霉菌毒素對(duì)家禽的毒性效應(yīng)及其防控措施

趙 華

（山東省濰坊市壽光市化龍鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)工作站，山東濰坊262721）

規(guī)模化家禽養(yǎng)殖日趨發(fā)展，但也因氣候、保存方式或條件等因素導(dǎo)致飼料及其原料霉變，引起家禽霉菌毒素中毒，帶來了諸多負(fù)面影響。常見的霉菌毒素主要有黃曲霉毒素（AF）、嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、伏馬毒素以及赭曲霉毒素等（陳繼發(fā)等，2016；李巍，2015）。其中，AFB1是AF成員之一，當(dāng)前被公認(rèn)為毒性最大的一類真菌毒素，是黃曲霉等真菌產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物；嘔吐毒素與T-2毒素均屬單端孢霉烯族毒素；玉米赤霉烯酮由禾谷鐮刀菌、粉紅鐮刀菌等霉菌產(chǎn)生；伏馬毒素為串珠鐮刀菌等真菌的代謝產(chǎn)物；而赭曲霉毒素主要由赭曲霉、碳黑曲霉等霉菌產(chǎn)生（陳繼發(fā)等，2016；李巍，2015）。這幾種常見的霉菌毒素對(duì)家禽機(jī)體健康存在較大威脅，家禽在大量或長(zhǎng)時(shí)間低劑量攝入單一或多種霉菌毒素污染的飼料后常出現(xiàn)多系統(tǒng)的損傷表現(xiàn)。本文概述了霉菌毒素對(duì)家禽的毒性作用及機(jī)制，并總結(jié)了防控措施，以期為家禽的健康養(yǎng)殖提供參考。

1 霉菌毒素對(duì)家禽的毒性作用

1.1 霉菌毒素?fù)p傷雌雄性家禽的生殖系統(tǒng) 霉菌毒素對(duì)家禽的生殖毒性包括影響產(chǎn)蛋性能、胚胎發(fā)育以及雌性或雄性個(gè)體生殖器官的結(jié)構(gòu)與功能。卵中接種赭曲霉毒素A后，發(fā)育中的雞胚和孵出的雛雞中存在著致畸現(xiàn)象和毒理學(xué)風(fēng)險(xiǎn)（Zahoor-ul-hassan等，2012）。Ebrahem等（2014）研究結(jié)果表明，在羅曼褐母雞飼料中添加嘔吐毒素對(duì)種蛋孵化率有負(fù)面影響，影響產(chǎn)蛋性能。AF會(huì)引起雞卵巢發(fā)生病理變化，進(jìn)而影響母雞產(chǎn)蛋（Hafez等，1982）。此外，250 mg/kg劑量的伏馬毒素B1降低了日本鵪鶉的平均產(chǎn)蛋量和蛋重，50 mg/kg及以上劑量的伏馬毒素B1減少了蛋殼重量（Butkeraitis等，2004）。霉菌毒素?cái)z入后，雄性家禽的生殖器官與性激素發(fā)生異常變化，AF促進(jìn)公雞睪丸萎縮，睪丸無精子發(fā)生，睪丸和附睪小管間區(qū)存在單核細(xì)胞浸潤(rùn)或局灶性淋巴細(xì)胞聚集，且睪酮水平降低（Ortatatli等，2002）。

1.2 霉菌毒素破壞家禽消化系統(tǒng)功能 肝臟是動(dòng)物機(jī)體最重要的器官之一，很多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝均在肝臟中進(jìn)行。給白羽肉雞飼喂含有AF與玉米赤霉烯酮的飼料后，血清中反映肝功能的谷草轉(zhuǎn)氨酶與谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活性升高，同時(shí)雞的日增重顯著降低，料重比顯著增加（陳靜等，2016）。此外，單純攝入AFB1后，可見肉雞肝細(xì)胞呈現(xiàn)廣泛性壞死，膽管異常增生（侯然然等，2008）。經(jīng)體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，伏馬毒素B1也具有較強(qiáng)的肝毒性，如引起肝臟體積腫大與肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞變性，降低肝細(xì)胞存活率（黃凱等，2016；李巍，2015）。霉菌毒素?fù)p傷肝臟后可能對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而影響雞的生長(zhǎng)性能。同樣，AF在肉鴨上也表現(xiàn)出了類似的生長(zhǎng)性能抑制效應(yīng)，如降低肉鴨日增重、日采食量、胸肌率和瘦肉率，提高料重比（謝慶等，2015）。此外，肝微粒體細(xì)胞色素P450酶系參與了肝臟對(duì)外源性物質(zhì)的代謝，櫻桃谷肉鴨P450酶系多個(gè)亞型，如CYP3A4、CYP1A2與CYP2E1受到了AFB1的異常調(diào)控，其反映了霉菌毒素對(duì)家禽肝臟具有明顯的代謝毒性（李楊，2016）。Reed等（2018）經(jīng)基因轉(zhuǎn)錄組學(xué)的高通量檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，AF引起了火雞肝臟中4621個(gè)基因發(fā)生了顯著的差異表達(dá)，這些基因主要參與肝內(nèi)I相和II相解毒酶、細(xì)胞調(diào)節(jié)、凋亡和炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)等功能。

腸道除了參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收，還發(fā)揮著免疫調(diào)控與屏障功能，在維護(hù)家禽機(jī)體健康方面具有不可或缺的角色。AFB1能引起肉雞腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的異常改變，表現(xiàn)為空腸黏膜上皮細(xì)胞脫落，絨毛高度、面積明顯降低，并伴有空腸黏膜細(xì)胞的大量凋亡（鄭志翔，2018）。另外，AFB1還可影響肉仔雞腸道中的乙酸、丙酸，進(jìn)而可能影響腸中微環(huán)境（李立佳，2017）。攝入10 mg/kg伏馬菌素長(zhǎng)達(dá)3周后，肉雞的腸道隱窩和腸絨毛變?。⊿ousa等，2020）。嘔吐毒素飼喂肉雞也可降低十二指腸絨毛高度和隱窩深度（Yu等，2018）。同樣，鄭艷秋等（2010）證明了肉雞攝入霉變的飼料（以玉米赤霉烯酮與嘔吐毒素為主）后，改變了小腸黏膜組織形態(tài)，但未影響盲腸中有害菌大腸桿菌與腸球菌的數(shù)量。雛鴨攝入AFB1污染的日糧后，回腸的表觀消化能消化率降低，干物質(zhì)、氮、氨基酸的回腸表觀消化率增加（李平和廖吉林，2019）。阮棟（2017）研究表明，櫻桃谷鴨在育雛期與生長(zhǎng)期均飼喂AFB1后，腺胃、肌胃、十二指腸、空腸以及回腸的相對(duì)重增加，同時(shí)升高了胰腺中糜蛋白酶、胰蛋白酶活性，影響消化系統(tǒng)生理學(xué)特征，同時(shí)也導(dǎo)致了鴨死亡率增加。此外，腸道屏障在阻止有害微生物入侵上發(fā)揮重要作用，緊密連接蛋白是構(gòu)成腸道屏障的重要組成部分，然而在飼喂嘔吐毒素的雄雞腸道中緊密連接Claudin-5表達(dá)降低（Chen等，2017）。

1.3 霉菌毒素干擾家禽免疫功能 單一霉菌毒素或組合霉菌毒素均會(huì)影響家禽的免疫功能。玉米赤霉烯酮損傷雞淋巴細(xì)胞活性，破壞機(jī)體免疫功能（李欣虹等，2018）。0.1 mg/kg AFB1處理雛鴨，法氏囊、胸腺、脾臟指數(shù)均降低，表明AFB1影響免疫器官發(fā)育（Guo等，2012）。Chen等（2017）報(bào)道，攝入5 mg/kg嘔吐毒素污染的飼料后，雞脾臟變重，干擾脾臟細(xì)胞凋亡與增殖。此外，AF與玉米赤霉烯酮聯(lián)合作用減少了白羽肉雞法氏囊指數(shù)，明顯減少日增重并增加料重比（陳靜等，2016）。Mendieta等（2018）發(fā)現(xiàn)，低劑量的AFB1和赭曲霉毒素A可降低肉雞的免疫應(yīng)答。

白細(xì)胞的吞噬作用對(duì)維持機(jī)體免疫功能具有重要意義，然而T-2毒素和嘔吐毒素暴露后，能使雞脾臟白細(xì)胞DNA發(fā)生片段化，損傷白細(xì)胞的基本生理功能（賀淼等，2014）。另外，免疫球蛋白IgG與IgM參與體液免疫應(yīng)答，攝入AF會(huì)顯著降低櫻桃谷肉鴨血清中的IgG與IgM含量，提示產(chǎn)生了體液免疫抑制效應(yīng)（謝慶等，2015）。

腸道黏膜免疫可有效抵抗腸道有害病原微生物的入侵。0.6 mg/kg AFB1降低了肉雞小腸T細(xì)胞亞群百分率，并下調(diào)IL-2、IL-4、IL-6等細(xì)胞因子表達(dá)水平（Jiang等，2015a）。同時(shí)，AFB1使十二指腸、空腸和回腸免疫球蛋白IgA陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)減少，腸黏膜IgA、IgM和IgG基因表達(dá)水平降低（Jiang等，2015b）。這反映AF可影響腸黏膜的免疫功能。

1.4 霉菌毒素?fù)p傷家禽腎臟 腎臟是泌尿系統(tǒng)中最為核心的器官，也是重要的排泄器官。若腎臟受到損害，在日常攝入的藥物等物質(zhì)的排泄過程中會(huì)加重腎臟負(fù)擔(dān)或造成代謝物排泄障礙?，F(xiàn)有證據(jù)表明，霉菌毒素可誘發(fā)腎臟毒性。石達(dá)友等（2011）按0.1 mg/kg給雛鴨灌胃AF 11次，發(fā)現(xiàn)雛鴨腎組織中發(fā)揮細(xì)胞保護(hù)作用的超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶與谷胱甘肽還原酶活力以及總抗氧化能力明顯減弱，同時(shí)細(xì)胞膜脂質(zhì)氧化損傷產(chǎn)物丙二醛水平升高。另外，Gholami-Ahangaran等（2016）發(fā)現(xiàn)，AF可以升高雞尿酸水平，并在形態(tài)上可觀察到腎臟嚴(yán)重充血、變性和壞死。

1.5 霉菌毒素產(chǎn)生的其他毒性效應(yīng) 戴玉奕（2010）報(bào)道，嘔吐毒素可損傷雞軟骨細(xì)胞，抑制軟骨細(xì)胞增殖與分化，影響禽骨的正常發(fā)育。此外，T-2毒素亦可表現(xiàn)出雞軟骨毒性效應(yīng)（賀紹君，2011）。家禽的肺臟或氣管在實(shí)際高密度規(guī)?；B(yǎng)殖中常受到室內(nèi)氨氣或粉塵的影響，而霉菌毒素?cái)z入后是否會(huì)加重呼吸系統(tǒng)的毒性作用還缺乏詳盡的研究，有待后續(xù)深入探討。

2 霉菌毒素主要毒性作用機(jī)制

2.1 介導(dǎo)氧化應(yīng)激 氧化應(yīng)激是一種經(jīng)典的細(xì)胞損傷機(jī)制，即細(xì)胞中的致氧化因子增多而抗氧化因子減少，致使固有的氧化還原平衡狀態(tài)破壞，攻擊細(xì)胞的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或核酸等生物大分子，加劇細(xì)胞或組織的氧化損傷程度。動(dòng)物體內(nèi)不同類型細(xì)胞發(fā)揮著不同的生理學(xué)功能，細(xì)胞的氧化損傷能改變生存狀態(tài)、結(jié)構(gòu)或功能。而赭曲霉毒素A及伏馬毒素等霉菌毒素均可誘導(dǎo)氧化應(yīng)激（Tao等，2018；Wang等，2016）。Chen等（2019）證實(shí)，T-2毒素使肉雞脾細(xì)胞中損傷分子活性氧和丙二醛含量升高，而抗氧化酶過氧化氫酶等活性降低，說明脾細(xì)胞的氧化損傷可能進(jìn)而影響免疫功能。另外，赭曲霉毒素A也降低了鴨肝臟過氧化氫酶活性，誘導(dǎo)肝臟的氧化應(yīng)激（Zhai等，2020）。

2.2 引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的基本標(biāo)志為非折疊蛋白反應(yīng)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)發(fā)生錯(cuò)誤折疊并大量堆積，細(xì)胞在大量信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白的參與下調(diào)控蛋白質(zhì)折疊能力、蛋白質(zhì)翻譯與降解等過程，一旦紊亂狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間存在，細(xì)胞最終可能啟動(dòng)死亡程序。鄭志翔（2018）研究發(fā)現(xiàn)，AFB1引起肉雞空腸的損傷與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激參與的細(xì)胞凋亡有關(guān)。另外，玉米赤酶烯酮通過上調(diào)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激相關(guān)分子感受器蛋白，激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，并介導(dǎo)雞脾淋巴細(xì)胞凋亡，改變機(jī)體免疫功能（Xiao等，2019）。而且，氧化應(yīng)激產(chǎn)生的活性氧等自由基分子也會(huì)誘發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的非折疊蛋白反應(yīng)。

2.3 調(diào)控炎性信號(hào) 適當(dāng)?shù)难仔苑磻?yīng)起到保護(hù)動(dòng)物健康的作用，而當(dāng)炎性反應(yīng)加劇或持續(xù)存在，局部細(xì)胞組織會(huì)受到損傷，引起其基本功能障礙。炎性因子（IL-6、TNF、IL-1β、COX-2等）的過量表達(dá)是炎性反應(yīng)的一大特征，其表達(dá)也受到轉(zhuǎn)錄因子NF-κB等的調(diào)控。Yu等（2018）報(bào)道，嘔吐毒素可誘導(dǎo)肉雞脾臟和法氏囊中促炎基因COX-2的表達(dá)。另外，AFB1上調(diào)雞肝臟中促炎因子IL-6表達(dá)水平，并增強(qiáng)可轉(zhuǎn)錄因子NF-κB以及促炎的誘導(dǎo)型一氧化氮合酶的蛋白表達(dá)，加劇家禽肝臟損傷（Ma等，2015）。

2.4 引起細(xì)胞凋亡 細(xì)胞是生命體的基本單元，細(xì)胞死亡在細(xì)胞新老更替中具有重要作用，但細(xì)胞大量死亡將影響細(xì)胞基本的生物學(xué)功能。細(xì)胞凋亡是一種經(jīng)典的細(xì)胞程序性死亡方式，由大量精密的蛋白分子（促凋亡蛋白與抗凋亡蛋白）參與調(diào)控，主要分為2種途徑，即細(xì)胞外的死亡受體途徑以及細(xì)胞內(nèi)的線粒體途徑。其中，氧化應(yīng)激、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激以及炎性因子大量產(chǎn)生也可能引起細(xì)胞凋亡。Yuan等（2016）揭示了AFB1誘導(dǎo)肉雞法氏囊細(xì)胞凋亡，其與細(xì)胞線粒體凋亡途徑和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑有關(guān)。Ruan等（2019）證實(shí)了赭曲霉毒素A可觸發(fā)雛鴨腸道細(xì)胞凋亡相關(guān)基因異常表達(dá)，引起腸毒性。

2.5 誘發(fā)細(xì)胞自噬 自噬是近些年關(guān)注較多的一個(gè)生理學(xué)機(jī)制，指在細(xì)胞內(nèi)吞噬自身被破壞的細(xì)胞質(zhì)蛋白或其他亞細(xì)胞器，將其囊泡化，與溶酶體融合降解內(nèi)容物，實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的再利用。自噬的過度抑制或增強(qiáng)可能對(duì)細(xì)胞正常的生理功能均有不利影響。AFB2會(huì)促進(jìn)肉雞肝細(xì)胞自噬因子Beclin-1和LC3-I I/LC3-I水平的升高及自噬流標(biāo)志物p62的下調(diào)，即通過細(xì)胞自噬的途徑引起肉雞肝毒性（Chen等，2016）。Wang等（2019）發(fā)現(xiàn)AFB1能抑制肉雞肝臟自噬水平。

3 家禽霉菌毒素中毒的防控

霉菌毒素種類繁多，產(chǎn)毒霉菌生物學(xué)也存在差異，并且養(yǎng)殖一線的霉菌毒素污染常以多種霉菌毒素存在，所以家禽霉菌毒素中毒的防控須從多個(gè)養(yǎng)殖環(huán)節(jié)入手，采取綜合性措施，即干預(yù)家禽霉菌毒素中毒誘發(fā)的損傷，抑制霉菌繁殖或產(chǎn)毒，合理脫毒等。

3.1 干預(yù)家禽霉菌毒素中毒誘發(fā)的損傷 對(duì)毒性機(jī)制的進(jìn)一步明確，便于有針對(duì)性地確定中毒的干預(yù)靶標(biāo)，進(jìn)而科學(xué)地就家禽霉菌毒素中毒采取有效的預(yù)防與治療措施。例如，基于抗氧化-抗炎的預(yù)防與治療策略可在飼料中添加具有抗炎與抗氧化的植物精油、生物堿、黃酮類或多糖類成分（王曉杰等，2018）；基于營(yíng)養(yǎng)調(diào)控的預(yù)防與治療策略可在飼料中添加氨基酸組合物等（王洪榮和季昀，2013）。王留和方磊涵（2013）發(fā)現(xiàn)，0.1%～0.2%霉菌毒素降解劑（由毒素解毒酶、免疫增強(qiáng)酶以及中藥提取物等組成）可提高胸腺、脾臟與法氏囊指數(shù)，緩解霉菌毒素對(duì)肉雞免疫功能的損傷。

3.2 抑制霉菌繁殖或產(chǎn)毒 霉菌孢子在適宜的溫度、濕度條件下繁殖速度快，盡量避免在高溫高濕的環(huán)境下儲(chǔ)存飼料或其原料，尤其不宜長(zhǎng)久儲(chǔ)存。霉菌產(chǎn)毒多受特定因素誘導(dǎo)，通過調(diào)節(jié)產(chǎn)毒相關(guān)基因的表達(dá)，影響其產(chǎn)毒效率。黃酮類化合物槲皮素可調(diào)控菌體內(nèi)氧化脅迫，抑制黃曲霉產(chǎn)毒（王淼焱等，2014）。另外，肉桂、檸檬草、丁香、百里香等植物來源的精油也具有抑制黃曲霉生長(zhǎng)的作用，且可降低AF的產(chǎn)量（徐丹等，2020）?？梢姡撕侠韮?chǔ)存飼料或其原料，還可以應(yīng)用植物提取物達(dá)到抑制霉菌繁殖或產(chǎn)毒的目的。

3.3 脫毒 目前，市場(chǎng)上也存在較多的霉菌毒素脫毒產(chǎn)品，如蒙脫石等吸附劑、益生菌制劑等。載銅蒙脫石可通過物理性吸附作用發(fā)揮AFB1、伏馬毒素B1和玉米赤霉烯酮脫毒的效果（王曉娟等，2020）。乳酸菌可降低AFB1的毒性作用以及毒素在組織中的殘留量（王亞欣等，2020）。另外，生物源脫毒菌株LAB-10、化學(xué)源二氧化氯和臭氧可分別降解AFB1和嘔吐毒素（孫超，2017；吉小鳳等，2012）。范秋麗等（2018）證實(shí)，添加300 g/t商品化復(fù)合霉菌毒素分解酶可提高三黃雞成活率，降低料肉比，并提高飼料轉(zhuǎn)化率。添加2‰霉菌毒素脫毒劑（毒素降解菌復(fù)配水合鈉鈣鋁酸鹽）提高了肉雞的平均日增重、免疫器官法氏囊指數(shù)，改善了肝功能指標(biāo)，并降低了霉菌毒素含量（陳靜等，2016）。2 g/kg由水合硅鋁酸鈉鈣以及酵母細(xì)胞壁組成的吸附劑可緩解霉玉米引起的櫻桃谷肉鴨肝臟病變，提高其生產(chǎn)性能（溫子瑜，2012）。此外，添加0.1%脫霉劑密可棒（含沸石、酯化葡甘露聚糖、復(fù)合有益菌、復(fù)合酶以及螯合微量元素等）改善了雞群的生產(chǎn)性能以及免疫功能（程曉亮等，2013）。

4 小結(jié)

霉菌毒素中毒可引起機(jī)體多系統(tǒng)的毒性效應(yīng)，其作用機(jī)制主要涉及促使氧化還原系統(tǒng)失衡、觸發(fā)炎性反應(yīng)、影響細(xì)胞死亡或自噬等。干預(yù)家禽霉菌毒素中毒誘發(fā)的損傷、抑制霉菌繁殖或產(chǎn)毒、合理脫毒等綜合措施有助于家禽霉菌毒素中毒的防控。當(dāng)然，目前對(duì)于各類單一或多種霉菌毒素的毒性作用機(jī)制的揭示還不夠全面，仍需廣大的基礎(chǔ)研究工作者深入研究，以期探索出更高效、簡(jiǎn)便的預(yù)防與治療策略，進(jìn)而科學(xué)指導(dǎo)家禽養(yǎng)殖的一線生產(chǎn)。