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如何科学选择霉菌毒素吸附剂?


霉菌毒素是由真菌产生的毒性次级代谢产物,是一种含杂原子基团的高度多样性有机化合物。霉菌毒素在全球范围内的玉米、小麦等谷物中广泛存在,因此饲料中霉菌毒素污染是不可避免的,并且是多种霉菌毒素同时存在。2014年和2015年,某公司对欧洲和中东共同的猪饲料原料样品(包括小麦、麦麸、玉米、酒糟等)进行分析发现,分别有66%、56%和53%的样品中含有呕吐毒素(DON)、伏马毒素(FUM)和玉米赤霉烯酮(ZON),并且近一半的样本中霉菌毒素水平处于高风险水平(超过500ppb,图1)。

1、饲料中的霉菌毒素及其危害

对于畜牧养殖行业来说,影响健康生产性能和经济效益的大风险之一便是饲料原料和配合饲料中的霉菌毒素污染,例如黄曲霉毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、伏马菌素等。每种霉菌毒素会给动物带来不同的威胁(图2)。黄曲霉毒素、呕吐毒素和玉米赤霉烯酮是饲料中最主要的三种霉菌毒素。

1. 黄曲霉毒素

黄曲霉毒素主要由黄曲霉和寄生曲菌产生的次级代谢产物。 Sanders 等(1993)研究发现,高温干旱环境下黄曲霉毒素AFs(AFB1、AFB2、AFG1、AFG2)的数量明显上升。黄曲霉毒素是世界上研究最彻底的一种毒素,同时也是对世界食品及饲料生产危害更为严重的一种毒素。研究表明饲料中黄曲霉毒素的浓度高低与动物疫情流行有密切的关系。美国上世纪八十年代霉菌毒素的爆发导致了猪大肠杆菌病的流行。2003年底至2004年秋天,亚洲大规模爆发动物疫情,这与2003年天气异常导致谷物大面积发霉直接相关。黄曲霉毒素的主要危害表现为对动物多系统的直接破坏,具有肝毒性、肾毒性、促炎性、免疫抑制性生长抑制性。对胚胎的破坏作用以黄曲霉毒素更为严重,在怀孕早期会导致胚胎死亡而被吸收,从而导致空怀或产仔数大幅下降;在怀孕中期会导致胚胎死亡而形成木乃伊;在怀孕后期会导致弱仔、八字脚,严重者会死亡。此外,黄曲霉毒素在动物体内具有一定的转移性,如果母猪饲料中黄曲霉毒素水平为100ppb,则母猪乳中的黄曲霉毒素含量可达到1.6ppb,一周龄仔猪肝脏中黄曲霉毒素水平为8.0ppb。

2. 呕吐毒素和其它单端孢霉烯族毒素

单端孢霉烯族毒素主要是由镰刀菌产生的有毒代谢产物,其中最常见的是呕吐毒素(DON)。其产毒结构EPT(三羟基-12,13-环氧单端孢霉-9-烯)通过影响核糖体的60S亚基来干扰肽基转移酶活性,从而抑制蛋白质的合成,是已知的神经毒素、肾毒素和免疫抑制剂,会导致机体出现厌食、体重减轻、营养不良、内分泌紊乱和免疫下降的现象。呕吐毒素及其衍生物主要在小肠吸收,小肠前段肠道菌群的定位会对呕吐毒素生物利用率产生较大的影响。其中,猪是对呕吐毒素最敏感的动物,在猪体内,大约54-89%的呕吐毒素可以穿过肠上皮组织,在血液中被再次检测到。呕吐毒素的纯化实验显示,10ppm的呕吐毒素不会诱导呕吐现象的产生,对采食量也无影响。因此,通常在农场中出现的呕吐是一种生理调节,而这种呕吐现象应是由多种毒素产生的,而非单独的呕吐毒素,例如黄曲霉毒素与呕吐毒素同时存在。

3. 玉米赤霉烯酮

玉米赤霉烯酮(ZEN)是由镰刀菌属产生的具有雌激素作用的毒素,主要存在于谷物中,其中在玉米中检测到的污染水平高。此类菌属适宜生长条件为温带气候。研究结果显示,玉米赤霉烯酮的主要危害表现为多后备母猪、为配种母猪正常发情期的干扰以及对受胎早期胚胎发育的影响,对发育到一定阶段的猪胚胎发育并没有明显的干扰及破坏作用,对胚胎有破坏作用的主要是黄曲霉毒素,但是高浓度的玉米赤霉烯酮(60-90ppm)对配种后2-15天内的后备母猪则能彻底阻碍胚胎的正常发育。我国的饲料中绝大部分玉米赤霉烯酮的浓度在2ppm以下,如果是单纯玉米赤霉烯酮存在,持续饲喂含玉米赤霉烯酮的玉米,只会诱发外阴部红肿等有关症状,而不会导致怀孕母猪流产,死胎。但是生产中,黄曲霉毒素与玉米赤霉烯酮往往同时存在,我们观察到的经常是流产、死胎的现象。

4. 伏马菌素

伏马菌素(FBs)具有两个相似的三元酸三酯结构,分别位于碳链骨架C14和C15的位置,主要是由串珠镰刀菌和再育镰刀菌产生。高温高湿是其最佳生长环境。由于产毒真菌的生长条件相似,伏马菌素与AFB1往往同时存在,特别是玉米。FB1是主要的亚型结构,具有肝毒性、肾毒性、神经毒性和致癌性。研究表明,FB1与高危人群的肝癌和食道癌有关。伏马毒素毒性机理为:通过抑制叶酸的吸收和代谢,诱导神经管畸形;通过影响脂质代谢和膜结构,抑制神经酰胺合成酶,干扰细胞内信号通路,从而达到致癌作用。在养猪生产中,伏马菌素会诱发多种疾病问题,如猪肺水肿、免疫抑制、胸膜积水和肾脏损伤等

5. 赭曲霉毒素

赭曲霉毒素是一种聚酮类代谢产物,由二羟基香豆素和苯丙氨酸构成。赭曲霉毒素A(OTA)主要是由赭曲霉产生,而其他种类的曲霉菌属和青霉菌属已被发现能产生天然的赭曲霉毒素A、B、C。无论是温暖还是寒冷的气候,赭曲霉毒素都广泛存在。其中,赭曲霉毒素A具有强效肾毒性,和地方性猪肾病有关。

文章摘自网络

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