霉菌毒素调查:共存依旧是一个问题
2018-05-14潘余乐
潘余乐
霉菌毒素仍然是畜牧生产中的一个问题。特别是在亚洲,2016年的调查结果显示这个地区的风险水平从未这样高过,这一结论是从百奥明公司最新的霉菌毒素调查数据中推断而出的。《家禽世界》(Poultry World)的姐妹期刊《饲料世界》(All About Feed)对这些数据进行了深入的分析了解。
中图分类号:S8-1 文献标志码:C 文章编号:1001-0769(2018)03-0055-04
饲料中的霉菌毒素会导致动物生产性能低下、健康和生殖问题以及较高的医疗成本。尽管事实上有可以防止霉菌毒素形成或消除动物摄入霉菌毒素后所产生不良影响的解决方法,但霉菌毒素在世界各个地区的流行仍然是一个问题。这是由很多因素造成的,气候变化是其中之一。来自美国密歇根州立大学的Felicia Wu表示,未来十年内气候的变化模式(例如降水增多)将会影响谷物中霉菌毒素的污染水平,最终会导致谷物种植者和饲料加工厂的损失。例如,额外的支出包括与在谷仓、操作员和加工水平上的检测有关的费用;同时,还包括在某些国家对超高霉菌毒素污染水平的谷物保险成本的增加。损失将会上升,因为很大一部分食物和饲料因为霉菌毒素污染水平过高而被丢弃。对于养殖场主来说,损失的增加在于因动物生产水平下降和危及工作人员的健康而导致的经济损失。例如,肉鸡摄入受到赭曲霉毒素A (Ochratoxin A,OTA)污染的饲料而使其生产力受到消极影响,如增重减慢和肾脏发生问题。脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON)和伏马菌素(Fumonisins,FUM)对肉鸡的肠道完整性产生不良的影响:它们会降低疫苗的功效,使动物更容易感染病原体。
1 世界范围内的流行性
动物营养公司百奥明因其每年对霉菌毒素进行的综合调查研究而闻名于世,该项研究也是针对霉菌毒素流行情况进行的规模最大和时间最长的研究计划。百奥明公司每年会检测数千个样本以便了解对动物影响最大的霉菌毒素流行情况。这些大型数据集对霉菌毒素在全球各地的流行情况给出了一个可靠且全面的回顾,这能够帮助动物营养师、农场主和商品交易公司定制更好的策略以提高畜禽的生产性能,同时可节约支出。2016年,霉菌毒素综合调查研究达到了一个前所未有的规模。去年,百奥明公司对来自81个国家的16 511个样本进行了99 066项分析。这个规模远超2015年对75个国家的8 271个样本进行的49 626项分析(远多于2014年的26 200项分析)。这些分析数据只是对六个主要霉菌毒素族进行检测后获得的研究数据。该项研究还包括在单个分析步骤中利用最先进的液相色谱-光谱法/质谱分析法(LC-MS/MS),对1 378个样本中超过380种霉菌毒素及其代谢物进行的多种霉菌毒素分析——380?光谱法。
今年,该项研究根据样本中至少一种霉菌毒素的检测含量高于临界水平的阳性百分率显示了风险水平。大部分敏感物种的风险临界水平为:黄曲霉毒素(Aflatoxins,Afla) 2 μm/kg,玉米烯酮(Zearalenone,ZEN) 50 μm/kg,脱氧雪腐镰刀菌烯醇(Deoxynivalenol,DON) 150 μm/kg,T-2毒素 50 μm/kg,伏马菌素(Fumonisins,FUM) 500 μm/kg,赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA) 10 μm/kg。例如,在亚洲,2016年霉菌毒素风险水平最高地区的风险值为80%。
这意味着10个样本中有8个样本至少有一種霉菌毒素的污染水平超过了临界水平。这是自百奥明公司开始调查研究之后在亚洲检测到的最高风险水平。表1列出了2016年世界所有地区的霉菌毒素风险水平。“对于该行业的一个生产者来说,较高的风险水平意味着遭遇可能会影响动物健康或生产性能的霉菌毒素的概率的确很高。根据最新的调查结果,畜禽养殖者应该保持警惕,严密监测饲料和饲料原料中的霉菌毒素污染水平。”百奥明公司霉菌毒素风险管理产品经理Timothy Jenkins博士说。
2 共存依旧是一个问题
多种霉菌毒素的同时存在被称作为共存。通常情况下霉菌毒素从不单独出现,大量样本被多种霉菌毒素污染,因为配合饲料是一种由许多生的原料组成的混合物,每一种原料都有其自己的霉菌毒素污染模式。霉菌毒素的共存不仅会影响霉菌毒素的产量,而且还会影响受污饲料的毒性。现在的挑战是在一个样本中处理这些不同的霉菌毒素,每一种霉菌毒素都有自己的作用模式。在百奥明公司的霉菌毒素调查样本中,共存的霉菌毒素至少要检测三种不同的霉菌毒素。所得到的数据显示,至少三分之二(66%)的样本含有两种或更多种霉菌毒素。在2015年,84%的样本含有至少一种霉菌毒素,超过50%的样本含有多种霉菌毒素。饲料受到多种霉菌毒素的同时污染带来了更多的问题,例如,某些组合的霉菌毒素被认为会产生协同效应,即能够增强对动物的有害影响。“DON和ZEN的混合物是一对已知有协同作用的霉菌毒素搭档,对动物肠道完整性的破坏强于DON单独存在时,同时可降低动物生产性能,使动物对病原体的感染更加敏感,”Jenkins博士解释道,“同样,ZEN对于生殖系统的影响在有DON的存在时会更加强烈。”
3 地区趋势
一个与去年同期相比的霉菌毒素流行数据显示了每个地区的一系列关键趋势。和之前几年一样,DON和FUM再一次成为霉菌毒素污染中的主要霉菌毒素。
3.1 北美地区
调查发现,伏马菌素污染率在2016年北美玉米收获期上升。尽管DON仍保持是现今最为流行的霉菌毒素(58%的样本含有这种霉菌毒素),同时DON的流行率因植物吐丝(开花)期前后的降雨而提高,但夏季更高的气温可能才是导致FUM流行率上升的原因。被FUM污染的样本比例从2015年的39%年同比缓慢上升到2016年的46%,但是集中研究新收获的玉米时发现,2016年霉菌毒素的流行率为66%(阳性样本的平均污染水平为3 564 μg/mg),而2015年为51%(阳性样本的平均污染水平为1 155 μg/mg)。2016年霉菌毒素的总体风险水平为66%,低于2015年的57%,但高于2014年的68%。
3.2 欧洲
在欧洲的很多地区,脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染水平在谷物收获期上升。在大多数欧洲地区,开花期前后的气候潮湿,这有利于小麦赤霉病的发生。这种疾病会产生ZEN和DON。2016年,受ZEN污染的样本数量有轻微减少(从2015年的64%减少到2016年的48%)。同样,受DON污染的样本数量也减少了(从2015年的77%下降到2016年的70%)。这是整个欧洲霉菌毒素风险水平从65%下降到58%的原因。然后,风险水平相较于上个季度还是上升了(和最近的玉米收获有关),从65%上升到66%。
3.3 亚洲
亚洲的霉菌毒素风险总体提高,北亚和东南亚的风险上升(表2)。霉菌毒素风险分布非常有地区特征,因为黄曲霉毒素在南亚具有高流行率(88%的样本),同时DON在东亚的流行率特高(92%的样本)。
3.4 中东
由于DON和FUM流行率的下降,中东的霉菌毒素风险从50%降低到41%。然而,根据用于霉菌毒素检测的样本测定结果,所有6种主要的霉菌毒素平均风险水平上升。
3.5 大洋洲
大洋洲每年的霉菌毒素风险水平从2015年的28%下降到2016年的16%。在澳大利亚和新西兰的很多地区,气候条件导致生长季节更多的牧草和谷物受到霉菌毒素的污染。
3.6 非洲
黄曲霉毒素是非洲的一个巨大风险隐患。非洲(不包括南非)地区受黄曲霉毒素污染的样本比例从2015年的21%上升到2016年的29%(表3)。但是,相较于2015年,今年其他霉菌毒素的污染率降低。在南非,相较于其他大陆,黄曲霉毒素的污染率保持着非常低的水平(17%)。然而,南非的霉菌毒素风险水平能够和其他非洲地区相提并论。根据2016年的季度检测数据,我们可以看到非洲(不包括南非)的霉菌毒素风险水平处在最高的Q3和Q4。
3.7 南美洲
南美洲的霉菌毒素风险水平从2015年的37%大幅度提升到了60%。这很大程度上与大量的不合时宜的降水有关。在这个地区,2016年采集的样本更多地检测出了ZEN、DON和T-2,参见表4。
4 主要经验教训
Jenkins博士说:“我们的经验告诉我们霉菌毒素是一个一直存在的威胁,但是这种类型的威胁一直在变化。我们在霉菌毒素流行上看到了随气候和天气模式的变化而出现的地区性、季节性和年度的差异。总的来说,相较于其他谷物,一些谷物更易于受霉菌毒素的污染,但这种情况会有一定的波动,正如我们今年在欧洲的谷物或巴西一些地区的大豆上所看到的情景一样。面对这种多样化的霉菌毒素威胁,生产者应该充分利用已经证明可以降低霉菌毒素风险水平的广谱产品。”
原题名:Mycotoxin survey: Co-occurrence still an issue(英文)
原作者:Emmy Koeleman(《飼料世界》和《奶牛世界》编辑)