饲料中霉菌毒素对猪生产繁殖的影响

翁善钢

(外高桥出入境检验检疫局，上海 200137)

霉菌毒素是霉菌代谢过程中自然产生的有毒物质。产生霉菌毒素的霉菌主要有下列四个属：曲霉菌（Aspergillus spp）、镰刀菌(Fusarium spp)、青霉菌（Penicillum spp）和麦角菌（Claviceps spp）属。各种霉菌的生长可以发生在动植物生长的各个阶段。很多粮食作物留在田地里尚未收割时，霉菌毒素可能已经侵入谷物种子里面了。此外，作物在饲料厂或者农场存储的过程中也有可能出现霉菌生长。因此，实际上这些谷物在到饲料厂或者农场进行加工之前已经有较高含量的霉菌毒素了，要防止霉菌进入饲料原料中是很困难的。在饲料进行加工的时候，霉菌继续可以生长，尤其是搅拌饲料造成温度和湿度都很高的时候。饲料仓库卫生条件差，饲料运输过程中等亦可能发生霉菌生长以及毒素的产生。真菌可污染各种饲料的组成成分如玉米、小麦、大麦、小米、花生、豌豆和油料作物。霉菌毒素产生的增多还同下列因素有关：基质的湿度（10%～20%），相对湿度（≥70%），温度（0～50℃，跟霉菌种类有关）以及对氧的利用能力。霉菌毒素可能会导致各种毒副作用或者霉菌毒素中毒（mycotoxicosis）。霉菌毒素污染引起的症状同霉菌毒素的含量、种类有关，也同动物的种类、性别、环境、营养状况以及是否有其他毒性物质存在有关。大多数情况下，霉菌毒素并不在动物和污染的饲料之间传播。对于霉菌毒素中毒的诊断很困难，因为霉菌毒素对不同动物的作用不同，特异或者非特异的症状（如免疫抑制、腹泻、出血、生产性能降低等）也不尽相同。一般来说，食物或者饲料中的霉菌毒素的产生有一定地理因素在里面。曲霉菌最适宜在热带或者亚热带地区生长，镰刀菌和青霉菌更适合北美和欧洲的气候。随着国际间食品以及饲料贸易的频繁发生，各类霉菌毒素污染的问题开始在全球范围内发生。根据Lawlor等的报道，全世界25%的农作物污染有霉菌毒素。从动物生产的角度来看，主要有五类重要的霉菌毒素，分别是单端孢霉烯族毒素（trichothecenes）、玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEA)、赭曲霉毒素(ochratoxins)、黄曲霉毒素(aflatoxins)以及伏马菌素（fumonisins)。本文将主要介绍霉菌毒素对猪生产繁殖的影响。

1 霉菌及霉菌毒素

由霉菌毒素引起的繁殖障碍或者生产繁殖性能下降可以定义为繁殖性霉菌中毒（reproductive mycotoxicoses）。霉菌主要有两种类型，一种是病原性霉菌，能够引起植物疾病；另一种是腐生菌，依靠死的有机质生存。两种霉菌都需要特定的环境条件生长。这些条件因霉菌种类不同而有所不同，主要包括较高的湿度和温度以及充足的氧气。同母猪繁殖有关的重要病原性霉菌有三种，即曲霉菌、镰刀菌和麦角菌。事实上，对猪具有病原性的并不是霉菌本身，而是霉菌所产生的毒素。饲料中含有能够产生毒素的霉菌并不一定意味着具有毒性。各种饲料都能够感染不止一种的霉菌，各种霉菌则能够产生多种不同的霉菌毒素。饲料中出现多种霉菌毒素是很常见的现象。很显然，多种毒素同时存在要比只存在一种毒素的致病性要强得多。

猪生产繁殖中遇到的主要霉菌毒素有玉米赤霉烯酮、麦角生物碱（ergot alkaloids）以及单端孢霉烯族毒素（以T-2为代表）,这些毒素存在于饲料原材料以及饲料组成成分中，能够引起多种同繁殖障碍相关的症状及病例。

1.1 玉米赤霉烯酮

玉米赤霉烯酮（ZEA）是由镰刀菌产生的霉菌毒素，主要由禾谷镰刀菌（F.graminearum）和黄色镰刀菌（F.culmorum.）产生。玉米和小麦是最容易感染这类霉菌的作物，作物储存时较高的湿度有助于这类毒素的产生。ZEA是一种取代的2,4-二羟基苯甲酸内酯，具有雌激素活性，可以穿透细胞膜结合到17-β-雌二醇（E2）受体上，形成ZEA-E2R复合物。这种复合物转移到细胞核，可以结合核特异性E2受体，激活同mRNA合成有关的基因。这些雌激素样作用能够导致合成代谢以及繁殖异常。ZEA不仅可以同两种类型的雌激素受体结合，同时也具有羟基脱氢酶作用，转化为两个立体异构体的代谢物α-赤霉烯醇（α-zearalenol）和 β-赤霉烯醇（β-zearalenol）。α-羟基化结果可以导致雌激素作用的增强，与其它动物相比，猪的葡萄糖醛酸结合能力较低，因此对ZEA更为敏感。ZEA引起的常见病理作用包括乏情、流产、胚胎和胎儿死亡增加，使用前列腺素（PGF2α）诱导失败，死产的发病率增加，小母猪比大母猪更为易感。

人工攻毒实验显示，饲料中ZEA的含量较低（1.5～2 mg/kg）就可以引起小母猪阴道以及外阴道出现肿胀和增厚，子宫重量增加，卵巢萎缩。人工攻毒实验时，饲喂含毒素的饲料3～7 d后就可以出现临床症状，之后如果不再饲喂含毒素饲料,大约14 d后症状消失。如果直接注射17-β-雌二醇或者2 mg苯甲酸雌二醇也会有类似的症状。对于成年母猪而言，产生上述症状需要的剂量要高一些，大约64 mg/kg。

ZEA含量为3 mg/kg时,小母猪会出现乏情症状。小母猪45～90日龄时,如果饲料中ZEA含量为2 mg/kg时能够诱导小母猪早熟(在70日龄时)。最近的研究表明，小母猪饲料中有低浓度的ZEA(0.235～0.358 mg/kg)污染时，其卵母细胞的内在质量就会显著降低。此外，饲料的污染程度还跟颗粒细胞、类固醇以及基因表达的量有关。由于ZEA对促性腺激素无影响,因此霉菌毒素被认为是对卵巢有直接影响。

许多研究探讨了ZEA对母猪妊娠期的影响。怀孕母猪如果在怀孕早期摄入污染有含量大于2.8～3.0 mg/kg的ZEA，所产下的胎儿会偏小。饲料中ZEA含量大于25 mg/kg时，很容易出现死产或者新生仔猪死亡。人工实验显示，如果整个妊娠期间，饲料中添加4 mg/kg ZEA可以导致胎儿重量减轻，同时也可能造成不同胎儿间体重差异较大。

母猪如果在妊娠以及哺乳期摄入含有4.8 mg/kg的ZEA，新生仔猪在出生后的2周内的死亡率将大大增加。通常认为赤霉烯酮或者代谢产物α-赤霉烯醇和β-赤霉烯醇可以通过母猪的乳汁对仔猪产生潜在的毒性作用。

给尚未成熟的公猪饲喂污染有ZEA的饲料（含量为600 mg/kg）6～15周可以导致公猪睾丸重量变轻，同时也会暂时性地抑制精子的生成。如果停喂污染的饲料，一般能够恢复正常。最近的研究还显示，公猪精液中如果含有ZEA或者α-赤霉烯醇可以降低精子穿过透明带的能力。

1.2 麦角生物碱

麦角生物碱主要由Claviceps purpurea,Claviceps paspalli以及Claviceps fusiformis.三种麦角菌产生。这些致病真菌主要出现在黑麦、小麦和大麦上。对于粮食谷物而言，采用现代化器具以及设备进行清洗和储存已使得麦角生物碱污染饲料的现象不太多见了。麦角生物碱引起的繁殖性症状主要有耐催产素性无乳，胎儿畸形、早产、木乃伊胎、重复发情、子宫炎和乳腺炎。对于产乳的影响主要是通过抑制催乳素引起的。泌乳期饲料中麦角菌硬粒的含量为0.3%就足以引起50%的母猪无乳。受此影响，新生仔猪在出生的前8 d内会出现腹泻症状。有些母猪会出现跛行症状，特别是后肢跛行，尾巴、耳朵和蹄常会出现坏死。如果天气条件较差，这些临床症状存在的时间会更长一些。停止饲喂污染的饲料能够大大减少临床症状。停止饲喂污染3～7 d后，泌乳也会逐渐恢复正常。除了生殖性症状外，麦角中毒还能引起未断乳仔猪血管收缩和血管内皮损坏，导致缺血和干性坏疽，尤其是尾巴、耳朵和蹄部。受影响的猪采食量下降，心跳和呼吸频率加快。对于育肥猪而言，饲料中含0.1%的麦角就能引起明显的日增重下降症状。当然更高含量的麦角能够进一步增加饲料的浪费量，降低日增重。

1.3 单端孢霉烯族毒素

单端孢霉烯族毒素主要由镰刀菌产生的,包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON,又称呕吐毒素）和T-2。T-2是影响生殖系统最重要的一种单端孢霉烯族毒素。

1.3.1 T-2

T-2由三线镰刀菌(Fusarium tricinctum)产生,是存在于小麦、黑麦、玉米和大豆中最毒的毒素之一。猪T-2霉菌毒素中毒症或“发霉玉米病”剖解的特点是肝、胃、浆膜、食道多处出血。在肠道和腹腔可以发现有血液。食道和回肠的内壁上有奶油色黏性物质。T-2具有类放射作用，这也使其成为一种强烈的免疫抑制剂。饲料中污染有T-2(每千克饲料中含2～3 mg)可以导致猪红细胞计数减少，平均红细胞体积(MCV)以及血细胞中血红蛋白水平下降。此外，T淋巴细胞的数量也会显著减少。毒性作用的大小同毒素剂量多少也有直接关系。T-2对猪的繁殖性能也有重要影响。有实验报道称，在母猪妊娠期的最后1/3阶段时饲喂污染有T-2的饲料（1～2 mg/kg）可以观察到对卵巢的抑制作用，卵巢会发生组织学变性并伴随萎缩。又有报道称给母猪连续饲喂含有T-2的饲料（12 mg/kg）220 d可以导致新出生的小猪体重过轻[14]。但在这项研究中，T-2没有对母猪产生特别的影响，仔猪也没有特别的病变。另外一项研究报道称，在母猪妊娠期的最后1/3阶段时每天给以24 mg剂量的T-2,母猪所产下的仔猪出现腹泻、昏迷等症状，不少小猪出生不久后就死亡了。母猪的乳汁以及仔猪的胃内容物中可以找到T-2的代谢产物。而昏迷则有可能是因为肝糖原下降造成低血糖引起的。

1.3.2 脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)

脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)又称呕吐毒素（vomitoxin）主要由粉红镰刀菌（Fusarium roseum）或者禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）产生。谷物储存条件差，湿度在20%～22%时很容易产生这类毒素。饲料中污染DON后会使猪的饲料摄入量减少，如果DON含量水平较高会导致呕吐。镰孢菌酸(fusaric acid，FA)的存在可以增强DON作用的效果，DON的含量水平在0.14 mg/kg时就可以引起呕吐等症状。如果DON含量不变，提高FA的含量水平，可以导致DON的毒性作用更强。FA通常是由谷物带入饲料的，同时也有可能来源于其它一些饲料成分如大豆。饲喂含有DON的饲料可以引起进食量减少,影响免疫系统,抑制RNA、DNA以及蛋白质的合成从而造成肝、脾的代谢紊乱，卵母细胞以及胚胎发育不正常。小母猪对DON的敏感程度要大于怀孕母猪。总而言之，DON对于猪繁殖性能的影响作用往往是间接性的，摄食量减少后，一些重要器官如肝和脾会发生功能障碍。

1.4 黄曲霉毒素

黄曲霉毒素由黄曲霉菌（Aspergillus flavus）以及寄生性曲霉菌（Aspergillus parasiticus）产生，存在于很多常见的饲料中。根据紫外线照射下产生蓝色或者绿色的荧光颜色不同，可以将其分为B族和G族两大类。B族和G族可以进一步分为B1、B2和 G1、G2，其中B1的毒性最强。而黄曲霉毒素M1是黄曲霉毒素B1在体内经过羟化而衍生成的代谢产物，主要存在于乳汁中。此外，M1也可存在于感染动物的组织以及尿液中，具有高度的致癌性。常用猪饲料中最易感黄曲霉毒素的饲料成分有花生、玉米以及棉籽。猪对黄曲霉毒素高度易感。黄曲霉毒素结合核DNA后阻止RNA、酶以及其他蛋白质的产生。M1可以结合内质网以及大分子，这可以用于解释致癌作用的产生机制。这些代谢产物可以存在于母猪的乳汁中，含量水平同饲料中毒素污染的含量有关。B1、G1和M1都可以存在于母猪的乳汁中。母猪摄入含黄曲霉毒素的饲料后可以造成免疫力降低，新生仔猪的淋巴细胞以及巨噬细胞则发生损害。如果是急性黄曲霉毒素中毒，组织学观察可见肝小叶中心坏死，临床症状则包括厌食、神经症状以及突然死亡。黄曲霉毒素残留的半衰期很短。饲料中黄曲霉毒素含量为355～551 μg/kg时，其平均半衰期为24 h。经过48 h之后毒素的残留仅为微量(小于0.5 μg/kg)，4 d之后残留量几乎为0。肝脏被认为是检测及监测黄曲霉毒素残留水平最理想的组织器官。

发生霉菌毒素中毒时，对于可疑病例的既往以及当前发病情况要进行彻底调查。做好猪场的日常管理工作，小母猪、成年母猪以及公猪的运输以及引进要严格控制等依旧是做好预防工作的重要原则。对于可疑病例的既往以及当前发病情况做好记录有助于临床兽医作出正确的诊断。如果能够确定因为饲料中毒素中毒导致繁殖障碍应该及时采取相关的防控措施。除了及时停止饲喂污染毒素的饲料外，霉菌毒素中毒尚无具体的特异性治疗方法。

2 结语

饲料在进入加工厂加工之前或者饲料在田地里的时候可能已经污染了霉菌毒素，因此，对于这些情况下的饲料污染很难预防。因此，防止动物摄入污染了毒素的饲料通常情况下是唯一的可选方法。因此，很有必要了解霉菌毒素对动物健康以及生理条件的影响，也有必要了解饲料何时易出现霉菌毒素污染。在养猪生产过程中一定要保证饲料的质量，切勿将已被霉菌污染的饲料用于生产。

（参考文献19篇，刊略，需者可函索）