呕吐毒素对反刍动物的影响

吕 波，孙国君，王兵兵，李佳惠，李正育

（（石河子大学动物科技学院，新疆 石河子 832000）

呕吐毒素对反刍动物的影响

吕 波，孙国君*，王兵兵，李佳惠，李正育

（（石河子大学动物科技学院，新疆 石河子 832000）

呕吐毒素是污染我国饲料的主要霉菌毒素，对畜禽健康危害很大。本文主要从呕吐毒素的一般性质、对反刍动物的毒性效应及毒物代谢动力学等方面进行了论述。

呕吐毒素；毒性效应；毒物代谢动力学；反刍动物

呕吐毒素(vomitoxin)，又称脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)，是由镰刀菌污染玉米、小麦等禾谷类作物而产生的一种毒素，属单端孢霉烯族化合物中的一种，由于它可以引起猪的呕吐而得名。DON是最常见和污染较严重的毒素，对人和动物有着广泛的毒性效应。目前在国内外研究呕吐毒素对猪、鸡产生不良影响的报道较多，而对反刍动物生产性能的影响则报道很少，且结论不一。因此，本文就DON的一般性质及对反刍动物的危害作一综述。

1 呕吐毒素的一般性质

呕吐毒素是一种无色针状结晶，熔点为151℃～152℃，具有较强的热抗力，121℃高压加热25min仅少量破坏[1]。具有较强的耐酸性，可溶于水和极性溶剂。在pH=4时，DON在100和120℃下加热60min其化学结构均不被破坏。因此呕吐毒素化学性质稳定，饲料加工过程一般不会破坏它的活性[2]。

呕吐毒素能引起人和动物呕吐、腹泻、皮肤刺激、拒食、神经紊乱、流产、死胎等。最显著的特点是引起动物的呕吐，非反刍动物犹为敏感。呕吐毒素具有很强的细胞毒性，还是一种免疫抑制剂。高质量浓度DON可抑制免疫，诱导免疫细胞凋亡，抑制其增殖，同时还影响免疫细胞因子的分泌、减弱免疫应答、抑制淋巴细胞增殖、吞噬作用和巨噬细胞的杀菌作用（霍星华等，2008）[3]。

2 呕吐毒素的污染状况

呕吐毒素多分布于小麦、大麦、玉米等谷物籽实中，在谷物和饲料中检出率极高，是在黄曲霉毒素之后污染最严重的霉菌毒素。在美国以及全世界约50%～80%的奶牛料被呕吐毒素污染，美国FDA建议收获后小麦中的DON应低于1 mg/kg，而奶牛日粮中应低于5 mg/kg[4]。镰刀菌属通常在作物生长期间就感染，其最适生长温度为5℃～25℃，在我国最适生存环境为长江以北大部分地区。甄阳光等（2009）对来自全国7个地区11个省的1018个饲料原料及配合饲料样品进行呕吐毒素含量的检测，总检出率达95.8%，总超标率达17.7%。采样地区所有样品中呕吐毒素的检出率均达到90%以上[5]。

3 呕吐毒素对反刍动物的毒性作用

3.1 呕吐毒素对牛的影响

有关呕吐毒素对反刍动物影响的研究报道多见于奶牛。Trenholm等（1985）研究表明，精饲料中DON浓度从1.5mg/kg增加到6.4mg/kg，精饲料的消耗量仅有轻微和暂时的降低，增重和干草消耗量没有受到影响[6]。Ingalls等（1996）饲喂奶牛含14.6mg/kgDON的精饲料3周，没有影响奶牛的饲料采食量、奶产量、奶成分及瘤胃pH值[7]。在这些试验中没有奶牛发生疾病。Charmley等（1993）报道，饲喂奶牛每千克干物质含5.0和12.1mg DON的日粮10周，产奶量和饲料采食量无变化，并且在奶中没有残留[8]。给干奶牛饲喂被DON（3.1和3.5mg/kg）污染的小麦日粮，瘤胃液中的PH和挥发性脂肪酸浓度没有被影响。相反，食后氨浓度持续升高。这可能是高粗蛋白质水平和/或降低了瘤胃微生物利用释放的氨合成菌体蛋白的能力（Danicke等，2004）[9]。还有报道，给奶牛饲喂浓度为0、2.1、6.3和8.5mg/kg呕吐毒素污染的日粮3周，与对照组相比，呕吐毒素对奶牛日采食量、牛奶产量和乳成分无变化[10]。

一般认为，反刍动物对DON具有很强的耐受性，在健康的反刍动物，DON很快被瘤胃内微生物转化为低毒的脱环氧化物形式，DOM-1的毒性是DON毒性的1/54。通常情况下，DON对反刍动物不会产生负面影响，只有在极高的浓度条件下才产生影响。

尽管许多科学研究表明DON水平与产奶量没有因果关系，但也有临床资料显示DON和奶牛采食量的减少及产奶量的降低有关联，并使乳质下降。呕吐毒素对泌乳奶牛在产奶早期的应激很大，因为此阶段机体处于免疫抑制。呕吐毒素具有免疫抑制作用，对免疫水平偏低的奶牛毒性更强[11]。研究表明，给奶牛饲喂被DON污染的日粮（2.5mg/kg），同使用霉菌毒素吸附剂的日粮比较，产奶量下降1.5 kg。美国一些科学家观察证明，奶牛日粮DON浓度超过0.3mg/kg时，会导致采食量减少，产奶量降低，牛奶中体细胞数升高及繁殖效率的降低。当日粮中DON为0.5mg/kg或更高时，每头奶牛的产奶量会减少11.35 kg。奶牛饲料中DON浓度高于1.0mg/kg时，会降低奶牛的食欲。此外，日粮中DON浓度为2.6～6.5 mg/kg时，会引起牛奶产量降低13%左右[10]。肉牛和绵羊能够耐受21 mgDON/kg的日粮，对其没有产生明显影响（DiCostanzo等，1995）[12]。

3.2 呕吐毒素对羊的影响

研究DON对绵羊毒性影响的饲养试验非常少。Harvey等（1986）研究表明，羔羊采食被DON污染的日粮（15.6 mg/kg）28 d，其采食量、体增重、饲料转化率与对照组相比无显著差异，对血液参数和血清生化指标均无显著影响[13]。Prelusky等（1986）给绵羊口服DON，表明能DON被迅速清除，95%以上无变化，基本上从尿中排除[14]。但也有少量研究表明，DON可对绵羊产生毒性。Brewer等（1996）给绵羊瘤胃灌注5 mgDON/kgBW，发现采食量下降44%，饲料消化率下降5%[15]。但在这个试验中DON的使用剂量非常高，实际条件下不可能发生。

Danicke等（2002）报道，饲喂每千克含有大约4.6mgDON和0.34mgZEA（玉米赤霉烯酮）的日粮，没有影响瘤胃发酵（pH、短链脂肪酸和氨浓度），但有降低麦草慢速降解部分干物质降解率的趋势[16]。

4 毒物代谢动力学

瘤胃微生物对DON的降解作用主要由于瘤胃微生物对DON具有脱乙酰基作用和脱环氧化作用[17]，DON在牛瘤胃中被微生物代谢为毒性较小的去环氧DON（DOM-1）。因此，反刍动物仅有少量的DON进入体循环。Prelusky等（1984）报道，给奶牛口服920 mg的DON，在4.7和3.5 h后，血清中水平分别为200 ng/ml和90 ng/ml[18]。Binder等(2000)在牛瘤胃中分离到的真细菌菌株(Eubacterium strain BBSH 797)，显示了它的转化单端孢霉烯族毒素类环氧化物为双烯的潜能[19]。

来源于绵羊瘤胃的微生物具有脱乙酰基作用（Kiessling等，1984）。Prelusky等（1986）对绵羊按每千克体重投喂5.0mgDON后，大部分随尿排出，平均排出的半衰期为3.2 h，排出的DON大约50%与葡萄糖醛酸结合[14]。Prelusky等（1987）[20]将放射性标记的DON，按每千克体重4 mg/kg由静脉灌注给泌乳母羊，发现其被迅速地从血浆中排出，半衰期为1.1 h。大约25%以DOM-1形式进入奶中。DON在反刍动物体内不仅能有效发生去环氧化、去乙酰化等，还能与葡萄糖醛酸结合而快速地排泄。

Seeling等（2006）指出，DON不能完全被瘤胃微生物降解[21]。降解程度受动物种类、年龄、性别和饲喂方式等因素影响。因为这些因素会影响到瘤胃内微生物菌群的种类和数量。在体外研究瘤胃原虫、细菌对霉菌毒素的降解作用时，发现瘤胃微生物不能降解黄曲霉毒素B1和呕吐毒素。通常呕吐毒素不是单独存在，因而所显示的毒性比呕吐毒素自身更强[4]。这可能归因于自然条件下被污染饲料霉菌毒素的复杂性，这些霉菌毒素能相互作用而产生的症状比预期的不同，且更为严重。

5小 结

综上所述，虽然对呕吐毒素的毒性及其作用机制在反刍动物上进行了研究，但到目前为止还无法建立呕吐毒素对反刍动物危害的剂量与效应关系，且霉菌毒素被瘤胃微生物降解的程度受多种因素影响，其影响程度尚未确定。因此，有必要对呕吐毒素的产生条件、吸收、代谢以及呕吐毒素与其他霉菌毒素同时存在的规律和协同作用进行更深入的研究。

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Effect of Deoxynivalenol on Rum inants

LU Bo，SUN Guo-jun*，WANG Bing-bing，LIZheng-yu，LIJia-hui
（College of Animal Science and Technology,Shihezi University,Shihezi832003,China）

Deoxynivalenol(DON，vomitoxin)is a main mycotoxin to cause feed contamination，which greatly disserves the animal health and livestock production.The general properties，toxic effects in ruminants and toxicokinetics of DON are reviewed in present paper.

deoxynivalenol；general propertie；toxic effect；toxicokinetic；ruminant

S816.32

A

1003－6377（2014）01－0046-04

2013-11-10

石河子大学国家大学生创新训练计划项目（201210759022）

吕波（1990-），男，在读本科。

孙国君（1965-），男，博士，从事动物营养研究。