饲用草产品主要真菌毒素污染检测、风险评估与控制研究进展
2021-04-23李宇宇贾玉山格根图王志军都帅孙林降晓伟吴洪新侯美玲陈喜梅
李宇宇,贾玉山*,格根图,王志军,都帅,孙林,降晓伟,吴洪新,侯美玲,陈喜梅
(1.农业农村部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室,草地资源教育部重点实验室,内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古 呼和浩特010019;2.内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古 呼和浩特010019;3.农业农村部草业产品安全风险评估实验室,中国农业科学院草原研究所,内蒙古 呼和浩特010019;4.内蒙古民族大学农学院,内蒙古 通辽028000;5.内蒙古自治区草原勘察规划院,内蒙古 呼和浩特010019)
饲用草产品是以牧草、作物和农副产品为原料经收获、调制、加工、检测等环节生产出符合一定质量标准,适合于流通的牧草产品[1]。饲用草产品是我国草食畜牧业发展的重要日粮基础,同时也是我国草牧业持续发展的重要组成部分[2-3]。随着我国居民消费水平的不断提高和膳食营养结构的调整,人们对畜产品的需求发生由量到质的转变[4],生产绿色无污染健康的畜产品关键在于饲用草产品的安全,因此,饲用草产品质量安全逐渐成为当前社会和相关领域专家高度关注的热点问题。饲用草产品易在收获、加工、贮藏及运输过程中遭受真菌性病害污染,引发真菌毒素产生,导致其品质劣变;饲用草产品中的真菌毒素不仅对家畜肝脏、肾脏、免疫系统等产生不可逆危害,而且通过食物链蓄积而残留在畜产品中,引发畜产品安全风险,对人类身体健康埋下安全隐患;饲用草产品中的真菌毒素对人类及家畜的危害越来越受到人们的重视[5-6]。
真菌毒素(mycotoxin)是一类微生物在适宜条件下产生的有毒次级代谢产物[7]。饲用草产品中若发生真菌性病害,其分布范围广、污染面积大、极易积聚且分解难度大[8]。据联合国粮食与农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)统计,全球每年大概有1/4的饲料作物受到真菌毒素不同程度的污染,其中2%的饲料作物会因污染严重造成直接浪费,经济损失高达数百亿美元[9]。我国饲用草产品中真菌毒素的污染状况更是不容乐观,大部分存在于干草和青贮饲料中,少部分存在于成型饲草产品[5,10-11]。青贮饲料中真菌毒素的检出率高达70%~100%,饲草原料和干草中均受到不同程度真菌毒素的污染,少则检出2~3种,多则高到7~8种,高温潮湿的南方地区检出率更是高于北方[12]。近年来,饲用草产品受到真菌毒素污染,严重影响了其质量安全和进出口贸易,同时也对畜禽养殖业和饲用草产品加工业的发展造成不利影响[11],部分发达国家开始投入大量的资源开展饲用草产品中真菌毒素检测技术、产生机理、降解规律和风险评估等研究[13-14]。
目前,饲草饲料中发现的真菌毒素种类高达400多种,其化学、生物学和毒理学性质各不相同[15]。家畜采食一定量被真菌毒素污染的饲用草产品后会导致家畜NDA损伤和细胞中毒,摄入量太高可对家畜动物和人体健康造成危害,使肝脏、肾脏和胃肠道发生病变,生长受到抑制,甚至会发生一系列致癌、致畸、致突变等现象[12,16-17]。因此,充分了解饲用草产品中真菌毒素污染状况、污染途径和影响因素,并有计划、有重点地采取有效方法进行检测和防控,对提高饲用草产品的安全性和保障家畜及人类健康有着重要的现实意义和科学意义。
1 饲用草产品中主要真菌毒素种类、污染状况及其毒性
自20世纪中叶以来,人类逐渐认识到真菌毒素的存在及危害性。1991年Hawksworth[18]经过调查研究,自然界存在的真菌物种多达150万种。饲用草产品中的真菌毒素种类多、危害大、污染可控制性差,难以避免,不易消除。影响饲用草产品质量安全且普遍存在的真菌毒素主要为以下6种:黄曲霉毒素(aflatoxins,AF)、赭曲霉毒素(ochratoxins,OT)、玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)、T-2毒素(T-2 mycotoxin,T-2)、伏马毒素(fumonisins,FB),每种毒素的化学结构、生物毒性及特点各不相同[19-23]。
1.1 黄曲霉毒素
黄曲霉毒素是黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)产生的次级代谢产物,目前发现的黄曲霉毒素主要有黄曲霉毒素B1(AFB1)、B2(AFB2)、G1(AFG1)和G2(AFG2)4种,AFB1和AFB2主要由黄曲霉产生,AFG1和AFG2主要由寄生曲霉产生。黄曲霉毒素主要污染青贮玉米(Zea mays)、苜蓿(Medicago sativa)干草、燕麦(Avena sativa)干草及稻草(Oryza sativa),易发生在饲草收获、加工和储备各个环节[24],其中污染范围最广、毒性最强的为AFB1。饲用草产品存放在相对温度25~30℃、相对湿度80%~90%的环境中,黄曲霉毒素检出率最高。黄曲霉毒素物理性质稳定,被家食草畜采食后不易消化排泄出去,极易富集在家畜的肝脏、肾脏等器官上,轻者引发呕吐、厌食等现象,重则会引发肝癌甚至导致死亡。大部分反刍家畜瘤胃微生物对AFB1极其敏感,长久饲喂被AFB1污染的饲草产品,动物生长繁殖及肉、奶和毛等一系列畜产品品质会受影响,进一步威胁人类健康[25]。部分单胃动物采食被AFB1污染的饲料后会导致其生长速率下降,肝损伤,免疫力降低,导致其他一系列疾病的产生。Krnjaja等[26]对来自塞维利亚共和国10个地区农场中的饲料样品进行检测,发现苜蓿干草和青贮饲料样品中AF污染率高达98.5%,燕麦干草中AF的平均浓度为7.9μg·kg-1。
1.2 赭曲霉毒素
赭曲霉毒素是曲霉(Aspergillus)和青霉(Penicillium)等霉菌产生的有毒代谢产物,目前发现的主要有赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)、赭曲霉毒素B(ochratoxin B,OTB)和赭曲霉毒素C(ochratoxin C,OTC)3种,其中饲用草产品中OTA对谷物类及禾本科类饲料原料污染严重,其毒性仅次于AFB1、稳定性较强,不易降解,广泛存在于饲草料和谷类食物中[27]。具有潜在的致癌性,致突变性,致畸性,持续饲喂被OTA污染的饲草产品会对家畜肾脏、肝脏、肠道及免疫系统造成损伤[28],被动物采食后会在畜产品中残留,如蛋类、乳制品类,经食物链进入人体,危害其健康。魏娜[29]研究发现,拉萨市100份饲用草产品中检出OTA的含量最高为258.8μg·kg-1,是限量值的2.5倍;Sherazi等[30]对巴基斯坦286份饲用草产品进行检测发现OTA检出含量为75μg·kg-1;郑会超等[31]采集了羊草(Leymus chinensis)、苜蓿、稻草等粗饲料样品,均检出OTA,其对饲用草产品污染最广。
1.3 玉米赤霉烯酮
玉米赤霉烯酮又称F-2毒素,是由粉红镰刀菌(Fusarium roseum)和禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)产生的次级代谢产物[32],广泛存在于饲用草产品和农产品中,尤其在潮湿地区更易滋生。家畜采食一定量被ZEN污染的饲草可引起动物流产、死胎等生殖机能异常,生长缓慢、不育、畸形等现象;该毒素能导致类雌性激素增加,人类如果摄入被ZEN污染的食物或畜产品后,会造成人体内生殖系统机能紊乱,且经胃肠道消化后可转化为毒性更强的代谢物,严重时可导致死亡[33]。大量的青贮饲料中存在ZEN污染情况,Cheli等[34]报道,青贮饲料中ZEN不受厌氧和酸性条件影响,表明青贮条件下的ZEN不易被降解;孙国君等[35]研究表明不同季节对苜蓿青贮饲料中ZEN含量有显著影响,一般秋季最低,夏季最高。
1.4 脱氧雪腐镰刀菌烯醇
脱氧雪腐镰刀菌烯醇又称呕吐毒素,主要是禾谷镰刀菌产生的有毒次级代谢产物[36]。DON是一种非挥发性的无色针状结晶,被家畜采食后在胃内不易水解,对中性或酸性环境适应能力较强[37]。DON不仅在燕麦、苜蓿、玉米、谷类等饲草作物检出,在大部分畜产品中均发现残留;低温、潮湿的环境更有利于DON的生长和繁殖[38]。家畜采食被DON污染的饲料会出现呕吐、拒绝采食、生殖紊乱、消化系统失调等现象;猪是对DON最为敏感的家畜动物之一,饲料中DON的污染率达到0.6~2.0 mg·kg-1时会导致其体增重严重下降[39]。人类误食大量被DON污染的粮食或畜产品会出现贫血、头痛、呕吐、厌食和腹痛等症状[40-41]。DON的污染范围分布于全球,中国、日本、美国、南非等地区均有报道,谢文梅等[42]调查研究表明,2017年中国饲料及原料受真菌毒素影响较大,其中ZEN及DON的检出率达到100%,但均未超过我国饲料原料DON的最高限量。2018年上半年饲料及原料样品中真菌毒素污染严重,其中DON检出率达到90%以上,超标率达17.7%,严重污染了我国的饲料及饲料原料[43];Boudra等[44]研究发现玉米青贮饲料含有大量DON,该毒素能够降低玉米青贮饲料中的干物质含量且缩短贮藏时间。
1.5 T-2毒素
T-2毒素是由镰刀菌(Fusarium)产生的有毒次生代谢产物,是一种单端孢霉烯族倍半萜烯化合物,属于毒性最强的A型单端孢菌毒素[45],家畜采食大量被T-2毒素污染的饲草会出现全身性出血、尿酸盐沉积、上消化道出现炎症和口腔溃疡等现象[46]。该毒素的污染遍布全球,在我国饲草料中的检出率达高达80%[47]。如果家畜采食大量被T-2毒素污染的饲草会抑制动物体内蛋白质的合成,影响动物的免疫和代谢功能,该毒素主要作用于活跃的增殖细胞,破坏原始细胞活性等[48]。此外,T-2还具有强大的遗传特性,会影响细胞的正常发育,表现出致畸作用。李梅[49]对我国6省饲料玉米中真菌毒素污染情况调查发现T-2毒素的污染率最高,达23.74%;陈心仪[50]分析测定我国18个地区的176份饲草料样品,发现T-2毒素的检出率达到100%,T-2毒素不同程度的污染着我国饲草料。
1.6 伏马毒素
伏马毒素是串珠镰刀菌(Fusarium moniliforme)产生的有毒次级代谢产物,又称烟曲霉(Aspergillus fumigatus)毒素,具有耐热性[51],在饲用草产品加工过程中易产生,发生后不易消除。目前,已知的伏马毒素种类16种,主要分为伏马毒素A(FA1)、伏马毒素B(FB1和FB2)、伏马毒素C(FC)和伏马毒素P(FP)四大类,其中毒素最强的为FB1,为总FB毒素的70%~80%。中国饲料产品中FB毒素污染面积广、检出率高[52]。2016年,百奥明公司从检测的1769份饲料及原料样品发现FB含量最高,FB严重危害着饲料及饲料原料。如果家畜采食大量被FB污染的饲草,会导致家畜神经中毒、降低免疫能力、加快器官衰竭,具有高度致癌风险。据报道,伊朗地区采集的玉米样品中FB毒素的污染率达到53%[53],巴西地区采集的玉米样品中FB1的检出率为100%[54],FB毒素在不同地区、不同饲料作物上污染状况略有差异,其污染状况与各地区的气候条件密切相关[55]。
2 饲用草产品中主要真菌毒素检测分析方法
饲用草产品中真菌毒素的检测是预防、控制和保障其质量安全的必要手段。真菌毒素种类多样,化学特性和作用机理各异,无法采用统一标准完成对所有真菌毒素的定量测定。因此,准确筛选、高效、快速的检测方法是该领域当今的研究热点。目前饲用草产品中真菌毒素主要的检测方法分为以下7种。
2.1 荧光光度计法
荧光光度计法(fluorescence photometer method)通常结合免疫亲和柱使用,其优点是无须标准品、不与真菌毒素接触、对人体危害较小、操作简单易上手、用时少[56]。缺点是不能多种毒素同时测定。荧光光度计法与高效液相色谱法具有很好的一致性,并且检测限高于高效液相色谱法,完全可以达到筛选样品和定量分析样品的目的。王勇等[57]的研究结果表明免疫亲和层析净化荧光光度法可以快速检测鸡饲料中AF含量,回收率达85.8%~89.8%,说明该方法准确可靠;裴道国等[58]的研究结果表明,免疫亲和柱净化-荧光光度法可以准确地检测花生(Arachis hypogaea)及花生制品中AF含量,并对免疫亲和柱净化程序和荧光计性能进行了优化,极大地缩短了检测时间和操作步骤,提高了检测准确性和精密度,使检测效率大大提高。该方法可以高效、快速地分析测定单种真菌毒素的含量。
2.2 薄层色谱法
薄层色谱法(thin layer chromatography,TLC)是真菌毒素的传统检测方法,将样品中真菌毒素经提取、洗脱、浓缩、薄层分离后,在特定波长紫外灯下产生蓝紫色荧光,与标准样品进行对照计算含量[59]。该方法的优点是操作过程简单易行、抗干扰能力强且可重复多次检测;不足是精确度相对较低,检测结果的可重复性及再现性差,因此国际上采用此方法检测真菌毒素的文章逐渐减少,不再作为一种检测技术在新的学科领域广泛应用[60]。
2.3 高效液相色谱法
高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)是真菌毒素测定的常用方法[61]。该方法主要是通过有机溶剂将真菌毒素提取出来,然后利用免疫层析亲和柱或多功能净化柱净化,再经过衍生处理,最后上机利用荧光检测器进行分析测定。常用的净化柱为:C18柱、多功能净化柱、活性A1203柱、免疫亲和柱等[56]。HPLC样品前处理方法的主要优点是:操作简单、节省成本、重复性好等。Laura等[62]运用HPLC技术检测青贮饲料中AF含量,检测结果发现该青贮饲料中含有AFB1、AFG1、AFB2和AFG2等4类;武伦玮等[63]采用HPLC技术检测饲料中的DON含量及其衍生物,多次重复检测均能够得到准确的DON含量,说明该方法具有较好的准确性和精密度。目前,该方法广泛用于饲料及饲料原料中真菌毒素的检测分析。
2.4 液相色谱-质谱联用法
液相色谱-质谱联用法(liquid chromatography-mass spectrometry,HPLC-MS)是通过液相色谱将样品分离,进入质谱仪后被离子源电离,根据质荷比、色谱图的对比确定是何物质。该方法具有灵敏度高、样品制备简单、自动化程度高、可以同时提供目标化合物和保留时间、适合多组分一起分析等优点。近年来在饲料及饲料原料中关于AF的HPLC-MS测定方法逐渐增多。2016年,张养东等[64]利用LC-MS技术建立了青贮玉米中真菌毒素的检测方法,研究结果表明4省市10个奶牛场全株青贮玉米样品中真菌毒素含量由高到低依次为DON、ZEN、AFB2和麦角醇,检测含量均未超过国家限量。符金华等[65]利用LC-MS技术对25种饲料及饲料原料样品的16种真菌毒素进行了检测,提高了该技术在饲料及饲料原料中真菌毒素检测结果的准确度与精密度;Zachariasova等[66]利用LC-MS技术对青贮样品进行检测,检测出ZEN、DON、OTA、FB等真菌毒素。
2.5 气相色谱法
气相色谱法(gas chromatography,GC)是根据物质的沸点和极性对化合物进行分离分析。该方法具有灵敏度高、选择性强、进样量小、检测效率高等优点,是饲料和粮食中检查真菌毒素的主要技术手段,可与电子捕获检测器、火焰离子化检测器进行联用[67],主要用于挥发性大、稳定性好、分子中不含有发色基团和荧光基团的真菌毒素检测,是ZEN、DON和链格孢毒素分析鉴定的常用方法[68]。
2.6 气相色谱-质谱联用法
气相色谱-质谱联用法(gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)是将多组分的混合样品通过色谱柱进行分离、检测和鉴定。该方法具有灵敏度高和抗干扰能力强等优点,被广泛用于农学、化学和环境领域,为同时测定多种毒素提供了条件。梁颖等[69]建立了GC-MS技术测定饲料中DON的检测方法,结果表明该方法检测灵敏度高且重现性好,但也存在一定缺点,针对一些高稳定性、难挥发特性的毒素,如链格孢霉菌素等,测定时标准曲线线性关系不好、易被基质干扰[70],会影响试验结果的准确性和可靠性;由于GC-MS测定方法对试验操作技术要求较高、耗材费用昂贵、检测样品范围较小,所以该方法很少用于饲料及饲料原料真菌毒素含量的检测。
2.7 酶联免疫法
酶联免疫法(enzyme linked immuno sorbent assay,ELISA)是目前在饲用草产品加工企业、大型饲料厂与养殖企业应用最为广泛的真菌毒素检测方法,该方法快速、简单、灵敏且便于携带[71]。其缺点是测定需要昂贵仪器,若样品成分较为复杂,其中的色素、重金属离子、蛋白质油脂等均会产生不同程度的非特异性干扰。Kocasari等[72]通过ELISA法对土耳其布尔杜尔省农场的180份饲料样品进行真菌毒素的测定分析,结果发现DON、OTA、ZEN和T-2的污染率分别为48.3%、46.7%、31.7%和47.2%,说明该方法可行。陈琛等[73]通过ELISA和HPLC-MS测定饲用玉米中的AFB1,研究结果表明,ELISA操作简单快速、效率较高,适用于饲用玉米中的AFB1的快速检测;左丽[74]针对AFB1、DON、ZEN毒素对比了ELISA试剂盒和HPLC法测定结果,回收率最高的ELISA试剂盒测定配合饲料相对标准偏差为20.7%,HPLC法则为6.42%,样品ELISA法测定结果是HPLC法的1~10倍,说明ELISA的准确度低于HPLC法;李思齐等[75]采用ELISA法测定鲁北地区全珠玉米青贮饲料,可以快速检测出青贮饲料中DON、AFB1、ZEN、OTA、T-2等毒素,鉴于该方法快速便捷等优势,可以在养殖场及饲料加工厂大范围推广。
3 饲用草产品中主要真菌毒素限量标准
为保障畜产品和人类健康,许多国家和国际组织均制定了饲料原料及相关饲料产品的限量标准[76-78](表1),这些限量标准是非关税壁垒的重要组成部分,也是我国畜产品安全和畜牧业健康发展的重要保障[18]。我国目前已制定了饲料卫生标准,但迄今为止我国和各地区尚未制定饲用草产品真菌毒素的限量标准,只能参考粮食作物及饲料原料的限量标准来执行。
表1 部分国家和我国制定的饲料原料及饲料产品中真菌毒素限量标准Table 1 The maximum limits of mycotoxins in feed ingredients and feed products by some countries and China
续表1 Continued Table 1
制定饲用草产品真菌毒素限量要求,是保护动物家畜、畜产品及人类健康的必要措施,不仅起到规范饲用草产品生产和使用的作用,而且对饲用草产品的贸易流通也具有重要意义。虽然大多数国家已制定了大部分饲料及饲料原料真菌毒素的限量标准及法规,但是尚未明确制定不同家畜饲用草产品真菌毒素限量标准及法规,因此制定符合各个国家和地区饲用草产品真菌毒素限量标准及法规是今后草牧业发展的重要举措。
4 饲用草产品中主要真菌毒素污染风险评估
真菌毒素的风险评估始于20世纪末[79],首次开展农产品质量安全风险评估工作的是食品添加剂联合专家委员会(Joint Expert Committee on Food Additives,JECFA),真菌毒素风险评估一般由危害识别、危害描述、暴露评估和风险描述4个环节构成,其中以暴露评估为关键步骤[80]。危害识别是描述真菌毒素引起动物和人类不良影响的可能性,以及可能处于风险范围内的动物和人类;危害描述是通过体内或者体外试验对毒性进行评价,确定什么条件下真菌毒素会对动物或人类造成危害或引发疾病,确定危害物的健康指导值[81];国内外真菌毒素的风险评估主要以膳食暴露方面的风险分析与评估为主,具体包括全膳食暴露的风险评估[82]和不同人群摄入粮食产品中某种或者多种真菌毒素的膳食风险评估[83],评价动物或人类真菌毒素的摄入频率、强度和时间[84]。风险描述是风险评估的最后一步,是将危害识别、危害描述和暴露评估结合起来,根据定性或定量的评估来确定对动物或者人类造成的潜在危害程度,为风险管理者提供科学建议。
我国粮油[85]、粮食和果蔬[86]方面均有完善的质量安全风险监测预警技术和风险评价。面对我国草产业蓬勃发展,以及草畜一体化进程加快的大好形势,目前尚未建立和完善我国饲用草产品相关的质量安全风险监测预警技术和风险评价。真菌毒素作为饲用草产品最主要的安全风险因子之一,其风险评估研究在全国范围内受到关注,同时也引起科学家们的极大兴趣。近年来,国家草业科技工作者在优质牧草的生产加工技术研发上投入大量精力,使我国牧草产量和品质有了极大改善,但与国外相比仍有较大差距。当前我国牧草产业仍存在生产规模小、市场机制不健全,质量安全监管力度差等问题,形成了牧草产品以豆科牧草为主且品质不高的局面。再加上大量的优质牧草产品在高效转化利用方面仍存在诸多问题,草畜耦合较差,导致生产的畜产品质量偏低,营养及安全指标不达标,所以饲用草产品质量安全风险评估也是增强我国草产业国际竞争力的迫切需要。
5 饲用草产品中主要真菌毒素脱毒方法
饲用草产品在收获、加工、调制、贮藏和运输中易发生霉变产生真菌毒素,造成饲料品质劣变,家畜不喜采食,饲草大量浪费,带来经济损失。如何有效地防控饲用草产品中真菌毒素的污染,是保障食草家畜安全和人类健康亟待解决的重要问题。饲用草产品中常用的真菌毒素脱毒控制方法包括物理、化学和生物等方法[87]。
5.1 物理脱毒法
物理脱毒方法就是利用特殊的手段对毒素进行调控和吸附,其机理就是较少毒素的滋生和吸附剂与毒素结合形成复合体,使毒素在经过家畜消化道时不被吸收,从而减少毒素的危害[88]。刘鹰昊[89]的研究发现,不同加工方式对苜蓿草捆在贮藏期间内真菌毒素含量影响显著,含水量为17%,打捆密度为180 kg·m-3的苜蓿草捆在贮藏期间360 d内真菌毒素的增加量最小;都帅等[90]研究发现,天然牧草高密度草捆中ZEN含量显著低于低密度草捆。因此,适当的加工方式可降低饲草中真菌毒素的产生。饲用草产品在贮藏过程中应遵循先进先出,高水分先出、低水分后出等原则,及时定期清理库房,如有霉变,应及时剔除,保证库房干净,减少真菌毒素的产生。受到真菌毒素污染后的饲用草产品,可通过添加吸附剂与霉菌毒素形成稳定的毒素-吸附剂复合体,使毒素在经过动物肠道时不被动物所吸收,减少动物体内毒素含量的积累[91],是近年来被广泛关注和重视的一种较为成熟的脱毒方法。常见的真菌毒素吸附剂主要有硅铝酸盐类、活性炭、有机聚合物3类[92]。Huwig等[93]研究发现饲料原料中添加铝硅酸盐或活性炭吸附剂可以明显降低AFB1和FB含量。水合硅酸钠钙可以有效降低饲料中的T-2毒素[94]。此外还可以采用紫外照射法,将霉变饲料放置于阳光下晒制,利用紫外线的作用,可有效破坏真菌毒素的化学结构,降解饲料中的杂色曲霉菌毒素的污染。
5.2 化学脱毒法
化学脱毒方法即为通过杀菌剂、防腐剂、强酸、强碱或强氧化剂等化学物质来抑制真菌和毒素生长或消减[92]。将污染干草的水分含量提高到18%左右,置于25℃的环境中,用氨蒸气处理14 d,然后再将干草干燥至含水量10%为宜,或者将发霉干草摊散在一张厚厚的聚乙烯薄膜上,将1.5%的氨水用雾化器慢慢喷洒均匀,可以有效去除其真菌毒素。
5.3 生物脱毒法
生物脱毒法就是利用微生物的生存竞争作用和生物酶的降解作用,通过微生物和霉菌毒素产生营养竞争和空间竞争,影响霉菌毒素的正常繁殖,利用微生物产生的代谢产物或酶与霉菌毒素结合形成毒素较小或无毒产物[95]。乳酸菌被广泛用于发酵饲料的生产和加工来抑制霉菌毒素的产生[96]。Onilude等[97]的研究发现乳酸菌能够很好地除去饲料青贮中的AF。尹晓燕等[98]研究发现添加复合乳酸菌能够降低发酵型全混合日粮发酵过程中营养损失及真菌毒素的产生。Michálková[99]研究发现青贮添加剂甲酸可以有效降低苜蓿青贮饲料中的真菌毒素。Kim等[100]研究发现高水分玉米进行青贮发酵时,添加乳酸菌剂有助于降低黄曲霉毒素的产生。张柏林等[101]认为乳酸菌和真菌毒素竞争的同时,不仅影响真菌毒素的正常生长繁殖,还可以通过细胞壁与毒素结合,达到吸附和清除毒素的作用;Lglesias等[102]研究发现,布氏杆菌和植物乳杆菌可以有效降低全株玉米青贮饲料中黄曲霉毒素含量;崔彦召等[103]发现奶牛日粮中添加乳酸菌剂,能降低日粮中的DON含量,提高饲料适口性。大量的研究结果表明,利用生物技术方法脱毒是可行的;目前,常用微生物祛毒菌种包括:犁头菌、黑曲霉、橙色黄杆菌等[104]。
6 展望
真菌毒素在饲用草产品中分布较广,对家畜和人类健康存在不容忽视的潜在危害,逐渐引起世界各国的高度关注。饲用草产品作为家畜最重要的日粮来源之一,保证其质量安全的重要性日益凸显,准确高效的检测技术、风险评估和污染控制技术将成为日后饲用草产品质量安全领域关注的热点问题。随着国家对饲用草产品质量安全科学研究的初步加强和风险评估的日益强化,中国对饲用草产品真菌毒素的研究也不断深入,但与发达国家相比存在较大的差距,今后还需从以下几个方面加强相关工作。第一,从饲用草产品中真菌毒素产生情况看,目前关注较多的是饲用草产品病原菌的识别和发生规律研究,各真菌毒素的产生机理尚不明确;第二,从饲用草产品真菌毒素的检测技术来看,我国饲草产品检测技术不完善,多集中在传统的实验室分析技术方面,快速的检测方法与配套技术的研发尚不能满足当前的实际需求,提高饲用草产品真菌毒素的检测能力是保障畜产品安全和人类健康的迫切需要,可能成为今后饲用草产品真菌毒素研究的热点之一;第三,从饲用草产品的安全性角度来看,我国饲用草产品标准体系不健全,现阶段我国饲用草产品真菌毒素的限量规定仅依靠饲料卫生标准中的饲料原料的限定形式体现,缺乏具体饲用草产品真菌毒素的限量标准,逐步制定和完善符合我国饲用草产品真菌毒素的限量标准是今后的重要任务;第四,饲用草产品风险评估是我国草牧业高质量、健康、可持续发展的必然要求,事关产业发展、草畜产品贸易、市场竞争力、人体健康和安全及社会稳定,若要保证草牧业持续健康发展,急需开展饲用草产品的风险评估,并建立符合我国饲用草产品的风险评估技术,根据风险评估技术来建立自动化预警防控体系、实现饲用草产品真菌毒素的科学监管是今后重要的研究内容。提高饲用草产品品质、扩大饲用草产品出口业务、使我国草资源优势转化为商品优势,进而转化为经济优势、推动我国草产业向境外发展。