霉菌毒素对家禽的危害及其脱毒方法.pdf

2023年第45卷第9 期家禽科学综述霉菌毒素对家禽的危害及其脱毒方法*李华，夏伟，臧学运，冷敦鹏，李金香（青岛中仁动物药品有限公司，山东青岛2 6 6 30 0）摘要：霉菌毒素是由霉菌产生的高毒性次级代谢产物。霉菌毒素可导致家禽生产性能降低，引起内脏器官损伤和免疫抑制等，严重影响家禽健康。本文介绍了霉菌毒素对家禽的毒性作用，简述了饲料中霉菌毒素的脱毒方法，包括物理法、化学法、生物法等，并对未来发展方向进行了展望，以期为家禽养殖业中霉菌毒素的防控提供理论参考。关键词：霉菌毒素；危害；脱毒中图分类号：S856.9文献标识码：A文章编号：1 6 7 3-1 0 8 5（2 0 2 3）0 9-0 0 55-0 5霉菌毒素是养殖业中最常见的一种生物毒素，一般是由不同类型的真菌产生的较高毒性的次级代谢产物。自2 0 世纪6 0 年代在英国发现黄曲霉毒素后，霉菌毒素就受到科学家们的关注，被确定为影响动物和人类健康的重要毒素。近年来，我国饲料中霉菌毒素的检出率超过9 5%，主要以黄曲霉毒素（AF）、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、呕吐毒素（DON）等最为常见2 。霉菌毒素可以造成动物的急性和慢性中毒，引起内脏损伤和免疫抑制等3。有效解决霉菌毒素对粮食和饲料的污染，解除霉菌毒素的毒性作用，对改善家禽生产性能和人类食品安全意义重大。因此，开发多种可用于生产实践的毒性降解方法尤为重要。本文主要介绍了霉菌毒素对家禽的毒性作用，并总结了霉菌毒素的降解方法。1霉菌毒素对家禽的危害收稿日期：2 0 2 3-0 7-0 3*基金项目：山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目（2 0 2 1 TSGC1303）。第一作者简介：李华（1 9 8 3一），男，兽医师，硕士研究生，研究方向为动物疾病防治，E-mail：x i a w e i 2 0 0 6 2 0 0 8 1 2 6.c o m。霉菌毒素可以通过饲料或呼吸等方式进入家禽体内，造成家禽急性或慢性中毒，抑制家禽生长，还能对组织和器官造成损伤，降低免疫力，并在内脏及肌肉组织中蓄积，严重危害家禽健康和人类食品安全。1.1霉菌毒素对家禽生产性能的影响饲料中霉菌毒素对家禽最明显的影响是减少采食量，降低饲料转化率，从而降低生产性能。研究表明，赭曲霉毒素A可显著降低家禽采食量及羽毛生长速度，而T-2毒素也可显著降低家禽采食量、体增重及饲料转化率，使鸡群整齐度变差5。Kubena等 研究发现饲粮中添加T-2毒素和DON均可降低肉仔鸡采食量和平均日增重。此外，霉菌毒素还可对家禽产生生殖毒性，包括影响胚胎发育和生殖器官功能、降低产蛋性能等。研究表明，黄曲霉毒素可以使公鸡睾丸生殖上皮5综述发生病变，导致睾丸萎缩，精子生产量减少，受精率下降；还可使母鸡雌激素分泌量下降，影响其繁殖能力和产蛋量等7 。Ebrahem等8 试验发现，呕吐毒素可使罗曼褐母鸡种蛋孵化率降低，影响产蛋性能。Hamilton等9 研究发现，赭曲霉毒素A可使火鸡采食量减少，死亡率增加，产蛋率降低。此外，将赭曲霉毒素A接种到鸡卵中，发现鸡胚及其孵出的雏鸡中致畸率明显提高1 0 。1.2霉菌毒素对家禽免疫功能的影响胸腺、脾脏、法氏囊、扁桃体等器官构成家禽机体的免疫系统，而霉菌毒素会对免疫系统造成不同程度的影响，其中黄曲霉毒素对家禽免疫系统的抑制作用最强。霉菌毒素可降低T淋巴细胞和B淋巴细胞的活性，抑制抗体和免疫球蛋白的合成，导致机体的免疫力和抗病能力下降1 2 。Chen等1 3 研究发现，5mg/kg呕吐毒素可使鸡脾脏发生肿大，影响脾脏细胞凋亡与增殖。白细胞的吞噬作用对维持机体免疫功能具有重要意义，然而T-2毒素和呕吐毒素能使鸡脾脏白细胞DNA发生片段化，损伤白细胞的基本生理功能，降低机体免疫能力1 4。肠道不仅是机体消化吸收的主要场所，还是机体抵御外来病原的第一道防线，可有效抵抗有害病原微生物的人侵1 5。研究表明，黄曲霉毒素可减少家禽血清中免疫球蛋白含量以及肠道免疫球蛋白mRNA的表达量1 6 ，说明黄曲霉毒素可严重损害肠黏膜的免疫功能。此外，高浓度的霉菌毒素能通过降低抗体的效价影响免疫接种，抑制疫苗注射后抗体效价的产生，造成免疫失败，进而导致家禽疾病感染率升高。1.3霉菌毒素对家禽内脏的危害霉菌毒素可侵害家禽口腔粘膜、食道、胃、肠道等消化道器官，造成口腔溃疡、食道溃疡、肠道出血、肠粘膜坏死脱落等，进而导致家禽消化功能异常、采食量下降、机体消瘦、贫血等，还有可能继发感染细菌和病毒，造成严重的经济损失7 。肾脏是重要的排毒器官，具有清除机体内代谢产物及排毒作用。现有证据表明，霉菌毒素可56China Poultry ScienceGholami-Ahangaran等1 8 发现，黄曲霉毒素可以导致鸡尿酸盐水平升高、肾脏损伤，有毒物质排泄出现障碍等。Tessari 等1 9 通过在肉鸡饲料中添加黄曲霉毒素B1和伏马毒素B1，解剖发现肝脏出现肿大、出血等病变，肝细胞变性、坏死，肾小管细胞也发生变形，且黄曲霉毒素B1和伏马毒素B1具有累加毒性效应。很多营养物质的代谢均在肝脏中进行，霉菌毒素损害最严重的器官是肝脏。毒素经过血液循环到达肝脏后，导致蛋白质合成障碍，肝细胞变性、坏死。家禽长期采食发霉饲料会导致肝脏变硬、肿大、出血，有灰白色坏死点和结节状坏死灶。饲料中添加黄曲霉毒素与玉米赤霉烯酮可造成白羽肉鸡血清中的谷草转氨酶与谷丙转氨酶的活性升高，日增重量显著降低2 0 ，表明霉菌毒素可损伤肝脏，影响新陈代谢。黄凯等2 1 研究发现，伏马毒素B1可引起肝脏肿大、肝细胞发生病变，具有明显的肝毒性。家禽肝脏损伤后可能影响家禽对营养物质的吸收，进而导致家禽生长速度变慢、饲料转化率降低等。2霉菌毒素的脱毒方法霉菌毒素的脱毒方法一般可分为物理法、化学法、生物脱毒法三种方法。2.1物理法物理方法包括加热、微波、辐照、吸附法等。霉菌毒素对温度的耐受度取决于霉菌毒素的种类、受热时间以及含水量。霉菌毒素在水分含量高的情况下更易被降解。在含水量高的情况下，温度达到1 40 即可降解；而在含水量低的情况下，温度达到1 7 0 才能降解。黄曲霉毒素对光比较敏感，在自然条件下经阳光、紫外线或射线等辐射作用后可发生降解。研究表明，经紫外线照射，黄曲霉毒素 B1 的毒性可显著降低 2 。另一种方法是通过吸附剂进行降解。将铝硅酸盐类、活性炭、酯化葡配甘露聚糖等吸附剂添加到饲料中来吸附饲料中的霉菌毒素形成复合物，使毒素经过消化道时不被机体吸收，直接随着吸Vol.45 No.9 2023以导致肾脏出血、肾脏结构破坏、尿酸盐沉积等。2023年第45卷第9 期附剂排出体外。水合铝硅酸盐类物质可有效吸附黄曲霉毒素B1，主要是因为水合铝硅酸盐类物质表面具有亲水性负电荷，可以吸附带有极性基团的霉菌霉素2 3。在体外中性pH条件下活性炭可有效吸收黄曲霉毒素B1。研究表明，将活性炭加入到含有黄曲霉毒素B1的饲料中，可有效减少黄曲霉毒素B1对肉鸡的影响2 4。通过吸附剂进行霉菌毒素降解，方法具有操作简单、成本低等优点，但由于降解率低、易造成二次污染等问题，在应用推广方面存在局限性。2.2化学法化学法常用的主要包括氢氧化钠法、氨水法、氧化法等。氨气或铵盐可使黄曲霉毒素转变成为无毒性的黄曲霉毒素D1等物质，有效改善饲料品质，减少霉菌毒素对家禽的影响2 5。研究证明，氨化作用可有效降解饲料中的黄曲霉毒素，但对其他种类毒素的降解效果较差，并且氨在饲料中的残留也会影响家禽的健康。氧化法主要是通过臭氧、过氧化氢、氯气等进行强氧化作用去毒，该方法处理效果不稳定，处理成本较高。由于这些化学物质在饲料中残留会危害家禽健康，因此化学法当前未被广泛应用于实际生产中。2.3生物学法生物降解是指利用微生物、植物及其代谢产生的酶与霉菌毒素进行相互作用，使得霉菌毒素分子结构被破坏而生成无毒降解产物的过程。生物降解具有解毒效率高、特异性强、对饲料和环境无污染、不影响饲料适口性等优势2 6 。近年来，生物降解法备受广大研究者的关注，主要有酶解法和微生物发酵法。目前，酶解法主要是利用生物代谢产生的蛋白酶、氧化酶等来降解或破坏霉菌毒素2 7 。酶解法也存在一些问题：如酶的分离纯化过程复杂、酶的活性不稳定、酶作用条件苛刻等。随着现代分子生物学及基因工程学的快速发展，应用这些手段将活性高的解毒酶基因进行克隆和高效表达成为研究热点。目前已发现芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌等都家禽科学具有降解和破坏霉菌毒素的作用2 8 。有研究发现，将枯草芽孢杆菌、干酪乳杆菌、产假丝酵母按照不同比例进行组合使用，可显著降解饲料中黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮含量2 9 。孙粮等30 以香豆素作为唯一碳源的培养基筛选黄曲霉毒素B1降解菌，结果筛选出的地衣芽孢杆菌对黄曲霉毒素B1的降解率可达到9 1.8 6%。还有研究报道三种红球菌对玉米赤霉烯酮降解率均大于50%3。利用生物学方法进行霉菌毒素降解是目前广大科研工作者关注的焦点，主要研究的内容是通过对可降解霉菌毒素的菌株进行分离纯化，获得各菌株的最佳发酵工艺，为产品的产业化生产提供依据。3小结霉菌毒素具有很强的毒性，可破坏家禽免疫功能，损伤消化系统，严重降低生产性能，给养殖业带来巨大危害，因此解决饲料中霉菌毒素污染的问题显得尤其重要。目前对于霉菌毒素的毒性作用机制还不够明确，未来仍需进行深人研究。物理法、化学法等各种脱毒方法皆有报道，但均有其推广使用的局限性。相比之下，生物法降解霉菌毒素具有高效、特异性强、安全等优势，是最近几年广大科研工作者研究的热点。但目前国内外应用生物法降解饲料中霉菌毒素的产业化推广案例报道非常少，并且各菌株之间的作用方式以及外源菌对家禽肠道土著菌群的影响有待于继续深人研究。随着基因工程和生物合成等技术的发展，未来可以通过多种途径实现对微生物代谢产物的调控和优化，提高酶的产量，最终实现产品的规模化生产。参考文献：1 Aiko V,Edamana P,Mehta A.Decompositionand detoxification of aflatoxin Bl by lacticacidJ.Journal of the science of food andagriculture,2015,96:1959-1966.2于淼，王秋霞.饲料中霉菌毒素研究进展.饲料广综述综述角,2 0 1 3(1 2):2 1-2 4.3 Lakhani S R,Ellis I O,Schnitt S J,et al.WHOclassification of tumours of the breastMj.Lyon:Franceinternational agency for research on cancer,2012.4 Duarte S C,Lino C M,Pena A.Ochratoxin A in feedof food-producing animals:an undesirable mycotoxinwith health and performance 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Animal Pharmaceutical Co.,Ltd.,Qingdao 266300,China)Abstract:Mycotoxins are kinds of highly toxic secondary metabolites produced byfungi.Mycotoxins can reduce growth performances,cause damage of visceral organ andimmunosuppression,which pose a serious concern for poultry health.This paper briefly describedthe toxic effects of mycotoxin to poultry and the detoxification methods of mycotoxin in feed,including physical method,chemical method,biological method and so on.At the same time,this paper also looked forward to the future development direction,which can provide theoreticalreference for the safe production of poultry industry.Keywords:Mycotoxins;Harmful impacts;Detoxication