賈良梁

近年來，與豬飼料中霉菌毒素的戰(zhàn)斗因引入了煙曲霉毒素降解酶而有了新的突破。這種酶在腸道水平上是如何影響豬的健康呢？

中圖分類號(hào)：S816.79 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2015）11-0013-03

煙曲霉毒素主要是由輪枝樣鐮刀菌和串珠鐮刀菌產(chǎn)生的一系列霉菌毒素的統(tǒng)稱（圖1）。由于這些毒素主要存在于玉米中，因此它們會(huì)對(duì)養(yǎng)豬生產(chǎn)構(gòu)成一系列的威脅。煙曲霉毒素普遍存在，并不局限于特定的氣候條件下。來自近期《百奧明霉菌毒素調(diào)查——2014年1月～12月》（Biomin Mycotoxin Survey，Jan-Dec 2014）的數(shù)據(jù)顯示，在檢測(cè)的1 071個(gè)玉米樣本中，73 %的樣本呈煙曲霉毒素陽性，煙曲霉毒素最高含量達(dá)154 000 μg/kg（來自東南亞，表1），陽性樣本的平均含量為2 914 μg/kg。

在來自中歐國家的76個(gè)玉米樣本中，46 %的樣本呈煙曲霉毒素陽性，陽性樣本的煙曲霉毒素含量平均為454 μg/kg。檢測(cè)到的最大值為2 650 μg/kg。含量最高的樣本通常來自熱帶或亞熱帶地區(qū)。對(duì)于歐洲南部國家，94 %的玉米樣本呈煙曲霉毒素陽性，平均值為3 275 μg/kg，最大值為56 948 μg/kg。

煙曲霉毒素高污染水平也見于南美（均值為3 171 μg/kg，最大值為52 438 μg/kg）和東南亞（均值為3 389 μg/kg，最大值為130 246 μg/kg）地區(qū)的樣本中。

1 作用機(jī)制

煙曲霉毒素能夠阻斷鞘脂的代謝，并妨礙多鞘脂復(fù)合物的形成，而多鞘脂復(fù)合物是神經(jīng)、肌肉和膜系統(tǒng)的重要組成部分。據(jù)推斷，游離的鞘氨基醇基團(tuán)（二氫基鞘氨醇和鞘氨基醇）對(duì)大多數(shù)細(xì)胞有毒害作用，它們能在組織中累積，將會(huì)引發(fā)氧化損傷和脂質(zhì)過氧化、細(xì)胞病變和細(xì)胞凋亡。因此，將血清中的二氫基鞘氨醇-鞘氨基醇比率（Sphinganine-Sphingosine Ratio，Sa/So）作為煙曲霉毒素污染的生物標(biāo)記物，該值升高表明鞘脂代謝嚴(yán)重混亂。除馬和兔外，豬是最易受煙曲霉毒素影響的物種。對(duì)豬的主要影響見表2。

2 煙曲霉毒素的中和

在谷物生長期、收割期以及儲(chǔ)存期間，抗霉菌毒素的預(yù)防措施只能降低霉菌毒素污染的風(fēng)險(xiǎn)。因此，收割后采取有效的去毒措施非常重要。中和煙曲霉毒素的最有效方法是通過酶催化進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，該方法具有高度特異性，且可將曲霉菌素轉(zhuǎn)化為不可逆轉(zhuǎn)的無毒代謝產(chǎn)物。不久前開發(fā)成功的純化煙曲霉酯酶funD（商業(yè)品為FUMzyme），可將煙曲霉毒素轉(zhuǎn)化為無毒的水解物FB1（Hydrolysed FB1，HFB1）。

科學(xué)研究表明，HFB1在易感豬模型中不會(huì)產(chǎn)生腸毒性和肝毒性，不會(huì)對(duì)鞘脂代謝造成明顯的影響。這就表明將FB1轉(zhuǎn)化成HFB1可以作為減輕FB1污染的一個(gè)理想策略。

上述煙曲霉毒素降解酶（fumonisin degrading enzyme，F(xiàn)DE）在受煙曲霉毒素污染的豬飼料中的功效利用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入研究。一群18頭的4周齡去勢(shì)公豬（皮特蘭×杜洛克×大白）分入以下3個(gè)試驗(yàn)組：

○ 陰性對(duì)照組：飼料不含煙曲霉毒素和FDE；

○ 陽性對(duì)照組：飼料含有煙曲霉毒素 （6 mg/kg）；

○ 試驗(yàn)組：飼料含有6 mg/kg煙曲霉并添加FDE（1 %）。

眾所周知，高濃度的煙曲霉毒素能夠誘發(fā)豬肺部水腫。在本實(shí)驗(yàn)中，低劑量的煙曲霉毒素（6 mg/kg FUM）能引發(fā)肺部損傷，尤其是會(huì)引起支氣管相關(guān)淋巴組織的萎縮，并引發(fā)血管病癥。與對(duì)照組相比，這些顯微病變使得陽性對(duì)照組在病變?cè)u(píng)分中得到更高的分值。添加FDE后上述損傷的發(fā)生明顯減少，發(fā)生的病變嚴(yán)重程度急劇減弱（圖2A）。

在陽性對(duì)照組中，對(duì)豬空腸組織病理學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)了許多損傷，主要為腸絨毛扁平化和消融。而添加FDE能顯著減少損傷的發(fā)生，并可減輕病變的嚴(yán)重程度（圖2B）。

利用有絲分裂的細(xì)胞數(shù)對(duì)腸上皮細(xì)胞增殖進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果表明污染日糧添加FDE后，細(xì)胞的增殖能力得以恢復(fù)（圖3A）。研究還發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組日糧中添加FDE后，豬的腸上皮細(xì)胞增殖也減少。

煙曲霉毒素能夠通過抑制神經(jīng)酰胺合成酶的功能來阻斷鞘脂的代謝，使得血清中二氫基鞘氨醇/鞘氨基醇（Sa/So）比值升高。日糧中的煙曲霉毒素能夠顯著提高血清中的Sa/So比。通過添加FDE，Sa/So比值顯著升高的現(xiàn)象不復(fù)存在（圖3B）。

3 霉菌毒素中和劑

該研究表明，煙曲霉毒素是威脅動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能的一種重要風(fēng)險(xiǎn)因子（圖4）。在豬日糧中添加高效的中和劑來幫助動(dòng)物抵抗煙曲霉毒素造成的免疫應(yīng)答損害、減輕煙曲霉毒素造成的消化道病癥（炎癥和吸收功能障礙）至關(guān)重要。

原題名：Degrading mycotoxins-effects on a pigs gut （英文）

原作者：Sabine Masching （百奧明公司產(chǎn)品經(jīng)理）；Bertrand Grenier （百奧明公司研究人員）