霉菌毒素脫毒劑：市場(chǎng)和服務(wù)

2014-1-8 15:38| 發(fā)布者: 007畜牧| 查看: 2187| 評(píng)論: 3

　　使用霉菌毒素脫毒劑，實(shí)行最好的農(nóng)場(chǎng)管理是降低霉菌毒素以及對(duì)食品鏈影響的唯一可能性方法。這也會(huì)削弱與動(dòng)物性能和人類健康的相關(guān)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明選擇有效的脫毒劑是控制霉菌毒素的有效方法。

　　作者： Maria Angeles Rodriguez和Julia Laurain, Olmix和Ray Rochester 和Clare Walsh, Vetsonic企業(yè)

　　霉菌毒素是霉變過(guò)程中的次生代謝產(chǎn)物。它們是潛在毒素，被動(dòng)物消化后會(huì)影響動(dòng)物性能。霉菌毒素的毒性可隨化學(xué)結(jié)構(gòu)，濃度，接觸程度，動(dòng)物品種，動(dòng)物健康程度和多種毒素聯(lián)合效應(yīng)而變化。

　　國(guó)際交易，氣候變化，更好的控制措施以及相關(guān)知識(shí)能夠幫助更好地了解它們對(duì)動(dòng)物健康和性能造成的影響。在上次報(bào)道中 (2012EMAN春天會(huì)議), 研究人員分析了2011年的原料，動(dòng)物飼料和其他飼料成分，發(fā)現(xiàn)在4327份樣本中均由霉菌毒素存在。40%的樣本檢出玉米赤霉烯酮，50%的樣本被脫氧雪腐鐮刀菌烯醇污染，51%的樣本檢出伏馬菌素。

　　我們往往認(rèn)為這種情況只是影響熱帶和亞熱帶地區(qū)，但事實(shí)是，這種污染會(huì)影響世界上每一個(gè)地區(qū)，甚至包括歐洲。如果我們考察歐洲，共1519份來(lái)自歐洲的樣本表明，鐮刀菌毒素引起很大的關(guān)注。在中歐，所有樣本的41％，64％和51％分別呈ZON，DON和FUM陽(yáng)性。南歐黃曲霉，F(xiàn)UM和OTA表現(xiàn)出較高的陽(yáng)性比例，分別是與33％，56％和41??％（中歐：黃曲霉，F(xiàn)UM和OTA比例分別為19％，51％和20％）。所有的真菌毒素都可在歐洲樣品中檢測(cè)出，其中65％樣品中存在一種以上的霉菌毒素。

　　超過(guò)想象的危害

　　在一種原料中含有多種污染的概率是很高的，如圖1所示。其實(shí)，適合一種霉菌發(fā)育的環(huán)境也同樣適合其他霉菌，自然也會(huì)產(chǎn)生多種不同類型的霉菌毒素。研究表明，霉菌毒素污染低也可以產(chǎn)生毒性作用，這種效應(yīng)可超過(guò)教科書(shū)上所描寫(xiě)的：這就是協(xié)同效應(yīng)。最近的一項(xiàng)由Isabelle Oswald（2011）進(jìn)行的研究表明在腸道DON和伏馬毒素之間存在協(xié)同效應(yīng)。她推斷，當(dāng)DON破壞了上皮細(xì)胞時(shí)，伏馬菌素阻礙了上皮細(xì)胞的更新。

　　烏得勒支大學(xué)的Johanna Fink-Gremmels博士表示，霉菌毒素脫毒劑在奶牛瘤胃內(nèi)的作用低于所想象的效果。更有甚者，這些霉菌毒素對(duì)瘤胃微生物會(huì)產(chǎn)生有害影響，引起瘤胃菌群失衡，導(dǎo)致慢性疾病，消化問(wèn)題和酸中毒。

　　在德國(guó)的一項(xiàng)研究中，Keese等人探討了鐮刀菌素污染或未污染，飼料中的污染比例對(duì)瘤胃模式的影響。在泌乳早期，給13頭德國(guó)荷斯坦奶牛飼喂全混合日糧，其中有50％的精料，平均DON濃度為5.3毫克/千克（干物質(zhì)）（毒素組），結(jié)果表明瘤胃發(fā)酵模式被改變了：pH指降低后揮發(fā)性脂肪酸平衡也改變了，這是導(dǎo)致亞急性酸中毒的關(guān)鍵。這可能表明由于鐮刀菌素對(duì)瘤胃微生物消化污染日糧的物理/化學(xué)特性產(chǎn)生了直接和/或間接影響，從而啟動(dòng)了微生物群落的“開(kāi)關(guān)”。

　　脫毒成分的影響

　　要證明潛在霉菌毒素脫毒劑在污染飼料中的有效性，通常體外條件下進(jìn)行。經(jīng)典的體外系統(tǒng)是簡(jiǎn)單的，但是與天然的體內(nèi)條件相差很大。在胃腸道中與消化和飼料通過(guò)相關(guān)的重要因素是胃腸道成分的組成和pH值，胃腸道運(yùn)輸條件，生物化學(xué)成分（酶）和腸道微生物群落的活性。這些因素通過(guò)胃腸道的過(guò)程是動(dòng)態(tài)形式的。因此，這些過(guò)程不能通過(guò)體外靜態(tài)模型來(lái)模擬。為了測(cè)定

　　這些因素通過(guò)胃腸道的活動(dòng)是動(dòng)態(tài)的過(guò)程。因此，這些方法不能模擬在靜態(tài)的體外模型。為了在可重復(fù)和可靠的條件下測(cè)定體外多價(jià)螯合劑/螯合材料中表現(xiàn)出的效應(yīng)，可以使用TNO的TIM-1體外腸道模型。

　　TNO的體外胃腸模型模擬了胃和小腸（TIM-1）以及大腸（TIM-2）的連續(xù)動(dòng)態(tài)過(guò)程。這些模型都是獨(dú)一無(wú)二的工具，可用來(lái)研究化合物是如何通過(guò)胃腸道的。主要的霉菌毒素吸收部位是小腸的近端部分，在TIM-1系統(tǒng)中檢測(cè)這些產(chǎn)品是最有效的，這是一種TNO動(dòng)態(tài)的胃和小腸多區(qū)域分割系統(tǒng)。這種計(jì)算機(jī)控制的模型可模擬胃和小腸三端的連續(xù)動(dòng)態(tài)環(huán)境。

　　活性炭

　　2004年，D?ll（表1）展示了與其它鐮刀霉菌毒素相比，玉米赤霉烯酮不是很難被吸附。因此，霉菌毒素脫毒劑面臨的挑戰(zhàn)是要減少單端孢霉烯和伏馬菌素等霉菌毒素的吸收。Giussepina Avantaggiatto博士來(lái)自意大利食品生產(chǎn)科學(xué)研究所(Institute of Sciences of Food Production，ISPA)，利用這一系統(tǒng)評(píng)估了多項(xiàng)霉菌毒素商用脫毒劑和有可能可作螯合劑的材料的吸附效果。

表1 在體外脫毒實(shí)驗(yàn)中，各種脫毒劑降低上清緩沖液中ZON和DON的比例(4個(gè)重復(fù))(%相對(duì)于空白組)

產(chǎn)品	ZON		DON
產(chǎn)品	平均值	SD	平均值	SD
活性炭	100	0	67	6
消膽胺	94	1	10	15
改性鋁硅酸鹽	81	6	17	16
改性鋁硅酸鹽	55	1	1	2
酵母細(xì)胞壁的酯化β葡聚糖	24	1	24	18
酵母提取物和活性沸石	20	4	0	5
粘土，脫毒酶和藻類提取物的混合物	17	2	1	4
膨潤(rùn)土	13	12	1	1
添加粘土礦物的硅膠酸	5	1	21	31
吸附礦物的酶混合物	5	2	2	3
同一列不同上標(biāo)字母代表差異顯著（P<0.05）來(lái)自：Döll（2004）

　　吸附等溫線計(jì)算出只有活性炭被證明每克可有效吸附35.1微摩爾DON和8.8微摩爾雪腐鐮刀菌烯醇(Nivalenol，NIV)。然后研究使用動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)室模型（TIM）來(lái)評(píng)價(jià)DON和NIV在小腸中的吸收以及活性炭降低吸收的效力。 DON和NIV的體外腸吸收比例分別為51 ％和21 ％。這兩種霉菌毒素的腸道吸收大部分發(fā)生在空腸部位。添加活性炭可顯著減少腸對(duì)毒素的吸收。以2％的水平添加，相對(duì)于采食量，DON的吸收率從51 ％降至28 ％，NIV則從21 ％降至12 ％。從以前的研究信息中，可以得出結(jié)論，活性炭似乎是最有效的霉菌毒素吸附劑之一。其他的商業(yè)產(chǎn)品在結(jié)合鐮刀菌毒素時(shí)表現(xiàn)出不佳的能力。在實(shí)踐中，動(dòng)物生產(chǎn)中使活性炭有一定的局限性。應(yīng)盡量避免使用高濃度的活性炭（> 0.5 ％，W / W ），以減少養(yǎng)分吸附，以及損害飼料的熱量/營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的風(fēng)險(xiǎn)。

新的技術(shù)

目前可用的新技術(shù)是允許修改一些材料，然后可以在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中使用，吸附霉菌毒素。特定的技術(shù)可以在納米尺度修改粘土結(jié)構(gòu)，增加層間空間，從而改變吸附能力。這種修改可以使用天然物質(zhì)如藻多糖進(jìn)行。纖維綠，是一種存在于綠藻中的聚陰離子多糖，是硫酸化的葡甘露聚糖。它們是很好的螯合劑，與存在于蒙脫石層間空間中的鈣離子反應(yīng)時(shí)，它們變得非常堅(jiān)硬，并形成類似于活性炭結(jié)構(gòu)的基質(zhì)。這種新材料對(duì)霉菌毒素的吸附是一種涉及CEC蒙脫石，纖維綠多陰離子結(jié)構(gòu)和層間空間中“微管”結(jié)構(gòu)的復(fù)雜機(jī)制。使用TIM -1系統(tǒng)測(cè)試這種新材料時(shí)，甚至可以比活性炭表現(xiàn)更好的結(jié)果。另外，使用本產(chǎn)品不抑制蛋白質(zhì)和碳水化合物的消化率，損害維生素B1和B2的生物有效性。