó)家現(xiàn)代生豬產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-36）

*通訊作者