饲料霉变及品质控制.ppt

饲料霉变及其品质控制彭健刘振利著.操继跃讲授华中农业大学动物科技学院武汉4300701.2003年，因为夏秋季连续多日阴雨天气，造成江苏、安徽、河南、山东南部等许多地区的玉米、大麦、小麦等饲料原料在收割前后和贮藏过程出现不同程度的霉变现象。2003年度至2004年春节前后，湖北、湖南、河南、安徽、江苏等地规模化猪场和养猪专业户相继发生断奶仔猪“雌激素综合症”以及整个猪群采食量降低、拒食，生产性能下降为特征的霉菌毒素中毒症状，对规模化猪场和养猪生产者造成了经济损失。2.据统计，全世界每年约有25%的谷物受到霉菌毒素的影响，在高温高湿地区这种污染更加严重。我国是霉菌污染比较严重的国家，陈必芳等在1996年从全国28个省市采集104个饲料加工厂和养殖场饲料及饲料原料样品627份，检测结果显示配合饲料霉菌污染率100%，饲料原料污染率99%。2003年，王老军等对配合饲料及饲料原料中六种霉菌毒素（黄曲霉毒素、T-2毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、储曲霉毒素和烟曲霉毒素饲料）检测结果表明，上述6种毒素在被检测的配合饲料和饲料原料中均普遍存在，而且配合饲料中霉菌毒素的检出率显著高于单一的饲料原料。黄曲霉毒素、T-2毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮的检出率达到100%；玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、储曲霉毒素和烟曲霉毒素均有不同程度的超标。3.Hesseltione(1986)按霉菌毒素（及它们的主要靶部位）在全世界的相对重要性排序如下：黄曲霉毒素（肝毒素）、赭毒素（肾毒素）、毛菌素（如，镰刀菌毒素，又称呕吐素；皮肤毒素）、玉米赤霉烯酮（雌激素）和去氧瓜萎镰菌醇（皮肤毒素）。王老军等的调查结果发现，在被检测的配合饲料和饲料原料样品中，黄曲霉毒素并不是被检样品中最主要的霉菌毒素，呕吐毒素、玉米赤霉烯酮和烟曲霉毒素的污染最为严重。饲料霉变不仅降低营养价值，诱发畜禽急慢性中毒，而且残留在畜禽产品中的霉菌毒素可能通过食物链对人类健康造成威胁。正确认识霉菌毒素的产生和危害，进行科学防范和处理，对于保证饲料、养殖业的健康发展和人类自身安全具有重要的意义。本文拟简要介绍饲料中的霉菌及其毒素和几种主要的霉菌毒素对猪的危害，重点讨论饲料品质的控制措施。4.一、饲料中的霉菌和霉菌毒素霉菌是真菌的一部分。与饲料卫生关系密切的霉菌大部分属于半知菌纲中曲霉菌属、青霉菌属和镰刀霉菌属。1霉菌的发育和产毒条件霉菌产毒需要一定的条件，影响霉菌产毒的条件主要是食品基质中的水分、环境中的温度和湿度及空气的流通情况。5.1.1水分和湿度：霉菌的繁殖需要一定的水分活性。因此饲料中的水分含量少，能提供给微生物利用的水分少，不利于微生物的生长与繁殖，有利于防止饲料的霉变。1.2温度：大部分霉菌在28-30都能生长。10以下和30以上时生长明显减弱，在0几乎不生长。但个别的可能耐受低温。一般霉菌产毒的温度，略低于最适宜温度。1.3基质：霉菌的营养来源主要是糖和少量氮、矿物质，因此极易在含糖的谷物类饲料和饼粕类上生长。6.2主要产毒霉菌及霉菌毒素霉菌产毒只限于产毒霉菌，而产毒霉菌中也只有一部分毒株产毒。饲料中常见的产毒霉菌主要有3种：曲霉菌属、镰刀菌属和青霉菌属的部分一些菌株。这些霉菌菌株在适宜的基质（饲料）、湿度、温度和pH值条件下会大量产生毒素。按照霉菌毒素产生的场所，主要有“田间霉素”和“仓储毒素”两大类。镰刀菌属和青霉菌属为田间霉菌，最适生长温度为5-25，在低温环境中仍可生长，通常谷物在未收割以前就已经感染。镰刀菌属主要分泌呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素等；青霉菌属主要分泌桔霉素等。曲霉属霉菌（除赭曲霉外）为仓贮性霉菌，最适宜的生长温度为25-30左右，相对湿度为80%-90%，主要分泌黄曲霉毒素、赭曲霉毒素等。但是，产毒霉菌所产生的霉菌霉素并没有严格的专一性，即一种霉菌或毒株可产生几种不同的毒素，而一种毒素也可由几种霉菌产生。7.3霉菌毒素中毒的特点霉菌毒素中毒具有以下特点：3.1中毒的发生主要通过被霉菌污染的饲料：如农户收获玉米季节，由于出现连续阴雨天气，以致收获的玉米发生霉变：玉米贮存保管不善发生霉变以及玉米加工粉碎后贮存时间过长时，都会导致猪食霉玉米后一般在7-20天内产生中毒症状。3.2被霉菌毒素污染的食品和粮食用一般烹调方法加热处理不能将其破坏去除：如黄曲霉毒素是一种对热非常稳定的毒素，在100条件下处理20h也不能将其全部破坏，蒸煮、油炸等都不能将黄曲霉毒素去除。3.3霉菌生长繁殖和产生毒素需要一定的温度和湿度，因此中毒往往有明显的季节性和地区性。8.二、饲料中几种主要的霉菌霉素污染的特点及其危害1黄曲霉毒素（Aflatoxins）黄曲霉毒素是一组结构相似、高度致突变和致癌的化合物，其中，黄曲霉毒素B1毒性最强，是砒霉的68倍，氰化钾的10倍。黄曲霉毒素是耐高温的毒素，玉米、棉籽粕及花生粕中最易受黄曲霉毒素污染。黄曲霉毒素主要引起动物肝癌、中毒症状和损伤。日粮中缺乏蛋白质的动物对黄曲霉毒素更易感。黄曲霉毒素的毒性受其剂量、接触持续时间、动物阶段的影响。一般急性致死性中毒不常发生，当日粮中浓度超过600g/kg，可能会引起猪轻微的反应，青年猪对黄曲霉毒素比肥育猪和成年猪更敏感。9.当急性黄疸、出血或凝血病不能以其它原因解释时，应考虑为黄曲霉毒素中毒。出现生长缓慢、营养不良等慢性征兆性肝损伤和临床化学变化时，则明确提示为黄曲霉毒素中毒。日粮和供应谷物的化学分析结果可用以鉴定黄曲霉毒素。表1一些主要国家和地区规定的饲料中黄曲霉毒素允许量国家或地区饲料类型允许量（g/kg）中国玉米、花生粕（饼）50生长肥育猪配合饲料20欧共体(葡萄牙、西班牙、英国)猪配合饲料20玉米、花生200欧共体(比利时、丹麦、法国)配合饲料和饲料原料20巴西花生仁饼（出口）50*美国棉籽饼粕300瑞典饲料原料100猪配合饲料20加拿大猪配合饲料20*资料来源：H.P.VanFgmond,1991；10.2玉米赤霉烯酮（Zearalenone）玉米赤霉烯酮是由镰刀菌属产生的，也称F-2毒素，主要污染玉米。玉米中产生玉米赤霉烯酮的必要条件是：（1）在收割前感染流行禾谷镰孢果穗枯萎病；（2）玉米中水分含量在22-25%以上；（3）在粮食仓储或延迟收割期间连续几周有能促进霉菌生长和玉米赤霉烯酮产生的合适温度。未完全晒干的玉米当环境温度由高向低转化时，最适宜于赤霉烯酮的产生。在所有家畜中猪对玉米赤霉烯酮最为敏感。由于玉米赤霉烯酮与天然雌激素17-雌二醇的化学结构非常近似，能与17雌二醇竞争子宫黏膜上的受体，中毒时动物表现出类似雌激素使用过多的症状，临床上称“雌激素综合症”。11.猪玉米赤霉烯酮中毒表现的临床症状随接触剂量和猪年龄不同而异。含1-5mg/kg浓度玉米赤霉烯酮的日粮可引起初情期前的后备母猪外阴阴道炎，其特征为外阴和阴道肿胀和水肿，性早熟，乳腺肿大，严重时甚至发生直肠脱出、阴道脱出和子宫脱出。玉米赤霉烯酮对性成熟的母猪繁殖功能的影响与其对初情期前后备母猪的影响完全不同。与其它雌激素一样，对猪具有促黄体作用。如果给处于发情中期的母猪饲喂3-10mg/kg玉米赤霉烯酮的日粮，则可引发休情期。长期饲喂则引起卵巢萎缩、发情停止或发情周期延长。12.玉米赤霉烯酮可引起怀孕母猪阴门哆开，外阴部肿胀和乳腺膨大，继而发生流产或早产。怀孕早期可引起畸胎，怀孕中后期则可引起死胎、弱胎和干尸，弱胎出生后大部分死亡。泌乳母猪发生玉米赤霉烯酮中毒时还引起泌乳量减少，严重时甚至无奶。摄入玉米赤霉烯酮母猪所产仔猪出现雌性化症状，表现为外生殖器和子宫肥大。公猪接触玉米赤霉烯酮后包皮增大，乳腺肿大，青年公猪比成年公猪更加敏感，表现为性欲降低，睾丸变小。目前，世界各国尚未制定有关玉米赤霉烯酮的卫生标准，我国建议玉米中含量应不超过50g/kg。猪对玉米赤霉烯酮的临床反应见表2。13.表2猪对玉米赤霉烯酮的临床反应猪的种类日 粮 中 水 平(g/kg)临床反应初情前期后备母猪1000-3000发情：外阴阴道炎、脱毒未孕母猪和后备母猪3000-10000黄体滞留：不发情：假孕妊娠母猪30000交配后饲喂1-3周出现早期胚胎死亡资料来源：Barbaraet,200014.玉米赤霉烯酮的治疗取决于毒负作用的性质，猪年龄和繁殖状况。停喂含毒素的饲料，初情期后备母猪的中毒症状可在3-7天后消失。对于正处于休情期的未孕成年母猪一次给予10mg剂量的前列腺素F2a或者连续给药2天每天5mg有助于消除滞留黄体。3脱氧雪腐镰刀烯醇（Deoxynivalenol,DON,呕吐素）DON主要由雪腐镰刀菌产生，玉米和小粒谷物在抽穗期间遇到多雨和温暖潮湿的天气，极易感染雪腐镰刀菌。玉米出现果穗枯萎，小麦、大麦、燕麦和黑麦等作物出现斑点病或花穗枯头病。猪DON中毒症状主要表现为拒食和饲料采食量的减少。15.研究表明由DON减少所引起的猪条件性味觉厌食，即使使用调味剂也不能有效的使猪采食被污染的谷物。当猪饲料中DON的浓度为1mg/kg或更高时，猪开始自动减少采食量，当超过10mg/kg时，猪完全拒食。猪对DON中毒临床表现见表3。16.表3猪对DON中毒的临床反应猪的种类日 粮 中 水 平(g/kg)临床反应生长肥育猪1000没有临床反应：采食量受影响较少5000-10000采食量降低25-50%20000完全拒食资料来源：Barbaraet,200017.4T-2毒素T-2霉素的主要产毒素是由三线镰刀菌产生的。霉玉米是T-2毒素的主要来源，如果玉米成熟晚或含水量高，并贮存在易受温度影响的仓库，在冻融交替过程中，能促进霉菌的生长。T-2毒素是剧毒，由于T-2毒素能诱发基因突变和染色体损伤，因此具有致癌的可能。与家禽和反刍动物相比，猪对该病毒最为敏感。表现出拒食、呕吐、脱毛和组织出血，繁殖母猪则表现为受精率降低，产仔数减少，弱仔和流产。T-2毒素中毒症和谷黄曲霉毒素、红色青霉素毒素等中毒症状相似，都会产生早期非特异性征候，并都发生出血和肝脏及胃部损伤，但是粘膜和皮肤脱落则是T-2毒素所特有。Harvey等（1990）报道每千克体重为1-8mg可引起猪采食量和增重减少；剂量为10-12mg/kg体重时增重和受孕率显著下降。猪全价饲料中T-2毒素的推荐允许量为0.8mg/公斤体重。18.三、防控霉菌及霉菌毒素危害的关键措施饲料一旦发生霉变，其中便可含有多种对动物有害的毒素。畜禽只有摄食了极度污染的饲料之后才会出现霉菌毒素中毒的临床症状；但是，即使少量的霉菌毒素也会对动物的免疫系统产生有害作用和对生长组成负面影响。因此，原则上讲，霉变饲料是不能饲用的。同时，大部分霉菌毒素耐热且性质稳定，高温、筛选、漂洗、溶剂浸提、化学物质处理（如氨化处理、生石灰处理）和紫外线照射等措施，在现代饲料生产方式下是不适用的。因此从防控霉菌及霉菌毒素危害的角度，防霉比脱毒更重要。19.3.1防止霉菌毒素危害的长期措施3.1.1高度关注饲料和原料的来源、有关收获条件的细节、收获后加工以及贮存和运输的条件的信息，从而掌握饲料是否被污染。防止霉菌感染的第一道防线是农田中防霉菌和毒素感染，并正确收获、干燥和存储谷物，消除原料贮藏过程中毒素产生的条件。3.1.2对新购进的原料进行监测：当大批购进原料时，不仅关注原料的价格，而且关注原料的品质。原料品质的检测项目，应该包括水分和最易污染、而且容易监测的霉菌毒素，如黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰孢霉稀醇。20.3.1.3霉变条件的控制霉菌毒素的预防关键在于要严格控制霉变条件。引起饲料霉变的三个主要条件是湿度、温度和氧气。一般情况下，把水份控制在安全线以下是最简便易行的方法。首先，在原料的采购和购进时，要严格控制水分。谷实类原料的水分含量在17%-18%时是霉菌生长繁殖最适宜条件。故作物收获后应迅速将其干燥，且必须保证干燥均匀一致。玉米、高粱、稻谷等水份宜控制在14%以下，大豆及其饼柏类、麦类、次粉、糖麸类中的水份控制在13%以下，菜籽饼柏、棉籽饼柏、花生仁饼粕、鱼粉、肉粉及肉骨粉含水量控制在12%以下，对含水量超标的饲料原料应及时晒干。根据我国南北方温度和湿度的差异，配合饲料中水分南方不高于12.5%，北方不高于14.0%。21.此外，饲料加工过程中水分和温度的控制也很重要，尤其是要注重物料的冷却工艺的控制。当冷却效果不好时，会在包装袋内及不同的垛堆之间形成温度差，在温度梯度推动下，造成水分在包装袋内及不同垛堆间迁移，使靠近包装袋处水分含量增加，这样，即使饲料中平均水分含量并不高，但由于水分迁移，使靠近包装袋处水分达到可满足霉菌繁殖的程度。第三，储藏过程的管理。要改善仓储条件，保持贮存饲料的仓库干燥和通风。国内现在常用低温通风贮藏法，采取低温与机构通风相结合，使饲料达到安全水份含量。这种方法不仅适用于颗粒饲料，而且对水份含量较高的粉料应用效果也较明显。在原料和产品贮藏时，规范堆放，垛高适宜，垛底应有垫板，垛与墙、垛与垛之间要保持一定的距离，使空气流通。对贮存较久的饲料原料要定期进行水份监测，含水量超标应及时采取措施。22.3.1.4防霉剂的合理使用我国大部分地区，一般不需要全年使用防霉剂，仅在春末至秋初饲料最易霉变的季节使用。目前，饲料生产中常用的防霉剂有丙酸及其盐类、山梨酸及其盐类、苯甲酸及其盐类等。由于价格因素，丙酸及其盐类仍是目前饲料防霉剂的主体。但需注意的一点是使用防霉剂无法去除饲料原料中已存有的霉菌毒素，添加防霉剂仅仅只是预防未来霉菌的生长。3.2轻微霉变的饲料的处理对于轻微霉变的饲料（包括饲料原料），为减少经济损失及提高资源的可利用性，也可以谨慎地采用以下方式进行处理。23.3.2.1将轻微霉变的饲料少量搀入正常饲料中，以降低有害物质浓度，达到无害化利用的目的。3.2.2必须使用已经被污染的饲料时，可以采用添加有效的添加剂，并提高日粮中蛋氨酸的水平（比NRC推荐量提高30-40%）：肝脏可以利用谷胱甘肽的生物氧化还原反应对黄曲霉毒素解毒。3.2.3在轻微霉变的饲料中搀入正常饲料的同时，添加规定用量的霉菌毒素吸附剂和脱毒剂。24.当使用霉菌毒素吸附剂和脱毒剂时，应根据污染饲料的霉菌毒素的种类和特点，有针对性的选择和使用。这是因为霉菌毒素是一种带有极性的分子物质，如黄曲霉毒素便是一种带强阳极性的分子，而玉米赤霉烯酮（F-2毒素）则是双极分子物质。作为吸附剂的这些矿物质分子结构带有电极性，且具有离子交换能力，能吸附霉菌毒素。不同的矿物质，吸附能力也不尽相同，如沸石、膨润土是单极性的，遇水会发生膨胀，只能吸附黄曲霉毒素，同时还会吸附水溶性的营养养分；伊利石和绿泥石带双极性，具有最佳的阳离子交换平衡，遇水不会发生膨胀，吸附毒素能力强，范围广，不但能吸附黄曲霉毒素，具有最佳的阳离子交换平衡，遇水不会发生膨胀，吸附毒素能力强，范围广，不但能吸附黄曲霉毒素，还会吸附呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素等多种有害毒素，且不会吸附营养。活性炭是吸附毒素最强的吸附剂。是动物出现中毒症状后的最有效治疗药物。25.总之，目前还没有办法对霉菌毒素污染的饲料进行安全而廉价的脱毒处理。在采用上述措施时，必须在严格监控的条件下进行，并且牢记这样做始终是有风险的。要注意的是，以上处理方法仅适用于轻度发霉的饲料，在处理后应与其他饲料配合使用，禁止作为主要饲料喂用。对于严重霉变的饲料，因处理成本过高，还是全部废弃为好。26.四、总结已经证实，各种饲料中都或多或少存在某些种类的霉菌毒素，同时一种饲料中往往可能同时存在几种或多种霉菌毒素，从而对动物产生较为复杂的毒害作用。值得强调的是动物只有在摄食了极度污染的饲料之后才会出现霉菌毒素中毒的临床症状。但是即使少量的霉菌毒素也会对动物免疫系统和生长性能造成危害。仓贮性霉菌是在收割后贮存时产生的，一般而言，通过肉眼就能辨别，只要把好进料关就能起到很好的预防作用。然而目前危害最大且容易被人们忽视的是田间霉菌，如玉米赤霉烯酮，即便在收割时去除了部分污染的饲料，但其残留的霉菌在适宜条件下会继续繁殖分泌毒素，由于其具有隐密性，给养殖生产造成的损失更大。27.应对任何可疑饲料进行分析，以确定是否存在已知的霉菌毒素。猪饲料中进行常规的霉菌毒素检测主要包括黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰孢霉烯醇。同时要注意采样的代表性。样品应标明取样的日期和饲料的来源，保存在干燥清洁的地方。由于不同的霉菌毒素有其特定的靶器官，了解不同毒素造成的临床症状，对于快速制定治疗方案、最大程度上减轻毒副作用危害至关重要。总之，霉菌毒素污染和造成的危害已经不容忽视，饲料业和养猪者面临着严峻的挑战，饲料中霉菌毒素的预防工作应纳入整个猪群管理系统当中。28.