蛋雞飼料黃曲霉毒素風(fēng)險(xiǎn)控制的研究進(jìn)展

許藝蘭， 袁夢婷， 賓石玉 ， 謝炎東， 周清玲， 李志雙

（1.廣西師范大學(xué)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新研究院，廣西桂林541006；2.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，廣西桂林541006；3.桂林精成生物科技有限公司，廣西桂林541001）

1 黃曲霉毒素的毒性、產(chǎn)生及代謝

1.1 黃曲霉毒素的毒性 黃曲霉毒素（AFT）在土壤、谷物、油料作物和飼料中廣泛存在，主要是由黃 曲 霉 （Aspergillus flavus） 和 寄 生 曲 霉 （Aspergillus parasiticus）等產(chǎn)毒真菌產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物（Machida 等，2005），它的基本結(jié)構(gòu)含有一個(gè)氧雜萘鄰?fù)ㄏ愣顾兀┖鸵粋€(gè)雙呋喃環(huán)，是二氫呋喃氧雜萘鄰?fù)难苌铮浼兤窞闊o色結(jié)晶體，現(xiàn)已分離出的黃曲霉毒素有20 多種，其中黃曲霉毒素AFB1、AFB2、AFG1和AFG2為天然產(chǎn)生，毒性最強(qiáng)，且在農(nóng)作物和飼料中污染最為常見。AFT 的理化性質(zhì)十分穩(wěn)定， 耐高溫， 其分解溫度為200 ～300 ℃，紫外線能夠使AFB1、AFB2發(fā)藍(lán)色熒光，使AFG1、AFG2發(fā)綠色熒光，并對(duì)低濃度的AFT 具有一定的破壞作用（王贊等，2018）。AFT 對(duì)人類和動(dòng)物具有極強(qiáng)的致癌、致畸形和致突變作用。世界衛(wèi)生組織（WHO）在1993 年將AFT 認(rèn)定為Ⅰ類致癌物質(zhì)，其中以AFB1的毒性最大，將AFB1作為飼料AFT 污染的檢測指標(biāo) （李成成等，2015）。 AFT主要損害動(dòng)物的肝臟組織，可導(dǎo)致肝細(xì)胞壞死、肝出血和膽管上皮增生等病變，高劑量的AFT 可以引發(fā)急性中毒直接導(dǎo)致死亡， 蛋雞長期采食低劑量AFT 會(huì)導(dǎo)致慢性中毒，早期主要表現(xiàn)為采食量減少、產(chǎn)蛋量和產(chǎn)蛋效率下降、蛋品質(zhì)及種蛋的孵化率降低，后期將出現(xiàn)卵巢和輸卵管萎縮、黃疸、肝腎腫大、貧血、抑制免疫系統(tǒng)等，并能在雞的肝臟、腎臟、肌肉和蛋等組織蓄積，嚴(yán)重危害動(dòng)物健康以及人類的食品安全（馬向程，2019；曹金元等，2018；熊江林等，2017）。

1.2 黃曲霉毒素的產(chǎn)生 AFT 的產(chǎn)生主要與產(chǎn)毒菌株、營養(yǎng)基質(zhì)和環(huán)境條件三個(gè)因素有關(guān)。曲霉屬真菌如黃曲霉、寄生曲霉、特異曲霉、假溜曲霉、赭曲霉均可產(chǎn)生AFT， 其中在自然界中分布較廣的黃曲霉和寄生曲霉是主要的產(chǎn)AFT 菌株（熊江林等，2015）。不同的菌株產(chǎn)毒能力存在明顯差異，據(jù)Chang 等（2007）的研究顯示，經(jīng)分離的寄生曲霉菌株中有3% ～6% 不產(chǎn)生AFT，而不同地域的黃曲霉，不產(chǎn)生AFT 的菌株為0% ～80%。畜禽飼料原料的水分、碳水化合物、蛋白質(zhì)、維生素等營養(yǎng)基質(zhì)會(huì)在很大程度上影響產(chǎn)AFT 菌株的生長繁殖和產(chǎn)毒量。研究發(fā)現(xiàn)，水分含量130 ～250 g/kg可維持產(chǎn)AFT 菌株增殖，這是飼料原料水分含量在13% 以上容易遭受AFT 污染的原因（Saegerman等，2012）。 這也是谷物和油料作物等飼料原料容易發(fā)生AFT 污染的重要原因。 葡萄糖、 果糖、蔗糖、 麥芽糖以及脂質(zhì)底物可促進(jìn)AFT 的產(chǎn)生，而乳糖、山梨糖及蛋白胨可以產(chǎn)生抑制作用（羅自生等，2015）。至于蛋白質(zhì)等氮源，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)還原態(tài)氮有利于AFT 的產(chǎn)生，而氧化態(tài)氮（如硝酸鹽）則可有效阻止AFT 的產(chǎn)生，色氨酸能夠抑制AFT 的產(chǎn)生（Wilkinson 等，2007）。 影響AFT 產(chǎn)生的環(huán)境因素主要是溫度、濕度和pH。 在溫度25 ～30 ℃、相對(duì)濕度80% ～90%、pH 3.4 ～5.5 的環(huán)境條件，適合黃曲霉和寄生曲霉的生長繁殖。 這是南方地區(qū)的飼料原料AFT 污染普遍比北方地區(qū)高的原因，在每年的4 ～9 月份，南方地區(qū)氣溫都在20 ℃以上，平均相對(duì)濕度在80%以上，在這種高溫高濕的條件下，AFT 菌株繁殖較快， 飼料霉變大多發(fā)生在這期間。

1.3 黃曲霉毒素在蛋雞體內(nèi)的代謝 飼料中的AFT 為脂溶性低分子化合物， 主要作用的器官是動(dòng)物肝臟，其中以禽類和哺乳動(dòng)物最為敏感。 AFT進(jìn)入蛋雞體內(nèi)后絕大部分被完全吸收， 吸收進(jìn)入血液的AFT 隨血液循環(huán)進(jìn)入肝臟， 在蛋雞體內(nèi)經(jīng)細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)微粒體細(xì)胞色素P450 作用發(fā)生脫甲基、羥化及環(huán)氧化反應(yīng)，生成主要代謝產(chǎn)物AFM1、AFP1、AFQ1和黃曲霉毒素醇，前三者無活性，可從尿液排出體外， 而后者可再次被氧化生成AFB1。蛋雞肝臟中的微粒體細(xì)胞色素P450 還可以將AFT 代謝成高活性的毒性產(chǎn)物——AFB1- 8，9-環(huán)氧化合物（AFBO），其中一部分AFBO 與核酸及核蛋白共價(jià)結(jié)合， 誘發(fā)基因突變以及肝脂質(zhì)過度積聚，進(jìn)而導(dǎo)致肝腫瘤（Rawa 等，2010）、肝臟功能紊亂、脂類代謝障礙，抑制膽固醇和磷脂的合成，抑制蛋白質(zhì)合成酶的活性， 造成蛋雞不能正常合成免疫蛋白， 引起機(jī)體免疫功能受損， 免疫力下降（李成成等，2015）。 另一部分AFBO 與血漿白蛋白結(jié)合，促進(jìn)AFT 的運(yùn)輸（Tessari 等，2010），并通過血液循環(huán)蓄積在蛋雞的肌肉、蛋和臟器中，嚴(yán)重影響蛋雞的健康、生產(chǎn)性能和產(chǎn)品安全，并通過食物鏈的傳遞危害人體健康。

2 蛋雞飼料黃曲霉毒素的污染現(xiàn)狀

2.1 蛋雞飼料中黃曲霉毒素的限量 飼料原料AFT 污染的途徑有兩種： 一是原料在生長過程中受到蟲害侵襲時(shí)， 土壤中的產(chǎn)AFT 菌株直接寄生于植物上；二是原料在加工、儲(chǔ)存或運(yùn)輸期間管理不當(dāng)，為AFT 的產(chǎn)生創(chuàng)造了有利環(huán)境條件。 當(dāng)飼料中的AFT 含量達(dá)到一定量時(shí)，蛋雞的產(chǎn)蛋量、產(chǎn)蛋效率和蛋品質(zhì)指標(biāo)下降。 由于AFT 毒性大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，一旦在飼料原料中形成就會(huì)持續(xù)污染飼料和動(dòng)物產(chǎn)品（如肉、蛋），給動(dòng)物生產(chǎn)和食品安全帶來巨大的危害。 因此，許多國家都制定了蛋雞飼料中AFT 的限量標(biāo)準(zhǔn)（熊江林等，2017），詳見表1。

表1 蛋雞飼料中AFT 的限量標(biāo)準(zhǔn) μg/kg

2.2 蛋雞飼料中黃曲霉毒素的污染情況 AFT在飼料中廣泛存在，不同地區(qū)、季節(jié)及不同飼料原料的AFT 含量存在差異。 霉雨潮濕的春夏季高于秋冬季， 高溫高濕的南方地區(qū)飼料污染情況高于北方地區(qū)，以華南地區(qū)最為嚴(yán)重。在各種飼料原料中，玉米、玉米副產(chǎn)物、粕類等飼料中AFT 含量超標(biāo)的污染遠(yuǎn)大于其他種屬。 據(jù)調(diào)查，2017 年從21個(gè)省 （市） 收集的659 份飼料及飼料原料分析發(fā)現(xiàn)，飼料及各類飼料原料整體受AFB1污染，全價(jià)飼料和玉米中有5%的樣品檢測出AFB1超過限量標(biāo)準(zhǔn)， 個(gè)別玉米樣品AFB1含量超過限量標(biāo)準(zhǔn)27 倍；青貯飼料以及麩皮、DDGS、豆粕等飼料原料均無超標(biāo)情況（黃俊恒等，2018）。上海郊區(qū)及周邊蛋雞場夏秋季節(jié)收集的10 批全價(jià)飼料樣品全部被AFT 污染，全價(jià)飼料中的檢出率為100%，但均未超標(biāo)（姚俊峰等，2015）。2015—2018 年玉米、花生粕、噴漿玉米皮、棉籽粕、玉米蛋白粉、米糠粕、DDGS、玉米胚粕、小麥麩、次粉10 種原料183份樣品中有40 份樣品檢出AFB1污染，其中花生粕、棉籽粕、玉米蛋白粉、噴漿玉米皮、玉米胚粕5種原料AFB1超標(biāo)，花生粕超標(biāo)率最高（100%），棉籽粕、噴漿玉米皮、玉米蛋白粉超標(biāo)率達(dá)到30%以上， 每年的超標(biāo)率上升趨勢明顯 （高平等，2019）。2016 年上半年我國飼料原料的AFB1污染率為100%，超標(biāo)率為18.6%（王健林等，2016）。徐進(jìn)棟等（2017）對(duì)污染情況進(jìn)行了調(diào)查，2016 年山東省飼料中AFB1玉米超標(biāo)率為27.71%， 花生餅粕超標(biāo)率為23.27%。2017 年上半年AFB1污染主要集中在粕類飼料，其超標(biāo)率高達(dá)34.8%，青貯料以及發(fā)酵料污染程度則相對(duì)較輕 （劉鳳芝等，2017）。 總之，AFB1在飼料原料中的污染普遍存在，超標(biāo)問題突出，應(yīng)引起飼料原料生產(chǎn)及飼料產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、 養(yǎng)殖業(yè)和有關(guān)部門對(duì)AFB1污染控制的重視，以確保飼料產(chǎn)品的安全。

3 黃曲霉毒素的防控技術(shù)

3.1 加強(qiáng)飼料原料的種植、收割和儲(chǔ)存管理 首先要從源頭入手，選取抗霉菌農(nóng)作物品種，在飼料原料收獲前，水分、溫度、濕度以及干旱、蟲害、O2、CO2濃度等應(yīng)激因素均可影響AFT 污染程度。 可以根據(jù)WHO （2006） 危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)（HACCP） 實(shí)施方案以及科學(xué)的栽培技術(shù)來預(yù)防AFT 的產(chǎn)生。 適時(shí)合理應(yīng)用殺真菌劑能夠抑制黃曲霉的生長，從而達(dá)到降低原料AFT 污染的風(fēng)險(xiǎn)（熊江林等，2017）。 飼料原料（如谷物、玉米、豆粕及糠麩）在儲(chǔ)存時(shí)要嚴(yán)格控制水分與溫度，且儲(chǔ)存時(shí)間不宜太長；儲(chǔ)存?zhèn)}庫要保證通風(fēng)、清潔，并經(jīng)常消滅蟲害。 特別在霉雨季節(jié)， 對(duì)堆放時(shí)間比較長的飼料，要定期測定水分含量，發(fā)現(xiàn)水分超標(biāo)立即采取相關(guān)措施。

3.2 加強(qiáng)原料及配合飼料的質(zhì)量檢測 飼料在采購及使用前應(yīng)進(jìn)行AFB1含量的檢測， 應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行飼料AFB1的限量標(biāo)準(zhǔn)， 將檢測結(jié)果作為使用的依據(jù)。在飼料的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，嚴(yán)格執(zhí)行GB13078 飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，控制生產(chǎn)條件，配合飼料加入適量的防霉劑和吸附劑，以有效降低飼料霉變的風(fēng)險(xiǎn)，在霉雨季節(jié)加強(qiáng)對(duì)容易遭受AFT 污染的飼料的檢測（曹金元等，2018）。飼料AFT 的檢測方法目前有40多種，每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)不同。 有選擇地應(yīng)用靈敏度高、特異性強(qiáng)、測定時(shí)間短的復(fù)合型檢測方法，可在一定程度上降低飼料AFT 含量超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 原料及配合飼料的脫毒方法 目前， 消除AFT 的方法主要有物理法、化學(xué)法和生物脫毒法等，不同的消除方法各有利弊（莫紫梅等，2019；王婧瑩等，2019）。有效的AFT 脫毒方法應(yīng)具備以下要求： 在不明顯改變飼料的物理特性下能使AFT失去活性，且不產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)物；保持飼料原有的營養(yǎng)水平和適口性，脫毒工藝經(jīng)濟(jì)可行。不同脫毒方法的應(yīng)用效果評(píng)價(jià)見表2。 近年來，研究人員正在探索植物精油在防霉和減少AFT 生成的效果， 結(jié)合我國豐富的中草藥資源進(jìn)行深入研究勢必具有很大的潛力。

表2 黃曲霉毒素不同脫毒方法的評(píng)價(jià)

3.4 黃曲霉毒素污染預(yù)警技術(shù)的應(yīng)用 雜色曲霉素A （VA） 是AFT 生物合成的重要前體物， 可以指示AFB1的產(chǎn)生且毒性較AFB1小，更容易被檢測。 通過檢測VA 的含量或者AFB1合成途徑關(guān)鍵酶的活性，可預(yù)測AFB1的產(chǎn)生（劉焱等，2015）。 樣品中VA含量與AFB1含量呈中度相關(guān)性， 將其作為AFB1的預(yù)警報(bào)告分子是可行的（武琳霞等，2016）。 飼料在發(fā)生霉變的過程中還會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)， 利用可見/近紅外光譜技術(shù)和色敏傳感器分別獲取飼料原料的光譜信息和氣味信息來檢測該揮發(fā)性物質(zhì)的含量，可預(yù)測飼料中的霉變菌落總數(shù)（嚴(yán)松，2018）。

4 小結(jié)

蛋雞飼料中AFT 污染是一個(gè)不容忽視的問題，其不僅影響蛋雞的生產(chǎn)性能，降低雞蛋的產(chǎn)蛋量與蛋質(zhì)量，還會(huì)通過食物鏈危害人類健康。通過客觀、全面地了解和認(rèn)識(shí)AFT 的特性、產(chǎn)生與代謝途徑，從源頭做好原料的田間管理或采購工作，嚴(yán)格控制飼料生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量關(guān)， 加強(qiáng)預(yù)警與儲(chǔ)存的管理是預(yù)防AFT 污染的重要措施。 同時(shí)，依據(jù)實(shí)際情況合理地選用脫毒方法，可將AFT 造成的危害降至最低限度。