畜牧人
標(biāo)題:
黃曲霉毒素對母豬生產(chǎn)的影響及其防治
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作者:
伊美瑞斯蒙脫石
時間:
2016-4-25 15:26
標(biāo)題:
黃曲霉毒素對母豬生產(chǎn)的影響及其防治
黃曲霉毒素(Aflatoxin,黃曲霉毒素)是霉菌毒素的一種,是導(dǎo)致飼料原料霉變的主要污染源。它是一類以二呋喃環(huán)和香豆素(氧雜奈鄰?fù)榛窘Y(jié)構(gòu)的衍生物,前者的結(jié)構(gòu)具有毒性,后者結(jié)構(gòu)可能與致癌有關(guān)。目前已經(jīng)分離出的黃曲霉毒素及其衍生物達(dá)到20多種,如AFB1、AFB2、AFG1、AFM1、AFM2、AFBM2a、AFGM2a和毒醇等(瞿明仁,2008;馬志科等,2009)。其中AFB1(黃曲霉毒素B1)由于毒性和致癌性最強(qiáng),已被世界衛(wèi)生組織癌癥研究機(jī)構(gòu)劃入甲類致癌物中(Iarc,1993;Elisabete等,2001)。畜禽采食了被黃曲霉毒素污染的飼料,會引起食欲下降、生長緩慢、全身性出血。持續(xù)中毒會導(dǎo)致肝變、免疫系統(tǒng)受損或引發(fā)癌癥。本文就黃曲霉毒素對母豬豬生產(chǎn)的影響及防治作一綜述,旨在為母豬飼養(yǎng)過程中防治黃曲霉中毒提供一定的參考。
1 黃曲霉毒素的作用機(jī)制
黃曲霉毒素中毒,會使動物體產(chǎn)生損害生長和免疫抑制的影響,其中肝臟是黃曲霉毒素AFB1的主要反應(yīng)場所。禽類與哺乳動物對AFB1最敏感,中毒的動物伴有嚴(yán)重的肝功能損傷、脂肪肝和體重減輕的現(xiàn)象。這些脂質(zhì)代謝不平衡的急性體征可能是由于AFB1分子使B-100蛋白質(zhì)中的低密度脂蛋白(LDL)上的關(guān)鍵性賴氨酸殘基產(chǎn)生化學(xué)修飾的結(jié)果。被修飾的LDL不能被特異性受體識別,所以無法轉(zhuǎn)運(yùn)脂肪,造成脂肪在肝臟內(nèi)堆積,形成脂肪肝(Amaya,1999)。大量的研究結(jié)果也證實了這一觀點(diǎn)。王勇等指出,肉雞長期攝入黃曲霉毒素會導(dǎo)致生長性能顯著降低(P<0.05),并使肉雞肝臟有關(guān)代謝酶活動異常,造成肝臟機(jī)能損傷。史瑩華等(2007)在黃曲霉毒素對豬肝臟功能的研究中指出,試驗組豬肝臟的相對質(zhì)量相比于對照組提高了8.24%(P<0.05),說明長期攝入黃曲霉毒素不僅影響豬的生長性能,還對豬的肝臟造成了嚴(yán)重?fù)p傷,使肝臟變的腫大。
AFB1的半數(shù)致死量為0.36mg/kg,屬于劇毒物質(zhì);其中動物半數(shù)致死量為10mg/kg,主要引起中毒動物發(fā)生肝癌(馬健等,2012)。其產(chǎn)生的機(jī)制是:AFB1是一種遺傳毒性致癌物,它可通過誘導(dǎo)DNA加合物,使目標(biāo)肝細(xì)胞的基因發(fā)生變化,從而導(dǎo)致DNA損傷;AFB1通過細(xì)胞色素P450酶代謝,產(chǎn)生反應(yīng)中間體AFBO(黃曲霉毒素B1-8,9環(huán)氧化物),AFBO與肝細(xì)胞中的DNA結(jié)合,產(chǎn)生DNA加合物,DNA加合物與肝細(xì)胞DNA中的鳥嘌呤堿基相互作用,從而導(dǎo)致抑癌基因P53上的第249位密碼子產(chǎn)生變異,引發(fā)肝癌。因此,AFB1是通過產(chǎn)生DNA損傷和基因突變引發(fā)癌癥的。
2 黃曲霉毒素對母豬的影響
目前,許多國家對黃曲霉毒素在飼料原料中的含量有法定限量標(biāo)準(zhǔn)。我國《飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB13078-2001)對母豬的飼料中AFB1的含量的限量標(biāo)準(zhǔn)為20μg/kg,仔豬不高于10μg/kg。AFB1可對豬生長性能、繁殖性能及免疫機(jī)能造成嚴(yán)重影響,從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2.1 對生長性能和肝臟的影響
AFB1能明顯降低母豬的采食量和飼料利用率,抑制豬的生長。 給兩組斷奶仔豬分別飼喂被黃曲霉毒素污染的飼料和無污染的飼料6周,結(jié)果表明中毒仔豬的采食量和日增重都顯著降低(P<0.01)。分別在母豬日糧中添加了0、420、840μg/kg AFB1,結(jié)果表明,AFB1的含量越高,母豬的采食量和日增重的下降趨勢就越明顯,并且飼喂時間越長,母豬的采食量和日增重就越低。史瑩華等(2011)研究了黃曲霉毒素對豬生長性能的影響,結(jié)果表明,試驗組豬的生長性能顯著降低,其中日增重降低了12.90%(P<0.01),料肉比提高了7.54%(P<0.01)。姚麗欣(2011)在豬日糧中添加0、300、600μg/kgAFB1,研究發(fā)現(xiàn),在試驗的第5-8周,添加黃曲霉毒素的兩組豬的采食量和料肉比均低于對照組(P<0.05);第10周,高劑量組的豬的采食量低于低劑量組的(P=0.022);并且中毒豬引起了肝功能不同程度的受損以及肝臟腫大等現(xiàn)象。說明母豬采食了被AFB1污染的日糧后,不僅會抑制其生長性能,并且會引起其肝功能損傷及肝臟腫大,中毒時間越久,受損越嚴(yán)重。
2.2 對免疫機(jī)能的損傷
長期采食受霉菌毒素污染的飼料,會引起豬群免疫力下降、產(chǎn)生免疫抑制。其中,AFB1通過對淋巴細(xì)胞的增殖、細(xì)胞因子的產(chǎn)生和抗體的產(chǎn)生的影響,造成豬群的免疫機(jī)能的損傷。
Chaytor等研究了黃曲霉毒素對母豬免疫機(jī)能的影響,分別分為A(0.00μg/kg)、B(60μg/kg)、C(120μg/kg)和D(180μg/kg)四組,試驗周期為33d,結(jié)果表明,D組母豬的白細(xì)胞數(shù)量顯著高于A、B、C三組(P<0.05),白細(xì)胞升高會引起細(xì)胞感染和炎癥反應(yīng);腫瘤壞死因子α濃度方面,D組母豬顯著高于A、C兩組(P<0.05);B、D兩組母豬的肝臟組織纖維化的程度顯著高于A組(P<0.05)。說明母豬日糧中黃曲霉毒素含量達(dá)到120μg/kg時,不僅會造成母豬肝組織損傷,還可能導(dǎo)致免疫系統(tǒng)的損傷,引起全身炎癥反應(yīng)。
周變?nèi)A指出,當(dāng)泌乳母豬日糧中AFB1的含量超過500μg/kg,不僅會對母豬的免疫機(jī)能和肝臟造成損傷,并對仔豬造成影響。Silvotti等(1997)分別給3組母豬飼喂含800μg/kgAFB1、800μg/kgAFG1和400μg/kgAFG1的日糧,在飼喂25d后,在各組母豬的乳汁中均檢測出AFB1、AFG1以及AFB1的衍生物AFM1,雖然乳汁中黃曲霉毒素的濃度比日糧中少1000倍,但在母豬分娩后25d,乳汁中黃曲霉毒素的濃度逐漸增加;從每頭仔豬上采血并分離細(xì)胞,對淋巴細(xì)胞的增殖、吞噬能力和單核細(xì)胞源性巨噬細(xì)胞的吞噬能力、超氧陰離子數(shù)進(jìn)行研究,結(jié)果表明,有絲分裂原對淋巴組織的敏感性降低;單核細(xì)胞源性巨噬細(xì)胞不能有效地產(chǎn)生超氧陰離子,但吞噬血紅細(xì)胞的能力不變;粒細(xì)胞對單核細(xì)胞的趨化反應(yīng)有降低的趨勢。說明母豬中毒后,黃曲霉毒素會隨著乳汁排出,并且由此損害仔豬的免疫機(jī)能。劉春凌等(2009)在對泌乳母豬黃曲霉毒素中毒對其產(chǎn)仔情況影響的研究中發(fā)現(xiàn),中毒母豬會發(fā)生子宮內(nèi)膜炎、卵巢畸形、子宮擴(kuò)張,由此延長母豬發(fā)情周期,降低繁殖性能;而中毒母豬所產(chǎn)仔豬的死亡率和弱仔數(shù)都有一定程度的升高,幾乎每一窩仔豬中都有弱仔和死亡的現(xiàn)象,并且所產(chǎn)仔豬的神經(jīng)癥狀異常,主要體現(xiàn)在吮乳能力下降,無目地亂轉(zhuǎn),最終導(dǎo)致衰竭而死。
2.3 對母豬受胎率的影響
公豬精液品質(zhì)的優(yōu)劣間接的影響著母豬受胎率,與養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟(jì)效益緊密相關(guān)。Pícha等研究了黃曲霉毒素中毒和公豬精液的關(guān)系,并通過第一次授精母豬的受胎率及其產(chǎn)仔數(shù)和活仔數(shù)評估精液的授精能力,研究表明,具有繁殖障礙的公豬精液中具有黃曲霉毒素殘留(100pmol/L),中毒公豬的精液量及精液中精子密度、精子活率均低于正常公豬精液,精子異常率高于正常精液。Rajkovic等指出,AFM1在公豬精液中的殘留量達(dá)到4μg/ml時,會抑制精子的蠕動,降低母豬的受胎率。說明黃曲霉毒素會影響公豬的精液品質(zhì),但影響精液品質(zhì)的機(jī)理還有待進(jìn)一步的研究。
3 黃曲霉毒素中毒的防治
近年來,飼料及其原料受霉菌毒素污染的現(xiàn)象較為普遍。王金勇對2012年我國飼料和原料霉菌毒素的污染狀況進(jìn)行了調(diào)查,檢測了來自全國各地的飼料及原料841份,結(jié)果表明,玉米受AFB1的污染較為嚴(yán)重,檢出率到達(dá)了19%,全價料中AFB1的陽性平均值達(dá)到了28μg/kg。防治黃曲霉毒素產(chǎn)生的危害,得到了研究者的大量關(guān)注。
3.1 黃曲霉毒素產(chǎn)生的預(yù)防
3.1.1 選擇適宜的種植技術(shù) 黃曲霉毒素的防治,首先應(yīng)從“防”做起,了解黃曲霉毒素的特點(diǎn),加強(qiáng)原料的選擇與品控,是預(yù)防其中毒的有效手段。抑制黃曲霉毒素的產(chǎn)生,需首先從飼料原料的生長著手,給予農(nóng)作物適宜的生長環(huán)境,保證水源充足,干旱條件下,會降低農(nóng)作物對霉菌的抵抗力,使農(nóng)作物更易受到霉菌的感染。在農(nóng)作物生長時,可為其接種不產(chǎn)生毒素的黃曲霉菌株,與產(chǎn)毒菌株形成競爭性抑制,抑制產(chǎn)毒菌株的生長,由此降低農(nóng)作物的感染幾率。
3.1.2 控制飼料貯存條件 黃曲霉毒素產(chǎn)生的最適溫度為25-32℃,相對濕度為86%-87%,所以,在運(yùn)輸、貯存和加工飼料原料時,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制原料的水分和溫度,原料的水分應(yīng)到控制在15%以下,貯存的溫度不宜超過10℃,防止原料因潮濕、高溫、雨淋等因素產(chǎn)生霉變。
3.1.3 添加防霉劑 除采用嚴(yán)格掌握飼料水分、盡量縮短貯藏期、努力加速飼料周轉(zhuǎn)措施外,添加化學(xué)防腐劑也是一種行之有效的方法。作為飼料防腐劑使用的化學(xué)品主要有有機(jī)酸、有機(jī)酸鹽和有機(jī)酸酯,如丙酸和丙酸鹽、乙酸和乙酸鹽,山梨醇及其鉀鹽,苯甲酸及其鈉鹽,富馬酸和富馬酸二甲酯、脫氫乙酸和脫氫乙酸鈉、抗氧喹和雙乙酸鈉等。
3.2 黃曲霉毒素的脫毒方法
3.2.1 吸附法 吸附劑脫毒法是目前使用比較廣泛、效果極佳的方式之一。吸附劑通過吸附飼料中的霉菌毒素,與之緊密結(jié)合,形成性質(zhì)穩(wěn)定、不溶于水的物質(zhì),通過阻礙動物對霉菌毒素的吸收,使之隨糞尿排出體外,達(dá)到脫毒效果。目前應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中的主要有有沸石、膨潤土、蒙脫石、水合鋁硅酸鈉鈣鹽(HSCAS)、活性炭等吸附劑。各種吸附劑對霉菌毒素的脫毒效果不同,其中以蒙脫石效果最佳,因此在飼料中添加一定量的伊美瑞斯蒙脫石可以有效吸附霉菌毒素,減少黃曲霉毒素對動物造成的危害。
3.2.2 輻射法 微波、紅外輻射、紫外線以及γ-射線均可有效地破壞黃曲霉毒素的化學(xué)結(jié)構(gòu),是毒性黃曲霉毒素變性,失去毒性。霉菌對射線反應(yīng)敏感,利用射線照射可控制飼料中霉菌的發(fā)生。美國研究人員采用γ-射線對污染飼料進(jìn)行輻射處理后,將其置于30℃、相對濕度80%的條件下貯存1個月,結(jié)果霉菌沒有繁殖,未發(fā)生霉變;而未經(jīng)輻射處理的霉變飼料,在同樣條件下存放1個月,霉菌大量繁殖。但應(yīng)注意的是,強(qiáng)射線(紫外線和γ-射線)在出去霉菌毒素的同時,也可能會破壞營養(yǎng)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
3.2.3 脫胚水洗法 黃曲霉毒素在玉米粒上的分布并不均勻,因為胚芽部的脂肪和水分相對較高,更適于霉菌生長和繁殖。研究者報道,玉米表皮胚部的黃曲霉毒素的含量占整個玉米的80%以上。脫胚水洗法就是利用玉米胚部和胚乳部在水中的比重差異,將玉米碾碎后,加入清水?dāng)嚢?、輕搓,將浮在水上的胚芽部或表皮除去,從而大大降低黃曲霉毒素的含量。在實驗室和豬場的應(yīng)用效果表明,此方法平均去毒率可達(dá)81.3%,去毒效果明顯。
3.2.4 氨氣處理法 氨可與AFB1結(jié)合,產(chǎn)生脫羥作用,使AFB1的內(nèi)酯環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)生裂解,從而達(dá)到脫毒效果。將污染的飼料或原料置于塑料薄膜袋或熏蒸罐中,給予一定量的液氨并密封一定的時間。梁俊平(2009)報道,當(dāng)氨氣濃度10%、氨熏溫度31℃、時間102h、含水量24%時,此條件下氨氣熏蒸后的飼料或原料中沒有檢出AFB1,即可認(rèn)為降解率接近100%。
3.2.5 微生物抑制法 有多種微生物可以降低黃曲霉毒素的產(chǎn)生或分解與吸收黃曲霉毒素,包括細(xì)菌、真菌、放線菌等等。常用的微生物菌種有乳酸菌、醋酸菌、黑曲霉、釀酒酵母、米根霉、芽孢桿菌等等。微生物抑制黃曲霉毒素的機(jī)理為:通過吸附、降解或去除黃曲霉毒素,降低了動物體對毒素的吸收,從而降低毒素的危害。微生物可以吸附黃曲霉毒素,形成菌體-黃曲霉毒素復(fù)合體,形成復(fù)合體后,微生物自身吸附能力下降,使自身易于被排出體外,完成脫毒(郝瑩等,2011)。張建梅等(2009)報道,在畜禽飼料中添加0.2%的生物脫毒劑,畜禽糞便中AFB1的排出率可達(dá)72.3%,說明生物脫毒劑可有效的降低黃曲霉毒素在畜禽體內(nèi)的殘留。
3.2.6 添加營養(yǎng)素法 在飼料中添加蛋白質(zhì)或氨基酸,原理是肝臟能轉(zhuǎn)化被動物吸收的霉菌毒素,而轉(zhuǎn)化的過程需要依賴于谷胱甘肽的參與,谷胱甘肽由蛋氨酸和胱氨酸等組成。因此去毒時耗盡蛋氨酸將影響生長和生產(chǎn)性能。所以當(dāng)飼料中含有受黃曲霉毒素污染的飼料時,應(yīng)額外添加蛋氨酸。補(bǔ)充硒元素也可以提高谷胱甘肽過氧化物酶的活性,也有利于降低黃曲霉毒素的毒性作用。補(bǔ)充維生素如葉酸具有破壞黃曲霉毒素的能力,可以減少黃曲霉毒素的毒性(楊豐利等,2006)。
4 小結(jié)
黃曲霉毒素的毒性極強(qiáng),飼料中黃曲霉毒素可引起母豬急性或慢性中毒,并通過乳汁使仔豬感染中毒,對畜牧業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而飼料在進(jìn)入加工廠加工之前或者飼料在田地里的時候可能就已經(jīng)污染了霉菌毒素,對于這些情況下的飼料污染很難預(yù)防。因此,防止動物攝入污染了毒素的飼料通常情況下是唯一的可選方法。因此,很有必要了解霉菌毒素對動物健康以及生理條件的影響,也有必要了解飼料何時易出現(xiàn)霉菌毒素污染。在養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中一定要保證飼料的質(zhì)量,切勿將已被霉菌污染的飼料用于生產(chǎn)。
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