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飼料:霉菌毒素的危害及蒙脫石的脫霉應用

來源: 赤峰和明生化工有限公司  點擊:13354次 發布時間:2013/7/24

摘要:霉菌毒素是僅次于二噁英對人類食物鏈造成巨大威脅的危險因素,防治霉菌毒素是一項迫在眉睫的問題,本文就霉菌毒素的產生、中毒機理、危害、防治等方面進行了闡述.,并介紹了蒙脫石在防治霉菌毒素中的應用,強調飼料中添加蒙脫石是必需的,蒙脫石是唯一的一種由人藥演變為飼料添加劑的品種,對飼料脫霉效果極佳,并且安全綠色,是國際上首選推薦的霉菌毒素吸附劑。

關鍵詞:霉菌毒素;危害;機理;飼料;養殖;吸附劑;蒙脫石

    霉菌毒素是農作物或動物性蛋白因霉菌而產生的有毒代謝產物,目前人們已經發現了數百種霉菌毒素,這些毒素在動物體內有不同的毒性、代謝途徑和靶器官。霉菌毒素造成的危害是一個全球性的問題,存在于幾乎所有的飼料原料和人類食品原料中[1-4]。飼料中霉菌毒素的污染及其所造成的危害目前仍是養殖者易于忽略的問題,且容易與其它疾病產生混淆。2002年美國飼料年報中將霉菌毒素列為僅次于二噁英的對人類食物鏈造成巨大威脅的危險因素。據聯合國糧農組織估計,全世界每年大約有5%~7%的糧食、飼料等農產品遭受霉菌的侵蝕。

1霉菌毒素的產生及中毒機理

1.1霉菌毒素的產生

    飼料原料受霉菌感染較多的是農作物或動物性蛋白。
    農作物的飼料主要包括玉米、小麥、大麥、稻谷、高粱、糠麩類和糟渣類等以及豆粕、棉籽粕、花生粕、葵花粕等。
    一般而言,霉菌毒素主要是由4種霉菌屬所產生:曲霉菌屬(主要分泌黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等)、青霉菌屬(主要分泌桔霉素等)。麥角菌屬(主要分泌麥角毒素)。梭菌屬(主要分泌嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、Fumonisin毒素等)。迄今為止已經有超過300種霉菌毒素被分離和鑒定出來,上述的幾種毒素即為現今普遍認識的8種主要毒素。
    一般把霉菌按其生活習性分為倉貯性霉菌和田間霉菌兩種。倉貯性霉菌主要是指貯存的飼料或原料,在適宜的溫度、濕度等條件下產生的霉菌,以曲霉菌屬為主,該類霉菌最適生長溫度為25-30℃左右,相對濕度為80%-90%,路曲霉例外,可在田間感染,低溫下亦可繁殖;田間霉菌則是指青霉菌屬、麥角菌屬和梭霉菌屬(鐮刀菌屬),此類霉菌屬野外菌株,通常谷物在未采收前就已感染,最適生長溫度為5-25℃,該類霉菌在低溫環境中也會繁殖,也就是說在冬季此類霉菌仍會生長,陰冷潮濕的天氣更易于這些霉菌生長。在田間,植物受霉菌感染的因素很多,包括:土壤的水分、播種期、收割期。輪作期、施肥、植物的品種、植病的發生。雜草、鳥類及害蟲等。當作物收割后,通常會帶有某些霉菌,在干燥的過程中,霉菌會受到破壞,所以不易察覺,然而許多霉菌孢子會存活下來,并且在貯存期間、制作飼料的過程中開始萌發生長。
    玉米是飼料和養殖業主要大宗原料,我國玉米主要產地在北方地區,如山東、河南、山西、內蒙和東三省等。不同地區,同一季節收獲的玉米所帶菌屬有較大差別,同一地區、不同季節、不同年份的玉米所帶菌屬也不一樣。玉米受霉菌感染的程度也與玉米的成熟度、玉米粒的完整度等有較大關系,成熟度差及破損粒較多的玉米易受霉菌的侵染。有人對篩出的玉米破碎粒和整粒谷物中串珠鐮孢菌B1毒素的含量研究表明,碎粒及其它谷物廢料中的霉菌毒素是整粒谷物的30-500倍。這主要是因為整粒谷物有起保護作用的外層果皮。所以飼料廠和養殖場對玉米的選擇要建立嚴格的檢測指標(主要有水分、容重、霉變、胚變、破碎度、雜質和蟲蛀等指標)。玉米副產物主要有DDGS、DDG、玉米蛋白粉、玉米蛋白飼料、玉米胚芽粕等。這些副產物在美國和歐洲能夠被很好的利用,且使用價值很高。但在國內,由于我們的玉米在收獲和儲存過程中感染較多的霉菌,這些被感染的玉米大多被用來生產玉米副產物,且由于霉菌產生的霉菌毒素化學性質較穩定,不受玉米加工過程的影響,這些霉菌毒素大多存留在玉米副產物中,甚至被濃縮,含量是普通玉米的三倍以上。因此,我們對玉米副產物在飼料中的使用量需要重新考慮。小麥及其副產物也是飼料的主要原材料,新收小麥主要以田間霉菌為主,最突出的菌屬是交鏈孢霉、鐮刀菌之類。霉菌多存在麥粒的表層和胚部,胚乳部很少,因此麩皮及次粉的帶菌量比麥粒高很多,陳化麩皮中的霉菌量比新鮮麩皮要高出十幾倍。
    豆粕、棉籽粕、花生粕、葵花粕等植物性蛋白原料也易受到霉菌的感染。廣東、廣西、四川的花生仁、殼上幾乎60%以上感染黃曲霉,其次是黑曲霉等,而山東的花生仁、殼上主要以灰綠曲霉、青霉菌屬為主要菌屬,因此在使用花生麩時應嚴格檢測黃曲霉毒素的含量等。南方地區的大豆仍然以黃曲霉菌為主,東北地區的大豆主要以鐮刀菌為主。
動物性蛋白主要包括魚粉、肉骨粉、羽毛粉、血粉等,這些原料除帶有沙門氏桿菌外,也極易受霉菌的感染,曲霉屬、青霉屬及鐮刀菌屬均可感染。不同產地,不同加工方式其所感染菌屬和帶菌量有較大差別。
1.2霉菌毒素中毒的機理
    霉菌毒素中毒的發生主要是動物食入了被污染的谷物,日糧中營養成分不足,缺乏蛋白質、硒和維生素也是引起霉菌毒素中毒的因素之一。由于大多數常見霉菌毒素的中間產物或終產物的毒性與霉菌毒素的毒性不同,因此減少或增加外源性的化合物、代謝的藥物可影響機體對毒素的反應,這類藥物對黃曲霉毒素和赭曲霉毒素的作用比較大,而對單端孢霉毒素相對比較小,通常飼料中霉菌毒素不是單一存在而是幾種同時存在,當不同毒素同時存在時,霉菌毒素的毒性有累積效應。

2霉菌毒素在養殖中的危害

2.1霉菌毒素在養豬業中的危害

    霉菌毒素中毒是養豬業當中普遍存在而又很難解決的問題之一[5-9],豬霉菌毒素中毒的臨床表現與其他化學毒素臨床表現一樣,表現為急性、亞急性或慢性,通常以慢性為主,其臨床表現因日糧中霉菌毒素的濃度和豬只的攝入量及豬只的年齡有些差異。

2.1.1黃曲霉毒素對豬的危害

生長肥育豬日糧中含黃曲霉毒素200~400ug/kg,臨床反應為生長受阻和飼料利用率降低,有免疫抑制作用,并能引起母豬流產、泌乳力下降。
當日糧中含黃曲霉毒素400~800ug/kg,豬臨床表現為肝臟輕微受損,膽管炎、肝炎,有免疫抑制作用。
當日糧中含黃曲霉毒素800~1200ug/kg,豬臨床表現為生長受阻,采血量減少、皮毛粗亂、黃疸、低蛋白血癥。
當日糧中含黃曲霉毒素1000~2000ug/kg,豬臨床表現為黃疸,凝血病、精神沉悶、厭食,部分動物死亡。
當日糧中含黃曲霉毒素大2000ug/kg,豬臨床表現為急性肝病和凝血病,在3~10天內死亡。

2.1.2玉米赤霉烯酮對豬的危害

    日糧含1~5mg/kg濃度玉米赤霉烯酮,可引起初情期的后備母豬外陰陰道炎,癥狀為外陰陰道水腫(假發情)、早期性乳房發育、保育階段小豬和生長肥育豬外陰水腫,嚴重者破裂,常呈排尿姿勢,里急后重,偶爾導致直腸脫,特別能引起懷孕50天左右的母豬流產,空懷率增加,公豬表現包皮腫大,青年公豬性欲降低,睪丸萎縮。
    高濃度的玉米赤霉烯酮會導致公豬精液生產量下降,并降低精子的活力。
    初情期前的后備母豬日糧含玉米素霉烯酮1~3mg/kg,臨床表現為假發情,外陰道炎,脫垂;未孕母豬和后備母豬日糧含玉米素霉烯酮3~10mg/kg,臨床表現為黃體滯留,不發情;妊娠母豬日糧含玉米素霉烯酮大于300mg/kg,臨床表現交配后1~3周出現胚胎死亡。

2.1.3赭曲霉菌毒素和橘青霉菌毒素對豬的危害

    以上兩種毒素是赭霉菌和純綠青霉菌產生的霉菌腎毒素。
飼料內含1mg/kg濃度赭曲霉毒素的日糧,3個月可引起豬煩渴、尿頻、生長受阻和飼料利用率降低,臨產表現為腹瀉、厭食和脫水,解剖腎蒼白、堅硬等特征。

2.1.4單端孢霉菌素對豬的危害

    飼喂日糧中含有單端孢霉菌素時,可引起皮膚壞死,淋巴系統嚴重損傷,胃腸炎、腹瀉、休克、心力衰竭和死亡。長期食用,引起采食量下降,拒食和嘔吐。
2.1.5麥角毒素對豬的危害

    中毒癥狀可在數天或數周出現,包括精神沉郁,食欲減少,心跳呼吸加快,體況不佳,后肢出現跛行,嚴重者尾巴、耳朵和蹄壞死及腐肉脫落,寒冷時病情加重,妊娠母豬發生無乳癥。
2.1.6念珠鐮孢霉菌和增生鐮孢霉菌對豬的危害

    普遍存在于世界各地的白玉米和黃玉米中,日糧中高于120mg/kg時可引起急性、間歇性肺水腫和胸腔積水,其發病率高達50%,病畜殘疾率達50%~90%。初期癥狀為嗜睡、不安、精神沉郁和皮膚充血,迅速發展為輕度流延、呼吸困難、張口呼吸、后軀虛弱、斜臥和濕性羅音,繼而發紺、衰弱和死亡,急性癥狀發生1~4天出現流產,流產是因母豬肺水腫而造成胎兒缺氧。

2.2霉菌毒素對禽業的危害

    近幾年霉菌毒素對肉雞的危害越來越大,霉菌毒素時時刻刻困擾著肉雞養殖業,主要癥狀為腸道病久治不愈,飼料便頻繁發生,投藥后幾天反復發作[10-12]。
   霉菌毒素對免疫器官的嗜性使免疫器官受損而萎縮,導致疫苗免疫失敗。
  霉菌毒素對消化道的破壞最為明顯:各種毒素的強腐蝕性引起的口腔潰瘍,嗉囊的炎癥以及病情后期的假膜,潰瘍性以及增生腺胃炎,腺胃與肌胃交界處形成潰瘍,肌胃角質膜易剝離,角質膜增厚以及角質膜下形成出血潰瘍,腸道脆性增大,腸黏膜脫落、壞死,強腐蝕性引起整個消化系統發生炎癥,影響機體對營養物質的消化和吸收,使飼料報酬不合理。
  黃曲霉毒素中毒可導致肝臟多灶性肝細胞壞死,肝細胞增生以及發病前期由于充血而呈暗紅色,后期由于脂肪聚集呈黃色,但不管發病前期與后期都為橡皮肝的感覺。膽囊黏膜由于膽小管的增生和壞死而發炎,出現膽囊脆性增大的現象。
  霉菌毒素對腎臟的損壞表現為使腎小管發生變性而阻塞,產生尿酸鹽沉積,從而導致痛風癥的發生。
  霉菌毒素對血管壁的損傷使血壓上升,增加了心臟的負擔,使腹水癥多發。
  霉菌毒素可造成種雞產蛋下降、蛋殼質量下降、受精率和孵化率下降,孵化中的胚胎死亡多見。近幾年種雞免疫抑制的報道逐漸增多,多數原因是由于霉菌毒素的緣故。霉菌毒素侵害雞的免疫器官,使雞體的抗體水平忽高忽低,對疫苗的免疫應答水平不是最佳水平,最終不能刺激雞體產生有效的抗體,導致免疫失敗的發生,得不償失。
  霉菌毒素可造成蛋雞產蛋和蛋殼質量下降,霉菌毒素對產蛋的影響是通過減少肝臟卵黃前體的合成和轉運而實現的,采食量的下降以及料肉比的不合理使母雞性成熟延遲。
  肉鴨對霉菌毒素中黃曲霉毒素要比肉雞敏感得多。生產中常見的是霉菌毒素造成鴨的喙部潰瘍(俗稱爛嘴),剖檢可見鴨的舌部組織糜爛。最明顯的可見鴨的脾臟壞死和肝臟的網絡狀壞死[13]。

2.3霉菌毒素對兔的危害

    家兔采食了發霉飼料而引起的一種全身癱軟等癥的病例中毒性疾病很常見。臨床癥狀往往成批發病,患兔食欲減退或廢絕;有的走路蹣跚,渾身顫抖,往前沖撞至倒[14]。

3蒙脫石是國際上流行的首選脫霉劑

    中國是霉菌毒素的重災國,每年因霉菌毒素的危害損失多達幾十億元,如2003年~2004年飼料霉變在我國南方及北方大面積出現,給飼料企業及養殖業造成了極大的危害。大眾普遍對霉菌毒素的生長條件不熟悉,同時在研究及產品開發上遠遠不夠,而國家對于霉菌毒素的相關法規不明確,糧食收獲環節不及時使用防霉劑,飼料生產廠家鑒于成本的考慮,過早停用或常年不用防霉劑及霉菌毒素吸附劑是災害發生的主要原因。目前飼料中所用的霉菌毒素吸附劑種類有沸石、活性碳、蒙脫石等,國際上推薦的首選吸附劑是蒙脫石。
    飼料中添加蒙脫石是必需的。蒙脫石是唯一的一種由人藥演變為飼料添加劑的品種,對動物止瀉的效果和飼料脫霉效果極佳,并且安全綠色,是綠色飼料配方的不可缺少的成分。蒙脫石源于大自然,又回歸大自然,對大自然沒有破壞,是對環境友善的物質[15]。
    蒙脫石對所有的霉毒毒素都有很好的吸附,能強力吸附霉菌毒素,可定向吸附黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等霉菌,并將其固定而失去致病能力,隨腸蠕動排出體外。顯著解除霉菌毒素引起的免疫抑制,提高疫苗免疫效果,增強動物免疫力及對營養物質的吸收,絕不干擾其他營養物質的吸收,是無任何毒副作用安全環保的綠色飼料添加劑。
    蒙脫石是具有特殊“納米馬賽克”結構的納米復合原料,表面積大,吸附能力強。通過模擬動物消化道環境,蒙脫石對霉菌毒素具有強吸附力而對各種營養元素具有完全解析的功效。還能促進動物對各種營養成分的吸收。
    經過浙江大學飼料科學研究所的測試,蒙脫石對霉菌毒素吸附力(%)如下:
    黃曲霉毒素,100%
    玉米赤霉烯酮,87%
    赭曲霉毒素,70%
    麥角毒素,100%
    串珠鐮孢菌毒素,91%
    蒙脫石對黃曲霉毒素B1均有較強的吸附性,吸附量隨黃曲霉毒素B1含量增加而增加,兩者呈直線相關。當吸附反應體系中賴氨酸含量為0.2%、0.4%時,不影響蒙脫石對黃曲霉毒素B1的吸附[16]。在霉變飼料(黃曲霉毒素B1,    39.78微克/千克)經雙八面體蒙脫石處理后,黃曲霉毒素B1含量分別降為8.88微克/千克,達到我國衛生部制定的飼料衛生標準(≤20微克/千克)和歐美標準(0—20微克/千克)。
    蒙脫石是一種效果顯著的脫霉添加劑,添加蒙脫石已成為適合在大規模飼料生產中脫霉措施的首選。納米蒙脫石加入飼料單純脫飼料霉菌毒素添加量為1-2公斤/噸,飼料明顯發霉,添加量為3-5kg/噸。
    蒙脫石可以和抗生素藥物等藥物聯用,無相克相畏現象。
    蒙脫石用于動物養殖上,產品必須經過提純,必須確定無毒(砷、汞、鉛、方英石不超標),任何將膨潤土原礦直接用于動物養殖的結果都將造成對禽畜的傷害以及對人的二次傷害[17]。

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