吸附剂在净化霉菌毒素污染饲料进展

2018-01-18李琳辽宁省抚顺市动物疫病预防控制中心113006

中国畜禽种业 2018年7期

李琳（辽宁省抚顺市动物疫病预防控制中心 113006）

1 动物饲料中霉菌毒素污染的现状

尽管全世界都在努力控制霉菌污染，但霉菌毒素污染问题在发展中国家和发达国家都有报道。最常见的是呕吐毒素（DON）（65%）、伏马菌素（FB）（56%）和玉米赤霉烯酮（ZEN）（44%），其次是黄曲霉毒素（AF）（31%）和赭曲霉毒素（OTA）（27%）。多霉菌毒素污染是一个非常值得关注的话题。即使在筛选有限数量的分析物研究中也经常检测到霉菌毒素共同出现，这突出显示了真菌毒素减少策略的重要性，如添加多组分吸附剂以隔绝更广泛的霉菌毒素。

2 吸附剂的分类及作用

2.1 无机吸附剂

2.1.1 铝硅酸盐

铝硅酸盐是由最丰富的岩石形成的矿物质。基础的硅酸盐黏土矿物结构单元由二氧化硅四面体结合而成具有氧和羟基的铝八面体片。大多数关于使用吸附剂（AA）缓解霉菌病的研究都集中在铝硅酸盐的使用上。其有两个主要的亚类：层状硅酸盐和网硅酸盐。页硅酸盐包括膨润土、蒙脱土、蒙脱石、高岭石和伊利石。可以吸附表面或层间空间内的物质，该结构硅酸盐包括沸石。它们提供了一个大而特殊的结合表面，但也有尺寸，形状和电荷选择性，由此将其与分子筛进行比较。有研究表明，大部分与之结合只有有限的一组霉菌毒素，同时对其他菌种表现出很少结合或没有约束力。此外，黏土可吸附微量营养素，对矿物质的生物利用度有不利影响。此外，天然黏土必须考虑被二恶英和金属污染的风险。

2.1.2 水合钠硅酸铝钙（HSCAS）

HSCAS（钙蒙脱石黏土）通常在动物饲料中用作抗结块剂。HSCAS可以作为肠道吸收剂，其紧密并选择性地结合动物胃肠道中的AF降低其生物利用度和相关的毒性。有证据表明AF可能会反应在HSCAS颗粒多个位点上，尤其是层间区域，还有边缘和基底表面。HSCAS吸附AFB1表面的其他机制可能涉及AFB1与层间阳离子的螯合或相互作用（特别是Ca）或各种边缘位点金属。HSCAS对AF非常有效，但未能预防镰刀菌毒素。

2.1.3 膨润土（蒙脱土）

膨润土是层状硅酸盐黏土，具有可变的分层结晶微结构。经常被称为蒙脱石，因其是主要的矿物黏土。绿土主要包括蒙脱石。膨润土的吸附效果取决于蒙脱石的含量和可互换的阳离子。蒙脱石由八面体铝和六面体组成四面体硅与氧原子配位。大表面积和高阳离子蒙脱石族的交换容量使其能吸附有机物质通过阳离子和极性分子的渗透。膨润土已表现出对霉菌毒素很大的吸附效力，特别是AF。

2.1.4 其他矿物吸附剂

如硅藻土（一种矿物质通过积累和沉积而形成在湖泊和海洋环境中硅藻藻类壳化石）通常硅藻土作为抗结块剂在饲料中被使用。海泡石（一种复杂的硅酸镁）在过去几年中作为真菌毒素吸附剂被研究。海泡石在吸附AFs方面表现出良好的结果，但对其他霉菌毒素吸附效率有限。

2.2 有机吸附剂

面对黏土吸附剂对AF以外真菌毒素的吸附相对无效性。因此，天然有机吸附剂已被提出。无机和有机吸附剂的混合物可以更适应于多重饲料污染的情况。

2.2.1 酵母细胞壁（YCW）

酿酒酵母是食品中天然微生物群体的一部分，在发酵食品和饮料中用作发酵剂。YCW主要由蛋白质，脂质和多糖组成，其中葡聚糖和甘露聚糖是后者的两个主要成分。事实上，YCW表现出各种各样的真菌毒素吸附基因座及不同的结合机制（氢键，离子或疏水相互作用）。YCW表现出更大的吸附能力横跨更广泛的霉菌毒素，如ZEN，OTA和FBs。

2.2.2 乳酸菌（LAB）

LAB是一组革兰氏阳性、耐酸，通常不产生孢子。具有革兰氏阳性细菌共同的代谢和生理特征。这些细菌可以发酵碳水化合物，产生乳酸。一些LAB菌株（鼠李糖乳杆菌）表现出在小肠中结合某些化合物（例如AFB1和ZEN）的能力。

2.2.3 微粉化纤维和生物吸附剂

微粉化纤维可以从不同植物材料中获得，如谷类或禾谷类豆类（小麦，大麦，苜蓿，燕麦，豌豆壳）。主要由纤维素，半纤维素和木质素组成，有利肠吸收和增强粪便排泄，已被用作霉菌毒素吸附剂。特别是微粉化小麦纤维表现出对抗OTA吸附的有益效果。然而，与纤维素产品相比，纤维素产品的AFB1的结合能力较差，无机吸附剂的值较低。

2.2.4 活性炭（AC）

活性炭AC是一种非溶性粉末，由几种有机化合物的热解产生，接着是其化学或物理活化，旨在形成高度多孔的结构。AC是体外对不同霉菌毒素（包括DON）具有高亲和力的最有效的吸附剂，尽管如此，AC对一些霉菌毒素的体外功效在体内没有得到证实。通常AC的吸附性质取决于原材料，表面积和孔径分布。但AC是非特异性的，因此，在饲料中的浓度高于真菌毒素浓度时，营养物质也会被吸附。