黄曲霉毒素对蛋鸡产业潜在的生态和健康风险*

李成成，冯永兵，王文龙，安立龙，许英梅

(广东海洋大学动物科学系, 广东 湛江 524088)



黄曲霉毒素对蛋鸡产业潜在的生态和健康风险*

李成成，冯永兵，王文龙，安立龙*，许英梅

(广东海洋大学动物科学系, 广东 湛江 524088)

黄曲霉毒素在人类食品和畜牧业中广泛存在并造成了巨大的经济损失，其带来的潜在的经济、生态和健康风险引起人们的高度重视。本文就蛋鸡生产中黄曲霉毒素在饲料中的污染引起蛋鸡生产性能、蛋品质降低，并以残留的形式随食物链传递威胁人类食品安全等情况及其消除方法进行简要综述。

黄曲霉毒素；饲料；食品安全；蛋鸡；蛋品质；残留；食物链；中毒

黄曲霉毒素(Aflatoxin, AF)在土壤、粮油作物和饲料中广泛存在[1-2]，自上世纪60年代发现以来，因其有强烈的致癌、致畸和免疫毒性[3-4]，性质较为稳定，污染后难以消除，并能残留于肉、蛋、奶等畜产品中，随着食物链的传递和富集进而威胁人类健康，因此，其潜在的经济、生态和健康风险成为人们关注的焦点。如何防霉和除霉成为全球粮食与食品工业、饲料工业和畜牧业亟待解决的难题，本文对黄曲霉毒素的产生、分布情况，在蛋鸡生产中造成的危害及其残留威胁人类食品安全等进行简要的综述，旨在为蛋鸡和其他蛋禽产业提供一定的参考依据。

1 黄曲霉的来源、种类和在饲料中的分布情况

黄曲霉毒素是主要由黄曲霉(Aspergillusflavus)和寄生曲霉(Aspergillusparasiticus)产生的次生代谢产物。由于黄曲霉对生长环境要求不高，在花生、玉米等粮油作物中广泛存在，25～30℃是其最适的生长温度，最适相对湿度为85%～90%，而营寄生生活的寄生曲霉在我国则较为罕见[5]。黄曲霉毒素是一类化学结构类似的化合物，其基本结构中含有一个二呋喃环(基本毒性结构)和一个氧杂萘邻酮(与致癌相关)，具有很强的致癌、致畸和免疫毒性，且热稳定性较好[3-4]，在1993年被世界卫生组织(WHO)列为Ⅰ类致癌物[6]。高剂量的黄曲霉毒素能导致死亡，低剂量会引发慢性中毒，影响生长繁育，造成肝坏死、降低免疫力和抗氧化能力等[7-8]。

目前，已鉴定出黄曲霉毒素B1(AFB1)、B2(AFB2)、G1(AFG1)、G2(AFG2)、M1(AFM1)、M2(AFM2)、B2a(AFB2a)、G2a(AFG2a)等20多种，黄曲霉主要合成AFB1和AFB2，寄生曲霉主要合成AFB1、AFB2、AFG1和AFG2，其中AFB1、AFB2、AFG1、AFG2为存在于自然界中主要的四种(图1)，其余的黄曲霉毒素均为中间代谢产物[9]。AFB1是已知毒性最强的生物毒素，也是目前黄曲霉毒素中研究最为广泛的一种，加之我国寄生曲霉较为罕见，G族黄曲霉毒素则比较少见，所以我国黄曲霉毒素污染一般指的就是AFB1污染，我国饲料质量监督中以AFB1作为AF污染的检测指标[6]。

由于黄曲霉毒素存在的广泛性，其带来的污染问题不容忽视。据世界粮农组织(FAO)统计，全世界25%以上的粮食作物受到过霉菌毒素不同程度的污染，其中黄曲霉毒素的污染尤为严重[6-10]，而我国的粮油作物、饲料中霉菌毒素的污染率更是连年居高不下，并呈现出一定的区域差异性。王若军等[11]在2003年采集全国109个饲料和饲料原料样品，检测结果显示，配合饲料和蛋白质饲料霉菌毒素检出率高达100%；2009年张子强等[12]采用酶联免疫(ELISA)法测定全国11个省份共计1 013份饲料和饲料原料样品的AFB1，检出率高达99.51%。

图1 黄曲霉毒素B1、B2、G1和G2的化学结构图

2012年1份中国饲料和饲料原料霉菌毒素检测报告显示，在来自全国各地841份饲料和饲料原料样品中霉菌毒素阳性检出率仍然很高，其中奶牛料和水产料中阳性检出率高达100%[13]，并且呈现出一定的季节性和区域性。2013年程传民等[14]的抽样检测结果表明，在玉米、玉米副产物、小麦、小麦副产物、饼粕类五种饲料原料中，全年抽样检出率最低的为小麦25%，最高为玉米副产物55.6%，粮食加工副产物中全年抽样AFB1检出率最高达到了80.8%，与此同时，南方地区污染情况高于北方地区，以华南地区最为严重。霉菌毒素的高检出率，给农牧业的发展带来了巨大隐患，特别是在南方沿海地区，一定程度上限制了农牧产品进出口贸易的发展。

2 黄曲霉毒素对蛋鸡生产的危害

黄曲霉毒素的主要作用器官是肝脏，对几乎所有动物都可引起肝损伤，其中禽类和哺乳类最为敏感。黄曲霉毒素进入动物机体后，一方面在肝脏中蓄积，引起肝脏功能紊乱，脂类代谢障碍，抑制胆固醇和磷脂的合成，造成脂肪运转失衡并在肝脏中堆积(严重的形成脂肪肝)；另一方面损害机体免疫机能，抑制蛋白质合成酶的活性，造成蛋白质合成受阻；此外，黄曲霉毒素本身强烈的致癌性还能导致DNA损伤和诱使基因突变。在蛋鸡生产中，黄曲霉也会通过以上三种途径对蛋鸡的生理机能造成严重影响，从而降低其生产性能和产品品质，并以残留的形式通过食物链的传递最终对人体健康造成危害。

2.1 AF对蛋鸡产蛋性能的影响

Garlich等[9]饲喂白来航母鸡含黄曲霉毒素20 mg/kg的日粮一段时间后，发现对其产蛋量没有显著性影响，但当饲喂对照组日粮(无黄曲霉毒素)时，产蛋量先下降后上升，19 d后基本上能恢复到对照组的产蛋水平。这种对产蛋量的影响的延迟效应也恰恰显示出霉菌毒素中毒问题的严重性。Iqbal等[15]设置不同水平的黄曲霉毒素浓度梯度添加到白来航母鸡日粮中，最高浓度达到5 mg/kg，结果发现受试鸡的产蛋量和产蛋效率有不同程度的下降。Washburn等[16]在日粮中添加黄曲霉毒素5 mg/kg，3周后试验数据表明，黄曲霉毒素对蛋壳强度没有显著影响，蛋重明显下降。Mukhopadyay[17]的研究也表明，黄曲霉毒素污染，即便是低剂量的污染500 μg/kg，也会显著影响蛋鸡的产蛋量。赵丽红等[18]饲喂霉变玉米日粮(0, 20%, 40%, 60%)和黄曲霉毒素降解菌给60周龄农大三号蛋鸡，结果发现随着日粮中霉变玉米的含量的增加产蛋率显著降低，添加降解菌组则不同程度上有所提高，说明霉变饲料中添加黄曲霉素降解菌在一定程度上改善和缓解了黄曲霉毒素对蛋鸡生产性能的不利影响。

2.2 AF污染对蛋品质的影响

Verma等[19]的研究表明，AFB1会显著影响蛋壳厚度，导致蛋形指数、蛋白指数和哈氏单位下降。Zaghini等[20]报道，日粮中的AFB1可显著降低产蛋鸡的蛋重，影响蛋壳质量。Lee等[21]也证实，饲喂含有黄曲霉毒素的饲料会导致蛋形指数、蛋重、蛋黄重等蛋品质指标下降。此外，黄曲霉毒素还可干扰脂质物质的代谢，影响色素物质的沉积。Simon指出，黄曲霉毒素可降低脂蛋白与类胡萝卜素的含量[22]。类胡萝卜素是影响蛋黄颜色的最主要的色素之一，它必须以脂蛋白作为载体，由脂蛋白运送到蛋黄，这表明黄曲霉毒素可以通过干扰脂质代谢来影响蛋黄颜色和脂质含量[21-22]。赵丽红等[18]的研究表明，随着发霉玉米添加量的增加，蛋黄重下降，蛋黄色泽、蛋壳厚度和蛋壳强度均显著变差，而添加黄曲霉素降解菌则能够在一定程度上改善和缓解了黄曲霉毒素对蛋品质的不利影响。综上所述，低剂量的黄曲霉毒素长时间的蓄积作用也会对蛋品质造成比较显著的影响，由此可见，蛋禽饲料的防霉除霉工作不容忽视。

2.3 AF在鸡蛋和肌肉中的残留

黄曲霉毒素以残留的形式随鸡蛋进入人类的食物链。Trucsksess等[23]在投喂被黄曲霉毒素污染的日粮的母鸡所生的蛋中检测到了AFB1和AFM1，换料7d后再进行检测，发现蛋中仅有痕量，18只受试验鸡投喂含有8 μg/kg AFB1的日粮7 d后，宰杀一半，剩余9只投喂无AFB1的日粮7 d，检测鸡蛋中AFB1的含量，发现蛋中黄曲霉毒素的残留量在4～5 d内急剧上升，趋于稳定后，再去除AFB1，残留量则逐步下降且速度与上升速度基本一致。Oliveira等[24]研究发现，鸡蛋中黄曲霉毒素的残留量要远远低于饲料中黄曲霉毒素的含量。与此同时，Laciakova等[25]表明，黄曲霉毒素可渗透从蛋壳通过，即使是鸡蛋的贮存环境不理想，鸡蛋中残存的黄曲霉毒素含量也会远低于其最大值(5 μg/kg)。Aly和Anwer[26]的研究也表明，尽管蛋品中黄曲霉毒素及其代谢产物残留量很低，甚至难以辨别，但其残留仍对人类食品安全构成潜在威胁，而世界范围内到目前为止还没有设立标准对蛋或肉及其制品中黄曲霉毒素的残留量做出确切的严格的限量，这从某种程度上也就增加了食品安全和健康风险。黄曲霉毒素也可通过消化系统转移并残留至动物的肌肉和脏器中。Trucksess等[23]在机体各个组织中均监测到了AFR0、AFB1的存在，但AFM1仅在肾脏中存在，与此同时，AFR0是检测到唯一存在于肌肉中的黄曲霉毒素，AFB1是检测到的唯一存在于血液中的黄曲霉毒素。

3 黄曲霉毒素的预防和消除

黄曲霉毒素性喜湿热，具有较强的热稳定性，在适宜的条件下会迅速地大量增殖，污染后难以消除，日常生产实践中要积极预防黄曲霉毒素[27]。首先要从源头入手，选取抗霉菌农作物品种，给予适宜的生长环境，降低农作物受霉菌毒素的感染率；在粮食的贮藏工作中，要保持通风，控制好贮藏环境的温度和湿度，降低霉菌毒素的滋生机率。其次，在饲料的生产环节中，应当严格控制饲料原料质量，尽量选择抗霉菌作物或者霉菌毒素污染程度较轻地区的作物，严格控制原料的含水量，在不影响饲料的正常生产和使用的前提下，尽量缩短饲料原料的库存期；在生产过程中要严格控制生产条件，防止饲料吸湿发潮。再次，在饲料的贮存、运输和使用过程中，尽量缩短库存时间，通风除湿，可配合使用一定的防霉剂和吸附剂。

目前，消除霉菌毒素的方法主要有一般性物理和化学消除法、使用霉菌毒素吸附剂和生物脱毒法等，以上不同的消除方法各有利弊[27]。物理化学法和吸附剂法简单易操作，但效果不彻底，并对营养物质的结构有一定的破坏；生物降解的方法效率高、特异性强，对营养物质没有损伤，但目前相对成本较高，在规模化生产中实施起来有一定难度[6,28]。

4 小 结

黄曲霉毒素本身并不具有抗原性，任何低剂量的黄曲霉毒素都不能使畜禽产生抗体，所以即便是低剂量的黄曲霉毒素污染，长期饲喂会在动物体内蓄积，可能产生爆发中毒现象[3-5,9,22]。因此，目前《饲料卫生标准》中规定的黄曲霉毒素安全剂量其实并不安全[5-6,27]。进一步理清黄曲霉毒素的毒性作用机制，制定更科学、规范的黄曲霉毒素限量标准，探索科学有效的霉菌毒素预防和降解方法才是解决霉菌毒素污染这个世界性难题的根本思路[5-6,12-14,27]。在日常的生产行为规范中，弃除霉变饲料及原料，适时使用防霉和脱霉剂，筑起牢固的“防洪”堤坝，为饲料生产和食品安全保驾护航。

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Ecological and Health Risks of Aflatoxin in Laying Hens Industry

LI Cheng-cheng, FENG Yong-bing, WANG Wen-long, AN Li-long*，XU Ying-mei

(DepartmentofAnimalScience,GuangdongOceanUniversity,Zhanjiang,Guangdong524088,China)

Aflatoxin elicited public concerns with its widespread occurrence and great economic loss in animal feed and human food in the last decades. This paper stated the pollution of aflatoxin in feeds in laying hens industry and the induced loss in laying performance and egg quality, the remaining threats to food safety throughout food chain, and concludively the corresponding methods to eliminate the aflatoxin.

aflatoxin; feed; food safety; laying hens; egg quality; residues; food chain; poisoning

2014-08-28，

2014-10-13

广东省科技计划项目(2010B090400376)；广东省农业厅科技攻关项目(1009424)；国家级大学生创新创业训练计划CXXL2014046

李成成(1989-)，女，内蒙古呼伦贝尔人，硕士，主要从事动物营养与环境方向研究。E-mail: wangwenlong2012@yeah.net

*[通讯作者] 安立龙(1966-)，男，陕西渭南人，博士，硕士生导师。E-mail: anlilong@126.com

S811.6

A

1005-5228(2015)02-0087-04