水分可能是控制微生物对食品的破坏的单独的最重要的因素(Chirife J， Buera MD，1996)。同样，水分是霉菌在饲料上生长繁殖的必要条件，无论是饲料原料，还是配合饲料，或者是浓缩饲料，都含有一定量的水分。存在于饲料中的水分有游离水和结合水之分，微生物能够利用的是游离水。一般来说，含水分多的饲料，微生物容易生长，含水分少的食品微生物不容易生长，所以自古以来人们就利用干燥的方法来储存食物。但是这种以重量百分率来表示饲料中的水分含量，不能准确的反映饲料中能够被微生物利用的实际含水量，如水分含量为4％－9％的富油的坚果、水分含量为9％－13％的富含蛋白质的豆类和水分含量为18％－25％的富含果糖的水果的水分活度值都大约是0.7（M.R.ADAMS and M.O.MOSS，2004），而大多数霉菌不能在水分活度值低于0.7下生长。因此，不能用饲料中总的含水量来评价微生物对饲料发霉的影响。自从Scott 1957年提出水分活度（water activity）的概念以来，人们在研究食品中与饲料中水分与微生物的关系问题时，已经越来越多的开始采用水分活度来表示。
1.水分活度的概念
饲料的水分活度（简称Aw），是指在相同的温度下密闭容器中，饲料的水蒸气压与纯水蒸气压之比。即：
Aw＝P/P0＝ERH/100
式中：Aw表示水分活度；
P表示在一定温度下基质（饲料）水分所产生的蒸气压；
水分活度是水分在食物中的单独的最重要的特性（Anthony J. Fontana，1998），是决定食物的质量和安全性的最重要的因素之一（A.J.Fontana，2000）。水分活度是饲料质量控制体制中的一个重要指标，它可以影响饲料中微生物的繁殖、代谢、抗性和生存。
相对湿度（Relative Humidity）是空气中含水量与其饱和含水量之比（在一定温度下），通常用百分比表示，而水分活度是用小数来表示的。如上公式，在平衡时水分活度和相对湿度有如下的关系：
Aw＝RH/100
环境的相对湿度对饲料质量变化的影响，是因为它直接影响饲料的水分含量和水分活度。在一定温度下，饲料的水分活度和环境的相对湿度总是趋于平衡。当环境相对湿度小于饲料的水分活度时，饲料的水分就逐渐逸出，水分活度下降直至与环境相对湿度相等为止；当环境相对湿度大于饲料的水分活度时，环境的水蒸气就转入饲料，使饲料的水分活度增大，最后也是二者达到相等为止，利用这一特性可以测定饲料的水分活度。如要测定一基质或溶液的水分活度，可将饲料放在一密闭空间，待其与该空间空气湿度相平衡时，测定空气的相对湿度（常用干湿球温度计的温度差来计算）就可得其水分话度。
2.2.水分活度和环境温度的关系
饲料的水分活度和温度有关，而且温度对水分活度的影响在冰点以下远大于在冰点以上。在冰点以上的温度，随着温度的升高，水分活度也升高。一般的，温度每变化10℃，水分活度变化0.03—0.2。在冰点以下温度，水分活度与试样成分无关，仅取决于温度，即冰相存在时水分活度不受溶质的种类和比例的影响。
溶液的水分活度除和溶液的溶质种类、溶质比例有关外，也和环境的温度有关。一般来讲，在等浓度的溶液中，溶液的温度越高其水分活度越低。表一是饱和溶液在不同温度下的水分活度值。
表一：部分饱和溶液在不同温度条件下的水分活度值
2.3.水分活度和饲料中水分含量的关系
一般情况下，饲料中的水分含量越大，其水分活度就越大，但是两者之间的关系并不是简单的正比例关系而是和温度有着非常敏感的关系（M.R.ADAMS and M.O.MOSS，2004）。因此要确切的研究饲料中的水分含量和水分活度的关系，可以在恒定的温度条件下以饲料的水分含量为横坐标，以相对应的水分活度值为纵坐标作图，这样得到的曲线称为饲料的等温吸附曲线。等温吸附曲线一般是S型曲线少数含有较多糖分和可溶性小分子的食品其等温吸附曲线呈J型。文友先等（1998）水分活度仪测定稻谷吸附与解吸等温线的试验研究，得出结论为稻谷的吸附与解吸等温线呈反Ｓ形。Mazza G.等(1985)报导几种荞麦的等温吸附曲线为典型的S型曲线，徐宝才等（2003）试验结果表明四川苦荞籽粒的等温吸附曲线也为典型的S型曲线。赵新淮等（2004）测定两种大豆制品的等温吸附曲线符合BET和Halsey数学模型，但是BET方程存在一定的局限性。
3.饲料中的霉菌与水分活度
3.1.饲料中的霉菌毒素及其危害
霉菌毒素(Mycotoxins)的研究是从英国1960年火鸡爆发X病开始的，饲料中对畜禽影响比较大的霉菌毒素主要有黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、赭曲霉毒素、烟曲霉毒素和麦角生物碱等（LW.Whitlow and W.M.Hagler，2004）。但是近几年来以黄曲霉毒素和玉米赤霉烯酮对畜禽危害最大。
黄曲霉毒素（Aflatoxin）是黄曲霉和寄生曲霉产毒菌株的代谢产物，主要污染玉米、花生、棉子及其饼粕黄曲霉毒素不是一种单一的物质，而是一类结构及其相似的化合物B1和B2（由黄曲霉产生）G1和G2（由寄生曲霉产生）等（Cotty et al.，1994）。黄曲霉毒素的毒性与其结构有关，其中黄曲霉毒素B1的毒性最强。各种动物中雏鸭对黄曲霉毒素最为敏感，猪、火鸡、仔鸡易感，反刍动物不敏感。动物黄曲霉毒素中毒的表现有食欲下降、运动失调、生长减慢、肝脏毒性等（Nibbelink，1986）。Qureshi et al(1998)发现饲料中的黄曲霉毒素可以传递到鸡蛋中，人类食用了这些被黄曲霉毒素污染的鸡蛋，通过食物链也可以传递到人体，使人体发生中毒（Schiefer，1990）。
玉米赤霉烯酮(Zearalenone)主要是由禾谷镰刀菌产生的一类雌激素样毒素，主要污染玉米、燕麦、高梁、芝麻和青贮料（LW.Whitlow and W.M.Hagler，2004）。玉米赤霉烯酮可以使动物发生雌激素亢进症，其中以猪最为敏感，对反刍动物不很敏感，肉仔鸡和产蛋鸡也不易感，甚至在较高的剂量下也不易感。玉米赤霉烯酮中毒主要表现为发情前小母猪阴户红肿、阴道黏膜充血、乳腺增大，小公猪出现“雌性化”症状，还可引起母猪窝产仔数减少。饲料中含有高剂量的玉米赤霉烯酮可以导致奶牛产奶量下降、腹泻、下痢等症状（Coppock et al.，1990），玉米赤霉烯酮也可以在牛奶中残留，可以通过食物链对人类产生威胁（Prelusky DB et al.，1990）。
3.2.霉菌生长的水分活度
霉菌生长要求的水分活度较其他微生物如细菌和酵母都低。一般地，水分活度值在0.60以下，所有霉菌都不能生长，少数霉菌可以在水分活度值为0.65时生长，这类霉菌称作干性霉菌如灰绿曲霉、薛氏曲霉、赤曲霉、阿姆斯特单曲霉等。这些干性霉菌的孢子在水分活度值0.73—0.75时经过1—4周的时间，有部分可以发芽，当水分活度值为0.70时，与饲料有关的霉菌孢子发芽的极少见。在相对湿度高（水分活度值大于0.85）的环境中霉菌的生长能够引起饲料的严重霉烂，但是霉菌生长的最适水分活度值在0.93—0.97之间。表二列出了各种霉菌生长（孢子萌发）的最低水分活度值。
表二.饲料中各种霉菌生长（孢子萌发）的最低水分活度值
3.3. 饲料的水分活度与霉菌毒素的产生
由许多霉菌产生的毒枝毒素至少有200多种，所以水分活度与霉菌的生长及毒素产生的关系是很复杂的。一般认为生毒霉菌的生长所需的水分活度值要比其毒素形成所需的水分活度值低，但是霉菌生长的代谢水的产生可以使生长环境的水分活度值增加（李琳，万素英，2000）。M.Jiménez et al(1996)在水分活度值为0.97，28℃的条件下培养14天，12℃的条件下培养26天，结果发现在第15至30天时玉米赤霉烯酮产生速率最快，在水分活度值为0.95时，玉米赤霉烯酮产生的最大量为9.3mg/kg。A.Nesci等（2003）的研究发现在水分活度值为0.809和0.747时，无论是否在培养基中添加抗氧化剂或者添加任何抗氧化剂，培养基中培养的黄曲霉都不会产生黄曲霉毒素。Gqaleni, Net al.,(1997)在水分活度值为0.90，温度为20℃和37℃条件下培养15天结果未发现有黄曲霉毒素B1产生。在建筑物里的真菌在水分活度值在接近0.8时开始生长，但是可以显著的产毒的水分活度值要达到0.95以上（Kristian Fog Nielsen，2003）。
4.结语
水分活度概念的提出，为食品工业的发展起了积极的推动作用， 有大量的应用水分活度概念指导食品生产的成功例子。但是在饲料行业仍然一直延续使用水分含量作为饲料防霉和防止霉菌产毒的安全指标，随着动物营养学者们对水分活度认识以及研究的深入，相信水分活度概念也将成为关于饲料防霉和防止霉菌产毒的新安全指标。 | 
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