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饲料中霉菌毒素的危害及其预防

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饲料中霉菌毒素的危害及其预防

2019/03/20 23:01
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【摘要】:
饲料中霉菌毒素的污染及其所造成的危害目前仍是养殖者易于忽略的问题,且容易与其它疾病产生混淆。目前饲料工业和养殖业的着重点是抑霉、杀霉,饲料及其饲料原料无肉眼可见的霉变即可,然而霉菌毒素是肉眼看不见的,它的产生至今仍是全世界畜禽及谷类饲料安全无时不存在的自然威胁,它的来源、生成及其特性导致了一系列的困扰

饲料中霉菌毒素的污染及其所造成的危害目前仍是养殖者易于忽略的问题,且容易与其它疾病产生混淆。目前饲料工业和养殖业的着重点是抑霉、杀霉,饲料及其饲料原料无肉眼可见的霉变即可,然而霉菌毒素是肉眼看不见的,它的产生至今仍是全世界畜禽及谷类饲料安全无时不存在的自然威胁,它的来源、生成及其特性导致了一系列的困扰,比如,饲料配方不变,饲料品质却出现时好时差的情况;免疫程序不变,疫苗按时接种,可是畜禽抗体水平上不去;畜禽的生产性能下降、易感性提高、疾病频频发生等等一系列的问题。本文就霉菌及其霉菌毒素的产生、来源、危害和预防措施做如下概述。
         一  霉菌的产生
         霉菌是一种多细胞微生物,其繁衍下代是以种子或孢子的形式。霉菌孢子普遍存在于土壤和一些腐烂植物。土壤中的霉菌孢子经由空气、水及昆虫传播到植物上,一旦孢子接触到破裂的种子,孢子迅速萌发,便可明显看见发霉的现象。这些霉菌繁衍起来会产生更多的孢子去感染其它种子。在田间,植物受霉菌感染的因素很多,包括:土壤的水份、播种期、收割期、轮作期、施肥、植物的品种、植病的发生、杂草、鸟类及害虫等。当作物收割后,通常会带有某些霉菌,在干燥的过程中,霉菌会受到破坏,所以不易察觉,然而许多霉菌孢子会存活下来,并且在贮存期间、制作饲料的过程中开始萌发生长。
         一般把霉菌按其生活习性分为仓贮性霉菌和田间霉菌两种。
        仓贮性霉菌主要是指贮存的饲料或原料,在适宜的温度、湿度等条件下产生的霉菌,以曲霉菌属为主,该类霉菌最适生长温度为25~30℃左右,相对湿度为80%~90%,赭曲霉例外,可在田间感染,低温下亦可繁殖;田间霉菌则是指青霉菌属、麦角菌属和梭霉菌属(镰刀菌属),此类霉菌属野外菌株,通常谷物在未采收前就已感染,最适生长温度为5~25℃,该类霉菌在低温环境中也会繁殖,也就是说在冬季此类霉菌仍会生长,阴冷潮湿的天气更易于这些霉菌生长。
         二  霉菌毒素的来源
         霉菌毒素是某些霉菌在谷物或饲料上生长繁殖过程中产生的有毒二次代谢产物,毒素在谷物的生产过程、饲料的制造、贮存及运输过程皆可产生。对畜禽造成很大危害的便是由霉菌产生的霉菌毒素。一般而言,霉菌毒素主要是由四种霉菌属所产生:曲霉菌属(主要分泌黄曲霉毒素、赭曲霉毒素等)、青霉菌属(主要分泌桔霉素等)、麦角菌属(主要分泌麦角毒素)、梭菌属(主要分泌呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、Fumonisin毒素等)。迄今为止已经有超过300种霉菌毒素被分离和鉴定出来,上述的几种毒素即为现今普遍认识的8种主要毒素。所有的霉菌毒素生物及化学特性皆不同,不同的地理位置以及不同的原料将产生不同的霉菌毒素。
        几种主要的霉菌毒素来源列表如下

霉菌毒素 黄曲霉
毒素
呕吐
毒素
麦角
毒素
Fumonisins
毒素
赭曲霉
毒素
玉米赤霉烯酮(F-2毒素) T-2
毒素
桔霉素




玉米
花生
棉花籽
干椰肉
香料
牛奶
小麦
大麦
燕麦
鱼粉、米
玉米
小麦
大麦
麦芽
燕麦
裸麦
小麦
大麦
燕麦
玉米

其它谷类
玉米
小麦
大麦
燕麦
高粱
啤酒
咖啡
玉米
小麦
大麦
谷类
高粱
鱼粉
玉米
小麦
大麦
燕麦

鱼粉
玉米
小麦
大麦
燕麦
高粱
 

        目前全世界饲料谷物中出现霉菌毒素的比例高达25%以上,除了对畜牧产业造成显著的经济损失外,部分霉菌毒素还具有致癌性或致畸胎性,可经由食用肉或乳汁传至人类。在中国,对饲料及饲料原料进行了采样调查霉菌毒素的污染情况(王若军等,饲料工业2003.7,53页),结果发现检测的6种霉菌毒素(黄曲霉毒素、T-2毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、烟曲霉毒素)在被检饲料和饲料原料中均普遍存在。全价料中霉菌毒素的检出率明显高于单一能量饲料和蛋白饲料,检出率均在90%以上,黄曲霉毒素、T-2毒素、呕吐毒素和玉米赤霉烯酮的检出率高达100%,其中呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、烟曲霉毒素、赭曲霉毒素均有不同程度的超标,而蛋白饲料中霉菌毒素的污染也不容忽视。在被检饲料和原料中,黄曲霉毒素并非主要的霉菌毒素,呕吐毒素、烟曲霉毒素和玉米赤霉烯酮的污染最为严重,而由多种饲料原料配制的全价料将会大大增加全价料受多种霉菌毒素污染的危险。养殖者应采取合理的措施来预防霉菌毒素的污染,以保护动物正常的健康、生产及食品安全。
        三  霉菌毒素的危害
        霉菌毒素产生的临床中毒症状会因在饲料中的毒素种类、剂量、饲喂时间、毒素间的相互影响以及动物本身的品种、年龄及健康状况而有所不同。现将饲料卫生上比较重要的霉菌毒素及其中的危害列表如下:

      症状分类
毒素分类
对家畜造成的影响 对家禽造成的影响
黄曲霉毒素
(Aflatoxins)
生长迟缓、饲料率下降、黄疸、被毛粗糙、低蛋白血症、抑郁、厌食、急性肝病、肝癌、免疫抑制 法氏囊和胸腺萎缩,皮下出血,免疫反应差,抗体力价下降,疫苗失效,对疾病感受性提高,蛋变小、蛋黄重量降低,受精率、孵化率降低,胚胎死亡增加及不正常
赭曲霉毒素
(Ochratoxin)
攻击肾脏、免疫系统及造血系统,肝脏变得脆弱,轻度肾脏病变,增重下降,剧渴、生长迟缓,氮血症、多尿、下痢,糖尿症 抑制肾脏、免疫及造血系统,钙磷吸收不全、骨骼脆弱,蛋壳钙化不全、破蛋率高,皮下出血,容易挫伤
呕吐毒素
(Vomitoxin)
损害肠道、骨髓、脾脏,采食量降低,换肉率差,容易遭到细菌的二次感染,呕吐、拒食 侵害消化道、腺胃及肠道病变,采食量下降、拒食,降低产蛋率
T-2毒素
(T-2 Toxin)
侵害消化道-口部、胃及肠道病变,采食量减少,口腔、皮肤受刺激出现病灶,拒食、呕吐,神经失调,免疫抑制 产蛋率降低,羽毛生长不良,口腔溃疡,采食量下降、拒食,神经失调,抑制免疫力
桔霉素
(Citrinin)
侵害肾脏,造成肾脏病变,采食量下降,多尿、软粪、下痢 抑制肾脏,尿排泄量增加、软粪、下痢
F-2毒素
(Zearalenone)
雌激素作用亢进,发情不规则或不发情,后备母猪假发情、未配前流脓,母猪阴唇、子宫扩大,受胎率降低、阴道炎、流产、死胎,产下仔猪外翻腿、阴唇红肿,脱肛、子宫脱出,公猪精液品质下降 卵巢萎缩,产蛋率下降,种蛋受精率下降
Fumonisins毒素
(Fumonisins)
生长受阻,黄疸,肝组织损伤,慢性肝机能障碍,急性肺水肿,采食量下降,淋巴胚细胞的生殖受损,免疫抑制 急性肺水肿,肝障碍,摄食量下降,免疫抑制
麦角毒素
(Ergot)
增重、采食量下降,繁殖率降低,缺乳、新生仔猪初生体重下降,暂时性或后驱麻痹、痉挛以及双肢、耳朵和尾部失血,导致坏疽 采食量下降,增重缓慢,饲料浪费
注:高剂量的霉菌毒素能直接造成畜禽生长不均、表现差以及明显的临床症状;低剂量的霉菌毒素可导致免疫抑制,引起疫苗后反应强、抗体水平上不去、影响疫苗保护力、提高抗生素用量,间接的造成成长不均匀以及引发其它疾病。
 

        四  霉菌毒素的相乘作用
        一般在检测饲料或原料中的霉菌毒素时,很多时候只检测一种毒素(黄曲霉毒素),却没有考虑到以下因素:
1.霉菌毒素的相乘作用:饲料或原料中往往不止只含一种毒素,至少含有2种以上,且很多毒素与毒素之间均具有相乘作用,例如黄曲霉毒素与呕吐毒素、赭曲霉毒素与T-2毒素、呕吐毒素与F-2毒素等等,这些毒素同时出现其毒力将大大超过单个霉菌毒素所具有的毒力。
2.直接性影响因素:饲料被氧化及细菌感染,均给霉菌提供了有利的生长条件,导致更多的霉菌毒素产生。
3.间接性影响因素:应激——热紧迫、疫苗接种等等以及管理、营养、高密度饲养、疾病干扰等因素均会导致畜禽对霉菌毒素的抵抗力降低,使得低于危害标准的毒素量也会给养殖者带来损失。
        五  预防措施
        目前防控霉菌及霉菌毒素危害最关键的便是做好饲料的防霉和脱毒两个环节。
a).饲料的防霉:关键在于要严格控制饲料和原料的水分含量、控制饲料加工过程中的水分和温度、选育和培养抗霉菌的饲料作物品种、选择适当的种植或收获技术、注意饲料产品的包装、贮存与运输、于饲料中添加防霉剂等。但需注意的一点是使用防霉剂无法去除饲料原料中已存有的霉菌毒素,添加防霉剂仅仅只是预防未来霉菌的生长,所以饲料的脱毒也是必要的一项措施。
b).除去已污染的霉菌和霉菌毒素:饲料发生霉变,尤其是大量的饲料原料发生霉变,全部丢弃损失惨重,但是如果霉变很严重则应弃之,因其养分已严重流失,对于轻度霉变的饲料与原料,则可根据具体情况,采用不同的方法进行脱毒处理。脱毒方法一般有物理脱毒法、化学脱毒法、酶解法、吸附法。
(1)物理脱毒法和化学脱毒法:物理脱毒法主要有水洗法、剔除法、脱胚去毒法、溶剂提取法、加热去毒法、辐射法等;化学脱毒法主要是采用碱或氧化剂进行处理脱毒。上述的诸多脱毒方法,在实际应用中以及对于目前饲料工业、养殖业来说均不适用,因其操作不但困难,且大批量的饲料及原料用此类方法是没法进行的,而且经化学脱毒处理后往往会降低饲料的营养品质和适口性。
(2)酶解法:主要是选用某些酶,利用其降解作用,使霉菌毒素破坏或降低其毒性。与物理学和化学方法相比,酶的降解处理法对饲料营养成分的损失和影响较少。但在实际应用中,尤其是饲料工业,出现了这样的一些问题:一是酶不耐热,在高温易于失活,而饲料成品的制作过程尤其是压制颗粒饲料均需经过高温;二是使用酶解脱毒法成本较高,普遍难以接受;三是在利用酶降解霉菌毒素的毒性时,某些霉菌毒素需要一套完整酶系才能彻底降解其毒性,如在进行降解玉米赤霉烯酮(即F-2毒素)时,部分的酶只是将其转化成了另外一种物质,而转化的这种物质仍具有毒性,需要一系列的酶才能将其完全降解成无毒物质,这一系列的酶目前仍处于研究阶段。
(3)吸附法:即在饲料中添加霉菌毒素吸附剂进行脱毒的一种方法。这种方法仍是至今一个比较可行的方法(目前国外已普遍使用),在饲料工业以及养殖业来说是一种比较常用、简便、有效的脱毒方法。但需注意吸附剂的选择,根据实际情况选择一种高效、实用、价廉、无负面影响的吸附剂。
        饲料中添加霉菌毒素吸附剂进行脱毒,主要是针对霉菌毒素的理化特性和在动物体内的代谢特性,采用了具有吸附霉菌毒素的一些饲料添加剂按一定比例混入饲料产品中,使其在动物体内发挥吸附霉菌毒素的功效,进而达到脱毒的效果。某些矿物质如膨润土、沸石、高岭土、硅藻土、伊利石、绿泥石等,它们都有很强的吸附作用,而且性质稳定,一般不溶于水,这些物质不会被动物体吸收。将它们作为吸附剂添加到饲料中,可吸附饲料中的霉菌毒素,减少动物消化道对霉菌毒素的吸收。这些物质的吸附效果与其分子结构的吸附能力和霉菌毒素分子的特性有关。
        霉菌毒素是一种带有极性的分子物质,如黄曲霉毒素便是一种带强阳极性的分子,而玉米赤霉烯酮(F-2毒素)则是双极性分子物质。作为吸附剂的这些矿物质分子结构带有电极性,且具有离子交换能力,能吸附霉菌毒素。不同的矿物质,吸附能力也不尽相同,如沸石、膨润土是单极性的,遇水会发生膨胀,只能吸附黄曲霉毒素,同时还会吸附水溶性的营养养分;伊利石、绿泥石带双极性,具有最佳的阳离子交换平衡,遇水不会发生膨胀,吸附毒素能力强,范围广,不但能吸附黄曲霉毒素,还会吸附呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素等多种有害毒素,且不会吸附营养。目前我国批准进口的霉菌毒素脱霉剂有“霉可脱”、“百鲜明”等。
        六  结语
        饲料霉变造成的危害对畜禽养殖业及饲料工业的发展带来极为不良的影响。仓贮性霉菌是在收割后贮存时产生的霉菌,肉眼就能看见,饲料采购时一般均能把好这一关,因此其所分泌的黄曲霉毒素已不是目前危害畜禽最主要的毒素源。目前危害最大且最容易被忽视的是田间霉菌及其所分泌的霉菌毒素,田间霉菌在作物收割前便已感染,当收割时,肉眼能见的霉变部分均会被去除,但是往往还会残留部分霉菌孢子及其所分泌的霉菌毒素,这是肉眼看不见的,并且不易察觉,便留下了隐患。在适宜的条件下,这些霉菌孢子会进行繁殖并且分泌毒素,加之原有残留的毒素增加了毒素的含量,而且不同原料配制而成的全价料会有不同的毒素混合污染,毒素间的协同作用将会导致毒力大大增强,给畜禽带来了巨大的危害。不同的毒素对畜禽有着不同的伤害,因其对畜禽器官有着不同的嗜好,比如玉米赤霉烯酮主要侵害畜禽的生殖器官而导致繁殖性能遭到损害、呕吐毒素侵害肠道系统导致呕吐拒食、赭曲霉毒素侵害肾脏导致肾病等等。高剂量的毒素会导致畜禽明显的临床症状,低剂量的毒素会导致免疫抑制进而间接的引发其它疾病,这些都需养殖者引起高度的重视。“预防胜于治疗”,在预防和控制霉菌毒素危害的措施中,防霉是关键之一,至于饲料中霉菌毒素的监测在实际生产中不是每个生产者都能做到,因此在防霉的同时另一有效而实用的措施便是在饲料中添加霉菌毒素吸附剂。吸附剂应选择吸附能力强、范围广、价廉、高效的产品。总之,霉菌毒素的污染及其危害和所造成的经济损失已是不容忽视的问题,饲料工业以及养殖业应做好这方面的防护措施。

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