林子怡
摘 要:霉菌毒素(mycotoxins)是一類有毒化合物的總稱,種類繁多,包括黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏馬菌素、單端孢霉烯族毒素和玉米赤霉烯酮。作物在生長、貯藏過程中經(jīng)常受到霉菌毒素的污染。為了減少霉菌毒素對(duì)動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能的影響,許多國家已制定了飼料中主要霉菌毒素的限量標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。本文探討了霉菌毒素的天然共生性、低污染對(duì)家畜的影響以及目前較好的降低霉菌毒素危害的策略。
關(guān)鍵詞:霉菌毒素;生產(chǎn)性能;標(biāo)準(zhǔn);共生性
中圖分類號(hào):S816 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-0769(2022)05-0016-03
霉菌毒素(mycotoxins)是一類有毒化合物的總稱,是飼料中會(huì)對(duì)動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能產(chǎn)生威脅的主要因素。據(jù)估計(jì),自然界有300多種霉菌毒素。然而,科學(xué)界一致認(rèn)為,只有少數(shù)幾種霉菌毒素因其發(fā)生率較高、毒性較大而被動(dòng)物生產(chǎn)者和公共衛(wèi)生領(lǐng)域的管理者重視,這些霉菌毒素包括:黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、伏馬菌素、單端孢霉烯族毒素和玉米赤霉烯酮。
新出現(xiàn)的霉菌毒素和隱蔽型霉菌毒素(masked mycotoxins)比前面提到的幾種霉菌毒素罕見出現(xiàn)或毒性較低,因此對(duì)動(dòng)物不構(gòu)成重大威脅。
霉菌毒素是由真菌產(chǎn)生的,作物收獲前(單端孢霉烯族毒素、伏馬菌素和玉米赤霉烯酮)主要由鐮刀菌合成,而作物收獲后(黃曲霉毒素和赭曲霉毒素)主要由曲霉菌和青霉菌合成。
氣候條件和栽培方法是影響真菌生長和霉菌毒素發(fā)展的主要因素,這也解釋了為什么不同地區(qū)霉菌毒素的污染狀況有很大差異。
1? 飼料中霉菌毒素的規(guī)定
為了減輕霉菌毒素對(duì)動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能的影響,許多國家已經(jīng)制定了飼料中主要霉菌毒素的限量標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。例如,在歐洲,所有單胃動(dòng)物飼料中黃曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的含量不能超過20 μg/kg。
對(duì)反芻動(dòng)物飼料中AFB1的最大允許含量的規(guī)定更為嚴(yán)格,為5 μg/kg。豬飼料中脫氧雪腐鐮刀菌素烯醇(deoxynivalenol,DON)、玉米赤霉烯酮(zearalenone,ZEN)、赭曲霉毒素A(ochratoxin A,OTA)以及伏馬菌素B1(Fumonisin B1,F(xiàn)B1)和FB2的最高建議值分別為900 μg/kg、100~ 250 μg/kg、50 μg/kg和5 000 μg/kg。
歐洲對(duì)家禽飼料中DON、OTA和FB的建議值分別為5 000 μg/kg、100 μg/kg和20 000μg/kg。歐洲制定的限量標(biāo)準(zhǔn)是世界上最嚴(yán)格的。
2? 霉菌毒素的天然共生性
迄今為止,科學(xué)研究主要集中在短期內(nèi)暴露于單一的、高濃度的霉菌毒素,以便在試驗(yàn)條件下獲得顯著效果。
然而,飼料生產(chǎn)商和畜牧業(yè)經(jīng)營者觀察到霉菌毒素的有害影響低于科學(xué)文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的或由政府機(jī)構(gòu)規(guī)定的水平。
事實(shí)上,人們對(duì)霉菌毒素混合物對(duì)動(dòng)物健康的影響知之甚少,而一些調(diào)查已經(jīng)報(bào)告了世界各地霉菌毒素天然共生現(xiàn)象的重要性。
作為Myco'Screen服務(wù)的一部分,法國歐密斯(Olmix)集團(tuán)已經(jīng)與法國一個(gè)公共實(shí)驗(yàn)室Labocea建立了合作關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)室利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)污染物進(jìn)行分析,每個(gè)測試樣品可分析45種以上霉菌毒素。
Olmix-Labocea數(shù)據(jù)庫由2013—2020年在全球收集的10 000多份飼料成分樣品組成。該數(shù)據(jù)庫顯示,68%的飼料被6種以上的霉菌毒素污染,其中單端孢霉烯族毒素類(DON及其衍生物)、伏馬菌素和玉米赤霉烯酮最常見。
2016年,Smith等發(fā)現(xiàn),在可能發(fā)現(xiàn)的無限多的霉菌毒素混合物中,AFB1+FB、DON+ZEA、AFB1+OTA和FB+ZEA的組合是最常見的。
3? 霉菌毒素低污染對(duì)家畜的影響
最近的研究更加關(guān)注低水平的天然霉菌毒素混合物對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響,其目的是為了更好地評(píng)估霉菌毒素在田間條件下的實(shí)際影響。
2017—2019年,Kolawole等進(jìn)行了為期2年的大規(guī)模飼養(yǎng)試驗(yàn),連續(xù)進(jìn)行了18次試驗(yàn),每次包括2 200羽1日齡羅斯308雛雞,以評(píng)估天然低劑量霉菌毒素混合物對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響。
飼料中DON、FB和ZEA的自然污染水平低于歐盟指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)觀察到雞的飼料轉(zhuǎn)化率和霉菌毒素接觸之間存在很強(qiáng)的正相關(guān)關(guān)系。
研究人員根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判斷,肉雞長期攝入低于歐盟指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的低劑量多種霉菌毒素,會(huì)對(duì)其飼料轉(zhuǎn)化率會(huì)受到不良的影響。
Lucke等在2017年進(jìn)行的另一項(xiàng)研究評(píng)估了低至中度DON污染對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的具體影響。這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是DON的影響,因?yàn)镈ON是全球最常見的霉菌毒素。
在這項(xiàng)研究中,研究人員觀察到低污染水平下DON(2 500 μg/kg)的負(fù)面影響,并得出結(jié)論,低到中等污染水平的DON會(huì)顯著影響肉雞的干物質(zhì)采食量、體重和胴體性狀。
早先研究認(rèn)為雞對(duì)霉菌毒素不太敏感,但最新的研究表明,即使低水平的霉菌毒素也會(huì)影響它們的生產(chǎn)性能。
在豬上也進(jìn)行過類似的研究。例如,2015年,Alizadeh等發(fā)現(xiàn),短期(10 d)攝入低水平的DON(900 μg/kg)可顯著改變豬的腸道健康和免疫狀態(tài),導(dǎo)致仔豬生長速度下降。
Schothorst飼料研究公司在最近發(fā)表的一項(xiàng)研究中,讓母豬在哺乳期內(nèi)攝入低水平的ZEA、DON及其衍生物,并測量了這些毒素從母豬到仔豬的傳播情況。研究發(fā)現(xiàn),日糧污染ZEA(100~300 μg/kg)和DON(250 μg/kg)并不會(huì)影響母豬和仔豬的生產(chǎn)性能。
然而,妊娠最后一周攝入300 μg/kg ZEA的母豬表現(xiàn)出背膘厚下降,血清中雌二醇和瘦素含量下降的情況。該母豬產(chǎn)下的仔豬血清中DON和De-DON水平增加,并且出現(xiàn)炎癥。
這些最新結(jié)果說明低劑量的霉菌毒素對(duì)豬生產(chǎn)性能有潛在有害影響。
4? 如何保護(hù)動(dòng)物
根據(jù)試驗(yàn)研究和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn),現(xiàn)在已經(jīng)確定,即使是低劑量的霉菌毒素污染也會(huì)對(duì)動(dòng)物健康和生產(chǎn)性能產(chǎn)生有害影響。
其中,必須特別注意鐮刀菌毒素,因?yàn)榧词乖诘蛣┝肯?,其也具有高發(fā)生率、共發(fā)生性和有毒影響。
為了避免這些有害影響,必須限制霉菌毒素的腸道吸收和它們與腔內(nèi)上皮細(xì)胞的接觸,以保護(hù)腸道完整性。
霉菌毒素吸附劑是一種大分子化合物,它能結(jié)合受污染的飼料中的霉菌毒素,而不會(huì)沿著動(dòng)物的胃腸道解離,因此,霉菌毒素不會(huì)與腸上皮細(xì)胞接觸。
霉菌毒素吸附劑可以減少霉菌毒素對(duì)腸道的損害和在腸道的吸收,是一種有前景的策略。
然而,市場上的大多數(shù)霉菌毒素吸附劑對(duì)重要的霉菌毒素(如DON和FUM)的結(jié)合能力有限。
今天,一種用粘土和海藻制成的混合材料已經(jīng)在體外胃腸模型(TNO-TIM-1,荷蘭)中證明了其廣譜的結(jié)合霉菌毒素的能力,包括DON + FUM混合物,而不會(huì)改變動(dòng)物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。
原題名:Impact of low mycotoxin contamination on animal health and performance(英文)
原作者:Julia Laurain(Olmix公司)