東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)研究所 蘇斌朝 王連生 單安山＊ 白會(huì)新

霉菌毒素廣泛存在于各種飼料及飼料原料中，是霉菌的次生代謝產(chǎn)物。目前已知的約有200種，在飼料衛(wèi)生上比較重要的霉菌毒素就有：黃曲霉毒素、雜色曲霉毒素、赭曲霉毒素、單端孢霉毒素類（如T-2毒素、HT-2毒素）、玉米赤霉烯酮、丁烯酸內(nèi)酯、豆類絲核菌素等（于炎湖，1996）。

霉菌毒素每年造成的損失數(shù)以億計(jì)，嚴(yán)重危害著畜禽生產(chǎn)，已經(jīng)成為飼料業(yè)亟須解決的問題之一。敖志剛（2008）的調(diào)查報(bào)告中指出，在其調(diào)查的全部225個(gè)樣品中，黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、T22毒素、玉米赤霉烯酮、煙曲霉毒素和嘔吐毒素的檢出率分別為92.1%、95.1%、93.4%、91.2%、88.5%和99.1%。

1 常見霉菌毒素及其危害

1.1 黃曲霉毒素 黃曲霉毒素 （aflatoxin，AF）是一類主要由黃曲霉 （aspergillus flavus）和寄生曲（aspergillus parasiticus）真菌產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物，具有極強(qiáng)的毒性。根據(jù)熒光顏色的不同，黃曲霉毒素分為黃曲霉毒素B1、B2（藍(lán)色熒光），G1、G2（綠色熒光），其中以黃曲霉毒素 B1（AFB1）的毒性最強(qiáng)（Sumit等，2010）。不同物種、性別對(duì)AF的敏感性不同，通常雄性動(dòng)物更易感（Maurice，2002）。AF的危害表現(xiàn)在多個(gè)方面：（1）降低動(dòng)物的采食量和日增重，影響生產(chǎn)性能。研究表明，日糧中添加AFB1，肉雞從第三周開始減少采食量，第五周開始體重降低（Jindal，1994）。（2）抑制免疫機(jī)能，增強(qiáng)動(dòng)物對(duì)疾病的易感性。將巨噬細(xì)胞暴露在不同濃度黃曲霉毒素的環(huán)境下，發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞的減少和損傷，并表現(xiàn)出劑量效應(yīng)（Neldon，1992）。（3）致畸、致癌、致突變（戴玉瑞，2009）。 體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，AF為0.1～10000 ng/mL，可抑制豬淋巴細(xì)胞的合成（Pang 等，1994）。 （4）抑制核酸的合成，間接影響生物大分子的合成及發(fā)揮正常的生物學(xué)功能（馮建蕾，2005）。

1.2 嘔吐毒素 嘔吐毒素，又名脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON），是一種由鐮刀菌屬等產(chǎn)生的毒性代謝產(chǎn)物，屬于單端孢霉烯族化合物?，F(xiàn)已證實(shí)，包括禾谷鐮刀菌、擬枝鐮刀菌、梨孢鐮刀菌等多種鐮刀菌株以及頭孢菌屬、漆班菌屬、木霉屬等菌株都可產(chǎn)生該毒素 （Marasas等，1984）。研究表明，DON具有急慢性毒性作用，可引起豬食欲減退或廢絕，嘔吐，體重下降，流產(chǎn)，死胎和弱仔，抑制免疫機(jī)能和降低機(jī)體抵抗力（Swamy等，2002）；具有細(xì)胞毒性作用，產(chǎn)生翻譯抑制作用，并且可以抑制蛋白質(zhì)的合成 （James，2007）。此外，DON還具有免疫毒性，它既是一種免疫抑制劑，又是一種免疫促進(jìn)劑，其作用與劑量有關(guān) （鮑淑青，2007）。

1.3 玉米赤霉烯酮 玉米赤霉烯酮（zearalenone，ZEA）是由鐮刀菌產(chǎn)生的一種類雌激素樣真菌毒素。它最重要的毒害作用是產(chǎn)生生殖毒性，降低免疫力。研究表明，它具有很強(qiáng)的生殖毒性和致畸作用，能引起生殖器官變形和功能的改變，如引起母豬外陰陰道炎，降低胚胎存活率和胎兒初生重（Michel和 Jean，1994）。 此外，它還能刺激雌激素受體的轉(zhuǎn)錄，作為類固醇等的受體替代物干擾內(nèi)分泌（Gremmels，2007）。 ZEA 已被證明具有基因毒性，曾導(dǎo)致體外培養(yǎng)的牛淋巴細(xì)胞DNA加和物的形成（Lioi等，2004）。同時(shí)，它還可能誘發(fā)腫瘤，而且也具有血液和免疫毒性方面影響，對(duì)人和動(dòng)物的健康存在極大的危害（鄧友田，2007）。

2 常用吸附劑及其吸附機(jī)理

吸附包括物理吸附和化學(xué)吸附兩類，物理吸附的作用力是范德華力，吸附速度快、可逆、多層、無選擇性；化學(xué)吸附有原子或分子的電子轉(zhuǎn)移、交換，形成化學(xué)健，吸附熱大、有選擇性、不可逆、速度慢（周巖民，2009）。具有吸附作用的物質(zhì)稱為吸附劑，其特點(diǎn)為比表面積大、選擇性吸附能力強(qiáng)、表面和孔結(jié)構(gòu)適宜、不與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。飼料中常用的吸附劑有硅鋁酸鹽類吸附劑、酵母細(xì)胞壁及其提取物、活性炭等。

2.1 鋁硅酸鹽類 鋁硅酸鹽是粘土類霉菌毒素吸附劑的主要化學(xué)成分。因其具有不飽和負(fù)電荷及陽離子交換能力，故可以捕獲、吸附和固定毒素，降低腸道對(duì)毒素的吸收，降低毒害作用（史瑩華，2005）?？勺鳛槊咕舅匚絼┑恼惩林饕蟹惺⒚擅撌?、高嶺土、硅藻土等 （盧永紅等，2005）。齊德生（2002）指出，沸石和蒙脫石都具有巨大的比表面積和永久負(fù)電荷，有較大表面積且能產(chǎn)生較大的靜電引力，使其具有巨大的吸附能力，易結(jié)合極性分子，如黃曲霉毒素，卻不易吸收極性不強(qiáng)的嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮。普通鋁硅酸鹽在使用中常需要改造（因其吸附力低，尤其是膨潤(rùn)土和沸石）。此外，霉菌毒素的單一吸附特性、體內(nèi)與體外試驗(yàn)不總是相關(guān)（Abdel等，2002）、結(jié)合毒素的穩(wěn)定性不高及吸附營養(yǎng)物質(zhì)或干擾其吸收等成為鋁硅酸鹽類吸附劑的主要缺陷。

2.2 酵母細(xì)胞壁及其提取物 近年來研究發(fā)現(xiàn)，酵母細(xì)胞壁及其提取物可以吸附霉菌毒素來提高動(dòng)物健康。酵母細(xì)胞壁的重要提取物包括β-葡聚糖和蛋白質(zhì)結(jié)合物（糖蛋白）以及甘露寡糖。其中，糖蛋白可以通過氫鍵和分子間作用結(jié)合霉菌毒素形成復(fù)合物，阻礙腸道的吸收；甘露寡糖可以通過螯合霉菌毒素起到保護(hù)作用。目前，研究較多的是葡甘露聚糖（glucomannan，GM），它是釀酒酵母細(xì)胞壁的活性提取物，呈現(xiàn)出多種和脂類物質(zhì)不同的吸鍵、離子鍵、疏水鍵（Huwig 等，2001）。

2.3 活性炭 活性炭是一種具有高比表面積的多孔不溶性粉末狀物質(zhì)，其比表面積可達(dá)到500～3500 m2/g?；钚蕴康奈阶饔猛耆巧⒘?，表面呈惰性，其對(duì)非極性有機(jī)物吸附性較強(qiáng)，能吸附霉菌毒素（齊德生，2002）。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，活性炭的吸附作用具有非特異性，在吸附霉菌毒素時(shí)，也會(huì)吸附其他營養(yǎng)物質(zhì)。

2.4 復(fù)合型霉菌毒素類 在生產(chǎn)實(shí)踐中，霉菌產(chǎn)生的毒素通常為多種，而單一吸附劑對(duì)霉菌毒素的吸收表現(xiàn)為單一性。為了開發(fā)廣譜霉菌毒素吸附劑，經(jīng)過一定配比和特殊制作工藝制成的復(fù)合型霉菌毒素吸附劑逐步成為研究熱點(diǎn)。如鋁硅酸鹽類吸附劑易吸附黃曲霉毒素，酵母細(xì)胞壁及其提取物易于吸附玉米赤霉烯酮及嘔吐毒素，將鋁硅酸鹽類和酵母細(xì)胞壁提取物配合出復(fù)合型吸附劑可能有效地解決吸附劑廣譜吸附的問題。復(fù)合型吸附劑的作用力往往是非常復(fù)雜的，依配制方法和材料而異。

3 常用吸附劑在飼料中的應(yīng)用

3.1 鋁硅酸鹽類 李娟娟等（2010）發(fā)現(xiàn)，水合鋁硅酸鹽（HSCAS）在不同的酸堿環(huán)境中結(jié)合AFB1的速率和穩(wěn)定性都非常好，可以顯著降低AFB1對(duì)肉仔雞的危害。齊德生（2004）研究表明，利用季銨鹽改性蒙脫石對(duì)AFB1的吸附量最高達(dá)

682.4 μg/g，且不受賴氨酸濃度、溫度及pH變化的影響，用三氯甲烷、甲醇、丙酮解吸時(shí)表現(xiàn)出高穩(wěn)定性。夏枚生（2005）的試驗(yàn)表明，酸改性坡縷石較改性前對(duì)AFB1的吸收更為顯著，有更好的去毒作用。近年來，納米技術(shù)已被應(yīng)用于對(duì)霉菌毒素的吸收。史瑩華（2007）研究指出，黃曲霉毒素污染的飼糧中添加蒙脫石納米復(fù)合物后飼喂豬后，顯著降低了AFB1在豬體組織中的殘留量，明顯改善了試驗(yàn)豬的生長(zhǎng)性能，減輕甚至消除了AFB1對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)性能和肝臟功能等的不良影響。各種改性鋁硅酸鹽在增強(qiáng)吸附霉菌毒素的效率和穩(wěn)定性方面大都有較大的提高，但較少涉及單一吸附特性及對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸附研究，吸附機(jī)制也還有待深入研究和探討。

3.2 酵母細(xì)胞壁及其提取物 試驗(yàn)表明，葡甘露聚糖聚合物吸附劑對(duì)DON和ZEA具有一定的脫毒作用，對(duì)其他養(yǎng)分無顯著副作用（Hernandez等，2009）。李華（2009）的研究指出，酯化葡甘露聚糖（EGM）能很好地吸附DON，減輕DON對(duì)小鼠的毒性損傷作用，在飼料中的最適添加劑量為0.10%。EGM可緩解AF、T–2、ZEA和DON對(duì)小鼠的毒害。常順華（2010）認(rèn)為，EGM可提高仔豬的日增重，降低料重比，扭轉(zhuǎn)霉菌毒素對(duì)仔豬的過氧化損傷，在仔豬霉變飼料中的適宜添加劑量為0.2%。

3.3 活性炭 體外試驗(yàn)表明，活性炭對(duì)霉菌毒素有較好的吸附脫毒作用，然而在體內(nèi)得不到驗(yàn)證。在吸附霉菌毒素的同時(shí)，其對(duì)飼料中的某些營養(yǎng)成分和藥物也有吸附作用，如活性炭對(duì)土霉素有很強(qiáng)的吸附能力，從而降低了營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和藥物的效價(jià)。此外，活性炭的吸附具有較強(qiáng)特異性。例如，在含有10 mmol/L AFB1的飼料中添加0.1%活性炭能夠減少AFB1對(duì)肉雞的影響（Dalvi和 Mccowav，1984）。 然而，Kubena 等（1999）研究發(fā)現(xiàn)，添加0.5%活性炭不能減輕仔雞日糧中T-2毒素的毒性。近年來，活性炭在吸附霉菌毒素方面的研究較少，可能在付諸實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在上述局限性。

3.4 復(fù)合型霉菌毒素類 Monica（2007）的試驗(yàn)中，應(yīng)用了酵母細(xì)胞壁、粘土和植物提取物的各種混合物及腐殖質(zhì)、其他改性吸附劑對(duì)ZON和DON的體外吸附，結(jié)果表明，復(fù)合型吸附劑對(duì)ZON的吸附比腐殖質(zhì)、酵母細(xì)胞壁顯著；所有這些吸附劑對(duì)DON的吸附效果不很理想。徐雪梅（2008）研究了各種單一及按特殊比例配制的復(fù)合型吸附劑對(duì)AFB1、ZEA、DON的吸附規(guī)律和解吸情況。結(jié)果表明，pH為2.0時(shí)，以葡甘聚糖與膨潤(rùn)土復(fù)合物 （比例1∶1）對(duì)ZEA的吸附量最高，為1776 μg/g。pH為8.0時(shí)，葡甘聚糖與膨潤(rùn)土復(fù)合物（比例 2∶1）對(duì) AFB1的吸附量最高，為 217.39 μg/g。兩種pH條件下，葡甘聚糖與膨潤(rùn)土復(fù)合物（比例 1∶1）對(duì) AFB1、ZEA 的吸附率超過了單一吸附劑，解析率也較低，對(duì)DON的吸附不如AF、ZEA顯著。試驗(yàn)產(chǎn)生的不同效果可能與動(dòng)物及日糧因素有關(guān)，與復(fù)合型吸附劑中各吸附劑的種類和配比可能也有關(guān)。關(guān)于復(fù)合型吸附劑的吸附實(shí)驗(yàn)缺乏系統(tǒng)的研究，需要更多的研究。

4 小結(jié)

研究表明，霉菌毒素可以通過吸附作用得到緩解或有效的消除。目前，其他技術(shù)手段還不成熟或者有其局限性，吸附作用因其方便、高效、易于廣泛應(yīng)用等的特點(diǎn)而具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前存在的問題，主要表現(xiàn)在吸附的低效性、單一吸附劑不能廣譜吸收各類霉菌毒素、吸附效果的不穩(wěn)定性、高效的吸附劑商品還不多等等，對(duì)于吸附機(jī)制等深層次的問題一直沒有得到很好的解釋，部分研究尚停留在假設(shè)和猜想方面。

因此，需要研制更多高效穩(wěn)定的吸附劑并付諸應(yīng)用。目前任何單一吸附劑都不能很好的解決霉菌毒素廣譜吸附的問題，根據(jù)霉菌毒素的分布和種類，選取優(yōu)勢(shì)的吸附劑進(jìn)行合理的改造和配伍將是未來研究的方向。此外，還需要通過深層次的吸附機(jī)理研究，確定各類吸附劑及霉菌毒素間的吸附原理以促進(jìn)更多更好吸附劑的開發(fā)。

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