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饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素含量及其对畜禽的影响

2012-04-13蒋竹英李丽立

饲料博览 2012年8期
关键词:烯醇镰刀毒素

蒋竹英,李丽立

(1.湖南农业大学动物营养研究所,长沙 410128;2.中国科学院亚热带农业生态研究所,长沙 410125)

近年来,随着生活水平的不断提高,人们开始意识到食品安全问题的重要性,饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的毒性作用不容忽视。虽然DON毒性作用较其他真菌毒素小,但因其对谷物、饲料及饲料原料的污染居镰刀菌毒素之首,同时DON常与其他真菌毒素共存,由于不同毒素间具有协同作用,将加剧毒素的毒性作用和中毒症状的严重程度。人和动物在误食该毒素污染的粮食谷物和饲料后常引起呕吐、头痛、发热和恶心、腹泻、发烧、站立不稳和反应迟钝等中毒症状,严重时损害造血系统造成死亡。

1 常用饲料中DON毒素含量情况

我国国家标准规定,在食用小麦、面粉中DON含量应≤1000 μg·kg-1。王晓云等通过气相色谱方法对河北、湖南等6省粮食中DON含量进行检测,结果显示,DON污染率为66.46%,玉米为25.88 μg·kg-1,小麦为50.04 μg·kg-1[1]。Tutelyan等采用TLC和HPLC法对苏联1989—2002年的5652份小麦、黑麦、大麦和玉米样品中的DON和ZEN含量进行了检测,从Krasnodar地区采集的2166份样品中的1498份检出了DON的污染,样品中DON污染量为0.1~8.6 ppm[2]。

1.1 玉米

我国部分地区小麦、玉米被多组分真菌毒素污染,以DON检出率最高,玉米受DON、DON-3-G、3-A-DON、15-A-DON和ZEN的污染比小麦重[3]。吕明斌等检测了北方地区饲料和饲料原料中几种霉菌毒素含量,结果显示,71份玉米中DON含量最高达 8.60mg·kg-1,平均为 3.47mg·kg-1,其中含量>1mg·kg-1的高达92%,玉米副产品中更是高达 17.47mg·kg-1,平均为 3.38mg·kg-1,而小麦及其他副产品含量却相对较低,最高为2.69mg·kg-1,平均含量仅为0.65mg·kg-1[4]。

1.2 小麦

我国国家标准规定小麦、面粉、玉米及玉米面中DON限量标准为1mg·kg-1。加拿大市场上的小麦食品面包中DON毒素在样品中的检出率为43%,毒素含量9~4060 μg·kg-1。美国市场上小麦、燕麦等面包中DON毒素含量为1600~5400 μg·kg-1[5]。美国印地安那州检测到 88%的小麦中含有DON,苏联检测到81.3%的小麦中含有DON,在所有粮谷及粮谷食品中,小麦及其制品受DON污染最为严重。

1.3 谷物

Tanaka等报道,在29份谷物样品中DON和雪腐镰刀菌烯醇的检出率分别是90%和79%,其中76%的样品同时污染这两种毒素[6]。刘阳等最先分离、检测出结合态DON,证实谷物中结合态DON的存在,并检测出小麦中结合态DON含量最高是游离态DON含量的270%[7]。

2 脱氧雪腐镰刀菌烯醇对畜禽的影响

2.1 对猪的影响

DON对家禽免疫功能的影响很小,只有在高剂量的条件下才引起家禽免疫功能障碍,反刍动物瘤胃微生物具有解毒作用,因而很少出现呕吐等症状,猪对DON最为敏感。Drochne等在断奶仔猪饲料中分别添加DON 0、300、600、1200 μg·kg-1,连续饲喂8周,结果发现DON添加量为60 μg·kg-1,血清IgA含量显著增加(P<0.05)[8]。给猪饲喂自然产生的DON 0.6~2mg·kg-1饲粮可导致其采食量和体增重下降[9]。Mikami等给体外培养的猪肝细胞进行DON处理,6 h后100、10 μg·mL-1组和24 h 后100、10、1、0.1 μg·mL-1组出现细胞凋亡,并表现为剂量依赖性,Cas⁃pase-3表达上调,培养基中白蛋白含量在DON 100、10 μg·mL-1组显著降低(P<0.05),结果表明,通过激话Caspase-3诱导猪肝细胞凋亡并且降低白蛋白的分泌[10]。

DON可显著抑制猪卵母细胞的成熟,使培养的猪子宫内膜细胞减少,细胞出现线粒体肿胀、细胞膜破裂和细胞质空泡化等表现,流式细胞术(FCM)检测表明,DON影响细胞周期的分布,抑制细胞进入S期,使细胞停滞在G0/G1期,具有抗增殖作用[11]。刘秀芳等采用不同浓度DON(0.25~1010 μg·mL-1)作用于猪髋动脉内皮细胞(PIEC)和人脐静脉内皮细胞(HUVEC)24 h,结果显示,高浓度DON可改变细胞的形态;不同浓度的DON均可抑制细胞的增殖;TUNEL凋亡检测结果显示,不同浓度的DON对这两种细胞均有诱导凋亡的作用;对于PIEC细胞,在DON浓度为0.5 μg·mL-1,凋亡率达到最高(71.74%);HUVEC细胞则在DON浓度为5 μg·mL-1时,凋亡率达到最高(26.61%)[12]。DON可在猪体内吸收迅速,给药后30 min内就能达到血药峰浓度,口服DON的吸收率为0.82,其在猪体内的分布过程短暂,消除半衰期为3.9 h,而且很少在组织中蓄积,在猪饲料中添加DON 2.5mg·kg-1,连续饲喂2.5 d,检测发现DON主要从尿中以原型或结合态排泄,少量以原型或脱环氧形式从粪便中排泄,喂后20 min内血浆中即可发现DON,大部分与葡萄糖醛酸结合[13]。钱慧慧等选用健康阉公猪10头,随机分为两组,一组经乳静脉注射DON,注射剂量为75 μg·kg-1体重,另一组经乳静脉注射生理盐水,研究结果显示,染毒剂量75 μg·kg-1体重组静注后约5~10 min开始出现异常反应,免疫组化法定位结果显示,在肾小囊的壁层发现有DON的分布[14]。卢培成等研究结果显示,在75 μg·kg-1体重给药组中,脾组织中的血管壁周围见有DON阳性反应颗粒,而对照组未见阳性反应颗粒[15]。牛更智等研究表明,免疫组织化学染色法可以成功应用于定位猪全身组织中DON的分布情况[16]。

2.2 对家禽的影响

与猪相比,家禽对DON的耐受性较强。当饲料中DON含量达到16~20mg·kg-1时才出现拒食和体重降低的现象。禽类对DON较为耐受可能是由于对DON的少量吸收(约为1%)和迅速消除。火鸡口服DON时的吸收率只有0.96%。鸡食入这种毒素后,只有很少量的DON以原型排出。鸡饲用添加DON 18mg·kg-1的饲料后无显著影响,呕吐的机理可能是毒素刺激了延髓化学感受器的触发区所造成的[17]。

2.3 对反刍动物的影响

通常DON对反刍动物不会造成危害,因此,国内外反刍动物饲料中DON的最低限量没有要求。当饲料中DON含量<12mg·kg-1时,对奶牛不会产生影响[18]。奶牛对DON吸收率<1%,而牛乳中以原型或结合物形式存在的DON浓度<4 g·mL-1。

3 小结

DON是广泛存在于谷物和饲料中的一种霉菌毒素,其不仅影响动物的采食量,而且降低动物的生长性能。因此,谷物和饲料在田间、收获及在储存过程中一旦被DON污染,会给人类和养殖业带来巨大的危害。尽管人们开始意识到食品安全问题的重要性,并且对DON做了大量的研究,但是目前有关脱氧雪腐镰刀菌烯醇在体内的残留规律尚不清楚,需要更加系统化、更加全面的研究。

[1]王晓云,于雅琴,俞琼.2005年中国居民膳食DON污染调查及暴露评估[J].长冶医学院学报,2007,21(2):101-103.

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