■彭 凱吳 薇龍 蕾王順喜

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，北京 100083；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京 100081）

霉菌毒素是由一些霉菌分泌的有毒次級(jí)代謝產(chǎn)物，這些霉菌的種類包括曲霉屬（Aspergillus）、青霉屬（Penicillium）、鐮刀菌屬（Fusarium）和孢霉屬（Al?temaria）[1-3]。曲霉屬和青霉屬對(duì)谷物原料和飼料的污染比較常見，而鐮刀菌屬和孢霉屬一般是在谷物收獲期或收獲前期侵染并大量產(chǎn)生毒素[4]。到目前為止，已發(fā)現(xiàn)有超過100種霉菌產(chǎn)生近400多種不同的霉菌毒素[5-6]。聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織（FAO）的評(píng)估數(shù)據(jù)表明，全世界超過25%的農(nóng)副產(chǎn)品均被霉菌毒素所污染，從而導(dǎo)致農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)重?fù)p失[7]。引起飼料霉變的原因復(fù)雜多樣，除了受霉菌污染之外，還包括飼料和原料的水分活度值高、環(huán)境潮濕及病蟲侵害等。飼料加工不合理也會(huì)造成飼料霉變，如飼料廠打包時(shí)一般要求飼料與環(huán)境溫差不超過3℃，在生產(chǎn)顆粒料時(shí)，若冷卻器出現(xiàn)異?；蚶鋮s不充分，將會(huì)導(dǎo)致飼料溫度較高并因溫差大而發(fā)霉。飼料生產(chǎn)設(shè)備如原料倉(cāng)、輸送機(jī)、混合機(jī)、配料倉(cāng)中原料的殘留霉變形成交叉污染，也將影響飼料的品質(zhì)和衛(wèi)生。此外，飼料在生產(chǎn)、包裝、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中管理不當(dāng)以及飼料廠的衛(wèi)生條件不合格（細(xì)菌、霉菌、蟲害超標(biāo)）等也會(huì)引起飼料發(fā)霉變質(zhì)。在飼料霉變過程中，霉菌產(chǎn)生的霉菌毒素不僅影響飼料的品質(zhì)，而且危害畜禽和人類健康，危及食品安全。

1 霉菌毒素的危害

飼料一旦被霉菌毒素污染，其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和安全性將大大降低，霉菌毒素不僅危害動(dòng)物的組織器官，還將殘留在畜產(chǎn)品中，對(duì)人類健康產(chǎn)生不利影響。常見的霉菌毒素主要有6種，即黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、T-2毒素、伏馬毒素和赭曲霉毒素。黃曲霉毒素（AFB）主要是由屬于曲霉屬的黃曲霉及寄生曲霉所產(chǎn)生的二級(jí)代謝產(chǎn)物，毒素種類主要包括B1、B2、G1、G2、M1、M2等 17 種，其中以黃曲霉毒素 B1（AFB1）的毒性最強(qiáng)，危害最大。黃曲霉毒素主要攻擊的靶器官是動(dòng)物的肝臟，畜禽采食被黃曲霉毒素污染的飼料以后，疾病抵抗力降低，生長(zhǎng)性能下降，產(chǎn)蛋率降低，產(chǎn)蛋畸形，黃曲霉毒素含量超過限量甚至導(dǎo)致動(dòng)物中毒死亡。不同動(dòng)物對(duì)黃曲霉毒素的敏感性不同，雛鴨較雛雞敏感，而仔豬、犢牛、肥育豬、成年牛、綿羊?qū)S曲霉毒素的敏感性依次減弱。

玉米赤霉烯酮（ZEN）主要是粉紅鐮刀菌及禾谷鐮刀菌產(chǎn)生的一種甾體霉菌毒素，廣泛存在于玉米、大麥、小麥及谷物加工副產(chǎn)品（如DDGS）中。玉米赤霉烯酮具有雌激素作用，主要攻擊繁殖系統(tǒng)，造成動(dòng)物生殖機(jī)能障礙，動(dòng)物表現(xiàn)為雌激素亢進(jìn)癥。急性中毒時(shí)，母豬和去勢(shì)母豬乳腺增生，陰戶紅腫，子宮肥大和卵巢萎縮；公豬則包皮長(zhǎng)，陰莖腫大，乳腺腫脹。亞急性中毒時(shí)母豬不育，流產(chǎn)，死胎，產(chǎn)仔數(shù)減少；仔豬體弱，出現(xiàn)睪丸萎縮、乳腺增大等雌性化特征；母牛癥狀與豬相似；雞可見泄殖腔外翻，輸卵管擴(kuò)張，產(chǎn)蛋率下降等。不同動(dòng)物對(duì)玉米赤霉烯酮的敏感性表現(xiàn)為：豬＞禽＞反芻動(dòng)物。

嘔吐毒素（DON）又名脫氧雪腐鐮刀菌烯醇，屬于鐮刀菌所產(chǎn)生毒素的典型代表，因動(dòng)物中毒后發(fā)生嘔吐而得名。動(dòng)物攝取一定量的嘔吐毒素之后會(huì)引起采食量和體重下降，局部皮膚過敏、炎癥甚至壞死，出現(xiàn)拒食、嘔吐、腹瀉、站立不穩(wěn)、反應(yīng)遲鈍等急性中毒癥狀。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限定豬、犢牛、泌乳期動(dòng)物配合飼料中嘔吐毒素的允許量小于1 mg/kg，家禽、牛配合飼料中小于5 mg/kg。

T-2毒素是由三線鐮刀菌產(chǎn)生的一種倍半萜烯化合物，屬于A類毒素，是單端孢霉烯族毒素中毒性最強(qiáng)的毒素[8]。T-2毒素廣泛分布于自然界，容易污染玉米、小麥、大麥及燕麥等糧食和飼料原料，動(dòng)物通過飼料攝入之后會(huì)引起各種中毒癥狀和疾病。T-2毒素主要攻擊細(xì)胞分裂旺盛的造血和免疫器官，如胸腺、骨髓、肝、脾、淋巴結(jié)、生殖腺及胃腸黏膜等，抑制這些器官細(xì)胞的蛋白質(zhì)和DNA合成。不同動(dòng)物對(duì)T-2毒素的耐受性有一定差異，幼齡動(dòng)物比成年動(dòng)物對(duì)毒素更敏感。長(zhǎng)期飼喂由T-2毒素污染的飼料可引起動(dòng)物口腔潰瘍、食欲不振、組織器官腫大、皮膚炎癥及消化道紊亂等癥，嚴(yán)重時(shí)甚至引起動(dòng)物死亡。國(guó)標(biāo)中限定豬、禽配合飼料中T-2毒素的允許量小于1 mg/kg。

伏馬毒素（FB）是由串珠鐮刀菌產(chǎn)生的水溶性次級(jí)代謝產(chǎn)物，到目前為止，已鑒定出的伏馬毒素及其類似物共計(jì)28種，分為A、B、C、P四組，如FA1、FA2、FB1、FB2、FB3、FB4、FC1、FC2、FC3、FC4、FP1等，其中以 FB1為主，其毒性最強(qiáng)。伏馬毒素對(duì)飼料的污染在世界范圍內(nèi)普遍存在，主要污染對(duì)象為玉米、小麥等原料，而對(duì)糧食的污染情況更為嚴(yán)重。伏馬毒素具有高致癌性，對(duì)肝臟和腎臟均具有毒性作用，還能誘發(fā)豬肺水腫，免疫抑制和胸膜積水，破壞神經(jīng)鞘脂類的代謝，阻礙二氫神經(jīng)鞘氨醇（Sa）和神經(jīng)鞘氨醇（So）合成鞘脂復(fù)合物，導(dǎo)致Sa和So在組織內(nèi)富集，中斷神經(jīng)鞘脂的代謝，從而導(dǎo)致機(jī)體氧化性損傷，脂質(zhì)過氧化，細(xì)胞損傷或凋亡。動(dòng)物中毒后的典型癥狀為神經(jīng)錯(cuò)亂，肝臟受損。

赭曲霉毒素是由赭曲霉和青霉菌產(chǎn)生的一種霉菌毒素，分為A、B兩種類型，其中赭曲霉毒素A（OTA）的毒性較強(qiáng)，在霉變谷物和飼料中常見。OTA的毒性作用主要是抑制蛋白質(zhì)、DNA及RNA的合成，對(duì)動(dòng)物的毒性表現(xiàn)為肝臟毒性、腎毒性、致癌性、致畸性、致突變性和免疫抑制作用，從而導(dǎo)致動(dòng)物生長(zhǎng)受阻、生產(chǎn)性能下降、肝機(jī)能和腎機(jī)能受損、腎臟腫大、肝糖元積聚、肝臟蒼白褪色以及孵化率降低等一系列癥狀。

2 霉菌毒素的脫毒方法

2.1 物理脫毒法

除了控制飼料含水量、低溫低氧貯藏、防霉包裝以及添加防霉劑和脫毒劑以外，傳統(tǒng)的飼料脫毒方法還包括機(jī)械脫毒、物理脫毒、化學(xué)脫毒、抗霉育種以及多種防霉脫毒技術(shù)的結(jié)合。

機(jī)械隔離和分揀可以有效剔除受損的、變色的、有可見霉菌附著的飼料[9]。通過霉變飼料在紫外燈照射下的熒光反應(yīng)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)部分受霉菌感染的玉米、棉花種子和無花果進(jìn)行熒光分揀[10]。另外一種降低霉菌毒素的有效方法就是利用機(jī)械浮選和密度分離原理進(jìn)行飼料隔離脫毒，這種方法被證明對(duì)嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮和黃曲霉毒素有較好的效果[11-12]。

物理脫毒方法包含高溫處理、水洗、吸附以及輻射等。用水和碳酸鈉溶液對(duì)受嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮等污染的蘋果、谷物和玉米種子進(jìn)行水洗是一種簡(jiǎn)單有效的脫毒方法，研究表明有近54%的霉菌毒素在清洗過程中被清除[13]。當(dāng)前，盡管公眾對(duì)輻射食品和飼料的安全性仍存在一定的爭(zhēng)議，但是輻射滅菌和消毒仍然廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中[14]。1980年，F(xiàn)AO、IAEA和WHO專家委員會(huì)對(duì)輻射食品發(fā)起聯(lián)合聲明，任何輻射劑量小于10 kGy的食品均沒有毒性危害和特別的微生物學(xué)或營(yíng)養(yǎng)學(xué)問題[15]。隨著科學(xué)研究的不斷深入，微波、紫外、紅外、γ射線、脈沖強(qiáng)光等輻射滅菌及脫毒技術(shù)逐漸走向成熟。王蓓[16]研究表明，紫外、脈沖強(qiáng)光和紅外熱輻射對(duì)稻谷中黃曲霉菌的殺滅效果理想，脈沖強(qiáng)光對(duì)黃曲霉毒素B1和黃曲霉毒素B2有極強(qiáng)的降解效果。此外，一些吸附劑也可以有效吸附飼料中的霉菌毒素，其中應(yīng)用最為廣泛的是膨潤(rùn)土和活性炭，吸附劑的吸附效果一般受到顆粒粒度和熱處理的影響[17]。Kane等[18]研究表明，在花生粕中添加凹凸棒石、高嶺土和脫毒素等吸附劑可去除約99%的黃曲霉毒素B1。

2.2 化學(xué)脫毒法

化學(xué)脫毒是利用毒素在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑的作用下轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)的原理，根據(jù)化學(xué)試劑的不同而方法較多。常見有酸處理法、堿處理法、氨處理法及有機(jī)溶劑處理法。向受到黃曲霉毒素污染的糧食或飼料中通入液氨，在常溫或加熱條件下密封儲(chǔ)存一定時(shí)間，黃曲霉毒素在氨的作用下化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，轉(zhuǎn)化為沒有毒性的黃曲霉素D1等物質(zhì)，因而解毒[19]。近年來，有機(jī)溶劑浸提法脫毒成為研究熱點(diǎn)，常用的有機(jī)溶劑有95%的乙醇、丙酮、異丙酮、80%異丙酮、正己烷-甲醇、甲醇、乙腈、正己烷-乙醇-水、丙酮-正己烷-水等，利用這些溶劑，可將油中幾乎所有的黃曲霉毒素去除[20]。

2.3 吸附脫毒法

新型無機(jī)吸附劑比傳統(tǒng)吸附劑有更大的比表面積、孔隙率和離子吸附能力。飼料中添加活性炭（AC）、水合鋁硅酸鈉鈣（HSCAS）、精制沸石粉等高效吸附劑是一種有效的飼料霉菌毒素脫毒方法[21]?；钚蕴孔鳛橐环N高效、無毒的吸附劑，具有很多孔隙結(jié)構(gòu)，其比表面積高達(dá)500～3 500 m2/g[22]。Avantaggiato等[23]研究表明，AC可以有效吸附并降低動(dòng)物腸道中的玉米赤霉烯酮，使用0.25%～2%的AC能夠降低腸道吸收43%～84%的玉米赤霉烯酮毒素。HSCAS是一種高效的霉菌毒素吸附劑，使用0.5%的HSCAS即可有效降低尿樣中殘留的黃曲霉毒素含量[24]。Kabak等[25]研究了不同吸附劑對(duì)黃曲霉毒素B1（AFB1）、赭曲霉毒素(OTA)、嘔吐毒素（DON）和玉米赤霉烯酮（ZEN）的體外吸附情況，結(jié)果如表1所示。

表1 不同吸附劑對(duì)毒素的體外吸附情況

近年來，有機(jī)吸附劑成為飼料防霉脫毒的研究熱點(diǎn)，有機(jī)吸附劑主要是指酵母細(xì)胞壁、甘露聚糖、葡甘聚糖及其衍生物等。有機(jī)吸附劑較無機(jī)吸附劑對(duì)霉菌毒素的吸附率高。如酵母細(xì)胞壁對(duì)霉菌毒素有很強(qiáng)的吸附作用，它能有效抵抗其毒性，作為一種廣譜、高效、綠色且添加量較小的霉菌毒素吸附劑具有廣闊的應(yīng)用前景。Stanley等[26]在含有168 mg/kg黃曲霉毒素、8.4 mg/kg赭曲霉素、54 mg/kg玉米赤烯酮、32 mg/kg T-2毒素的日糧中分別添加0.05%的酯化葡甘露聚糖，能夠有效減輕霉菌毒素對(duì)雞的生長(zhǎng)抑制，使尿素氮水平恢復(fù)正常。

2.4 微生物脫毒法

微生物脫毒是近年來國(guó)際研究的熱點(diǎn)，它具有低成本、高效率和專一性強(qiáng)的特點(diǎn)，微生物脫毒方法主要利用了微生物或其產(chǎn)生的酶來降解霉菌毒素，研究發(fā)現(xiàn)很多微生物能夠轉(zhuǎn)化霉菌毒素，從而降低其毒性并阻止霉菌毒素的吸收。乳酸菌、醋酸菌、面包酵母、釀酒酵母、米曲霉和枯草桿菌等對(duì)黃曲霉毒素均有一定的降解作用。Karlovsky等[27]研究表明，通過發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸桿菌、鏈球菌、雙歧桿菌能降低牛奶中的赭曲霉毒素和黃曲霉毒素B1。由于國(guó)內(nèi)研究起步較晚，實(shí)際應(yīng)用中缺乏理論指導(dǎo)，而微生物脫毒的專一性也同時(shí)限定了其適用性，作為一項(xiàng)新興的飼料脫毒技術(shù)，微生物脫毒的推廣和應(yīng)用仍需要進(jìn)一步的研究和探索。除了上述方法之外，還有一些其他的霉菌毒素脫毒方法如中草藥脫毒[28]、添加納米硒[29]和蛋氨酸[30]

等均被證明效果明顯。

2.5 復(fù)合脫毒法

復(fù)合脫毒劑的主要成分包含無機(jī)吸附劑、有機(jī)吸附劑、微生物及酶制劑、生物活性成分、免疫增強(qiáng)劑以及自由基清除劑等，其特點(diǎn)在于利用不同脫毒成分的優(yōu)勢(shì)，阻止霉菌毒素吸附，同時(shí)具有增強(qiáng)動(dòng)物免疫抵抗力的效果。復(fù)合脫毒劑的脫毒效果較單一成分明顯，且適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)不同種類的霉菌毒素均具有良好的脫毒效果。楊彥瓊[31]研究表明，硅鋁酸鹽與酵母細(xì)胞提取物（7∶3）組成的復(fù)合吸附劑對(duì)AFB1的最大吸附率為91.97%，吸附穩(wěn)定性好，脫毒效果明顯。戴玉端[32]對(duì)比研究了市售脫毒劑和自制復(fù)合脫毒劑對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能、免疫功能、鈣磷代謝和血液生化指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，復(fù)合脫毒劑的脫毒效果優(yōu)于市售脫毒劑。

3 小結(jié)

霉變對(duì)飼料的營(yíng)養(yǎng)、安全以及動(dòng)物健康造成極為不利的影響。盡管飼料的防霉脫毒方法較多，但是實(shí)際應(yīng)用效果卻不理想。新型無機(jī)或有機(jī)吸附劑對(duì)霉菌毒素的脫毒效率高，但仍然存在一些問題，如吸附劑與飼料的配比不協(xié)調(diào)；吸附劑在吸附霉菌毒素的同時(shí)是否會(huì)額外吸附飼料中的營(yíng)養(yǎng)素及微量成分；添加吸附劑和脫毒劑是否會(huì)影響動(dòng)物的生長(zhǎng)性能等問題均有待進(jìn)一步深入研究。微生物脫毒法可能是未來飼料霉菌毒素脫毒技術(shù)的應(yīng)用方向。飼料霉變的原因復(fù)雜多樣，多數(shù)情況下霉變不僅僅是由某一種霉菌污染造成的，而是由多種霉菌共同作用的結(jié)果，任何一種方法都不可能將所有霉菌毒素都去除干凈。無論是傳統(tǒng)脫毒方法還是新興的脫毒技術(shù)，只有在嚴(yán)格把控飼料質(zhì)量與水分，大力監(jiān)管生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)的基礎(chǔ)上，才能從根本上解決飼料的霉變問題。