飼料霉菌毒素對水產(chǎn)動物的危害及防控策略

李煜政 門湛鈞 呂月琴

中國農(nóng)業(yè)大學（煙臺），山東煙臺264670

隨著國家對海洋的重視和人們對飲食質(zhì)量要求的提高，水產(chǎn)品的質(zhì)量越來越受到人們的重視。在水產(chǎn)品質(zhì)量管控體系里，飼料安全是相當重要的一環(huán)。飼料在生產(chǎn)、保管、運輸及使用等過程中都容易受到霉菌毒素的污染。研究人員對國內(nèi)外霉菌毒素的污染情況進行了一系列調(diào)查研究[1-3]，發(fā)現(xiàn)水產(chǎn)飼料中霉菌毒素的污染比預計要嚴重的多。陳紅霞等[4]對2018年廣東省飼料原料及配合飼料的霉菌毒素污染情況進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)AFB1、ZEN、DON 的檢出率分別為92.3%、89.7%和100%。2017年，我國頒布了新版飼料衛(wèi)生標準（GB13078-2017），對飼料原料及配合飼料中霉菌毒素含量做出了具體限定。與之前舊版本相比，部分水產(chǎn)品配合飼料的限量標準更加嚴格。因此，如何對水產(chǎn)動物飼料中的霉菌毒素進行有效的防控是至關重要的。

為了對水產(chǎn)動物飼料中霉菌毒素的危害及防控有更全面的了解和掌握，本文將從霉菌毒素的產(chǎn)生和分類、對水產(chǎn)動物的危害以及霉菌毒素污染的預防和控制等幾個方面對其進行總結(jié)和歸納。

1 霉菌毒素的產(chǎn)生及分類

霉菌是絲狀真菌的俗稱，廣泛存在于自然界中，通過孢子進行繁殖生長。霉菌孢子體積小、質(zhì)量輕、數(shù)量多、休眠期長且傳播能力強，一旦接觸到破損的種子或飼料，即可大量繁殖，使谷物和飼料發(fā)生霉變，并迅速蔓延。

按照生活習性的不同，霉菌主要分為田間和倉儲2種[5]。田間霉菌屬于野外菌株，在谷物生長過程中就可能發(fā)生感染。而儲存的飼料或原料在適宜的溫度、濕度等條件下感染的霉菌多為倉儲霉菌。不論是在田間、收獲過程中，還是在儲存、加工過程中，霉菌均可感染谷物或者飼料并迅速增殖。

霉菌增殖的過程中可產(chǎn)生有毒的代謝產(chǎn)物——霉菌毒素。目前，已經(jīng)分離、鑒定的霉菌毒素有300多種。在水產(chǎn)飼料中較為常見的霉菌毒素主要有曲霉菌屬、青霉菌屬、麥角菌屬和鐮孢菌屬等4 種霉菌。其中曲霉菌屬主要分泌黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等；青霉菌屬主要分泌橘霉素等；麥角菌屬主要分泌麥角毒素；而鐮孢菌屬主要分泌玉米赤霉烯酮、T-2 毒素、嘔吐毒素以及串珠鐮孢菌毒素[6]。同一菌株可產(chǎn)生不同的毒素，不同的菌株也可能產(chǎn)生同一種毒素。

從繁殖環(huán)境來看，霉菌毒素可以在不同的溫度和濕度環(huán)境下繁殖，而不僅僅是夏季高溫、高濕環(huán)境。嚴重的干旱氣候和連續(xù)的陰雨天氣均可通過影響谷物生長及儲存等不同的環(huán)節(jié)而導致大量霉菌繁殖[7]。煙曲霉菌毒素、黃曲霉菌毒素等容易在溫熱氣候下滋生；而赭曲霉毒素和鐮刀霉菌分泌的玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、T-2毒素等霉菌毒素污染常發(fā)生于寒冷高濕的氣候和地區(qū)。鐮刀霉菌的耐寒能力較強，在多濕環(huán)境中，即使溫度降到0 ℃依然能夠照樣生存。所以如果谷物運輸、儲存遇到持續(xù)陰雨天氣，即使在南方的冬春季或者北方，也可能發(fā)生霉菌的污染[8]。

2 常見霉菌毒素對水產(chǎn)動物的危害

被霉菌污染的飼料被水產(chǎn)動物攝入后，霉菌毒素在動物體內(nèi)不斷蓄積，不僅可能導致飼料利用率下降、水產(chǎn)品品質(zhì)下降，還可能導致動物肝臟、腎臟等器官結(jié)構(gòu)和功能的損傷，甚至導致動物死亡。同時，攝入含有霉菌毒素飼料的水產(chǎn)品被動物和人類食用后，可能引起動物和人類中毒等問題，嚴重威脅人類的健康。目前，對水產(chǎn)動物影響較為嚴重的霉菌毒素主要有黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、嘔吐毒素等。

2.1 黃曲霉毒素

黃曲霉毒素（aflatoxins，AFs）主要由曲霉菌屬產(chǎn)生。目前，科學家已經(jīng)分離出20多種曲霉毒素，在水產(chǎn)飼料中，黃曲霉毒素B1（AFB1）的毒性大，檢出率最高，不僅可造成水產(chǎn)動物中毒甚至死亡，而且可在動物產(chǎn)品中殘留、蓄積進而對人類健康造成威脅[9]。

已有研究證實AFB1 可與DNA 形成共價結(jié)合，從而抑制DNA 合成，對人和動物肝臟有嚴重的破壞作用，可導致肝癌等腫瘤的發(fā)生甚至死亡，2012年就已經(jīng)被IARC（國際癌癥研究所）定為I 類致癌物[10]。

不同種類的水產(chǎn)動物對AFB1 的耐受能力各有不同。鹽水蝦AFB1半數(shù)致死劑量為14 mg/L，而淡水蝦蟹的半數(shù)致死劑量為1.0 mg/L[9]。Wang 等[11]發(fā)現(xiàn)投喂5 mg/kg AFB1 30 d，對蝦的體重和存活率明顯降低，肝胰腺和腸道損傷嚴重。虹鱒是對AFB1最為敏感的魚類之一，有研究發(fā)現(xiàn)1μg/kg AFB1 可導致虹鱒肝臟腫瘤，長期的低濃度飼喂可發(fā)現(xiàn)肝臟腫瘤向腎臟轉(zhuǎn)移[1]。

2.2 赭曲霉毒素

赭曲霉毒素主要由曲霉屬和青霉屬真菌產(chǎn)生。該類霉菌對濕度要求高。赭曲霉素A（ochratoxin A，OTA）在赭曲霉毒素中最為常見、毒性最強，常存在于玉米、小麥、大麥及油料種子（如大豆和花生）中[2]。

Manning 等[12]發(fā)現(xiàn)隨著飼料中添加OTA 的劑量逐漸增加，河豚逐漸出現(xiàn)體重下降、血細胞數(shù)量顯著降低、肝胰腺組織病變率增加，甚至死亡率明顯增加。黑鱸對OTA 尤其敏感，96 小時內(nèi)投喂277μg/kg OTA 即可引起神經(jīng)系統(tǒng)和呼吸道明顯的中毒癥狀[2]。

2.3 玉米赤霉烯酮

玉米赤霉烯酮（zearalenone,ZEN）主要由鐮刀菌屬真菌產(chǎn)生，是污染玉米的常見霉菌毒素之一。Wony等[13]發(fā)現(xiàn)幼年虹鱒感染10 mg/kg 的ZEN 24 h、72 h 和168 h 后，其肝臟和卵巢中的凝血時間有延長的趨勢。Maciej等[14]發(fā)現(xiàn)攝入ZEN 會導致虹鱒生殖功能障礙，出現(xiàn)性欲下降、排卵障礙、不孕等癥狀。

2.4 T－2毒素

T-2 毒素也是鐮刀菌屬產(chǎn)生的毒素，在動物體內(nèi)可作為蛋白質(zhì)合成抑制劑、神經(jīng)毒素、免疫抑制因子或腎毒素發(fā)揮毒性作用[15]。Modra 等[16]采用1.0 mg/kg和1.8 mg/kg濃度的T-2 毒素投喂虹鱒，發(fā)現(xiàn)高濃度T-2可導致紅細胞數(shù)量顯著增加而血紅蛋白明顯降低，白細胞數(shù)、淋巴細胞數(shù)增加，而巨噬細胞數(shù)沒有明顯改變。由此可見T-2毒素對虹鱒的免疫防御功能有明顯的影響作用。

2.5 嘔吐毒素

嘔吐毒素（deoxynivalenol，DON），又稱之為脫氧雪腐鐮刀菌烯醇，是由鐮刀菌屬產(chǎn)生的一種B 型單端孢霉烯族毒素，常存在于小麥、大麥和玉米等谷類作物中。有研究發(fā)現(xiàn)DON 通過氧化損傷、促進凋亡和破壞緊密連接等機制破壞魚鰓結(jié)構(gòu)的完整性[17]。Hooft 等[18]對比研究了DON 對虹鱒和羅非魚的生長、營養(yǎng)利用和代謝的影響，發(fā)現(xiàn)虹鱒對DON更為敏感。

3 飼料霉變的預防措施

飼料的霉菌感染可能發(fā)生在生長期、收獲期、運輸、儲存及應用的每一個環(huán)節(jié)。防重于治，只有從上述每一個環(huán)節(jié)都嚴加把控，才可能最大程度上降低飼料霉變的可能性。

3.1 優(yōu)選、培育抗性品種

玉米、花生等種皮的硬度、耐破損性能以及對病蟲害的抗性都是影響飼料原料是否受到霉菌污染的重要因素。植物育種是控制作物被霉菌侵襲的最佳方法。近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)可以通過轉(zhuǎn)基因等基因工程技術培育抗霉菌作物或者品種[19]，可以在源頭防止霉菌侵襲。

3.2 植物生長期的預防措施

植物生長過程中，注意調(diào)節(jié)田間土壤濕度和溫度、防治病蟲害、適時播種、避免外界因素和人為因素所造成的機械損傷等，可以在一定程度上預防霉菌的感染[8]。

3.3 植物收獲期的預防措施

首先應掌握植物生長發(fā)育的特性，明確其成熟期的特征，做到適時收獲。延遲收割常導致霉菌侵襲風險增高。在收獲的過程中，應采用良好的收獲方式，盡量避免收獲過程中造成的損傷；剛剛收獲的玉米、花生等作物，應避免長時間堆放，要做到及時攤開晾曬，使含水量降至安全范圍。

3.4 飼料原料存儲過程中的預防措施

存儲過程是預防飼料霉菌污染的重要環(huán)節(jié)。

首先，應控制原料中水分的含量。水分是飼料原料安全儲存的重要指標，飼料中水分越高，發(fā)生霉菌污染的危險性越大。玉米、高梁、稻谷等儲存時含水量均應不超過14%[20]。

其次，應保持倉庫的通風、干燥和避光。霉菌的繁殖受溫度、濕度的影響大，當環(huán)境溫度和濕度過高時，霉菌就會快速繁殖[21]。一般原料庫的濕度應低于65%。但過度光照可使飼料在光的催化作用下發(fā)生氧化等化學反應，進而造成營養(yǎng)物質(zhì)的破壞。

此外，采用包裝袋和適當?shù)姆烂箘┮彩穷A防霉菌污染的重要措施。通過選擇優(yōu)質(zhì)的包裝袋，可以有效控制水分和外界空氣的進入，起到防霉的作用。在儲存前添加防霉劑也能在很大程度上預防飼料原料的霉變。

3.5 飼料加工處理、運輸過程的預防措施

飼料加工和運輸是影響飼料質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。加工水產(chǎn)飼料的過程中，必須規(guī)范化操作，按照標準做到徹底冷卻后再裝袋、運輸、存儲和使用。而且，運輸過程中還應該防止雨淋、日曬[20]。

3.6 加強污染的檢測，嚴格執(zhí)行食品衛(wèi)生標準

不論是原料還是飼料產(chǎn)品，都應該嚴格執(zhí)行食品衛(wèi)生標準，加強對霉菌及霉菌毒素污染的檢測，建立高靈敏、高特異性、快速便捷的檢測方法及霉菌毒素的長效檢測機制。此外，還應多點檢測，盡量避免抽樣誤差導致的隱蔽性霉菌污染。

4 飼料中霉菌毒素的脫除方法

除了在飼料運輸、儲存及應用等每個環(huán)節(jié)嚴加把控、嚴加預防以外，為了降低霉菌毒素對水產(chǎn)動物危害和影響，還應盡可能采取多種措施來降低產(chǎn)品中霉菌毒素的污染。常見霉菌毒素的脫除方法有添加劑吸附法、化學法、微生物法等。

4.1 吸附法

吸附法是應用最為廣泛的脫霉法之一，常采用活性炭、鋁硅酸鹽和有機吸附劑等對霉菌毒素加以吸附。

1）活性炭：具有強大的吸附能力，能夠和帶毒物質(zhì)相結(jié)合從而達到吸附的效果。研究證明：1%濃度的活性炭可以完全化解含10 mmol/L AFB1 的飼料[22]。但值得注意的是活性炭的吸附作用沒有選擇性，在吸收霉菌毒素的同時，也降低了營養(yǎng)物質(zhì)的含量。而且只能進行體外吸附，不能在體內(nèi)使用。

2）鋁硅酸鹽：這是市場上最常見的霉菌毒素吸附劑，不但擁有高比表面積，而且親水性強，對極性霉菌毒素具有特殊的吸附功能，常用的有蒙脫石、沸石、硅藻土等[23]。但天然的鋁硅酸鹽類吸附劑的吸附力較弱，吸附速度緩慢，而且對營養(yǎng)素也有一定的吸附作用，只有通過適當?shù)母男圆拍苁蛊渚哂懈鼜姷奈侥芰Α?/p>

3）有機吸附劑：用于吸附霉菌毒素的有機吸附劑主要來自于酵母細胞。最常用的甘露聚糖含有脂質(zhì)、多糖、蛋白質(zhì)等成分，能夠與霉菌毒素形成復合物，從而達到吸附的作用，但不降低營養(yǎng)物質(zhì)的生物利用率。有研究證實0.1%甘露聚糖，可以吸附含0.1 mg/kg AFB1飼料[24]。此類吸附劑的吸附能力較強，而且對飼料的營養(yǎng)成分無副作用，具有很大的應用潛力。

4.2 化學法

常用的霉菌毒素化學脫毒法有酸處理法、堿處理法和氨處理法。

1）酸處理法：酸溶液可以通過水解作用，促進黃曲霉素等霉菌毒素的分解。Aiko等[25]研究發(fā)現(xiàn)乳酸可有效降解黃曲霉菌毒素。

2）堿處理法：使用堿溶液處理飼料，與酸處理法不同，堿溶液與霉菌毒素反應形成水溶性良好的鹽，能達到去除霉菌毒素的作用。

3）氨處理法：在飼料或飼料原料中加入液態(tài)氨，可對霉菌毒素起到不同的脫毒效果[26]。

化學脫毒法雖然對于霉菌毒素的處理有選擇性，但也很容易對營養(yǎng)成分造成破壞，而且還有可能有化學物質(zhì)的殘留，甚至二次污染。

4.3 微生物法

近年來，采用微生物法進行脫毒受到了越來越多的重視。該方法采用乳酸菌[27]、面包酵母、釀酒酵母[28]等微生物分解霉菌毒素，從而達到脫毒的效果。研究證實乳酸菌可通過細胞壁中的胺肽聚糖對霉菌毒素進行吸附。這些微生物不但對霉菌毒素具有選擇性的吸附作用，而且可以作為添加劑添加到飼料中，不會增加毒副作用，因此有望廣泛應用于水產(chǎn)飼料的霉菌毒素脫毒。

5 結(jié) 語

霉菌毒素在飼料中存在的廣泛性不容忽視，對水產(chǎn)飼料的影響也相當嚴重。為了保證水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，保證提供安全的水產(chǎn)食品，水產(chǎn)飼料的防霉、脫霉工作日益重要。為了減少霉菌毒素對水產(chǎn)動物的影響，應從飼料原材料的種植環(huán)節(jié)、收獲環(huán)節(jié)、原料存儲環(huán)節(jié)、加工制作環(huán)節(jié)、成品飼料存儲環(huán)節(jié)、飼料投喂環(huán)節(jié)等方面進行管理，積極采取主動的控制措施，最大程度地降低霉菌毒素在飼料中的含量，以期不斷提高水產(chǎn)品的質(zhì)量。