朱曉敏
(朝陽市獸藥飼料畜產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心,遼寧朝陽 122000)
青霉酸研究進展
朱曉敏
(朝陽市獸藥飼料畜產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心,遼寧朝陽122000)
本文對嚴重污染飼料的青霉酸的研究作以綜述,包括青霉酸的來源、性質(zhì)、毒性、檢測、防霉脫毒等方面。
青霉酸;毒性;檢測;防霉脫毒
霉菌毒素是由霉菌在基質(zhì)上生長繁殖過程中產(chǎn)生的有毒次級代謝產(chǎn)物,主要有黃曲霉毒素、青霉酸、赭曲霉毒素,玉米赤霉烯酮等。目前關(guān)于黃曲霉毒素和鐮刀霉菌毒素的研究很多,而對嚴重污染飼料的青霉酸研究甚少,因此,本文主要從青霉酸的來源、性質(zhì)、毒性、檢測、防霉脫毒等方面對青霉酸的研究進行綜述。
青霉酸主要是由軟毛青霉,圓弧青霉,馬頓青霉、托姆青霉、徘徊青霉、棒形青霉以及棕曲霉等產(chǎn)生的多聚乙酰類霉菌毒素,有人曾在感染軟毛青霉和圓弧青霉的玉米中分離出很高的青霉酸。研究者還發(fā)現(xiàn),產(chǎn)PA的霉菌在5~32℃都產(chǎn)毒,所以低溫貯藏食品霉變也可能會污染PA,但在15~20℃溫度較高時產(chǎn)毒最高。產(chǎn)PA的霉菌主要寄生在高粱、大麥、燕麥、玉米和大米中,而寄生在花生、大豆、棉籽中同樣的霉菌卻不生成毒素。
2.1青霉酸的器官毒性
何祖平等通過人工染毒的方法,檢測了PA中毒60d內(nèi)尼西雞的病理變化及臟器中的殘留量,結(jié)果表明,PA主要侵害肝、腎、心肌細胞,在臟器中含量分布依次為肝〉腎〉心,表明PA的分布與各臟器的病變程度有相關(guān)性,肝是PA作用的靶器官,這可能與肝代謝和由腎排泄等毒代謝動力學(xué)特點相符。用PA污染的飼料喂仔豬,體重、胸腺、脾重下降,而肝腎重升高,并且早期發(fā)生肝細胞變性,晚期肝細胞增生。袁慧等研究表明,PA通過增加小腸平滑肌的收縮頻率、收縮幅度和張力來增加胃腸蠕動,該結(jié)果為進一步證實臨床上霉飼料中毒會導(dǎo)致腹瀉提供了部分理論依據(jù)。PA對家兔離體子宮平滑肌具收縮作用,因此青霉菌毒素中毒可導(dǎo)致孕兔流產(chǎn)。PA對心臟功能的影響表現(xiàn)為,PA可抑制家兔心傳導(dǎo)系統(tǒng),減慢心率;抑制Na+K+Ca2+進入青蛙心肌,引起心臟驟停。采用PA對2、3、4 d的雞胚攻毒,發(fā)現(xiàn)對心臟有急性毒性作用。
小鼠皮下注射PA,LD50為100 mg/kg,試驗結(jié)果證明有致突變作用;大鼠皮下注射PA1.0 mg,每周2次,64~67周后,注射局部發(fā)生纖維瘤,其誘發(fā)腫瘤的機制可能是PA通過阻止死亡誘導(dǎo)信號復(fù)合物caspase 8自我復(fù)制,抑制Fasl誘導(dǎo)的細胞凋亡。
2.2青霉酸與其他霉菌毒素的互作后的毒性
PA與飼料中其他的毒素如赭曲霉毒素A、展青霉毒素和枯青霉毒素互作,聯(lián)合毒性增強。Stoev等研究指出,PA與赭曲霉菌素A共同作用于雛雞,會導(dǎo)致肝臟與腎臟上皮細胞腫脹和顆粒樣變性,毛細血管內(nèi)皮的單核細胞出現(xiàn)增殖,在免疫器官能觀察到退行性變化和淋巴細胞減少。Keblys等證實PA能抑制淋巴細胞的體外增殖,赭曲霉毒素A和PA可以引起豬的試驗性腎病。相關(guān)機理可能是由于PA在體內(nèi)或體外對胰臟羧基肽酶有廣泛的抑制作用,而胰臟羧基肽酶是將赫曲霉素轉(zhuǎn)化成無毒產(chǎn)物的主要酶類。PA和紅色青霉素聯(lián)合作用于狗,可引起狗的急性中毒,造成肝竇狀隙腫脹,充血?,F(xiàn)在的研究發(fā)現(xiàn),以前認為主要是黃曲霉毒素(AFTB1)中毒,事實上除AFTB1,可能還有PA的毒性作用。
為保證飼料安全,建立合適的PA檢測技術(shù)就顯得十分重要,目前國內(nèi)外主要使用薄層層析法(TLC)和高效液相色譜法(HPLC)。
3.1薄層層析法
它是檢測PA的經(jīng)典方法,原理是將樣品經(jīng)提取、柱層析、洗脫、濃縮、薄層分離后,在波長365nm紫外光下產(chǎn)生藍紫或黃綠熒光,根據(jù)其在薄層上顯示的最低檢出量確定含量。
3.2高效液相色譜法
國外檢測PA主要采用的方法,國內(nèi)僅個別機構(gòu)用此方法。該方法十分靈敏、準確,但樣品前處理繁瑣,檢測時間長,耗資大,技術(shù)性高,需昂貴儀器,不適合大量樣品篩選。
4.1飼料的防霉
飼料中PA等霉菌毒素的控制可以從多種途徑進行,如控制好飼料原料的質(zhì)量,防飼料原料如玉米在生產(chǎn)前就霉變;控制好飼料的加工過程,特別是控制好飼料的水分及高溫制粒后的降溫過程;控制好飼料的貯藏和運輸,防止飼料因潮濕、高溫、包裝損壞、晝夜溫差大、雨淋等因素而霉變;在飼料中加入足量的防霉劑,飼料中添加防霉劑是預(yù)防霉變的重要措施,但一旦霉變毒素產(chǎn)生,就要用其他方法降解或去除飼料中的毒素。
4.2飼料的脫毒
運用碳酸氫鈉、次氯酸鈉、氫氧化鈉和氯化鈉對PA進行脫毒試驗,發(fā)現(xiàn)碳酸氫鈉是最有效的PA去毒劑,3%碳酸氫鈉處理PA1天,就能降低PA96.51%。此外,氨能解除飼料中PA的細胞毒性和基因毒性。
目前針對PA的脫毒方法報道甚少,但許多研究表明,通過物理、化學(xué)、生物、熱滅活、輻射等方法,可使飼料中多種霉菌毒素得到不同程度失活或去除。如在飼料中添加可吸附霉菌毒素的物質(zhì):鋁硅酸鹽類、活性炭,沸石,酵母或酵母細胞壁成分等,使毒素在經(jīng)動物腸道時不被吸收,直接排出體外;利用微生物之間的競爭作用篩選出能抑制產(chǎn)毒霉菌生長的菌株,以降低霉菌毒素的污染。但采用物理吸附法,一些重要的必須營養(yǎng)物質(zhì)可能受到吸附劑的不利影響。因此進行PA脫毒的研究,這些方法既具有借鑒意義,同時又應(yīng)考慮到各種方法的弊端,以盡快尋找出適當?shù)木唧w的PA脫毒方法。
PA是最近幾年才受到關(guān)注的霉菌毒素,但它給人類健康和畜牧業(yè)生產(chǎn)卻帶來了巨大危害,現(xiàn)已查明,糧食、油料及其制品中感染的某些霉菌產(chǎn)生的霉菌毒素是致癌的重要因素之一,在這些霉菌毒素中有的具有較強的致癌性,PA就是其中之一。
近年來,隨著消費者對食品衛(wèi)生和安全性的普遍關(guān)注,霉菌毒素污染問題日益引起人們的關(guān)注,隨著對PA毒性機理的進一步了解,人們對PA檢測技術(shù)和脫毒方法研究的日漸深入,加強飼料的防霉脫毒工作,降低對人和動物的危害,是今后研究方向。
[1]王頔,賈金生.青霉酸研究進展[J].吉林畜牧獸醫(yī),2010,31 (12):14-16.