霉菌毒素在养殖生产中的主要危害及预防措施
2016-01-29翁善钢
石 岩,翁善钢
(1.内蒙古赤峰市农牧科学研究院,内蒙赤峰 024031; 2.上海市外高桥出入境检验检疫局)
霉菌毒素在养殖生产中的主要危害及预防措施
石 岩1,翁善钢2
(1.内蒙古赤峰市农牧科学研究院,内蒙赤峰 024031; 2.上海市外高桥出入境检验检疫局)
养猪生产中接近70%的生产成本主要用于饲料,饲料成本主要受初级原材料价格的影响较大,特别是谷物和油料作物。
联合国粮农组织(FAO)曾预测,全球25%的粮食作物可能受到霉菌毒素的危害,如果用作畜禽饲料则可引起多种中毒病例。养猪生产中通常由于猪只采食了含有霉菌毒素污染的饲料而引发猪体多种临床和病理症状,危害养猪生产。
1 霉菌毒素的主要危害
霉菌毒素引起的中毒症状主要表现为食欲减退,甚至废食,影响生长、降低日增重,继而引起繁殖障碍和免疫抑制。危害养猪生产的常见霉菌毒素主要有黄曲霉素,赭曲霉毒素A,伏马菌,玉米赤霉烯酮和单端孢霉烯族毒素等。
黄曲霉毒素,赭曲霉毒素A和伏马菌素主要抑制免疫系统。玉米赤霉烯酮则可诱导雌激素作用,引起母猪早熟、过早发情,外阴水肿,乳腺组织增生。单端孢霉烯族毒素则可抑制免疫反应,减少骨髓中的血细胞生成,抑制DNA和蛋白质合成。
畜禽一旦摄入黄曲霉毒素后即可导致机体对沙门氏菌病的易感性,引起患猪持续腹泻、日增重和饲料转化效率降低。对母猪而言,饲料中的黄曲霉毒素B1(AFB1)在乳汁中以黄曲霉毒素M1(AFM1)出现。黄曲霉毒素的急性中毒则可引起患猪死亡率增加,长期摄入黄曲霉毒素污染饲料时则可引起患猪持续腹泻,外观体弱消瘦,黄疸,食欲下降和体重减轻等症状。
猪对赭曲霉毒素A(OTA)极为敏感。OTA能产生肾毒性、免疫毒性、繁殖和发育毒性。饲料中存在OTA被认为是引起猪自发性霉菌毒素中毒性肾病的最重要原因。有报道称每头公猪给予日剂量20 μg的OTA,对精子产生和精液质量有着明显的负面影响。
玉米赤霉烯酮(ZEN)能产生明显的雌激素作用,能影响到任何生长阶段的猪只,尤其对母猪更为严重。ZEN能够模拟雌激素作用,高浓度时,可引起生殖器和直肠脱垂,水肿和外阴红肿;干扰受孕、排卵、胚胎着床、胎儿发育和仔猪的易变性(引起弱仔和具有运动系统问题的仔猪),明显影响养猪生产效益。
饲料生产中,较为常见的单端孢霉烯族毒素主要是呕吐毒素(DON)和T-2毒素,对多种动物都具有较强的毒性作用,尤其对猪特别敏感。单端孢霉烯族毒素认为是蛋白质合成的潜在抑制剂。DON和T-2毒素能够改变猪的多巴胺,色氨酸,五羟色胺和五羟色胺的代谢产物水平。如果在猪饲料中含有1 mg/kg DON,就可影响食欲和抑制免疫系统功能;如果含有10 mg/kg DON,患猪就会完全丧失食欲并出现呕吐现象。
据试验,攻毒剂量很低的T-2毒素就可引起畜禽食欲降低,采食量减少和免疫反应受阻碍等。免疫系统功能降低则可引发多种疫病,导致养猪生产效益明显受损。
2 霉菌毒素的危害预防
目前,防控霉菌毒素危害的最常用方法,就是在日粮中适量添加霉菌毒素吸附剂。常用的霉菌毒素吸附剂主要有膨润土-蒙脱石,硅藻土和酵母细胞壁等。
2.1 膨润土 膨润土是来源于火山灰的一种常见粘土材料,主要含有蒙脱石。 蒙脱石粘土是一种水合钠钙铝羟基硅酸镁。其薄层3D结构能够吸附外表的有机物质,内部位点能够通过互换阳离子的相互作用或取代;吸收并不取决于pH和温度。可使黄曲霉毒素被包围在硅酸盐的三维结构中。
膨润土能够吸附AFB1和T2毒素,但并不能吸附ZEN和瓜萎镰菌醇。蒙脱石能够破坏AFB1和AFB2在肠肝循环中的吸收和排泄,使通过排泄消除危害更为迅速。
2.2 硅藻土 硅藻土天然存在于硅酸沉积岩中,由硅藻(一种硬壳水藻)化石组成,具有在体外吸附黄曲霉毒素、杂色曲霉素、T-2毒素、ZEN和赭曲霉素等作用。
硅藻土的化学成分为氧化硅、氧化铝和氧化铁。污染饲料中适量添加则可明显减轻由OTA引起的危害影响。
2.3 酵母细胞 酵母细胞的主要结构是多聚糖,主要是葡聚糖和甘露糖,还有部分壳质。细胞壁的含量是各异的蛋白质、脂质和无机磷酸盐,其结构具有高度变化性,因酵母菌菌株的不同而异。
β-D-葡聚糖是同吸附ZEN有关的酵母成分。β-(1,3)-D-葡聚糖和β-(1,6)-D-葡聚糖的网状结构在霉菌毒素的有效吸附中起着重要作用。 ZEN分子的几何对称性和β-D-葡聚糖螺旋内的开放性位点支持两个分子之间的亲密联系,结果是ZEN分子被完全覆盖于β-D-葡聚糖结构的内部。 AFB1的几何结构使其能容易进入β-D-葡聚糖螺旋结构的开放性结构。较小的棒曲霉毒素(PAT)也能使其深深穿透β-(1,3)-D-葡聚糖螺旋。DON通过至少两个羟基键,能够同β-D-葡聚糖分子相互作用。
3 影响霉菌毒素吸附的主要因素
霉菌毒素由于具有黄曲霉毒素样、脱氧雪腐镰刀菌烯醇样或玉米赤酶烯酮样结构,所有的黄曲霉毒素、桔霉素、T-2毒素、雀裨麦角生物碱 、根霉菌胺和黏液霉素都有可能结合β-D-葡聚糖。结合物和毒素分子几何结构的相似性以及β-D-葡聚糖单一螺旋内的糖单位与霉菌毒素之间相互静电和疏水作用的存在认为是影响吸附效率的重要因素。
酵母细胞壁的粘性物质具有吸附多种霉菌毒素的潜能,酯化葡甘聚糖聚合物能够单独或同时结合黄曲霉毒素、赭曲霉素和T-2毒素。
因此,在实际生产中采用多种霉菌毒素吸附剂组合的产品能够积极应对黄曲霉毒素,单端孢霉烯族毒素(呕吐毒素和T-2毒素),玉米赤酶烯酮,赭曲霉素以及其他具有上述类似结构的毒素。
2016-08-10
S859.8
B
1005-7307(2016)06-0032-002