摘 要:黃曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)是一種可致癌、致畸、致突變的真菌毒素,能降低家禽的免疫和肝臟機(jī)能,嚴(yán)重影響家禽的生長(zhǎng)發(fā)育。本文就AFB1對(duì)家禽的影響進(jìn)行了綜述。
關(guān)鍵詞:黃曲霉毒素B1;家禽;免疫;肝臟
中圖分類號(hào):S816 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:C 文章編號(hào):1001-0769(2015)02-0059-03
1黃曲霉毒素的種類及理化性質(zhì)
黃曲霉毒素(Aflatoxin,AF)是被公認(rèn)的環(huán)境污染物,主要是產(chǎn)毒黃曲霉菌與寄生曲霉菌等真菌的代謝產(chǎn)物[1]。目前,已經(jīng)鑒定出 10 多種黃曲霉毒素,即黃曲霉毒素B1(AFB1)、黃曲霉毒素B2(AFB2)、黃曲霉毒素G1(AFG1)和黃曲霉毒素G2(AFG2)等。AFB1是一類化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的二呋喃香豆素衍生物,微溶于水,易溶于油脂和某些有機(jī)溶劑(如:氯仿、甲醇和乙醇等),而不溶于乙烷、乙醚和石油醚;對(duì)溫度的敏感性差,280 ℃高溫下才裂解,故在通常的烹調(diào)條件下不易被破壞;堿性條件下,黃曲霉毒素極易降解;紫外線輻照也容易使黃曲霉毒素降解而失去毒性;但是在酸性條件下,黃曲霉毒素比較穩(wěn)定。根據(jù)在 365 nm 波長(zhǎng)紫外光下發(fā)光顏色的不同,黃曲霉毒素可分為發(fā)藍(lán)色熒光的B族和發(fā)綠色熒光的G族[2,3],其中AFB1最為普遍。
2 黃曲霉毒素對(duì)飼料的污染情況
黃曲霉毒素普遍存在于玉米、花生、棉籽及其餅粕等飼料原料中,可發(fā)生于飼料作物田間生長(zhǎng)期和收割后貯藏期。由于黃曲霉毒素耐高溫,在配合飼料加工過(guò)程中很難被破壞,結(jié)果導(dǎo)致配合飼料被黃曲霉毒素污染。另外,由于飼料水分含量過(guò)高、貯藏環(huán)境的溫濕度條件不適宜,同樣導(dǎo)致配合飼料被黃曲霉毒素污染。有研究表明,飼料中黃曲霉毒素的生成量與飼料貯藏時(shí)間存在著一種線性關(guān)系,并且在 22 ℃~24 ℃的溫度和76 %~78 %的相對(duì)濕度環(huán)境中,飼料中最容易產(chǎn)生黃曲霉毒素。近年來(lái),玉米等飼料原料價(jià)格普遍上漲,使飼料成本增加,部分飼料和養(yǎng)殖企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本,選擇使用包括玉米 DDGS在內(nèi)的副產(chǎn)品或采購(gòu)質(zhì)次價(jià)低的玉米作為飼料原料,大大增加了飼料污染霉菌毒素的機(jī)率。張自強(qiáng)等[4]采集了全國(guó) 11 個(gè)省份共計(jì)1 013 份飼料樣品分析發(fā)現(xiàn),AFB1檢出率高達(dá) 99.51 %。
3 AFB1的毒性及其對(duì)家禽的影響
黃曲霉毒素中AFB1毒性最強(qiáng)、污染最為普遍,具有致癌性、致畸性和致突變性[5,6],可抑制動(dòng)物免疫機(jī)能,降低動(dòng)物生產(chǎn)性能,甚至引起動(dòng)物死亡,還可在動(dòng)物產(chǎn)品中殘留進(jìn)而威脅人類健康[7,8]。因此,一般以AFB1為代表[9-11]。
AFB1對(duì)大部分動(dòng)物都是有毒的,而且主要表現(xiàn)為一種肝毒素和肝致癌物[12],這種毒性對(duì)動(dòng)物能引起直接或間接的影響:如免疫抑制、生長(zhǎng)速率減慢、產(chǎn)奶量和產(chǎn)蛋量降低、繁殖率和飼料利用率降低、貧血癥等等。AFB1已被證明在許多種類動(dòng)物中都能引起肝癌,包括魚(虹鱒、大馬哈魚、古比魚)、家禽(火雞、鴨、鵝)、靈長(zhǎng)類動(dòng)物(恒河猴、獼猴、非洲綠猴、松鼠猴)和嚙齒類動(dòng)物(老鼠、樹鼩)[13]。
有研究表明家禽(特別是火雞)對(duì)AFB1的毒性效應(yīng)極度敏感[14-16]?;痣u最容易受AFB1影響,鵪鶉居中,而雞是相對(duì)耐藥性的。Arafa等研究發(fā)現(xiàn)濃度0.7 mg/kg的黃曲霉毒素會(huì)降低火雞雛雞的生長(zhǎng)速率,但在鵪鶉和雞卻沒有此影響[17,18]。Coker等[19]的研究發(fā)現(xiàn),在日糧中含30 μg/kg時(shí),鴨表現(xiàn)出肝損傷,而火雞和雞卻分別是在300 μg/kg和500 μg/kg時(shí)表現(xiàn)出肝損傷,這表明在AFB1對(duì)幼禽的肝損害中,鴨比火雞和雞更敏感。
3.1 AFB1對(duì)家禽生產(chǎn)性能的影響
研究表明,飼喂被AFB1污染的飼料,火雞會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)表現(xiàn)不佳、體重和器官重量減少、免疫抑制、發(fā)病率和死亡率增加等癥狀[20-22]。肉用母雞飼喂含10 mg/kg黃曲霉毒素的日糧后,其胚胎階段會(huì)出現(xiàn)夭折,而且成活的小雞的免疫力會(huì)降低[23]。家禽采食含AFB1的日糧后,采食量降低,體增重變緩,飼料轉(zhuǎn)化效率降低,生長(zhǎng)發(fā)育受阻,嚴(yán)重時(shí)甚至造成死亡[24,25]。
3.2 AFB1對(duì)家禽組織器官的影響
AFB1具有很強(qiáng)的肝毒性,可引起動(dòng)物肝損傷,主要表現(xiàn)為肝小葉中心壞死,膽囊水腫,黏膜下肌層和漿膜下積液,常因嚴(yán)重肝臟出血而死亡。宋洪國(guó)[26]研究表明日糧中標(biāo)準(zhǔn)品AFB1的濃度達(dá)到50μg/kg即能引起肉鴨生產(chǎn)性能降低,100 μg/kg就能嚴(yán)重?fù)p害肉鴨內(nèi)臟器官:特別是肝臟和免疫器官;標(biāo)準(zhǔn)品AFB1能改變消化道黏膜形態(tài)而影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,十二指腸和空腸前段絨毛高度和粘膜厚度減小,空腸后段和回腸絨毛高度和黏膜厚度增加,腸粘膜隱窩深度增大。李豐旭[27]研究表明連續(xù)6 d分別對(duì)1日齡羅斯308肉雞嗉囊注射AFB1,每千克體重0.1 mg、0.2 mg,從病理切片看試驗(yàn)組肝臟的顆粒變性和脂肪變性,肝部損傷嚴(yán)重,十二指腸黏膜上皮細(xì)胞絨毛有斷裂和逐漸脫落現(xiàn)象,其中AFB10.2 mg /kg體重組最嚴(yán)重。
3.3 AFB1對(duì)家禽代謝的影響
AFB1對(duì)家禽的代謝有廣泛的影響。李鵬飛等[28]研究表明,肉雞AFB1慢性中毒時(shí),血液中一些酶類的生化指標(biāo)(如天門冬氨酸轉(zhuǎn)移酶、谷胺?;D(zhuǎn)移酶、總膽固醇、尿酸濃度)呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。這些生化指標(biāo)都是在肝細(xì)胞中合成,在AFB1中毒初期,肝臟受到損傷,酶就從肝細(xì)胞溢出到血液中,導(dǎo)致血液中的這些酶濃度升高,由于后期肝臟受損嚴(yán)重,導(dǎo)致肝功能衰竭,合成這些酶的數(shù)量減少,血液中酶的含量也隨之降低。
3.4 AFB1對(duì)家禽免疫系統(tǒng)的影響
AF是動(dòng)物飼糧中最易引起免疫抑制的因素之一,但不同霉菌毒素的免疫抑制能力也有所不同。AFB1是毒性最大的霉菌毒素之一,主要通過(guò)細(xì)胞免疫和噬菌細(xì)胞功能來(lái)抑制免疫功能。IL-2和IFN-γ是Th1 細(xì)胞分泌的主要細(xì)胞因子,二者主要參與細(xì)胞免疫,腫瘤免疫及遲發(fā)型超敏性炎癥的形成。IL-2和IFN-γ 等細(xì)胞因子表達(dá)的變化常被作為評(píng)價(jià)免疫功能狀態(tài)的一個(gè)重要方面。呂武興[29]試驗(yàn)表明,隨著AFB1添加水平的增加,肝臟中 IL-2和IFN-γ基因mRNA 表達(dá)水平均在一定程度上下降,其中試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組均極顯著下降,這可能是由于肉鴨攝入一定量的 AFB1后,AFB1抑制了肝臟組織細(xì)胞免疫相關(guān)基因IL-2和IFN-γ 的表達(dá)。
3.5 AFB1對(duì)家禽繁殖性能的影響
禽類繁殖性能受AFB1的影響非常顯著。Afzali等研究表明,給肉種雞飼喂AFB1降低了種蛋產(chǎn)量和孵化率[30]。卿中全等用AFB1 25 μg/(d·羽)飼喂公鴨后,睪丸萎縮,重量降低,精子生成量減少,繁殖力和受精率下降;母鴨卵巢囊腫,雌激素分泌量下降,產(chǎn)蛋率降低[31]。Qureshi等報(bào)道,飼喂高水平的AF時(shí),母雞血清和蛋中AF及其代謝產(chǎn)物的含量都增加,而且,飼喂污染飼料4 d內(nèi)就觀察到受精率和孵化率下降[32]。AFB1可損害母雞的繁殖性能、降低蛋品質(zhì),從而影響孵化指標(biāo)。AFB1使產(chǎn)蛋量下降的效應(yīng)發(fā)生了推遲,可能是AFB1中毒損害了肝功能,使類脂輸出發(fā)生困難,肝脂含量升高,血漿脂肪含量下降。這種類脂化合物是合成卵黃中脂肪和蛋白質(zhì)的前體,因此卵黃的成熟受到抑制,但已成熟的卵則繼續(xù)形成蛋。
4 黃曲霉毒素的防治措施
4.1 物理法脫毒
物理脫毒方法主要有熱處理、微波、紫外線、漂洗、溶劑提取和脫胚處理(主要用于玉米脫毒)等。黃達(dá)明等研究發(fā)現(xiàn),加熱處理可以減少AFB1水平,隨加熱溫度的升高和加熱時(shí)間的延長(zhǎng),殺毒作用效果增加[33]。美國(guó)農(nóng)業(yè)部原子能研究所利用1×106 Rad γ-射線對(duì)糧食和飼料進(jìn)行輻射后,在 30 ℃、相對(duì)濕度 80 %以上的惡劣環(huán)境下存放45 d也不發(fā)霉。實(shí)驗(yàn)室和應(yīng)用效果表明,漂洗法平均去毒率可達(dá) 80 %以上。
4.2 化學(xué)法脫毒
化學(xué)脫毒方法主要是采用強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑進(jìn)行處理脫毒。張勇等研究發(fā)現(xiàn),用質(zhì)量濃度為250 μg/mL的二氧化氯溶液,浸泡被AFB1污染的玉米30 min~60 min,能有效地解除AFB1的毒性[34]。馮定遠(yuǎn)等報(bào)道,分別用0.25 %、0.50 %、1.0 %的次氯酸鈉處理花生餅,處理時(shí)間為 24 h、48 h和72 h,各組脫毒差異不顯著,黃曲霉毒素總量減少都在 93 %以上,而對(duì)黃曲霉毒素的效果不一樣,其中黃曲霉毒素B1的降低程度最大。氨處理是用氨氣或
氨水處理被黃曲霉毒素污染的玉米、豆粕、花生粕等,在氨的作用下能使毒素內(nèi)酯環(huán)裂解,達(dá)到去毒的目的。
4.3 吸附法脫毒
在飼料中添加霉菌毒素吸附劑,使毒素在經(jīng)過(guò)動(dòng)物胃腸道時(shí)不被吸收而直接排出體外,從而降低毒素對(duì)動(dòng)物體的危害和毒素在動(dòng)物產(chǎn)品中的殘留。常用吸附劑包括酵母細(xì)胞壁、水合鋁硅酸鈉鈣鹽(HSCAS)、沸石、膨潤(rùn)土、粘土、蒙脫石、活性炭等。Karman等研究表明,酵母細(xì)胞壁提取物能緩解AF污染日糧對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能的影響,能降低對(duì)肝臟、腎臟、脾臟等組織器官的毒性作用[35]。
4.4 生物學(xué)方法脫毒
AFB1生物脫毒主要是采用微生物或其產(chǎn)生的酶來(lái)進(jìn)行,細(xì)菌、酵母菌、霉菌和藻類都能夠降解AFB1,但菌種之間降解效果有較大差別。目前對(duì)于生物降解AFB1的研究還存在許多不足之處,雖然有很多的微生物可以降解AF,但是由于菌種之間的差異以及菌株的退化問(wèn)題導(dǎo)致了降解能力的不穩(wěn)定性,從而使得這種方法無(wú)法大規(guī)模的推廣應(yīng)用。
5 總結(jié)
從安全經(jīng)濟(jì)的角度考慮,防霉比脫毒更重要。預(yù)防AF的產(chǎn)生需要做好飼料從原料收獲到飼喂前貯存等各個(gè)環(huán)節(jié)的衛(wèi)生工作,完善飼料的貯藏條件,減輕霉菌或其孢子的污染,還要降低飼料的含水量、環(huán)境溫度和濕度及氧氣含量,有效抑制霉菌的生長(zhǎng)和產(chǎn)毒。必要時(shí)可適當(dāng)添加化學(xué)防腐劑,防止飼料發(fā)霉;同時(shí)注意防治多種霉菌毒素的混合感染。
雖然物理脫毒和化學(xué)脫毒方法能有效地去除飼料中AFB1,但這些方法存在效果不穩(wěn)定,營(yíng)養(yǎng)成分損失較大等缺點(diǎn),且大批量的飼料及其原料難以用此類方法進(jìn)行脫毒,尤其是經(jīng)化學(xué)處理后會(huì)影響其適口性和安全性。
酵母細(xì)胞壁提取物具有同時(shí)吸附多種霉菌毒素的能力,添加量低且有效,而且具有在胃腸道內(nèi)穩(wěn)定性高、排出后可以被降解等特點(diǎn),是一種非常有前景的AFB1吸附劑產(chǎn)品。
微生物降解法是一種新的思路,因?yàn)槲⑸锝到獠粫?huì)有毒素殘留,也不會(huì)有不良的副產(chǎn)物出現(xiàn),所以篩選出能夠產(chǎn)高效降解AF酶的菌株以及通過(guò)酶工程、基因工程等手段獲得解毒作用條件更寬的解毒酶是未來(lái)研究的方向?!酢?/p>
參考文獻(xiàn)(略)