猪饲料中霉菌毒素的危害及防控方法分析

刘伯承，邱美珍，王 慧，杨 俊，杜丽飞，彭苗苗

（1.湖南省畜牧兽医研究所，长沙 410131；2.湖南鑫广安农牧股份有限公司，长沙 410129；3.湖南省兽药工程技术研究中心，长沙 410000）

近年来，食品和饲料原料受霉菌毒素污染严重，据联合国粮农组织（FAO）估计，全球每年有25%的谷物不同程度地受到霉菌毒素的污染[1]。霉菌毒素是霉菌在基质物上生长的过程中产生的次级代谢物，是一种低分子有机化合物。目前已经发现的毒素有300多种，产毒毒菌150多种。我国地处亚热带地区，湿度较高，在谷物玉米生长收割、饲料加工、原料运输、储存等过程中很容易被霉菌毒素污染。

猪饲料中危害较大的霉菌毒素有黄曲霉毒素（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、呕吐霉毒素（DON）、T-2毒素、赭曲霉毒素（OTA）、烟曲霉毒素（FB1）。每种毒素的污染程度并不完全一致，百奥明（中国）在2016年5月、8月玉米普查的数据中发现，与2015年同期相比，玉米中DON、ZEN含量增加，AFB1含量相对稳定，而且数值不高。季海霞等对2015年1～7月份全国各地458份饲料样品检测发现，ZEN检出率达100%，DON达99.78%，AFB1相对较低，DON最高值4 402.69 Mbb·kg-1，ZEN最高值为1 518.18 Mbb·kg-1[2]。龚阿琼等研究表明，2016年我国饲料和饲料原料中AFB1污染逐渐下降，DON、ZEN的污染呈上升趋势，表明目前DON、ZEN在饲料中的污染不容忽视[3]。本文就霉菌毒素的特征，对猪的危害以及防控方法等方面作以综述。

1 猪饲料中霉菌毒素特性与危害

1.1 黄曲霉毒素

1.1.1 黄曲霉毒素特性

黄曲霉素（AF）是黄曲霉菌和寄生曲霉菌分泌产生的次级代谢物，是霉菌毒素中毒力最强危害最大的一种，已知AF有20多种，饲料中比较常见的是B1、B2、G1和G2，其中以B1毒力最强，AF极易溶于中等极性溶剂，难溶于水，熔点约为269℃。AF属储存类毒素即在储存过程中生长繁殖进而污染饲料原料和全价配合饲料，其在饲料中的污染程度主要受空气湿度、饲料含水量和环境中温度的影响，AF在湿度80%～85%，谷物或饲料中水分活度＞0.7，温度24～35℃条件下最适宜繁殖生长。AF具有高致癌和畸变特性，AFB1的强致癌性是因被单氧酶活化形成具有高致癌活性AFB1-8,9-环氧化物，阻碍肝脏中蛋白质的合成，并进一步生成致癌物质，已被世界卫生组织（WHO）认定为ⅠA级危险物。AFB1目前得到有效控制，张丞等研究表明，2009年AFB1的阳性检出率为13.3%，较2008年检测结果（29.3%）有所降低，AFB1为7 μg·kg-1，稍低于2008年数值（10 μg·kg-1），低于国家规定的20 μg·kg-1的饲料卫生标准[4]。

1.1.2 对猪的危害

猪是AFB1最敏感的动物之一，主要损害肝脏和影响肠道功能，AFB1通过影响脂类、碳水化合物、蛋白质和核酸的代谢达到对酶系统、膜、器官的损害。饲料中长期含有低浓度的AFB1也能引起猪生长缓慢、饲料利用率降低，抑制免疫功能，影响母猪的繁殖性能，增加易感细菌性疾病。史莹华等研究表明，AFB1（0.1mg·kg-1）极显著降低猪日增重（12.90%）和饲料转化率（7.54%）（P＜0.01）[5]。刘春凌等研究表明，母猪采食含AFB1（0.1 mg·kg-1）的饲粮后，可引发子宫内膜炎和乳腺水肿，体内残留的AFB1又可通过乳汁进入仔猪体内，最终导致仔猪的成活率下降，死亡率增加[6]。我国《饲料卫生标准》对生长肥育猪、种猪配合饲料及浓缩饲料限量≤20 μg·kg-1。AFB1中毒一般根据摄入的时间和浓度不同，临床症状有厌食、精神沉郁、黄疸、出血，小猪表现腹泻，母猪乳腺快速退化等。另外AFB1能通过胎盘影响胎儿组织器官的发育。AFB1通过降低蛋白的合成，阻碍血清中补体、干扰素的形成以及抑制T淋巴细胞免疫，从而导致动物对疾病的易感性增强。此外，AFB1能降低猪的特异免疫应答，干扰疫苗接种。Cysewski等发现AFB1能影响猪接种猪丹毒疫苗后的免疫力[7]。另外AFB1中毒会引发多种细菌败血病，如沙门氏菌、巴氏杆菌和丹毒丝菌等。

1.2 玉米赤霉烯酮

1.2.1 玉米赤霉烯酮特性

ZEN主要对田间生长期间的玉米、小麦等谷物污染严重，是一种主要由禾谷镰刀菌产生的2，4-二羟基苯甲酸内酯类化合物。纯ZEN毒素为白色晶体，不溶于水、二硫化碳、四氯化碳，溶于碱性溶液、乙醚苯及甲醇、乙醇等。ZEN很耐热，稳定性强，在高温的条件下不容易被降低，在谷物上的适宜繁殖温度为16～24℃，相对湿度为85%，当环境温度从8℃升高至24℃并且湿度较高时会大量产生。

1.2.2 对猪的危害

ZEN广泛存在谷物饲料中，我国《饲料卫生标准》对饲料及饲料原料中ZEN限量是≤500 μg·kg-1。ZEN类似雌激素作用，主要危害是影响猪的生殖功能，ZEN可以竞争性地与雌激素受体结合，使雌激素反应元件激活，造成受体二聚化，进而引发一系列拟雌激素效应，致使猪体内生殖激素发生紊乱，最终使猪生殖系统受到破坏。据研究猪摄入ZEN浓度为0.1 mg·kg-1的饲料就会表现临床症状，母猪发生ZEN中毒后表现出“雌激素综合征”[8]。后备母猪ZEN中毒后最大危害是不孕、假发情、流产、仔猪出生重及数量下降，小猪出现“八子腿”和腹泻，外阴道炎是ZEN中毒的主要临床症状[9]。种公猪中毒后主要表现是睾丸萎缩，性欲下降，精液品质下降，乳腺出现不同程度的增大。ZEN对猪的免疫抑制机能的损害目前报道较少，有待进一步研究。

1.3 呕吐毒素

1.3.1 呕吐毒素特性

DON是由禾谷镰刀菌产生的脱氧雪腐镰刀菌烯醇，是单端孢霉烯族毒素B类中主要成员。DON是污染小麦、玉米、大麦等谷类作物籽粒的重要毒素，是一种无色针状结晶，其易溶于水、甲醇、乙醇、乙腈、丙酮和乙酸乙酯，不溶于正己烷、丁醇、石油醚。其熔点为151～152℃，具有较强的热抵抗力，加热＞110℃才被破坏，121℃高压加热25 min仅少量破坏，低温高湿是DON生长和产毒的条件[10]。

1.3.2 对猪的危害

猪对DON非常敏感，公猪要比母猪更敏感，中毒后会出现呕吐、拒食、伴有肠炎和腹泻等临床症状，生长育肥猪摄入DON浓度14 mg·kg-1的日粮10～20 min后，会出现呕吐、焦虑和磨牙症状[11]。我国饲料卫生标准规定猪、犊牛、泌乳期动物配合饲料中限量≤1 mg·kg-1。DON对猪的采食量和生长速度影响较大，李艳芝等研究表明，DON含量为0～14 mg·kg-1中，饲粮中每增加DON 1 mg·kg-1，生长肥育猪的采食量即减少6%，在DON＞10 mg·kg-1时即完全拒食[12]。DON有较强的免疫抑制作用，主要作用机理是抑制蛋白质的合成，影响快速生长组织和免疫器官，增加传染病的易感性。

1.4 T-2毒素

1.4.1 T-2毒素特性

T-2毒素属单端孢霉烯族毒素A类，是A类中最强的一种毒素，主要由拟枝镰孢菌和梨孢镰孢菌所产生，在基质物上最适宜产毒温度5～7℃，湿度60%～80%。T-2纯品为白色针状结晶物，熔点约为151℃，不易挥发，不溶于水和石油醚，在丙酮、醋酸盐、氯仿、甲醇、乙醇、丙二醇中溶解度很高。该毒素性质稳定，耐热和抗紫外线很强，生产和加工过程中高压灭菌很难灭活。王敏辉等研究表明，T-2毒素在200～210℃时灭菌30～40 min或者在次氯酸钠-氢氧化钠溶液中浸泡4 h才可以灭活[13]。

1.4.2 对猪的危害

T-2主要作用于细胞分裂旺盛的组织器官，其可抑制蛋白质和DNA的合成，造成骨髓、胸腺、肝、脾、淋巴结、胃肠黏膜等损伤，猪在摄入该毒素后主要破坏肠道黏膜，影响肠道消化功能。有研究表明，猪的安全计量≤0.5 mg·kg-1，我国规定T-2毒素在猪配合饲料中的限量为1 mg·kg-1。猪中毒主要临床表现为口腔与肠道黏膜溃疡和坏死，引起呕吐、腹泻，能使血管壁通透性增强，血管扩张，引起全身各器官出血，严重降低饲料利用率和生产性能。T-2毒素具有亲脂性，能降低肠道黏膜吸收能力，影响脂溶性VA、VD、VE、VK的吸收。Makowska等研究表明，T-2毒素在胃肠道的两段肠神经丛中均可导致胃肠神经细胞和神经纤维的百分比增加，低剂量的T-2毒素也会对生物体产生影响[14]。T-2可以抑制白细胞和补体C3的产生，减少抗体和免疫球蛋白，从而影响机体免疫功能，能通过胎盘影响胎儿组织器官的发育和成熟，还可激活内分泌系统，间接地抑制免疫功能[15]。

1.5 赭曲霉毒素

1.5.1 赭曲霉毒素特性

赭曲霉毒素（OTA）是由多种曲霉和青霉菌产生的一类二级代谢产物，赭曲霉毒素有很多种，其中以赭曲霉毒素A毒性最强，分布最广，被国际癌症研究机构分类为2b级潜在的人类致癌物质。OTA是无色结晶粉末状化合物，微溶于水，易溶于有机溶剂，耐热、稳定，在加工过程中不易破坏，发酵对OTA有明显的降解作用。

1.5.2 对猪的危害

OTA毒性较大，其作用机理是抑制蛋白质的合成，减少RNA合成和DNA结合物的形成，主要危害猪的肾脏功能，造成肾周水肿、僵硬，临床上常常出现饮水量增加、尿频，导致猪生长迟缓和饲料利用率降低[15]。此外，还可引起猪只的肝脏受损、导致神经中毒、胃溃疡等。另外OTA对公猪精液品质有一定影响。OTA能抑制B、T淋巴细胞介导的免疫反应，能减少IgG、IgA和IgM等免疫球蛋白，造成猪尤其是青年猪免疫抑制，增强对疫病的易感性。研究表明，低剂量OTA能增加猪感染圆环病毒的风险[16]。Muller等研究表明，饲料中OTA浓度达20～50 mg·kg-1时可减少猪的白细胞和淋巴细胞数量，且升高嗜中性粒细胞总数，减弱嗜中性粒细胞吞噬作用[17]。我国对OTA在配合饲料中的限量为≤100 μg·kg-1。

1.6 烟曲霉毒素

1.6.1 烟曲霉毒素特性

FB1又称伏马毒素（FB），是由轮枝镰刀菌、串珠镰刀菌和层生镰刀菌等所产生的次级代谢产物。目前已知的衍生物有7种，其中FB1广泛污染饲料及饲料原料，约占FB总量的70%，最适宜产生的温度是15～25℃[18]。FB1特别耐高温，稳定性强，在饲料加工过程中损失很少，易溶于水和甲醇等，不溶于氯仿和己烷等有机溶剂。

1.6.2 对猪的危害

FB1中毒的主要临床表现为肺水肿、肝中毒和免疫抑制作用。研究表明，在日粮中添加FB140 mg·kg-1能增加仔猪肺质量，进而导致肺出现水肿[19]。饲料中FB1一般限量标准≤10 mg·kg-1，另外FB1还可以抑制脂肪合成的功能，破坏各器脏的脂肪分布。FB1对猪的生产性能影响主要是降低生长速度和饲料利用率。于新友等研究表明，FB11 mg·kg-1会降低猪生长速率8%，10 mg·kg-1的FB1则可降低11%[11]。猪中毒后典型症状是肺水肿，时间过长进而引起肝脏受损，怀孕母猪中毒后表现流产、死胎。FB1可损害免疫系统，造成免疫抑制，影响疫苗抗体水平，造成免疫失败。

2 霉菌毒素的防控方法

猪对霉菌毒素非常敏感，微浓度含量的霉菌毒素能给猪带来亚健康，增强疾病易感性。其主要降低肥猪生长速度和母猪繁殖生产效益。霉菌毒素对猪产生的毒害作用因毒素含毒量、喂饲时间、品种、年龄及其他霉菌毒素是否并存表现程度不同。控制霉菌毒素污染应该主要做好防霉与脱毒两方面。

2.1 防霉

为防霉应该定期对采购的饲料原料做霉菌毒素检测，确定霉菌毒素的污染程度和种类以便更好地选择脱毒剂；定期做好饲料原料的水分含量检测，一般要求＜13%，并对饲料生产前的原料和生产后成品料做采样检测；饲料加工过程中控制好水分、蒸汽温度，及时清理料仓和管道中的结块，确保饲料原料及成品料储存车间要通风、干燥，做好湿度检查管理；根据季节及储存时间在饲料生产加工中加入防霉剂，如丙酸、丙酸盐、双乙酸钠、苯甲酸、山梨醇等可抑制霉菌毒素。

2.2 脱毒

目前，霉菌毒的脱毒方法主要分为以下4类：物理脱毒法、化学脱毒法、生物脱毒法、吸附法。

2.2.1 物理脱毒法

生产实践中经常采用的方法有挑除法、水洗法、暴晒法、热处理、紫外线脱毒等物理方法。此方法对适合小批量饲料及饲料原料进行处理，但具有局限性，如去毒不彻底、保存时间短和容易再污染。

2.2.2 化学脱毒法

主要有石灰水浸泡法、氨水去毒法、蒸煮法、氧化法、浸提法。化学脱毒处理对饲料中营养品质和适口性有一定的影响[20]。化学脱毒法中氨的效果最显著，在玉米生产工业中应用广泛。乔霞等研究表明，化学降解的主要缺点是仅对黄曲霉毒素作用较显著，对其他霉菌毒素的作用较差，此外，化学脱毒法会有残留的化学物质且不能有效和经济地去除，易对人和动物带来不利的影响[21]。

2.2.3 生物脱毒法

微生物降解脱毒法主要运用微生物菌体本身对霉菌毒素的吸附作用和微生物在发酵过程中产生的特异性酶对毒素降解[22]。目前研究较多的有乳酸菌、酶、植物提取物等，研究表明，其可对黄曲霉毒素饲料起到有较好的解毒效果。马学会研究表明，酵母寡糖类和酵母类为主要成分的霉菌毒素吸附剂对AFB1无降解效果，而且对ZEN、DON、OTA和FB1在24 h达到各自最佳效果[23]。微生物脱毒法对动物和人类安全、健康，是近几年研究的热点，但此方法工艺复杂，生产成本高，还需要解决大批量生产和降低成本问题。

2.2.4 吸附法

吸附降解剂是利用离子交换的原理吸附霉菌毒素从而达到降解毒素的作用。采用吸附剂吸附简单方便、成本低，是目前应用最广的一种方法，常用的吸附剂有活性炭、沸石、黏土、硅铝酸盐、有机类等。活性炭和膨润土对黄曲霉毒素有较好的吸附效果，研究表明，葡甘露聚糖、酯化葡甘露聚糖对ZEN、DON有较好的吸附效果[24]。常顺华等研究表明，饲料添加酯化葡甘露聚糖霉菌毒素降解剂0.2%可提高仔猪日增重，降低料重比，减轻霉菌毒素对仔猪的过氧化损伤[25]。大部分研究认为，吸附剂吸附作用具有不可选择性，也有研究认为吸附剂能吸附霉菌毒素也能吸附饲料中的氨基酸（主要是赖氨酸）、维生素、矿物质等，对饲料的营养破坏影响较大[11]。

3 小结

由于近几年来饲料原料世界贸易性加大，同时全价配合饲料中多种原料的应用，霉菌毒素的污染率和主要种类出现了新的变化趋势。目前霉菌毒素影响畜禽健康的研究较多，但是大部分是一种较高浓度的毒素对动物机体的影响，而饲料中一般有两种或两种以上的毒素并存共生，其存在有协同、加性、增效、颉颃等效应，因此在做好霉菌毒素检测调查的基础上，应该针对两种或以上的微浓度霉菌毒素摄入对动物机体生产性能影响进行研究[26]。此外，霉菌毒素的吸收主要在肠道，因此研究霉菌毒素对畜禽肠道形态、肠道微生物菌群以及相关基因表达的影响，探讨霉菌毒素在畜禽肠道的毒性作用机理是十分必要的。

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