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控制猪饲料中霉菌毒素污染的有效方法
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概述: 霉菌毒素是由不同种类的霉菌,主要是镰刀霉菌、曲霉菌和青霉菌所产生的次级代谢产物。食品和饲料中霉菌毒素的污染对畜牧业是一种严重的威胁,进而造成经济损失。 农产品的全球贸易促使人们对霉菌毒素危害的讨论。总…
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  霉菌毒素是由不同种类的霉菌,主要是镰刀霉菌、曲霉菌和青霉菌所产生的次级代谢产物。食品和饲料中霉菌毒素的污染对畜牧业是一种严重的威胁,进而造成经济损失。

  农产品的全球贸易促使人们对霉菌毒素危害的讨论。总体来讲,食品和饲料中霉菌毒素的发生情况呈现地域性趋势。例如,黄曲霉菌常见于热带和亚热带的适宜环境,而镰刀霉菌和青霉菌适应于北美和欧洲的温带气候。然而,食品和饲料农产品的全球贸易导致霉菌毒素在世界范围内的分布。从农业角度来看,有五大类重要的霉菌毒素:单端孢霉烯族毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、黄曲霉毒素和烟曲霉毒素。

  由于霉菌毒素有不同的分子结构,它可引起不同的临床症状。在田间、收获和储藏过程进行预防很重要,但不足以彻底消除霉菌毒素污染的风险。

  根据文献报道,采用吸附的方法进行霉菌毒素的脱毒主要是针对黄曲霉毒素,但对单端孢霉烯族毒素或玉米赤霉烯酮则需用不同的策略才能脱毒。

  百奥明公司生产的百奥明脱毒剂系列产品是一种结合了吸附和生物转化作用的饲料添加剂。这已经被证明是控制不同霉菌毒素最有效的方法之一。百奥明消除霉菌毒素的有效性已被体外吸附或脱毒的实验和体内动物实验所验证。

  霉菌毒素引起的问题

  霉菌毒素可引起不同的中毒效应,称霉菌毒素中毒症。诊断霉菌毒素中毒症常常是很困难的。霉菌毒素对不同动物的毒性效应不一致,从特异性的症状到非特异的症状如免疫抑制、腹泻、出血或生产性能降低等。霉菌毒素的症状不仅取决于霉菌毒素的水平和种类,而且取决于其他因素如动物种类、性别、环境、营养水平和其他有毒物。

  此外,即使毒素水平低于检测限水平,霉菌毒素中毒症也可能发生。尽管分析结果是阴性的,霉菌毒素也可能存在于饲料原料中。研究证明霉菌毒素不是均匀分布在饲料原料中,常常存在于“热点”中,这使得取样更加困难。即使使用完美的取样步骤,霉菌毒素也可能无法检测出。

  霉菌毒素与小分子物质如葡萄糖苷、葡萄糖苷酸、脂肪酸苷和蛋白质结合而被隐蔽,使霉菌毒素无法被检测出来,从而使检测结果呈阴性。这些被隐藏的霉菌毒素用传统的方法无法检测出。然而,它可在肠道中被酶解出来,吸收后影响动物健康。此外,每个作物可被一种以上的霉菌污染,每种霉菌可产生几种霉菌毒素结果是几种霉菌毒素同时存在的概率非常高。饲料原料中几种霉菌毒素的同时存在,由于它的叠加或协同作用比起单一的霉菌毒素会引起更强的负面影响。协同效应可发生于霉菌毒素水平很低的情况下,两种或两种以上霉菌毒素的协同效应远大于单个霉菌毒素的毒性效应。

  例如,黄曲霉毒素B1与赭曲霉毒素A、T-2毒素,烟曲霉毒素B1与呕吐毒素就能发生协同效应。

  消除霉菌毒素

  在植物生长过程(种植更多抗真菌谷物,平衡肥料)、收获(合适的日期和收割,灌溉)预防霉菌的感染,储藏(湿度,温度和昆虫控制)和运输(好的运输环境)是避免农产品污染霉菌毒素有效的方法。

  迄今为止,人们已经尝试用许多物理和化学的方法消除霉菌毒素。但是,只有少数几种实用可行。采用过的物理方法包括:水洗、抛光、机械筛选和分离、容重分凝、水浮漂洗、高压消毒、烘烤、微波、UV辐射、超声波处理和有机溶剂萃取。

  这些方法的有效性很大程度取决于污染的程度和霉菌毒素在谷物中的分布。存在的问题是处理结果不确定和处理费用很高。此外,几种物理处理方法的费用相对要高些,而且会破坏饲料中的营养物质。化学方法不仅要求合适的反应设施,而且要求额外的处理程序例如干燥、清洁等,费时费力,成本昂贵。尽管如此,不同的化学方法包括氧化、还原剂、酸处理、碱处理、盐和氯化物处理已被试验处理农产品中霉菌毒素的能力。然而,只有少数有效,同时不会破坏营养价值和适口性。

  过去用氨处理污染的饲料是最引人关注的技术。早期研究中这种技术显然是安全和有效的,但它并没有被美国食品和药物管理局所批准,因为反应产物具有潜在的毒性和致癌性。

  用物理或化学的方法处理霉菌毒素的成功率很低,所以必须找到新的有效的方法消除霉菌毒素。一种方法是在动物的胃肠道中通过使用不同的吸附剂降低霉菌毒素的生物利用率。但是,很多研究已证实吸附霉菌毒素主要是针对黄曲霉毒素。在田间状态下吸附霉菌毒素如玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素的效果有限,对单端孢霉烯族毒素则无用。

  因此,生物转化霉菌毒素被认为最有效的方法降解那些无法被吸附的霉菌毒素。酶解或微生物学降解霉菌毒素使其变成无毒的代谢产物,是一种非常专一的、不可逆的、有效的脱毒方法。

  单端孢霉烯族毒素中的12、13-环氧基是该族毒素的毒性官能团。破坏此官能团可使其毒性降低。进一步的研究有望得到能降解所有单端孢霉烯族霉菌毒素、玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A的微生物。Binder et al.(1996)是第一个从瘤胃液分离出一种能生物转化单端孢霉烯族毒素环氧基团的真细菌,并把它作为饲料添加剂的发明者。因此,具有脱毒作用的微生物BBSH797是第一个被用作降解霉菌毒素饲料添加剂的微生物。其后,一种能降解赭曲霉毒素A和玉米赤霉烯酮的新酵母被分离,其特性被确认。菌名叫MTV的酵母菌可脱掉赭曲霉毒素A的苯丙氨酸基团变成赭曲霉毒素α。后者的毒性只有原化合物的1/500。玉米赤霉烯酮虽没有急性的毒性,但有类雌激素效应,因此会引起繁殖障碍问题。MTV菌对玉米赤霉烯酮的生物转化,使其变成无雌激素效应的代谢产物。此代谢物可用一种基于对人类雌性激素受体呈阳性的乳腺癌症细胞系,MCF-7敏感的体外E-筛选试验验证是无毒的。

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