预防和减少复合饲料产生霉菌毒素的策略

张超然

（河北省保定市隆元达生物科技有限公司 071000）

霉菌毒素污染是饲料业和畜牧业最严重的威胁之一[1]。霉菌在自然界中广泛存在且种类繁多，其中有许多霉菌能够在乳品、牧草和饲料上迅速生长并使其发霉变质。据联合国粮农组织（FAO）统计表明，全世界有约25%的谷物不同程度地受到霉菌毒素的侵害。世界卫生组织统计资料表明，全世界每年损失的饲料约占总产量的20%，其中一半以上是由霉菌造成的，亚洲的损失率高达50%。我国饲料工业起步相对较晚，对霉菌毒素的防控欠缺，霉菌污染造成的损失相对更大。因此，霉菌毒素污染已成为我国乃至全球共同关注的问题，越来越引起人们的重视。

1 饲料生产中的霉菌毒素种类

1.1 黄曲霉毒素

在霉菌毒素中，黄曲霉毒素（AFL）是最臭名昭著的一种毒素，不仅是因为它是第一种被发现会导致动物大量死亡的霉菌毒素，而且还由于其目前对人类和动物健康的高度不利影响[2]。黄曲霉毒素的主要成分是黄曲霉毒素B1，B2，G1 和G2，它们主要由黄曲霉或寄生曲霉合成。黄曲霉毒素B1（AB1）被世界卫生组织（WHO）列为严重致癌物。黄曲霉毒素M1 是动物组织中反刍动物B1 的代谢产物和液体（如牛奶和尿液）也因其在奶制品中的残留量而引起了特别关注。已观察到黄曲霉毒素对动物具有免疫抑制作用，致畸性和致突变性。此外，黄曲霉毒素还可能损害肠道并降低动物的采食量和动物的生长性能。

1.2 脱氧雪腐烯醇

脱氧雪腐烯醇（DON）是饲料中检测到最多的霉菌毒素。脱氧雪腐烯醇主要由镰刀菌产生，如禾谷镰刀菌。这些真菌的常见宿主是一些常见农作物的谷物，包括小麦，大麦，燕麦和玉米。玉米幼穗可用作青贮饲料饲料原料，也可能遭受这些真菌的侵袭。玉米秸秆中真菌侵袭的症状主要是腐烂，然而，腐烂与昆虫或其他动物侵袭造成的腐烂几乎没有区别。这可能会导致青贮饲料生产中霉菌毒素危害的忽视。脱氧雪腐烯醇是单端孢霉烯中毒性最小的化合物之一，具有慢性毒性，相对难以诊断。免疫抑制作用是脱氧雪腐烯醇导致的最常见慢性症状。在牲畜中，猪对饮食中的呕吐毒素特别敏感。猪在吞咽呕吐物后可能会很快呕吐，呕吐会严重减少饲料摄入量和生长性能。食用受脱氧雪腐烯醇污染的饲料后，脱氧雪腐烯醇代谢很快，并在猪体内积聚。与黄曲霉毒素不同，脱氧雪腐烯醇转化为动物源性食品的可能性要小得多。

1.3 玉米赤霉烯酮

玉米赤霉烯酮（ZEN）是一种常见的真菌毒素，也是由镰刀菌、禾谷镰刀菌等真菌合成的，通常与脱氧雪腐烯醇共同出现。在玉米中观察到大多数玉米赤霉烯酮污染，但小麦、大麦、高粱和黑麦也是潜在的宿主。通常玉米赤霉烯酮对动物几乎没有急性毒性。由于其与雌二醇的结构相似性，玉米赤霉烯酮可以长期影响雌性动物的生殖性能。例如，雌性动物（尤其是猪）的“假发情”是玉米赤霉烯酮中毒的潜在症状。其他主要症状包括年轻后备母猪的乳房早熟和年轻公猪的包皮增厚。从生产方面来看，当玉米赤霉烯酮干扰较老的猪繁殖时，早产和仔猪体弱是最臭名昭著的后果。相比较而言，鸡对这种毒素的耐受性更高[3]。

1.4 赭曲霉毒素

赭曲霉毒素（OTA）主要由曲霉和疣状青霉产生。这种毒素在存储环境中发生的比较多。它通常发生在葡萄干、大麦、豆制品和咖啡中。服用赭曲霉毒素的不良后果主要包括器官损伤，免疫抑制和胚胎畸形。在身体上，肾脏最容易遭受赭曲霉毒素的困扰，包括血管病变、肾脏出血、肾淋巴结肿大等症状。赭曲霉毒素被指控对1970 年代曾经引起轰动的“霉菌性猪肾病（MPN）”负责，还被怀疑导致1950 年代发生了人类巴尔干地方性肾病（BEN）。赭曲霉毒素由于在动物体内的代谢速度低而易于在器官中积聚，因此，源自这些器官的人类食物也具有赭曲霉毒素积聚的风险。

1.5 伏马菌素

伏马菌素（FN）涵盖了一组相对较新发现的霉菌毒素（主要是伏马菌素B1、伏马菌素B2 和伏马菌素B3），主要由褐藻F.proliferatum 和F.proliferatum 产生。玉米是受该类毒素影响的主要饲料，在高粱和大米中也发现了它们的存在。食用伏马毒素可以导致啮齿动物和猪的肺，肝和肾中的肿瘤生长。伏马毒素的一个明显问题是它可以干扰马的鞘脂代谢，并促进马脑中的肿瘤生长，与其他霉菌毒素相比，这是一种非常不寻常的致病模式。

2 预防霉菌毒素污染的策略

2.1 饲料原料收获前预防

收获前霉菌毒素的预防策略主要在田间作物种植阶段进行。根据植物与真菌的相互作用模式，产毒真菌可分为4 类：（1）作为植物病原体的真菌（如禾谷镰刀菌）；（2）产生霉菌毒素对衰老或真菌胁迫的植物；（3）定植在农作物上并可能污染收获后商品的真菌（如玉米中的黄曲霉）；（4）残留在土壤中的真菌或腐烂的植物材料可能会入侵新种植的农作物。

2.2 饲料原料收获后预防

收获后管理对于减少霉菌毒素危害也至关重要，因为与整个植物相比，收获的谷物缺乏很多防御能力。贮藏是收获后预防霉菌毒素的关键阶段。收获谷物的存储形成了一个人造的生态系统，具有各种生物（谷物、细菌、酵母、真菌等）和非生物因素（水、空气、温度等）的动态。在这些因素中，温度和湿度对于真菌感染和霉菌毒素污染至关重要。当湿度高到17%～20%时，由于镰刀菌孢子的活性，DON 浓度会显著增加。在储存环境中保持低水分对于控制真菌和霉菌毒素的含量至关重要。通常，水分活度低于0.7 可以有效消除霉菌变质，但在储藏前谷物干燥不充分会显著降低储藏环境中霉菌毒素的消除效果。

3 通过饲料生产技术物理去除霉菌毒素

仅通过预防策略不足以克服霉菌毒素问题。为了处理饲料中存在的霉菌毒素污染物，必须考虑更多策略。这些策略的一个典型例子是“稀释”，这意味着将受污染的物料与清洁的饲料成分混合，以使饲料中的霉菌毒素浓度达到法律规定的最低标准。但是，随后发现了危害，这意味着饲料原料中的部分高毒性物质威胁着牲畜的健康。另一个典型的策略是将被污染的材料分配给被认为具有较高抗真菌毒素能力的家畜，如反刍动物。

4 通过热处理减少饲料中的霉菌毒素

热处理已被广泛用于饲料生产中。它可以通过使沙门氏菌等微生物失活或改变谷粒的理化特性来帮助提高饲料质量。另外，谷物和豆类种子中的抗营养因子可通过热过程显著失活。

5 减少饲料中霉菌毒素的化学方法

一些化学物质可有效减少霉菌毒素。通常，化学方法在减少霉菌毒素方面具有一些优点，包括较高的还原效率和相对较低的成本。这些化学方法对霉菌毒素的减少作用涉及不同的机制，包括碱化、氧化、还原、水解等。

6 结语

霉菌毒素对养殖业及饲料业长期以来造成了严重损失，并通过食物链间接危害人类的健康。在不同的减少霉菌毒素的方法中，我们不应宣称一种单独的方法可以无条件地有效消除农作物中的霉菌毒素污染或防止其对动物健康的影响。预防策略及清洁和分类方法得到广泛应用，因为它们作为一线屏障，可以使饲料免受各种污染物（包括霉菌毒素）的污染。但其他饲料生产技术（如碾磨，脱壳和热方法）减少霉菌毒素的效果可能不一致，并受各种实际条件的限制。另外，某些物理去除方法的明显降低效果需要高晶粒质量损失的成本，这从实际制造的角度来看可能是一个难题。