饲料中霉菌毒素的危害及控制技术研究

007畜牧

　　2013年第二期

　　（宁波市农业科学研究院 315040）

　　摘要：霉菌毒素是由霉菌在农产品中产生的一系列具有广泛化学结构的有毒次级代谢产物，对人和动物具有广泛的毒性作用。饲料霉菌毒素污染已成为饲料工业和畜牧业生产中不可忽视的问题。霉菌能使饲料脂肪迅速变质，蛋白质消化率、饲料中赖氨酸和精氨酸水平降低，使饲料代谢减少。目前解决饲料中霉菌毒素常见方法有：适宜的保存条件，控制饲料和原料的含水量，添加吸附剂、防霉剂和中草药，饲料脱毒等。以上各种方法均可降低一定的饲料中霉菌毒素含量，但使用都有一定的局限性。目前，国际上最先进的控制饲料中霉菌毒素的方法有应用生物技术手段，即应用生物分解法于胃中快速分解动物各种霉菌毒素。

　　关键词：霉菌毒素；饲料；危害；控制技术

　　霉菌毒素（Mycotoxins）是由霉菌产生的一系列具有广泛化学结构的有毒次级代谢产物，对人和动物具有广泛的毒性作用，能引起人和动物癌症、肝毒性等各种症状。霉菌毒素中毒是因食入被霉菌毒素污染的食物或饲料后引起的一种中毒性疾病，它会对人类健康构成严重威胁，或使畜牧业生产蒙受损失。

　　目前已知能产生霉菌毒素的霉菌有150余种，霉菌毒素约有300多种。其中在饲料卫生上比较重要的霉菌毒素大部分来源于曲霉菌属（Aspersilus）、镰刀菌属（Fusarium）、青霉菌属（Penieilliun）。由于霉菌生长有一定的地域性，导致不同区域占优势的霉菌毒素种类有所不同。在我国，饲料中主要存在这些霉菌所产生的毒素有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇（呕吐毒素）、T-2毒素、伏马毒素等多种霉菌毒素[1]。

　　联合国粮农组织（FAO）的调查表明，每年全世界有25%的粮食作物受到霉菌毒素的污染。全世界每年由此造成的经济损失可达数千亿美元。因而，饲料霉菌毒素污染己成为饲料工业和畜牧业生产中不可忽视的问题。有报道，2012年上半年我国的饲料和饲料原料中玉米赤霉烯酮、呕吐毒素和烟曲霉毒素这 3种霉菌毒素污染较严重，其中配合饲料超标率达18%以上[2]。为更好地促进我国饲料工业有序健康发展，有必要对我国饲料中霉菌毒素现状、饲料中霉菌毒素的危害以及现有的霉菌毒素预防和脱毒技术加强了解。

　　1 我国饲料霉菌毒素的污染现状

　　敖志刚等[3]调查研究了2006~2007年从黑龙江、辽宁、北京、内蒙古 等14个省市采集的44份玉米、49份全价饲料、3份小麦、21份豆粕、21份杂粕、37份副产品、18份酒槽蛋白饲料（DDGS）、7份青贮饲料、8份奶牛混合饲料和17份奶牛粗饲料样品，经研究黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、T-2毒素、玉米赤霉烯酮、烟曲霉毒素和呕吐毒素检出率分别为92.1%、95.1%、93.4%、91.2%、88.5%和99.1%，其平均含量分别为8.15、32.01、39.11、257.43、950.00、1020.00 μg/kg。

　　陈心仪[4]调查研究了从2009~2010年河南、河北、湖南、黑龙江、 等 18 省市配合饲料样品 54 份（猪及家禽配合料为主）、玉米样品 41 份、玉米副产品样品 17 份（包括玉米酒糟、玉米蛋白粉、玉米胚芽粕、玉米麸等）、小麦样品 15 份、油粕类样品 8 份（包括豆粕、棉粕、菜粕等）、动物性蛋白样品 2 份、奶牛原料及饲料样品 34 份（包括青贮料、混合饲料或精料、副产品、草料等），发现全部样品中黄曲霉菌毒素、赭曲霉菌毒素、T-2 毒素、玉米赤霉烯酮、烟曲霉菌毒素和呕吐毒素的检出率均为100%。但其中黄曲霉菌毒素、赭曲霉菌毒素和 T-2 毒素的其平均工资含量分别为 10.48ppb、11.94ppb 和73.47ppb，属轻度污染。而玉米赤霉烯酮、烟曲霉菌毒素和呕吐毒素的平均 含 量 分 别 为 409.53 ppb、2440.00 ppb 和1370.00ppb，属重度污染。

　　黄广明[2]等2012 年上半年，从广东、福建、浙江、上海等 17 个省市的饲料厂和养殖场收集饲料及饲料原料样品共 476 份，检测了黄曲霉毒素 B1、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、烟曲霉毒素 B1、T-2 毒素和赭曲霉毒素 A。结果表明，玉米赤霉烯酮、呕吐毒素和烟曲霉毒素 B1 的污染情况较为严重，配合饲料样品中 3 种霉菌毒素检测的平均值分别为 607.6 、808.5 和 2349.2 μg/kg，超标率也分别达到 24.6 %、24.1 %和18.3 %。研究表明，赭曲霉毒素A、T-2 毒素、玉米赤霉烯酮、烟曲霉菌毒素和呕吐毒素在饲料原料中的污染有逐年增加趋势，且增加幅度较大。

　　2 霉菌毒素的危害

　　霉菌能使饲料脂肪迅速变质，蛋白质消化率降低，严重降低饲料中赖氨酸和精氨酸水平，使饲料代谢能减少[5] 。动物采食了含有霉菌毒素的饲料后，可产生许多危害。

　　2.1影响动物的生长发育及生产性能

　　动物采食含霉菌毒素的饲料后，会引起一系列病理反应。如采食含 T-2毒素、烟曲霉毒素、呕吐毒素等饲料后，可造成动物食欲减退或拒食，反应迟缓、体重减轻，甚至引起肝脏损伤、肺水肿、胰腺坏死、脾脏出血，粘膜、淋巴器官组织放射性坏死，呕吐、腹泻、消化机能障碍，导致饲料消化不全，进而影响生长发育和生产性能，造成重大经济损失。

　　2.2降低动物繁殖性能

　　引起动物繁殖性能降低的霉菌毒素主要是玉米赤霉烯酮，它与动物体内雌二醇受体具有特殊亲和力，能导致母畜假发情、久配不孕、流产、死胎、产弱子，公畜睾丸退化、精液减少、精液品质下降，大大降低动物繁殖性能。

　　2.3干扰动物免疫系统

　　畜禽采食含有赭曲霉毒素和黄曲霉毒素等的饲料后，可使肠道淋巴组织坏死，降低吞噬细胞的吞噬作用，影响细胞免疫和体液免疫，引起动物免疫抑制，免疫抗体减少，抵抗力下降。长期饲喂此类饲料甚至可能影响后代免疫性能。

　　2.4诱发癌瘤

　　大量动物实验证实，有些霉菌毒素与肿瘤有关。已经发现的有黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、赭曲霉毒素、T-2 毒素等。黄曲霉毒素是目前发现致癌性最强的致癌物，以肝癌发病较多，另外还可诱发胃腺癌、直肠癌、乳腺癌和卵巢癌等。

　　3 目前解决饲料中霉菌毒素常见方法

　　3.1霉菌毒素的预防

　　3.1.1适宜的保存条件

　　饲料霉菌毒素污染的前提首先是霉菌滋生，因此防霉比去毒更加有效。霉菌的生长除了要求基质（粮食、饲料）有一定的营养、水分、pH值等条件外，还需要适宜的温度、湿度和氧气等环境条件。如能有效控制其中的个一，就能达到防霉的目的，如低温保藏、气调保藏就是利用低温或高浓度CO2抑制霉菌的生长。但是这2种方法都需要特殊的设备，而且贮藏成本较高，目前尚难广泛使用，干燥保藏是目前采用的主要方法。

　　3.1.2控制原料和饲料的含水量

　　粮食收获后要及时在阳光下晾晒，若遇阴雨天要抓紧时间风干、烤干或在密闭容器内加吸湿剂吸干，使之迅速干燥到防霉含水量之下（稻谷含水量降到13%以下，大豆、玉米、花生的含水量分别降至12%、12.5%、8%以下）。颗粒饲料生产中要注意控制原料的含水量，保证蒸汽的质量，使出机颗粒的温度、水分严格合乎要求。颗粒饲料的含水量须控制在12.5%以下，温度一般可比室温高3~5℃。

　　3.1.3饲料贮存前应将仓库要打扫干净

　　要求进行通风、除湿、消毒，避免因潮湿、封闭等不良环境发生螨虫、霉变；虫蛀，另外，谷粒、花生、豆类等外壳破损，极易引起细菌侵染。

　　3.1.4仓库必须通风、阴凉、干燥，并有良好的通风设备

　　库房要地势高，并用木板架撑隔饲料，使其底面保持干燥。保藏环境的相对湿度是防止霉菌污染的最重要因素。如果保藏环境的相对湿度过高，即使是达到防霉含水量以下的干燥粮食、也会从环境中吸收水分直至平衡。这时由于总是饲料表面首先吸水，所以干燥饲料的变质总是表面霉菌生长开始的。因此，要求仓储的相对湿度必须小于70 %。

　　3.1.5添加吸附剂

　　在饲料中添加数种不同的吸附剂，可以减少饲料性能受到部分霉菌毒素的影响。虽然多数文献资料指出，某些矿物质（如铝硅酸盐）可以有效地预防黄曲霉中毒。但这些粘土类霉菌毒素吸附剂存在许多缺点，它们的使用量大，随粪便排出动物体外后，不能被降解，且吸附霉菌毒素的种类很有限，主要对吸附黄曲霉毒素有效，而对呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、赭曲霉毒素等无效或效果很有限。其次，使用量较高的粘土会吸附饲料中的氨基酸（主要是赖氨酸）、维生素（尤其是B、C族维生素）、微量元素（如磷、钙等）以及小肽蛋白等，从而大大降低饲料的营养价值。此外，虽然一些研究人员通过开发具有牢固结合力的吸附剂来限制胃肠道中黄曲霉毒素，降低毒素的生物利用，以防止毒素中毒。但也有许多研究发现其对玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素的作用有限。

　　3.1.6添加防霉剂

　　目前多数饲料厂使用的防霉剂是丙酸类（丙酸、丙酸钙、丙酸钠）。丙酸的用量为饲料的0.3%；丙酸钙的添加量为饲料量的0.2 %~0.5 %。使用时先用水配成10 %的溶液，再用喷雾器将溶液喷射在饲料上拌合均匀。此法效果好、价格低廉、使用方便。也可选用下列的防霉剂：山梨酸（用量0.01 %）及山梨酸钾（用量0.05 %~0.15 %）；苯甲酸（用量0.1 %）及苯甲酸钠（用量0.2 %~0.3 %）；富马酸二甲酯（饲料含水量14 %以下者，添加250~500mg/kg）；双乙酸钠；龙胆紫（家禽饲料用量每吨饲料加7.5 g）；美国进口的霉敌、克霉等。

　　3.1.7添加中草药

　　研究发现，某些中草药和中草药的提取物具有抑制霉菌生长和毒素产生的作用。例如，大蒜、洋葱、姜黄、杜仲等水溶性提取物具有抗真菌或抑制黄曲霉毒素产生的作用。尽管使用中草药能解决一些问题，但要使其标准化并且运用到生产实践中不是一项容易的工作。

　　3.2霉变饲料的脱毒处理

　　3.2.1.1物理脱毒

　　传统上一直采用物理加热、紫外线照射等手段对污染饲料进行脱毒灭活处理。但紫外线处理对于霉菌毒素不具有破坏作用，高温处理虽可降低黄曲霉毒素B1与饲料结合能力，但其结果很不确定。同时，处理后还会破坏饲料中的营养成分，在实际生产中不实用。

　　3.2.1.2化学脱毒

　　包括酸处理、碱处理。即通过在饲料中添加有机酸或应用氨处理等方法，对部分的霉菌毒素来说，化学去毒法的去毒效果较好。但大多数的化学去毒方法都不具有实际操作的可行性，尤其是在考虑安全和饲料适口性的情况下。例如：（1）氨处理脱毒法：在饲料（以玉米为例）中加入浓度为21.3 %的氢氧化铵，其重量为饲料的1.5 %，再加水至饲料重量的12 % ~17.5 %，充分拌匀，装入完好的塑料袋或严密的容器中，密闭后在温度25℃左右下过夜。然后将饲料倒出摊晾，再晾晒15 d，除去氨味，即可加工饲用。（2）氨熏蒸处理：在常温常压下，用聚氯乙烯薄膜密封粮堆，通入0.5 %~1.0 %的氨气，熏蒸3d。含AFTB11 000μg/kg的花生仁经处理后，降至20 μg/kg。花生仁、花生饼、玉米等均可采用此法，但玉米熏蒸后籽粒变成深褐色，感观不好。

　　3.2.1.3营养调节脱毒

　　为保护动物免遭霉菌毒素侵袭，通常采用的营养调节方案是在霉变饲料中使用高水平的蛋氨酸、维生素和一定量的硒，以及使用含有叶绿素衍生物等。被血液吸收的霉菌毒素由肝脏负责进行解毒。肝脏中黄曲霉解毒作用的生物学降解、氧化反应以谷胱甘肽为基础，而谷胱甘肽的部分组成就是蛋氨酸和胱氨酸，故这一过程将消耗蛋氨酸，从而影响动物的生长和生产性能。据报道，在被黄曲霉毒素污染的肉仔鸡饲料中添加0.2 g/kg的蛋氨酸或0.4 g/kg的半胱氨酸可减轻毒素对肉仔鸡生长的抑制。

　　3.2.2使用酶脱毒

　　大多数霉菌毒素都可通过肝脏中的微粒体氧化作用进行生物学转化。因此，人们便利用一些可增强毒素代谢（单加氧酶诱导物）的酶，并借助它们把毒素降解为无毒或低毒的代谢物从机体中排出，从而降低肝脏中的毒素浓度和毒素毒性。如内脂醇可断裂玉米赤霉烯酮的内酯环，而环氧化酶可降解单端孢霉毒素12、13环氧组，将其变为无毒物质。

　　3.3目前国际上解决控制霉菌毒素污染的最先进方法

　　目前国外最先进的解决霉菌毒素污染方法是应用生物技术手段，即应用生物分解法于动物胃中快速分解动物各种霉菌毒素，降低其在肠道中被肠绒毛吸收的机会，增强肝脏解毒功能和机体免疫功能，以提高动物的繁殖性能和生产性能。匈牙利某公司经过大量的试验，研制开发了最新一代浓缩型霉菌毒素清除剂——敌毒素（DETOXA PLUS），它是利用生物性吸附与酶分解双管齐下，以耐pH值（2~7）及耐高温（90℃）的微生物菌株（Saccharomyces telluris与Saccharomyces cerevsiae等）的生物技术产品，可以在胃内迅速建立酶-辅酶解毒系统，将主要霉菌毒素如呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、赭曲霉毒素、烟曲素等于肠绒毛吸收之前在胃中快速转型分解，破坏霉菌毒素分子结构中的特定功能团以去除其相关毒性和活性。对于黄曲霉毒素则为利用其特殊生物性吸附方式转移之。经不同国家动物体内和体外多年家禽和猪试验，证明敌毒素可有效地长期添加于受不同种类和程度的霉菌毒素污染的饲料中，且使用量低，高效、经济效益明显，是一种理想的霉菌毒素分解剂，也是目前有效控制饲料中霉菌毒素污染的途径之一。

　　4 结语

　　饲料中的霉菌毒素可以影响动物的生长发育及生产性能，降低动物繁殖性能，干扰动物免疫系统，诱发癌瘤等，因此对于饲料中霉菌毒素的控制非常重要。对于控制饲料中的霉菌毒素的形成，首先要控制好饲料的储存环境，如环境卫生、干净，通风良好；其次是控制饲料的含水量等；再次，添加各种可防止防止饲料发霉的添加剂也是常用的方法。对于已发霉的饲料，可添加脱毒剂对饲料进行脱毒，但是这种方法也存在一定的局限性。目前，最好的方法是添加霉菌毒素清除剂，使动物食用后，不会产生毒害作用，但是尚无一种霉菌毒素清除剂可以清除所有的霉菌毒素。所以，找到一种可以清除多种霉菌毒素的清除剂是未来研究的重要方向之一。（作者：江潇潇，许秀琴，朱勇，叶宇飞 ）



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