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真菌毒素的危害及其防治

发布时间:2018-01-12 16:48    作者:.    来源:    查看:
    摘要:人们广泛关注食品主要是环保、有机、绿色、生态等方面,如对动物是饲料饲养还是粮食饲养,是否有添加物等,对食品安全内在影响因子考虑较少,忽略了饲料原料由于环境因素产生的涉及安全的因子。影响动物安全的因素很多,该文就真菌及真菌毒素一个方面进行探讨。

    关键词:真菌;真菌毒素;动物安全;影响;预防

    1、真菌

    1.1、真菌

    真菌是一种真核生物,包括霉菌和酵母,广泛存在于自然界;其中酵母已被人们广泛利用,而霉菌也被人们所认知。常见的霉菌有产毒霉菌和不产毒霉菌;不产毒霉菌主要用于生产淀粉酶、蛋白酶和磷酸二脂酶,而产毒霉菌因产生次级有毒代谢产物对饲料造成污染影响动物安全乃至人类健康。

    1.2、真菌毒素

    真菌毒素是产毒霉菌产生的,影响饲料原料、配合饲料营养价值的抗营养因子,即有毒霉菌次级代谢产物(Moss,1991);真菌毒素广泛污染农作物、食品及饲料等植物源产品,不仅能导致农产品霉败变质,营养物质损失,品质降低,还通过对机体DNA、RNA、蛋白质和各种酶类的合成抑制以及对细胞结构的破坏而引起真菌毒素中毒。

    2、有毒霉菌种类及毒素

    2.1、霉菌的种类

    霉菌的种类繁多,按照生物学分类,霉菌分为产毒霉菌、不产毒霉菌;产毒霉菌主要有曲霉菌、青霉菌和镰刀菌属。曲霉菌包括黄曲霉、赭曲霉、寄生曲霉等;青霉菌包括岛青霉、橘青霉、红色青霉等;镰刀菌属包括禾谷镰刀菌、串球镰刀菌、茄病镰刀菌、蔗草镰刀菌等。

    2.2、常见真菌毒素

    综合国内外有关文献,已报道的对人和动物造成危害作用的霉菌毒素大约有200种。在我国农产品及饲料中常见的、危害较大的真菌毒素有黄曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、伏马菌素、赭曲霉毒素A等,这些毒素对农产品及饲料的污染在2002年被世界卫生组织列为食源性疾病的重要根源。

    3、真菌毒素的危害

    根据联合国粮农组织估算,全球每年约有25%的农产品受到真菌毒素的污染,2%的农产品因污染严重而失去营养和经济价值。另有报道被真菌污染的各类谷物、油料种子和饲料超过其总量的10%;除经济损失外,霉变污染的粮食和饲料中,以及受污染危害的动物产品中,含有致突变、促癌和致癌物,诱发动物以及人类肿瘤发生。

    3.1、黄曲霉毒素(AF)

    黄曲霉毒素是由黄曲霉菌和寄生曲霉菌等产生的一大类结构相似的次级代谢产物,主要衍生物有B1、B2、C1、C2、M1、M2等6种。孙广勇等研究报道对花生、玉米、棉籽、动物产品及加工品极易污染,监测对玉米和花生检出率分别是70.27%和24.24%,其次是小麦、高粱,大豆粕因加工方式污染相对较轻。

    毒性及危害:黄曲霉毒素是一类毒性极强的物质,尤其是黄曲霉毒素B1(AFB1),其毒性是氰化钾的10倍,砒霜的68倍,具有强致癌性和强免疫抑制性,降低动物的抵抗力;AF对幼畜禽,特别是新生幼畜禽及雄性动物敏感。研究报道饲料中添加59μg/kg AFB1即可明显抑制鲤鱼生长,造成内脏器官明显肉眼变化,肝细胞坏死,包括肝脏肿瘤。

    3.2、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)

    DON又名呕吐毒素,是镰刀菌霉的次级代谢产物,一般在小麦、大麦、燕麦、玉米中容易污染,检测浓度较高,黑麦、高粱、大米污染小,检测浓度较低,在全国各地产粮区都有检测出。

    DON毒性较低,但在农产品中发生率最高;其主要毒性作用影响动物免疫系统及胃肠道,比如引起猪抗拒综合征,当饲料中DON含量超过1 000μg/kg时,导致猪采食量和饲料利用率下降,增重减少,临床表现为厌食、腹泻、呕吐等症状。陈丽星(2006)等研究表明:受污染的粮食制品也能引起人的头痛、头晕、呕吐、腹泻及中枢神经紊乱等;研究报道脱氧雪腐镰刀菌烯醇与黄曲霉毒素联合对鲤鱼生产性能、内脏器官特别是肝脏病变影响更明显。

    3.3、玉米赤霉烯酮(ZEN)

    ZEN又称F-2毒素,是由镰刀菌属产生的一种植物源性雌激素类真菌毒素,主要存在于玉米和玉米制品中,小麦、大麦、高粱和大米中有一定程度污染;有报道称在抽查玉米饲料、全价饲料、蛋白质饲料样品中检出率达90%以上。

    ZEN具有较强的生殖毒性和致畸危害,可使动物发生雌激素亢进,导致动物不孕或流产,对家畜特别是猪和羊影响较大;有研究发现,饲料中含有超过1 000μg/kg时,就足以引起猪的雌激素中毒症,使初情前期的小母猪出现阴门红肿,生殖器脱出,不规则发情或假发情,严重时流产。

    3.4、伏马菌素(F)

    伏马菌素是近年发现的一种新型毒素,由真菌镰刀菌属串珠镰刀菌产生的一种毒素,多数报道伏马菌素存在于玉米及玉米制品中,其他如大米、面条、调味品、高粱、啤酒等食品中也检测有一定污染浓度;据报道,玉米主产区污染检出率达到27%以上,个别甚至超过90%。伏马菌素是一类细胞毒素,也是致癌物,是一种肝脏、肾脏毒性物质,有研究证实对猪产生肺水肿,危害灵长类动物的肝脏肾脏,诱发人食管癌。

    3.5、 赭曲霉毒素(OTA)

    赭曲霉毒素是赭曲霉菌属和几种青霉属真菌产生的一种毒素,以赭曲霉毒素A毒性最大,一般污染大豆、绿豆、绿咖啡豆、啤酒、葡萄汁、调味品等,有报道小麦、黑麦污染达20%,在人类肾脏组织、血液及乳汁检测中有存在。

    OTA是一种较强肾毒,对动物肝脏、肾脏危害最大,具有特异性;此外对免疫系统有毒性,并有致畸、致突变、致癌作用,国家癌症研究机构将其定为2B类致癌物,张祥斌(2008)研究报道:饲料中含有2 000μg/kg时,对肉鸡的采食量及生长性能有显著的抑制作用。

    4、真菌毒素限量控制

    对我国农产品及饲料中常见的、危害较大的黄曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮、伏马菌素、赭曲霉毒素A等,在饲料加工及利用上,限制最高含量,防止对动物污染危害以及对人类的危害。

    4.1黄曲霉毒素(AF)

    AF是剧毒物,所有动物对AF敏感,特别是禽类,美国食品和药物管理局(1988)规定,玉米中AF的最高含量20μg/kg(人和奶牛)、100μg/kg(家禽)、200μg/kg(肥育猪)和300μg/kg(肉牛);欧盟规定,猪和家禽的配合饲料中AF的最高含量一般为20μg/kg,奶牛补充料中AF的最高含量为10μg/kg;

    世界卫生组织推荐食品和饲料中AF的最高含量是15μg/kg;我国国家标准(GB13078-91)规定:玉米和花生饼粕中AFB1的含量不得超过50μg/kg,仔猪配合饲料与肉鸡配合饲料中不得超过10μg/kg,蛋鸡和生长肥育猪及种猪配合饲料中不得超过20μg/kg。

    4.2、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)

    DON是属于剧毒或者中等毒物,猪最敏感,饲料中浓度达到300~500μg/kg时,出现拒食、生长缓慢及抵抗力下降,浓度超过1 000μg/kg时,引起猪拒食、嗜睡、生长严重受阻、免疫机能减退及丧失肌肉协调性,表现为呕吐症状。

    4.3、玉米赤霉烯酮(ZEN)

    具有强烈的雌激素代谢活性,在所有动物中,猪最敏感,饲料中含量超过1 000μg/kg时,引起中毒,小母猪出现阴门红肿、生殖器脱出、假发情、流产等症状。

    4.4、赭曲霉毒素(OTA)

    OTA中毒主要发生在禽与猪上,有巨大毒副作用,表现对肾的损害。欧盟国家规定,食品中OTA含量不得超过5μg/kg,饲料中含量不得超过100μg/kg;世界卫生组织建议饲料谷物或加工品中OTA含量不得超过5μg/kg。

    5、真菌毒素检测

    真菌毒素污染在我国较为普遍,王君等研究表明,AF检测率在玉米为70.27%,花生为24.24%;我国大部产麦区,抽检样品中40%其DON含量超过国家限量标准1 000μg/kg,有报道称ZEN在玉米及饲料中检测率均超过90%以上,伏马菌素(F)大多存在于玉米及制品中,国外报道OTA对小麦、黑麦等污染达20%以上。

    鉴于真菌毒素污染的普遍性,对饲料中真菌毒素检测尤为重要,王希春等介绍几种较为常用的检测方法。薄层层析法(TLC),方法简便,适合于毒素含量高的材料的检测;气相色谱技术检测,该方法准确度高,可靠性好;此外还发展了一些新的检测方法如高效液相色谱技术检测等。

    6、真菌毒素的防治

    霉菌的繁殖及毒素的产生主要依赖环境如温度、湿度、氧气、水分以及pH控制等,针对储藏及加工过程,其防治方法主要有以下几种:

    6.1、减少污染源

    对储存仓库及加工设备进行清洁清扫杀菌等处理,减少真菌对饲料的污染。

    6.2、控制环境温度

    真菌适宜生长温度为24~32℃,饲料及原料储藏保持低温状态,加工后饲料先进行冷却处理后再包装及储藏。

    6.3、控制含水率及相对湿度

    霉菌相对适宜湿度80%~90%,含水率为17%~18%,故湿度标准控制在低于80%,一般要求玉米、高粱、稻谷含水量≤14%,大豆、饼粕、麦类及副产品含水量≤13%。

    6.4、调节pH环境

    霉菌适宜偏酸性环境,因此饲料加工中采取添加弱碱性成份,采用二氧化碳及氮气进行饲料保存,以及添加防霉剂。

    6.5、储存环境设置

    分区、垫高,以保证阴凉、通风、干燥,并防止虫鼠害污染。

    6.6、脱毒处理

    1)物理脱毒

    剔除法,就是利用人工、机械、电子设备将霉变原料籽粒筛选剔除,此法有效简单,但效率较低;暴晒法,利用阳光降低水分,杀菌,减少霉菌及毒素的破坏作用,有效且成本低;水洗法,利用2%石灰水反复冲洗,并可除去霉变颗粒,较为有效;紫外辐射法,利用紫外线照射,简单有效,去毒率达97%~99%。以上几种方法较为常用。

    2)化学脱毒法

    有氨碱处理、浸提法、蒸煮法、氧化法、吸附法等;氧化法较为常见,主要是利用过氧化氢,能破坏所有的黄曲霉毒素;吸附法虽然能起作用,吸附毒素,但吸附剂仍然存在于饲料之中,不是理想的去毒方法;营养脱毒法,在饲料中添加抗氧化剂,也只能缓解毒素对细胞的毒性作用。

   (景绍红、胡占云等猪业科学)

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