玉米赤霉烯酮的污染情況及酯化葡甘露聚糖對其吸附效果的研究

朱榮華

北京奧特奇生物制品有限公司，北京 100600

1 玉米赤霉烯酮

1.1 玉米赤霉烯酮

鐮刀菌屬和曲霉菌屬的真菌，如禾谷鐮刀菌（F.graminearum）和三線鐮刀菌（F.tricinctum）都可以產(chǎn)生類雌激素的真菌毒素，即玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEA），又稱F-2毒素。玉米赤霉烯酮是一種親脂性的分子，可以高效地被小腸被動(dòng)吸收和發(fā)生葡萄糖醛酸結(jié)合或磺化反應(yīng)。玉米赤霉烯酮及其衍生物的類雌激素的作用包括降低血清孕酮、過早分娩和降低繁殖成功率。然而，玉米赤霉烯酮的有害作用不僅局限于對繁殖性能的損傷，玉米赤霉烯酮也具有基因毒性和免疫毒性。

玉米赤霉烯酮及其代謝產(chǎn)物（簡稱玉米赤霉烯酮類）包括α-玉米赤霉烯醇、β-玉米赤霉烯醇、玉米赤霉醇、玉米赤霉酮和β-玉米赤霉醇，它們均可能污染飼料，威脅動(dòng)物健康。一部分玉米赤霉烯酮代謝產(chǎn)生α-玉米赤霉烯醇（α-ZOL）和β-玉米赤霉烯醇（β-ZOL），它們與其他代謝產(chǎn)物會(huì)共同存在于肝臟和其他消化道組織中。α-玉米赤霉烯醇的類雌激素活性明顯高于玉米赤霉烯酮，而β-玉米赤霉烯醇的類雌激素活性要比玉米赤霉烯酮低很多。不同畜種和器官組織中玉米赤霉烯酮降解為α和β玉米赤霉烯醇的酶差異很大，這也可能部分解釋了為什么不同畜種對玉米赤霉烯酮的敏感性不同，尤其是豬對霉菌毒素最為敏感，而家禽卻有很強(qiáng)的耐受力。

1.2 玉米赤霉烯酮類污染情況

奧特奇37+實(shí)驗(yàn)室使用自主研發(fā)的專利檢測方法，37+R超高液質(zhì)聯(lián)用（UPLC/MS/MS），可以對38種霉菌毒素進(jìn)行精準(zhǔn)檢測，玉米赤霉烯酮類霉菌毒素可以精準(zhǔn)檢測4種，即玉米赤霉烯酮、α-玉米赤霉烯醇、β-玉米赤霉烯醇和玉米赤霉酮。分析奧特奇實(shí)驗(yàn)室自2013年以來的數(shù)據(jù)（圖1），全球飼用谷物和飼料樣品的玉米赤霉烯酮類檢出率為26%，而中國相應(yīng)樣品檢出率為93.60%。全球玉米及玉米副產(chǎn)物的玉米赤霉烯酮類檢出率為35%，而中國相應(yīng)樣品檢出率為98%。說明在飼料廠和農(nóng)場日常原料品質(zhì)控制玉米赤霉烯酮類污染時(shí)，不能僅僅關(guān)注玉米及其副產(chǎn)物，其他谷物原料玉米赤霉烯酮類污染也比較普遍。國內(nèi)原料玉米赤霉烯酮污染率明顯高于全球水平。

圖1 中國飼用谷物及成品料霉菌毒素檢測

從表1可以看出，不同省份的玉米赤霉烯酮類污染略有差異。其中，京津冀和山東省雖然檢出率較其他省份略低，但是單個(gè)樣品玉米赤霉烯酮類最大值達(dá)到了1 153 μg/kg和1 593 μg/kg，這也說明了飼料個(gè)體的霉菌毒素污染呈高度的不確定性。云貴川區(qū)域的飼料樣品玉米赤霉烯酮類檢出率最高，達(dá)到100%，且平均污染水平也最高，達(dá)到197.19 μg/kg。玉米赤霉烯酮類檢出水平最高的飼料樣品主要為玉米、玉米蛋白粉、DDGS、青貯料和配合飼料。

從圖2可以看出，除了豆粕、棉粕及米糠，其他谷物及飼料樣品的玉米赤霉烯酮類檢出率均在90%以上。玉米共檢測664個(gè)樣品，玉米赤霉烯酮平均134.19 μg/kg，玉米副產(chǎn)物共檢測112個(gè)，包括DDGS、玉米蛋白粉、玉米胚芽粕，其玉米赤霉烯酮類污染水平最高，平均值達(dá)到198.49 μg/kg。配合飼料的玉米赤霉烯酮檢出率達(dá)到96.31%，平均144.72 μg/kg。綜上所述，飼料廠和農(nóng)場要想準(zhǔn)確預(yù)估不同畜種的玉米赤霉烯酮風(fēng)險(xiǎn)，需要綜合考慮主要飼料原料玉米赤霉烯酮的污染水平和該原料的添加比例。

表1 中國主要省份谷物及飼料樣品玉米赤霉烯酮類污染水平

圖2 不同谷物及飼料樣品玉米赤霉烯酮的污染水平及檢出率

圖3 2015-2017年飼料樣品中玉米赤霉烯酮類污染對生長育肥豬的風(fēng)險(xiǎn)

去除極值后，將2015-2017年的飼用谷物和飼料樣品的玉米赤霉烯酮類污染水平隨著時(shí)間排布（圖3），發(fā)現(xiàn)在2015年基本全年玉米赤霉烯酮類污染對于生長育肥豬都處于低風(fēng)險(xiǎn)水平，但2016年之后基本都處于中等風(fēng)險(xiǎn)水平，個(gè)別時(shí)間段達(dá)到高風(fēng)險(xiǎn)水平。同樣，玉米赤霉烯酮污染水平對哺乳仔豬和母豬的風(fēng)險(xiǎn)要高于生長育肥豬，因而建議飼料廠和農(nóng)場對原料進(jìn)行分級入倉和使用。同時(shí)，飼料廠和農(nóng)場也可以根據(jù)自身的情況結(jié)合新糧和陳糧的使用調(diào)整樣品抽檢率，以達(dá)到最低成本，最有效控制玉米赤霉烯酮類污染。

2 酵母細(xì)胞壁提取物

2.1 霉菌毒素脫毒劑分類

2009年5月，歐洲食品安全局（EFSA）委員會(huì)條例（CE）No 386/2009中定義霉菌毒素脫毒劑為一類新的功能型飼料添加劑：“這類物質(zhì)用于降低飼料中霉菌毒素的污染，可以抑制或者降低霉菌毒素的吸收、促進(jìn)霉菌毒素排出或者改變其作用模式的一類物質(zhì)”。霉菌毒素脫毒劑至少分為兩類：霉菌毒素吸附劑和霉菌毒素生物轉(zhuǎn)化劑（CFP/EFSA/FEEDAP/2009/01）。霉菌毒素吸附劑包括：硅鋁酸鹽類的無機(jī)化合物、活性炭、酵母細(xì)胞壁、超細(xì)纖維、細(xì)菌和聚合物（消膽胺和聚乙烯吡咯烷酮）。

2.2 酵母細(xì)胞壁提取物對玉米赤霉烯酮的吸附機(jī)理

來自酵母細(xì)胞壁的酯化葡甘露聚糖（esterified-glucomannan，E-GM）通過氫鍵與羥基、酮基和內(nèi)酯基之間的作用，以及范德華力實(shí)現(xiàn)對多種霉菌毒素的吸附。因此，每克酵母細(xì)胞壁大約可以結(jié)合2.7 mg玉米赤霉烯酮。這種結(jié)合速度非?？欤⑶以?0 min內(nèi)就可以完成大部分吸附達(dá)到平衡，這明顯優(yōu)于商業(yè)的硅鋁酸鹽類吸附劑。

硅鋁酸鹽類的霉菌毒素吸附劑（體內(nèi)試驗(yàn)或體外試驗(yàn)）可以選擇性的吸附黃曲霉毒素B1，但對其他霉菌毒素如玉米赤霉烯酮基本沒有吸附效果。有機(jī)吸附劑如酵母細(xì)胞壁提取物（體內(nèi)試驗(yàn)或體外試驗(yàn)）對多種霉菌毒素都顯示出了強(qiáng)大的吸附能力。

Yiannikouris等通過3種體外模型（尤斯灌流室）模擬動(dòng)物生理特性，評估了酵母細(xì)胞壁提取物和水合硅鋁酸鈣鈉對玉米赤霉烯酮的吸附效果。結(jié)果顯示，酵母細(xì)胞壁提取物對玉米赤霉烯酮的吸附效率更高，在模擬小腸條件下，霉可吸對玉米赤霉烯酮的吸附率比水和硅鋁酸鹽高40%（P＜0.001）。但需要注意的是，酵母細(xì)胞壁的吸附能力是由其空間結(jié)構(gòu)決定，而其結(jié)構(gòu)又是由酵母的基因型決定。因而，不同來源的酵母，其細(xì)胞壁吸附霉菌毒素的能力是不同的。Fruhauf等2010年研究指出，霉菌毒素吸附劑中甘露寡糖和β-葡聚糖的含量與玉米赤霉烯酮的吸附率沒有明顯的相關(guān)性。因此，在選擇霉菌毒素吸附劑產(chǎn)品時(shí)，一定要了解其類型、來源和背后的科學(xué)研究支撐。

2.3 酵母細(xì)胞壁提取物對玉米赤霉烯酮的吸附效果

初產(chǎn)母豬采食自然污染霉菌毒素（主要為嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮）的日糧，可造成母豬采食量下降、其產(chǎn)仔死胎率增加、血清蛋白和血清尿素降低、血液氨基酸水平過高，進(jìn)而導(dǎo)致肝臟蛋白質(zhì)合成降低。添加E-GM可以降低這些不良影響，還可阻止母豬因鐮刀菌霉菌毒素（嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮）產(chǎn)生的大腦神經(jīng)化學(xué)變化和血清中Ig濃度的變化。

自然污染多種霉菌毒素的情況下，肉雞可能對鐮刀菌屬的霉菌毒素更為敏感。肉雞采食自然污染霉菌毒素（嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮和萎蔫酸）的日糧，其血清蛋白、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、血紅蛋白和膽汁中IgA濃度受到顯著影響。通過添加E-GM可以抵消大部分由霉菌毒素引起的血液參數(shù)的變化，并且可以減少雞胸肉紅腫。種雞采食自然污染霉菌毒素（嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮）的日糧，其種蛋蛋殼厚度會(huì)降低，連續(xù)采食4周污染日糧，其早期胚胎死亡率顯著提高（1～7 d），添加E-GM可以抵消霉菌毒素對種雞帶來的不良影響。蛋雞采食自然污染霉菌毒素（嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮）的日糧，在試驗(yàn)第4～8周和8～12周可以觀察到蛋雞采食量增加，產(chǎn)蛋量減少，料蛋比增加，且整個(gè)試驗(yàn)期血尿酸的濃度增加，試驗(yàn)?zāi)┢诘半u腎臟相對重量增加。日糧中添加E-GM可以預(yù)防和緩解鐮刀菌霉菌毒素帶來的負(fù)面作用。

在以嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮為主的鐮刀菌屬霉菌毒素普遍污染的情況下，酯化葡甘露聚糖不僅對以上提及的畜種可以起到保護(hù)作用，而且對寵物、反芻動(dòng)物都可以起到保護(hù)作用。

肉兔育肥抓好七個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

1）充分發(fā)揮肉兔的階段生長優(yōu)勢。肉兔2～4月齡是生長高峰期，商品肉兔要充分發(fā)揮利用早期生長發(fā)育快的特點(diǎn)，加強(qiáng)營養(yǎng)，快速育肥。

2）分群管理。把斷奶期相近或生長發(fā)育較類似的仔兔組成一群，便于飼養(yǎng)管理，提高出欄的整齊度。

3）限制運(yùn)動(dòng)。在供給充足飼料（草）的同時(shí)，應(yīng)限制肉兔運(yùn)動(dòng)，籠舍不宜過大，光線應(yīng)稍暗。

4）育肥公兔要去勢。公兔去勢后其生理機(jī)能發(fā)生明顯變化，性情溫和，利于囤肥，這是提高商品肉兔經(jīng)濟(jì)效益的措施之一。

5）注意育肥兔的食欲。育肥兔增重與食欲關(guān)系較大，為保證其旺盛的消化功能，可在飼料中加喂干酵母、土霉素片，每周1～2次，每只每次1片；或在飼料中加喂食鹽、木炭粉等，提高食欲。

6）及時(shí)上市。育肥期第4周后，如發(fā)現(xiàn)兔食欲突然減退，用手摸背腰部時(shí)摸不到脊椎骨，肌肉豐滿，表示育肥成功，即可出欄。

7）建立牧草基地。引種一些優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的牧草，如紫花苜蓿、黑麥草、苦荬菜、串葉松香草、聚合草等。應(yīng)因地制宜地選擇四季常青的組合，配以干草粉，解決晚冬、早春的季節(jié)缺草問題，保證肉兔飼料全年均衡供應(yīng)。

來源：河北科技新聞網(wǎng)