黄曲霉毒素对母猪生产的影响及防治

黄曲霉毒素对母猪生产的影响及防治黄曲霉毒素(Aflatoxin,黄曲霉毒素)是霉菌毒素的一种，是导致饲料原料霉变的主要污染源(樊霞，2006)。它是一类以二呋喃环和香豆素(氧杂奈邻酮)为基本结构的衍生物，前者的结构具有毒性，后者结构可能与致癌有关。目前已经分离出的黄曲霉毒素及其衍生物达到20多种，如AFB1、AFB2、AFG1、AFM1、AFM2、AFBM2a、AFGM2a和毒醇等(瞿明仁，2008;马志科等，2009)。其中AFB1(黄曲霉毒素B1)由于毒性和致癌性最强，已被世界卫生组织癌症研究机构划入甲类致癌物中(Iarc，1993;Elisabete等，2001)。畜禽采食了被黄曲霉毒素污染的饲料，会引起食欲下降、生长缓慢、全身性出血。持续中毒会导致肝变、免疫系统受损或引发癌症。本文就黄曲霉毒素对母猪猪生产的影响及防治作一综述，旨在为母猪饲养过程中防治黄曲霉中毒提供一定的参考。1黄曲霉毒素的作用机制黄曲霉毒素中毒，会使动物体产生损害生长和免疫抑制的影响，其中肝脏是黄曲霉毒素AFB1的主要反应场所(Wild等，2010;蒲俊华等，2012)。禽类与哺乳动物对AFB1最敏感，中毒的动物伴有严重的肝功能损伤、脂肪肝和体重减轻的现象。这些脂质代谢不平衡的急性体征可能是由于AFB1分子使B-100蛋白质中的低密度脂蛋白(LDL)上的关键性赖氨酸残基产生化学修饰的结果。被修饰的LDL不能被特异性受体识别，所以无法转运脂肪，造成脂肪在肝脏内堆积，形成脂肪肝(Amaya，1999)。大量的研究结果也证实了这一观点。王勇等(2011)指出，肉鸡长期摄入黄曲霉毒素会导致生长性能显著降低(P0.05)，并使肉鸡肝脏有关代谢酶活动异常，造成肝脏机能损伤。史莹华等(2007)在黄曲霉毒素对猪肝脏功能的研究中指出，试验组猪肝脏的相对质量相比于对照组提高了8.24%(P0.05)，说明长期摄入黄曲霉毒素不仅影响猪的生长性能，还对猪的肝脏造成了严重损伤，使肝脏变的肿大。AFB1的半数致死量为0.36mg/kg，属于剧毒物质;其中动物半数致死量为10mg/kg，主要引起中毒动物发生肝癌(马健等，2012)。其产生的机制是：AFB1是一种遗传毒性致癌物，它可通过诱导DNA加合物，使目标肝细胞的基因发生变化，从而导致DNA损伤;AFB1通过细胞色素P450酶代谢，产生反应中间体AFBO(黄曲霉毒素B1-8,9环氧化物)，AFBO与肝细胞中的DNA结合，产生DNA加合物，DNA加合物与肝细胞DNA中的鸟嘌呤碱基相互作用，从而导致抑癌基因P53上的第249位密码子产生变异，引发肝癌(Hamid等，2013)。因此，AFB1是通过产生DNA损伤和基因突变引发癌症的。2黄曲霉毒素对母猪的影响目前，许多国家对黄曲霉毒素在饲料原料中的含量有法定限量标准。我国《饲料卫生标准》(GB13078-2001)对母猪的饲料中AFB1的含量的限量标准为20μg/kg，仔猪不高于10μg/kg。AFB1可对猪生长性能、繁殖性能及免疫机能造成严重影响，从而造成巨大的经济损失(陈心仪，2010)。2.1对生长性能和肝脏的影响AFB1能明显降低母猪的采食量和饲料利用率，抑制猪的生长(周变华，2006)。Schell等(1993)给两组断奶仔猪分别饲喂被黄曲霉毒素污染的饲料和无污染的饲料6周，结果表明中毒仔猪的采食量和日增重都显著降低(P0.01)。Lindemann等(1993)分别在母猪日粮中添加了0、420、840μg/kgAFB1，结果表明，AFB1的含量越高，母猪的采食量和日增重的下降趋势就越明显，并且饲喂时间越长，母猪的采食量和日增重就越低。史莹华等(2011)研究了黄曲霉毒素对猪生长性能的影响，结果表明，试验组猪的生长性能显著降低，其中日增重降低了12.90%(P0.01)，料肉比提高了7.54%(P0.01)。姚丽欣(2011)在猪日粮中添加0、300、600μg/kgAFB1，研究发现，在试验的第5-8周，添加黄曲霉毒素的两组猪的采食量和料肉比均低于对照组(P0.05);第10周，高剂量组的猪的采食量低于低剂量组的(P=0.022);并且中毒猪引起了肝功能不同程度的受损以及肝脏肿大等现象。说明母猪采食了被AFB1污染的日粮后，不仅会抑制其生长性能，并且会引起其肝功能损伤及肝脏肿大，中毒时间越久，受损越严重。2.2对免疫机能的损伤长期采食受霉菌毒素污染的饲料，会引起猪群免疫力下降、产生免疫抑制。其中，AFB1通过对淋巴细胞的增殖、细胞因子的产生和抗体的产生的影响，造成猪群的免疫机能的损伤(王艺娟和陈品全，2012)。Chaytor等(2011)研究了黄曲霉毒素对母猪免疫机能的影响，分别分为A(0.00μg/kg)、B(60μg/kg)、C(120μg/kg)和D(180μg/kg)四组，试验周期为33d，结果表明，D组母猪的白细胞数量显著高于A、B、C三组(P0.05)，白细胞升高会引起细胞感染和炎症反应;肿瘤坏死因子α浓度方面，D组母猪显著高于A、C两组(P0.05);B、D两组母猪的肝脏组织纤维化的程度显著高于A组(P0.05)。说明母猪日粮中黄曲霉毒素含量达到120μg/kg时，不仅会造成母猪肝组织损伤，还可能导致免疫系统的损伤，引起全身炎症反应。周变华(2006)指出，当泌乳母猪日粮中AFB1的含量超过500μg/kg，不仅会对母猪的免疫机能和肝脏造成损伤，并对仔猪造成影响。Silvotti等(1997)分别给3组母猪饲喂含800μg/kgAFB1、800μg/kgAFG1和400μg/kgAFG1的日粮，在饲喂25d后，在各组母猪的乳汁中均检测出AFB1、AFG1以及AFB1的衍生物AFM1，虽然乳汁中黄曲霉毒素的浓度比日粮中少1000倍，但在母猪分娩后25d，乳汁中黄曲霉毒素的浓度逐渐增加;从每头仔猪上采血并分离细胞，对淋巴细胞的增殖、吞噬能力和单核细胞源性巨噬细胞的吞噬能力、超氧阴离子数进行研究，结果表明，有丝分裂原对淋巴组织的敏感性降低;单核细胞源性巨噬细胞不能有效地产生超氧阴离子，但吞噬血红细胞的能力不变;粒细胞对单核细胞的趋化反应有降低的趋势。说明母猪中毒后，黄曲霉毒素会随着乳汁排出，并且由此损害仔猪的免疫机能。刘春凌等(2009)在对泌乳母猪黄曲霉毒素中毒对其产仔情况影响的研究中发现，中毒母猪会发生子宫内膜炎、卵巢畸形、子宫扩张，由此延长母猪发情周期，降低繁殖性能;而中毒母猪所产仔猪的死亡率和弱仔数都有一定程度的升高，几乎每一窝仔猪中都有弱仔和死亡的现象，并且所产仔猪的神经症状异常，主要体现在吮乳能力下降，无目地乱转，最终导致衰竭而死。2.3对母猪受胎率的影响公猪精液品质的优劣间接的影响着母猪受胎率，与养殖户的经济效益紧密相关。Pícha等(1986)研究了黄曲霉毒素中毒和公猪精液的关系，并通过第一次授精母猪的受胎率及其产仔数和活仔数评估精液的授精能力，研究表明，具有繁殖障碍的公猪精液中具有黄曲霉毒素残留(100pmol/L)，中毒公猪的精液量及精液中精子密度、精子活率均低于正常公猪精液，精子异常率高于正常精液。Rajkovic等(2007)指出，AFM1在公猪精液中的残留量达到4μg/ml时，会抑制精子的蠕动，降低母猪的受胎率。说明黄曲霉毒素会影响公猪的精液品质，但影响精液品质的机理还有待进一步的研究。3黄曲霉毒素中毒的防治近年来，饲料及其原料受霉菌毒素污染的现象较为普遍。王金勇(2013)对2012年我国饲料和原料霉菌毒素的污染状况进行了调查，检测了来自全国各地的饲料及原料841份，结果表明，玉米受AFB1的污染较为严重，检出率到达了19%，全价料中AFB1的阳性平均值达到了28μg/kg。防治黄曲霉毒素产生的危害，得到了研究者的大量关注。3.1黄曲霉毒素产生的预防3.1.1选择适宜的种植技术黄曲霉毒素的防治，首先应从“防”做起，了解黄曲霉毒素的特点，加强原料的选择与品控，是预防其中毒的有效手段。抑制黄曲霉毒素的产生，需首先从饲料原料的生长着手，给予农作物适宜的生长环境，保证水源充足，干旱条件下，会降低农作物对霉菌的抵抗力，使农作物更易受到霉菌的感染。在农作物生长时，可为其接种不产生毒素的黄曲霉菌株，与产毒菌株形成竞争性抑制，抑制产毒菌株的生长，由此降低农作物的感染几率(冯建蕾，2005)。3.1.2控制饲料贮存条件黄曲霉毒素产生的最适温度为25-32℃，相对湿度为86%-87%，所以，在运输、贮存和加工饲料原料时，应当严格控制原料的水分和温度，原料的水分应到控制在15%以下，贮存的温度不宜超过10℃，防止原料因潮湿、高温、雨淋等因素产生霉变(周变华，2006)。3.1.3添加防霉剂除采用严格掌握饲料水分、尽量缩短贮藏期、努力加速饲料周转措施外，添加化学防腐剂也是一种行之有效的方法。作为饲料防腐剂使用的化学品主要有有机酸、有机酸盐和有机酸酯，如丙酸和丙酸盐、乙酸和乙酸盐，山梨醇及其钾盐，苯甲酸及其钠盐，富马酸和富马酸二甲酯、脱氢乙酸和脱氢乙酸钠、抗氧喹和双乙酸钠等(周元军，2006)。3.2黄曲霉毒素的脱毒方法3.2.1吸附法吸附剂脱毒法是目前使用比较广泛、效果极佳的方式之一。吸附剂通过吸附饲料中的霉菌毒素，与之紧密结合，形成性质稳定、不溶于水的物质，通过阻碍动物对霉菌毒素的吸收，使之随粪尿排出体外，达到脱毒效果(阳艳林等，2012)。目前应用到生产实践中的主要有有沸石、膨润土、蒙脱石、水合铝硅酸钠钙盐(HSCAS)、活性炭等吸附剂。各种吸附剂对霉菌毒素的脱毒效果不同，蒙脱石可吸28%，钙沸石25%，钠沸石21%，膨润土14%。3.2.2辐射法微波、红外辐射、紫外线以及γ-射线均可有效地破坏黄曲霉毒素的化学结构，是毒性黄曲霉毒素变性，失去毒性。霉菌对射线反应敏感，利用射线照射可控制饲料中霉菌的发生。美国研究人员采用γ-射线对污染饲料进行辐射处理后，将其置于30℃、相对湿度80%的条件下贮存1个月，结果霉菌没有繁殖，未发生霉变;而未经辐射处理的霉变饲料，在同样条件下存放1个月，霉菌大量繁殖(田晓燕和周素珍，2003)。但应注意的是，强射线(紫外线和γ-射线)在出去霉菌毒素的同时，也可能会破坏营养物质的结构。3.2.3脱胚水洗法黄曲霉毒素在玉米粒上的分布并不均匀，因为胚芽部的脂肪和水分相对较高，更适于霉菌生长和繁殖。研究者报道，玉米表皮胚部的黄曲霉毒素的含量占整个玉米的80%以上。脱胚水洗法就是利用玉米胚部和胚乳部在水中的比重差异，将玉米碾碎后，加入清水搅拌、轻搓，将浮在水上的胚芽部或表皮除去，从而大大降低黄曲霉毒素的含量。在实验室和猪场的应用效果表明，此方法平均去毒率可达81.3%，去毒效果明显(瞿明仁，2008)。3.2.4氨气处理法氨可与AFB1结合，产生脱羟作用，使AFB1的内酯环结构发生裂解，从而达到脱毒效果。将污染的饲料或原料置于塑料薄膜袋或熏蒸罐中，给予一定量的液氨并密封一定的时间。梁俊平(2009)报道，当氨气浓度10%、氨熏温度31℃、时间102h、含水量24%时，此条件下氨气熏蒸后的饲料或原料中没有检出AFB1，即可认为降解率接近100%。3.2.5微生物抑制法有多种微生物可以降低黄曲霉毒素的产生或分解与吸收黄曲霉毒素，包括细菌、真菌、放线菌等等。常用的微生物菌种有乳酸菌、醋酸菌、黑曲霉、酿酒酵母、米根霉、芽孢杆菌等等。微生物抑制黄曲霉毒素的机理为：通过吸附、降解或去除黄曲霉毒素，降低了动物体对毒素的吸收，从而降低毒素的危害。微生物可以吸附黄曲霉毒素，形成菌体-黄曲霉毒素复合体，形成复合体后，微生物自身吸附能力下降，使自身易于被排出体外，完成脱毒(郝莹等，2011)。张建梅等(2009)报道，在畜禽饲料中添加0.2%的生物脱毒剂，畜禽粪便中AFB1的排出率可达72.3%，说明生物脱毒剂可有效的降低黄曲霉毒素在畜禽体内的残留。3.2.6添加营养素法在饲料中添加蛋白质或氨基酸，原理是肝脏能转化被动物吸收的霉菌毒素，而转化的过程需要依赖于谷胱甘肽的参与，谷胱甘肽由蛋氨酸和胱氨酸等组成。因此去毒时耗尽蛋氨酸