饲料中烟曲霉毒素的危害及防控措施

dxpeng

饲料中烟曲霉毒素的危害及防控措施

党晓鹏    （陕西金冠牧业有限公司，西安，712000）

摘要：本文综述了烟曲霉毒素的种类、结构及污染现状，对畜禽产生的主要危害以及通过肉蛋奶等动物性食品给人类健康所造成的潜在风险。简述预防和控制畜禽烟曲霉毒素中毒的方法和途径。

关键词：烟曲霉毒素 危害 防控措施

Hazard and prevention of fumonisin in feed

Dang xiaopeng  (Shaanxi gold animal husbandry Co.LTD,Xian,712000)

Abstract: The article summarized fumonisin’s sort,structure and contaminated status,main hazard to domestic animal and potential risk to human through animal food (meat,egg ,milk etc). Resume methods and ways on fumonisin toxicosis prevention and control .

Keywords: fumonisin,hazard,prevention

烟曲霉毒素(Fumonisin,FB)，又称伏马毒素，是一组由串珠镰孢菌（Fusarium moniliforme）、轮状镰孢菌（F. verticillioides)、多育镰孢菌（F. proliferatum）等产生的真菌毒素〔1〕。其中串珠镰孢菌最为常见，它是玉米的一种重要致病菌，通常在霉变的玉米中多有发现。全世界饲料谷物中出现霉菌毒素的比例高达25％以上，霉菌毒素的污染对农业和畜牧业生产造成了巨大的经济损失〔2〕。仅烟曲霉毒素一项每年给亚洲养猪业造成的经济损失就高达11亿美元〔3〕。美国是世界第一大饲料生产国，每年因污染霉菌和霉菌毒素所造成的损失高达14亿美元，平均每吨饲料损失11.6美元〔4〕。除了对畜牧产业造成严重的经济损失外，烟曲霉毒素还具有致癌性和致畸性，甚至可经由肉蛋奶等动物食品传至人类〔5〕。在中国，通过对饲料及饲料原料霉菌毒素的污染情况采样调查（ 张亚等，2006），结果发现配合饲料中霉菌毒素的检出率，明显高于单一能量饲料和蛋白质饲料，检出率均在90％以上，其中烟曲霉毒素检出率更是高达100%〔6〕。广东省1999—2004的调查研究结果表明，烟曲霉毒素在玉米原料和配合饲料中的污染情况极为严重，对人和动物的健康安全影响很大〔7〕。而我国北方地区玉米和玉米蛋白粉等原料被污染的霉菌毒素中最主要的就是烟曲霉毒素〔8〕。

•     烟曲霉毒素发现较晚，直至1988年,Gelderblom等南非和美国的研究人员才首次从霉变的玉米中分离出烟曲霉毒素(Fumonisins)〔9〕。它是一类由不同的多氢醇和丙三羧酸组成的结构类似的双酯化合物。热稳定性高，高温蒸煮不易被破坏。最常见的是烟曲霉毒素B和烟曲霉毒素C。其中烟曲霉毒素B分为三种，分别是FB1、FB2和FB3，FB1的毒性最强。
  1  烟曲霉毒素的危害
  1.1 降低饲料适口性
  饲料污染烟曲霉菌后，饲料品质恶化，产生变色、变味、潮湿、结块、发霉等一系列变化。饲料中的营养物质，在烟曲霉菌的分解作用下，生成许多刺激嗅觉和味觉的物质。其中的蛋白质成分，被分解后会产生氨、氨化物、硫化氢等。其它有机化合物则被分解为各种有机酸、醛、酮类等物质。这些都具有强烈的刺激性，产生异味异臭，从而影响适口性〔10〕。烟曲霉毒素破坏饲料营养价值，影响采动物食量，降低饲料生物利用率，导致畜禽和水产鱼类等生产性能下降。国外有研究表明，罗非鱼饲料中的烟曲霉毒素超过40mg/kg以上，平均体重增速明显下降〔11〕。
  1.2 马脑白质软化症
•     FB1可导致马脑白质软化症（通常称为马霉玉米中毒症或脑脊髓白质病，ELEM）。马脑白质软化症是一种对马属动物具有高度致死性的中毒病，一旦出现临床神经症状，通常就是致命的。该病在全世界范围内普遍发生。研究发现浓度超过10mg/kg的烟曲霉毒素就能导致马脑白质软化症。其临床症状包括采食量下降，沉郁、嗜睡、咽部麻痹，失明、转圈、蹒跚、癫痫，跛行和共济失调，最终躺卧不起，通常在2-3天内死亡。病理剖检的典型病变为大脑白质病灶软化、液化，并伴有外周出血症状。镜检可见液化性坏死和神经胶质增生，外周神经水肿、出血，血管外白细胞聚集。给马注射或口服烟曲霉毒素均可成功复制马脑白质软化症。马脑白质软化症通常在晚秋到初春时间发生。浓度为5mg/kg或更高的FB1、FB2和FB3均能导致马疝痛，甚至死亡。所以烟曲霉毒素污染水平超过5mg/kg的饲料禁止饲喂马属动物〔12〕。
  1.3 猪急性肺水肿病
  饲料中烟曲霉毒素污染水平超过23mg/kg即可引起猪急性肺水肿病，且可导致病猪肝脏受损。病猪嗜睡、厌食、体重减轻。饲料中FB1含量超过1mg/kg就会降低猪只生长速度，并对商品肉猪屠体品质造成有害影响，如脂肪厚度增加，瘦肉率降低等，影响猪场经济效益。多项实验研究结果表明，较低水平的烟曲霉毒素便可引起猪心肺血管系统的慢性损害，进而导致猪急性肺水肿病〔13〕。其发病机理是烟曲霉毒素干扰了神经鞘磷脂类物质的合成，肝细胞膜的完整性受损，血液中膜碎片的增加，诱导血管内吞噬细胞释放更多的酶与介质，肺部毛细血管的通透性因之增大，造成肺水肿〔14〕。
  1.4  鸡烟曲霉毒素中毒
  鸡烟曲霉毒素中毒主要表现为萎靡嗜睡、呼吸困难、食欲废绝、产蛋率下降。病理剖检可见肠系膜水肿，消化道粘膜出血，心脏体积增大，心包积液〔15〕。
  1.5 免疫抑制
      烟曲霉毒素导致免疫抑制主要表现为降低T淋巴细胞和B淋巴细胞的活性，抑制免疫球蛋白和抗体的产生，降低补体和干扰素的活性，并可使巨噬细胞形态发生改变，细胞活力减弱，严重损害巨噬细胞功能〔16〕。免疫抑制可造成畜禽疫苗免疫接种失败，易多发病毒、细菌和真菌等混合感染性疾病，临床诊断治疗困难，经济损失严重。
  　　
  2  预防控制措施：
     
  2.1  饲料的防霉
  2.1.1  严格控制饲料和原料的水分含量
  谷物原料的防霉工作，必须从田间收获时就予以重视。谷物收获后须迅速干燥，使其含水量在最短时间内，降到安全水分范围内〔17〕。一般要求玉米、高粱、稻谷等的含水量应不超过14％；大豆及其饼粕、麦类、次粉、糠麸类、甘薯干、木薯干等的含水量应不超过13％；棉籽饼粕、菜籽饼粕、向日葵仁饼粕、亚麻仁饼粕、花生仁饼粕、鱼粉、骨粉及肉骨粉等的含水量应不超过12％。控制饲料加工过程中的水分和温度，饲料加工后如果散热不充分即装袋、贮存，会因温差导致水分凝结，易引起饲料的霉变。特别是在生产颗粒料时，要注意保证蒸气的质量，调整好冷却时间与所需空气量，使出机颗粒料的含水量和温度达到规定的要求（含水量在12％以下，温度一般可比室温高3～5℃）。
  2.1.2  选育抗霉菌的饲料作物品种
  不同的饲料作物品种对霉菌的敏感性不同，因此培育和选用抗霉的作物品种，可使饲料作物受霉菌侵染的几率大幅度下降，这也是防霉的根本途径。通过转基因的方法来增强作物对霉菌的抵抗力，已被证明是可行的。一些苏云金杆菌素玉米杂交品种，能够降低田间收获作物中烟曲霉毒素的水平〔18〕。通过转基因方法，过量表达特异的抗真菌蛋白及其代谢物，可以达到控制烟曲霉毒素对农作物的感染和定植能力〔19〕。选择适当的种植或收获技术：采取轮作等种植技术和适当的收获方法可降低霉菌和霉菌毒素的污染。此外，在收割和储运过程中应尽量避免虫咬、鼠啃、磨压，避免玉米等谷物的表皮和外壳损伤；破碎的籽粒应除去，因为这样的籽粒往往被高度污染。
  2.1.3  使用防霉剂
      饲料的防霉剂种类很多，如丙酸及其盐类、双乙酸钠、苯甲酸、山梨醇等都能有效抑制霉菌生长。对不同的霉菌，最好几种防霉剂联合使用效果更佳〔20〕。目前使用最广泛的是丙酸及其盐类。丙酸的防霉效果优于其盐类，但丙酸具有腐蚀性和刺激性气味。二丙酸铵的防腐效果与丙酸相近，且克服了丙酸具有腐蚀性及刺激性气味的缺点。现市场上销售的防霉剂产品国产的、进口的均有很多，如金克霉、露保细盐等。
  2.2  添加霉菌毒素吸附剂
  2.2.1 硅铝酸盐类
      沸石、膨润土和蒙脱石是几种重要的硅铝酸盐类烟曲霉毒素吸附剂，主要是通过其特殊的物理结构和性质与烟曲霉毒素形成稳定的复合物，降低其在动物肠道内吸收。烟曲霉毒素分子具有极性残基，该残基与这几种重要的硅铝酸盐类物质表面结构有相当强的相互作用，吸附结合能力强〔21〕。   
  2.2.2 活性碳
      活性炭是有机物质热解时形成的粉末，其吸附作用很强。活性碳添加在动物饲料中的解毒机理还有待进一步研究，因为活性碳的结合位点有可能被饲料中的许多营养物质结合而影响其吸附解毒作用。另外，添加活性碳可导致饲料颜色变黑，影响其商品外观。
  2.2.3  蛋氨酸
      动物对烟曲霉毒素的解毒过程主要依靠谷胱甘肽的氧化还原反应，而蛋氨酸是
  合成谷胱甘肽的原料，所以在饲料中额外添加蛋氨酸可降低烟曲霉毒素的毒性。
  2.2.4 酯化甘露聚糖
      酯化露聚糖是一种啤酒酵母细胞壁的提取物，它具有非常巨大的比表面积，对烟曲霉毒素的结合能力非常强，结合率达95%。对蛋鸡的试验表明，饲料中添加0.1%的酯化甘露聚糖即可有效降低肝脏中的烟曲霉毒素含量。
  2.2.5 活菌制剂(益生素)
      肠道中的一些有益菌如乳酸菌、酵母菌等，都可以降解和转化消化道中的烟曲霉毒素，在动物饲料中添加适量的益生素产品有助于缓解烟曲霉毒素的毒性。
  3  小结
      烟曲霉毒素对农业畜牧业的危害相当严重，可造成马脑白质软化症，猪急性肺水肿及动物免疫抑制。预防措施主要是控制农作物和饲料原料的水分含量，选育抗霉菌品种，科学使用防霉剂和重点针对烟曲霉毒素的霉菌毒素吸附脱毒剂。
  （二○一三年五月十日）
  参考文献
  〔1〕吴永宁主编，现代食品安全科学〔M〕，北京：化学工业出版社，2003，301-306
  〔2〕计成主编，霉菌毒素与饲料食品安全〔M〕，北京：化学工业出版社，2007,74-80
  〔3〕Schiefer H.B，mycotoxincosis of domestic animal bad their diagnosis〔J〕，Can.J.Physiol.Pharmacol，1990，（8）：987-990
  〔4〕莫棣华，防止饲料中霉菌和霉菌毒素污染〔J〕，广东饲料，2005，（1）：10-12
  〔5〕Mhitlow L W,Hagler W M，Mycotoxins in feeds〔N〕,Feedstuffs,2003-09-17
  〔6〕张亚，刘颖丽，百奥明公司2006年第一季度饲料和原料中霉菌毒素调查报告〔J〕，中国禽业导刊，2006，（12）：39
  〔7〕彭聪等，畜牧场和饲料厂的饲料霉菌毒素污染情况检测〔J〕，中国饲料,2004，（17）：35-36
  〔8〕吕明斌等，北方地区饲料原料霉菌毒素污染状况〔J〕，中国饲料,2004，（17）：32-34
  〔9〕Gelderblom W.C.A,Jaskiewicz K,Marasas W,et al,Structure-activity relationships of fumonisins in short-term carcinogenesis and cytotoxicity studies〔J〕,Food Chem Toxicol，1993，（10）：407-414
  〔10〕魏金涛、齐德生，饲料霉变品质变化及其评价指标探讨〔J〕，饲料工业，2006（11）：49-51
  〔11〕Nguyen A.T，Bruce B.M,Richard T.L,et al,Responses of Nile tilapia fed diets containing different concentrations of monliformin or fumonsin B1〔J〕，Aquaculture，2003（4）：515-528
  〔12〕Ross P.F,Rice L.G,Osweiler G.D,et al,A review and update of animal toxicoses associated with fumonisin contaminated feeds and production of fumonisins by Fusarium isolates〔J〕,Mycopathologia,1992，（11）：109-114
  〔13〕Casteel S.W,Turk J.R,Rottinghaus G.E,Chronic effects of dietary fumonisin on the heart and pulmonary vasculature of swine〔J〕，Found Appl Toxicol,1994,（23）：518-524
  〔14〕Smith G.W,Constable P.D,Haschek W.M,Cardiovascular responses to short-term fumonisin exposure in swine 〔J〕,Found Appl Toxicol,1996,（1）：140-148
  〔15〕王彦军、史志智，简述霉菌毒素对猪鸡的危害及现状〔J〕，饲料工业，2006（7）：49-51
  〔16〕Corrier D.E，Mycotoxicosis:mechanisms of immunosuppression〔J〕，Veterinary immunology and immunopathology，1991，（1）：73-87
  〔17〕周永红，饲料原料中霉菌及霉菌毒素对饲料产品适口性的影响〔J〕，饲料工业，2005（5）：51-55
  〔18〕Munkvold G.P,Hellmich R.L,Rice L.G,Comparison of fumonisin concentrations in kernels of transgenic Bt maize hybrids and nontransgenic hybrids ，Plant DIS，1999，（2）：130—138
  〔19〕房祥军、邹晓庭，饲料霉菌毒素污染的危害及其防治〔J〕，中国饲料，2006，（11）：34—37
  〔20〕单妹等，饲料中镰刀菌毒素的危害和控制〔J〕，饲料工业，2006（5）：48-49
  〔21〕Bennett G.A,Richard J.L,Influence of processing on Fusarium mycotoxins in contaminated grains〔J〕，Food Technol，1996（5）：235-238
  作者简介：党晓鹏，男，一九六六年五月出生，陕西富平人。一九八九年毕业于西北农林科技大学，农学硕士。高级兽医师，曾获省部级科技奖四项，发表科技论文二十余篇。现任陕西金冠牧业有限公司技术总监。主要从事畜禽复合维生素、复合预混料及动物保健产品的研发和技术服务工作。
  联系方式：西安市西咸大道29号，手机15009291508，QQ：1466895877.