嘔吐毒素的毒性特征及治理措施

摘要：嘔吐毒素，又稱脫氧雪腐鐮刀菌烯醇，是飼料中常見(jiàn)的霉菌毒素之一，因理化性質(zhì)穩(wěn)定，易通過(guò)食物鏈傳遞引起畜禽中毒，帶來(lái)免疫功能損傷甚至免疫抑制，對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本文著重對(duì)嘔吐毒素的污染情況、毒性特征和治理措施等進(jìn)行了綜述，旨在為降低畜禽養(yǎng)殖中嘔吐毒素的危害提供參考。

關(guān)鍵詞：嘔吐毒素；脫氧雪腐鐮刀菌烯醇；免疫毒性；細(xì)胞毒性；遺傳毒性；治理措施

嘔吐毒素（vomitoxin，VT），又稱脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（DON），屬單端孢霉烯族化合物（3琢，7琢，15-三羥基-12，13-環(huán)氧單端孢霉-9-烯-8-酮），為無(wú)色針狀結(jié)晶，易溶于水、乙醇等溶劑，具有較強(qiáng)的熱抵抗力和耐酸性，主要由禾谷鐮刀菌和粉紅鐮刀菌產(chǎn)生，常出現(xiàn)在玉米（穗腐病）、小麥和大麥（赤霉?。┥?。歐盟將其列為三級(jí)致癌物。嘔吐毒素可通過(guò)被污染的玉米、小麥等原料進(jìn)入飼料，畜禽食用后引起嘔吐而得名。嘔吐毒素在畜禽生產(chǎn)中表現(xiàn)出的危害主要有兩個(gè)方面：淤通過(guò)引起畜禽采食量下降、拒食和嘔吐等毒素效應(yīng)，導(dǎo)致畜禽生產(chǎn)性能降低；于嘔吐毒素在飼料中的污染量和暴露時(shí)間超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求，未得到及時(shí)處置，將會(huì)在畜禽體內(nèi)有一定的蓄積，引起機(jī)體免疫功能損傷甚至免疫抑制，對(duì)畜禽養(yǎng)殖業(yè)造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。因毒素分子量小，極難吸附；耐熱，難降解；毒素活性高，難控制。因此，對(duì)嘔吐毒素的防控，勢(shì)在必行。

1 嘔吐毒素的污染情況

嘔吐毒素對(duì)谷物和飼料的污染情況較為普遍，不僅污染面積大，而且污染水平高。近年多采用ELISA方法測(cè)定飼料及飼料原料中黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素的含量，分析對(duì)動(dòng)物有害的六種霉菌毒素污染狀況，嘔吐毒素的檢出率和檢出量最高。李聰孟等[1]對(duì)廣東省畜禽飼料中4種主要霉菌毒素污染情況進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)嘔吐毒素較其它3種毒素（黃曲霉素B1、伏馬毒素B1、玉米赤霉烯酮）在豬雞飼料中污染嚴(yán)重，最高檢出率超過(guò)80%。針對(duì)2019年山東省飼料原料及配合飼料3 種霉菌毒素（黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素）污染情況的調(diào)查中顯示，嘔吐毒素在豬配合飼料中污染最嚴(yán)重[2]。

2 嘔吐毒素的毒性特征

畜禽對(duì)嘔吐毒素的敏感性存在種屬差異，豬的敏感性高于家禽和反芻動(dòng)物。嘔吐毒素分急性毒性、慢性毒性、細(xì)胞毒性和免疫毒性等多種毒性。急性毒性與動(dòng)物的種屬、年齡、性別、染毒途徑有關(guān)，雄性動(dòng)物對(duì)毒素較雌性敏感。

2.1 免疫毒性

目前研究報(bào)道中，肝臟、脾臟等免疫器官和腸道等消化器官是嘔吐毒素造成畜禽毒性作用的主要靶器官。消化道是最先接觸到嘔吐毒素，且暴露濃度高，容易引起消化道上皮細(xì)胞凋亡，抑制腸道細(xì)胞分化，導(dǎo)致黏膜潰瘍和炎癥，破壞腸道組織完整性，損傷腸道屏障功能，降低腸道黏膜免疫。毒素?fù)p傷肝臟抗氧化能力，降低肝臟代謝酶活性，從而造成機(jī)體整體免疫能力降低可能是其毒性作用的主要根源。朱電鋒等[3]以斷奶仔豬為研究對(duì)象，通過(guò)體內(nèi)試驗(yàn)表明，嘔吐毒素降低了實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的料肉比等生產(chǎn)性能指標(biāo)，血清中的IFN-酌、IL-2、IL-4、IL-6 因子及腸道免疫水平，對(duì)斷奶仔豬具有免疫毒性。郭晉麗[4]以蛋雞為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，結(jié)果表明嘔吐毒素降低蛋雞產(chǎn)蛋率等生產(chǎn)性能，顯著影響蛋雞凝血功能，引起肝腎損傷，抑制肝臟抗氧化能力，破壞腸道上皮細(xì)胞機(jī)械屏障并抑制屏障功能修復(fù)，影響腸道免疫功能。嘔吐毒素還會(huì)損害雛雞免疫器官，引起脾臟和法氏囊水腫，胸腺淤血和漿液性滲出，降低免疫功能。

2.2 細(xì)胞毒性

嘔吐毒素引起細(xì)胞凋亡和細(xì)胞毒性的一個(gè)重要機(jī)制就是氧化應(yīng)激。嘔吐毒素通過(guò)降低細(xì)胞抗氧化功能，從而抑制細(xì)胞活性，損傷生長(zhǎng)較快的黏膜細(xì)胞和淋巴細(xì)胞，產(chǎn)生細(xì)胞凋亡和細(xì)胞毒性。同時(shí)，嘔吐毒素的環(huán)氧結(jié)構(gòu)與核糖體RNA 或肽類轉(zhuǎn)移酶結(jié)合，可抑制蛋白質(zhì)合成，降低免疫球蛋白合成與分泌，改變機(jī)體的體液免疫狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn)嘔吐毒素能改變血清脂質(zhì)過(guò)氧化水平，引起氧化應(yīng)激。研究者通過(guò)低劑量嘔吐毒素體內(nèi)和體外染毒實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，低劑量長(zhǎng)期染毒時(shí)，肝臟損失大于低劑量短期暴露[5]；嘔吐毒素可抑制細(xì)胞活性，降低抗氧化酶（SOD、GSH）和DNA修復(fù)蛋白的表達(dá)；

2.3 遺傳毒性

影響畜禽細(xì)胞繁殖和胚胎發(fā)育是嘔吐毒素的主要遺傳毒性表現(xiàn)。氧化應(yīng)激是嘔吐毒素產(chǎn)生胚胎毒性的重要機(jī)制之一。凌阿茹等[6]研究嘔吐毒素誘導(dǎo)睪丸組織細(xì)胞凋亡及精子損傷的作用機(jī)制表明，嘔吐毒素可提升雄性小鼠的睪丸組織中的ROS水平，引起氧化應(yīng)激，從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，最終揭示嘔吐毒素暴露對(duì)精子和睪丸損傷的毒性機(jī)制。

3 嘔吐毒素治理措施

因嘔吐毒素與玉米赤霉酮等谷物毒素伴生幾率高，毒素有協(xié)同作用，防止霉菌的產(chǎn)生是防治嘔吐毒素的首要條件。防止霉菌產(chǎn)生的關(guān)鍵在于嚴(yán)格控制飼料和原料的水分含量，控制飼料加工過(guò)程中的水分和溫度，選育和培養(yǎng)抗霉菌的飼料，同時(shí)縮短飼料及原料的儲(chǔ)藏期，在飼料原料中增加防霉劑等。體外研究證明，乳酸菌所有獨(dú)立菌株及其工業(yè)發(fā)酵物可以抑制真菌生長(zhǎng)，去除嘔吐毒素，但該方法也僅限于實(shí)驗(yàn)室。又因嘔吐毒素分子量小，谷物等飼料原料中近三成為常規(guī)的ELISA方法所不能檢測(cè)出的，所以，防霉劑無(wú)法完全去除飼料中的已存在的嘔吐毒素，對(duì)飼料及原料進(jìn)行脫毒是必要的一項(xiàng)措施。

常見(jiàn)的嘔吐毒素清除方法，主要方法包括物理、化學(xué)以及生物方法。近年來(lái)主要從光催化降解、細(xì)菌降解、抗氧化應(yīng)激等生物學(xué)方面進(jìn)行研究。生物轉(zhuǎn)化是一種特殊的、不可逆轉(zhuǎn)的、高效環(huán)保的較溫和的毒素轉(zhuǎn)化方式，既無(wú)毒素殘留又不產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)物，可將毒素轉(zhuǎn)化成無(wú)毒或低毒的代謝產(chǎn)物，這一方法目前得到普遍的認(rèn)可。光催化降解嘔吐毒素技術(shù)在以小鼠腸道屏障功能的研究中得到證實(shí)，經(jīng)光催化處理能提高腸道緊密連接蛋白的表達(dá)，降低腸道組織的炎癥和氧化應(yīng)激水平。曹榮耀等[7]從豬腸道中篩選了貝萊斯芽孢桿菌作為細(xì)菌降解嘔吐毒素的方法，該菌的胞外酶能將降解效率達(dá)到76.7%。目前從土壤環(huán)境中篩選到能夠協(xié)同降解嘔吐毒素的酶，該降解酶主要存在于胞外酶中，成為研究生物降解的熱點(diǎn)。

因氧化應(yīng)激是嘔吐毒素發(fā)揮作用的關(guān)鍵機(jī)制，研究人員正努力尋找對(duì)預(yù)防嘔吐毒素誘發(fā)氧化應(yīng)激和相關(guān)免疫毒性的有效途徑，這些途徑包括植物提取物和硒等。王俊雄等[8]以牛乳腺上皮細(xì)胞為研究對(duì)象，證明蒲公英甾醇和紫檀芪抑制了嘔吐毒素誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑的mRNA 和蛋白表達(dá)，TNF-琢和IL-6 的蛋白表達(dá)，從而緩解了細(xì)胞的凋亡、中毒，改善氧化損傷和炎癥反應(yīng)，提高抗氧化能力和抗氧化酶水平，降低活性氧水平和炎性細(xì)胞因子表達(dá)，從而達(dá)到抗氧化和抗炎作用。劉丹[9]以小鼠為研究對(duì)象，證明黃芪顆粒飲水5 周能提高機(jī)體活力，減少肝、腎損傷，拮抗免疫抑制，對(duì)嘔吐毒素導(dǎo)致的免疫損傷有明顯的保護(hù)作用。作為抗氧化劑的亞硒酸鈉以適當(dāng)?shù)臐舛忍砑幽軌蛞种茋I吐毒素暴露導(dǎo)致豬脾臟淋巴細(xì)胞氧化損傷[10]。曹利[11]以雄性小鼠為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，玉米赤霉烯酮和嘔吐毒素聯(lián)合攻毒后用一定劑量的茶多酚灌服，證明茶多酚能拮抗小鼠的生殖毒性。

4 結(jié)語(yǔ)

目前的谷物類等飼料加工工藝中，若采取常用的吸附法去除嘔吐毒素，往往會(huì)對(duì)飼料中微量元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)帶來(lái)?yè)p耗，因此為了實(shí)現(xiàn)去除毒性與平衡營(yíng)養(yǎng)的效果，最終導(dǎo)致不能完全去除嘔吐毒素的情況。而且嘔吐毒素理化性質(zhì)穩(wěn)定，在飼料加工過(guò)程中還存在毒素濃縮現(xiàn)象。如何選用安全、高效環(huán)保的抗氧化劑作為畜禽飼料添加劑既增強(qiáng)畜禽機(jī)體免疫能力，同時(shí)高效率拮抗嘔吐毒素對(duì)畜禽的免疫抑制和免疫損傷是未來(lái)的一個(gè)發(fā)展方向。

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