蛋鸡饲料黄曲霉毒素风险控制的研究进展

许艺兰， 袁梦婷， 宾石玉 ， 谢炎东， 周清玲， 李志双

（1.广西师范大学可持续发展创新研究院，广西桂林541006；2.广西师范大学生命科学学院，广西桂林541006；3.桂林精成生物科技有限公司，广西桂林541001）

1 黄曲霉毒素的毒性、产生及代谢

1.1 黄曲霉毒素的毒性 黄曲霉毒素（AFT）在土壤、谷物、油料作物和饲料中广泛存在，主要是由黄 曲 霉 （Aspergillus flavus） 和 寄 生 曲 霉 （Aspergillus parasiticus）等产毒真菌产生的次级代谢产物（Machida 等，2005），它的基本结构含有一个氧杂萘邻酮（香豆素）和一个双呋喃环，是二氢呋喃氧杂萘邻酮的衍生物，其纯品为无色结晶体，现已分离出的黄曲霉毒素有20 多种，其中黄曲霉毒素AFB1、AFB2、AFG1和AFG2为天然产生，毒性最强，且在农作物和饲料中污染最为常见。AFT 的理化性质十分稳定， 耐高温， 其分解温度为200 ～300 ℃，紫外线能够使AFB1、AFB2发蓝色荧光，使AFG1、AFG2发绿色荧光，并对低浓度的AFT 具有一定的破坏作用（王赞等，2018）。AFT 对人类和动物具有极强的致癌、致畸形和致突变作用。世界卫生组织（WHO）在1993 年将AFT 认定为Ⅰ类致癌物质，其中以AFB1的毒性最大，将AFB1作为饲料AFT 污染的检测指标 （李成成等，2015）。 AFT主要损害动物的肝脏组织，可导致肝细胞坏死、肝出血和胆管上皮增生等病变，高剂量的AFT 可以引发急性中毒直接导致死亡， 蛋鸡长期采食低剂量AFT 会导致慢性中毒，早期主要表现为采食量减少、产蛋量和产蛋效率下降、蛋品质及种蛋的孵化率降低，后期将出现卵巢和输卵管萎缩、黄疸、肝肾肿大、贫血、抑制免疫系统等，并能在鸡的肝脏、肾脏、肌肉和蛋等组织蓄积，严重危害动物健康以及人类的食品安全（马向程，2019；曹金元等，2018；熊江林等，2017）。

1.2 黄曲霉毒素的产生 AFT 的产生主要与产毒菌株、营养基质和环境条件三个因素有关。曲霉属真菌如黄曲霉、寄生曲霉、特异曲霉、假溜曲霉、赭曲霉均可产生AFT， 其中在自然界中分布较广的黄曲霉和寄生曲霉是主要的产AFT 菌株（熊江林等，2015）。不同的菌株产毒能力存在明显差异，据Chang 等（2007）的研究显示，经分离的寄生曲霉菌株中有3% ～6% 不产生AFT，而不同地域的黄曲霉，不产生AFT 的菌株为0% ～80%。畜禽饲料原料的水分、碳水化合物、蛋白质、维生素等营养基质会在很大程度上影响产AFT 菌株的生长繁殖和产毒量。研究发现，水分含量130 ～250 g/kg可维持产AFT 菌株增殖，这是饲料原料水分含量在13% 以上容易遭受AFT 污染的原因（Saegerman等，2012）。 这也是谷物和油料作物等饲料原料容易发生AFT 污染的重要原因。 葡萄糖、 果糖、蔗糖、 麦芽糖以及脂质底物可促进AFT 的产生，而乳糖、山梨糖及蛋白胨可以产生抑制作用（罗自生等，2015）。至于蛋白质等氮源，现已发现还原态氮有利于AFT 的产生，而氧化态氮（如硝酸盐）则可有效阻止AFT 的产生，色氨酸能够抑制AFT 的产生（Wilkinson 等，2007）。 影响AFT 产生的环境因素主要是温度、湿度和pH。 在温度25 ～30 ℃、相对湿度80% ～90%、pH 3.4 ～5.5 的环境条件，适合黄曲霉和寄生曲霉的生长繁殖。 这是南方地区的饲料原料AFT 污染普遍比北方地区高的原因，在每年的4 ～9 月份，南方地区气温都在20 ℃以上，平均相对湿度在80%以上，在这种高温高湿的条件下，AFT 菌株繁殖较快， 饲料霉变大多发生在这期间。

1.3 黄曲霉毒素在蛋鸡体内的代谢 饲料中的AFT 为脂溶性低分子化合物， 主要作用的器官是动物肝脏，其中以禽类和哺乳动物最为敏感。 AFT进入蛋鸡体内后绝大部分被完全吸收， 吸收进入血液的AFT 随血液循环进入肝脏， 在蛋鸡体内经细胞内质网微粒体细胞色素P450 作用发生脱甲基、羟化及环氧化反应，生成主要代谢产物AFM1、AFP1、AFQ1和黄曲霉毒素醇，前三者无活性，可从尿液排出体外， 而后者可再次被氧化生成AFB1。蛋鸡肝脏中的微粒体细胞色素P450 还可以将AFT 代谢成高活性的毒性产物——AFB1- 8，9-环氧化合物（AFBO），其中一部分AFBO 与核酸及核蛋白共价结合， 诱发基因突变以及肝脂质过度积聚，进而导致肝肿瘤（Rawa 等，2010）、肝脏功能紊乱、脂类代谢障碍，抑制胆固醇和磷脂的合成，抑制蛋白质合成酶的活性， 造成蛋鸡不能正常合成免疫蛋白， 引起机体免疫功能受损， 免疫力下降（李成成等，2015）。 另一部分AFBO 与血浆白蛋白结合，促进AFT 的运输（Tessari 等，2010），并通过血液循环蓄积在蛋鸡的肌肉、蛋和脏器中，严重影响蛋鸡的健康、生产性能和产品安全，并通过食物链的传递危害人体健康。

2 蛋鸡饲料黄曲霉毒素的污染现状

2.1 蛋鸡饲料中黄曲霉毒素的限量 饲料原料AFT 污染的途径有两种： 一是原料在生长过程中受到虫害侵袭时， 土壤中的产AFT 菌株直接寄生于植物上；二是原料在加工、储存或运输期间管理不当，为AFT 的产生创造了有利环境条件。 当饲料中的AFT 含量达到一定量时，蛋鸡的产蛋量、产蛋效率和蛋品质指标下降。 由于AFT 毒性大、化学性质稳定，一旦在饲料原料中形成就会持续污染饲料和动物产品（如肉、蛋），给动物生产和食品安全带来巨大的危害。 因此，许多国家都制定了蛋鸡饲料中AFT 的限量标准（熊江林等，2017），详见表1。

表1 蛋鸡饲料中AFT 的限量标准 μg/kg

2.2 蛋鸡饲料中黄曲霉毒素的污染情况 AFT在饲料中广泛存在，不同地区、季节及不同饲料原料的AFT 含量存在差异。 霉雨潮湿的春夏季高于秋冬季， 高温高湿的南方地区饲料污染情况高于北方地区，以华南地区最为严重。在各种饲料原料中，玉米、玉米副产物、粕类等饲料中AFT 含量超标的污染远大于其他种属。 据调查，2017 年从21个省 （市） 收集的659 份饲料及饲料原料分析发现，饲料及各类饲料原料整体受AFB1污染，全价饲料和玉米中有5%的样品检测出AFB1超过限量标准， 个别玉米样品AFB1含量超过限量标准27 倍；青贮饲料以及麸皮、DDGS、豆粕等饲料原料均无超标情况（黄俊恒等，2018）。上海郊区及周边蛋鸡场夏秋季节收集的10 批全价饲料样品全部被AFT 污染，全价饲料中的检出率为100%，但均未超标（姚俊峰等，2015）。2015—2018 年玉米、花生粕、喷浆玉米皮、棉籽粕、玉米蛋白粉、米糠粕、DDGS、玉米胚粕、小麦麸、次粉10 种原料183份样品中有40 份样品检出AFB1污染，其中花生粕、棉籽粕、玉米蛋白粉、喷浆玉米皮、玉米胚粕5种原料AFB1超标，花生粕超标率最高（100%），棉籽粕、喷浆玉米皮、玉米蛋白粉超标率达到30%以上， 每年的超标率上升趋势明显 （高平等，2019）。2016 年上半年我国饲料原料的AFB1污染率为100%，超标率为18.6%（王健林等，2016）。徐进栋等（2017）对污染情况进行了调查，2016 年山东省饲料中AFB1玉米超标率为27.71%， 花生饼粕超标率为23.27%。2017 年上半年AFB1污染主要集中在粕类饲料，其超标率高达34.8%，青贮料以及发酵料污染程度则相对较轻 （刘凤芝等，2017）。 总之，AFB1在饲料原料中的污染普遍存在，超标问题突出，应引起饲料原料生产及饲料产品生产企业、 养殖业和有关部门对AFB1污染控制的重视，以确保饲料产品的安全。

3 黄曲霉毒素的防控技术

3.1 加强饲料原料的种植、收割和储存管理 首先要从源头入手，选取抗霉菌农作物品种，在饲料原料收获前，水分、温度、湿度以及干旱、虫害、O2、CO2浓度等应激因素均可影响AFT 污染程度。 可以根据WHO （2006） 危害分析与关键控制点（HACCP） 实施方案以及科学的栽培技术来预防AFT 的产生。 适时合理应用杀真菌剂能够抑制黄曲霉的生长，从而达到降低原料AFT 污染的风险（熊江林等，2017）。 饲料原料（如谷物、玉米、豆粕及糠麸）在储存时要严格控制水分与温度，且储存时间不宜太长；储存仓库要保证通风、清洁，并经常消灭虫害。 特别在霉雨季节， 对堆放时间比较长的饲料，要定期测定水分含量，发现水分超标立即采取相关措施。

3.2 加强原料及配合饲料的质量检测 饲料在采购及使用前应进行AFB1含量的检测， 应严格执行饲料AFB1的限量标准， 将检测结果作为使用的依据。在饲料的生产环节中，严格执行GB13078 饲料卫生标准，控制生产条件，配合饲料加入适量的防霉剂和吸附剂，以有效降低饲料霉变的风险，在霉雨季节加强对容易遭受AFT 污染的饲料的检测（曹金元等，2018）。饲料AFT 的检测方法目前有40多种，每种方法的优缺点不同。 有选择地应用灵敏度高、特异性强、测定时间短的复合型检测方法，可在一定程度上降低饲料AFT 含量超标的风险。

3.3 原料及配合饲料的脱毒方法 目前， 消除AFT 的方法主要有物理法、化学法和生物脱毒法等，不同的消除方法各有利弊（莫紫梅等，2019；王婧莹等，2019）。有效的AFT 脱毒方法应具备以下要求： 在不明显改变饲料的物理特性下能使AFT失去活性，且不产生有毒的副产物；保持饲料原有的营养水平和适口性，脱毒工艺经济可行。不同脱毒方法的应用效果评价见表2。 近年来，研究人员正在探索植物精油在防霉和减少AFT 生成的效果， 结合我国丰富的中草药资源进行深入研究势必具有很大的潜力。

表2 黄曲霉毒素不同脱毒方法的评价

3.4 黄曲霉毒素污染预警技术的应用 杂色曲霉素A （VA） 是AFT 生物合成的重要前体物， 可以指示AFB1的产生且毒性较AFB1小，更容易被检测。 通过检测VA 的含量或者AFB1合成途径关键酶的活性，可预测AFB1的产生（刘焱等，2015）。 样品中VA含量与AFB1含量呈中度相关性， 将其作为AFB1的预警报告分子是可行的（武琳霞等，2016）。 饲料在发生霉变的过程中还会产生挥发性物质， 利用可见/近红外光谱技术和色敏传感器分别获取饲料原料的光谱信息和气味信息来检测该挥发性物质的含量，可预测饲料中的霉变菌落总数（严松，2018）。

4 小结

蛋鸡饲料中AFT 污染是一个不容忽视的问题，其不仅影响蛋鸡的生产性能，降低鸡蛋的产蛋量与蛋质量，还会通过食物链危害人类健康。通过客观、全面地了解和认识AFT 的特性、产生与代谢途径，从源头做好原料的田间管理或采购工作，严格控制饲料生产环节的质量关， 加强预警与储存的管理是预防AFT 污染的重要措施。 同时，依据实际情况合理地选用脱毒方法，可将AFT 造成的危害降至最低限度。