飼料中霉菌毒素的危害及防控策略

唐玲，劉天強，李茂，陽濤，肖丹
　　
　　(通威股份動物保健研究所 成都 610041)
　　
　　摘要：霉菌毒素是霉菌產(chǎn)生的次級代謝有毒產(chǎn)物，農(nóng)作物生長和飼料儲存過程中極易感染霉菌。霉菌毒素污染對養(yǎng)殖動物和人類健康產(chǎn)生重大威脅。本文綜述了飼料中霉菌毒素對水產(chǎn)動物的危害程度以及防控策略。
　　
　　關(guān)鍵詞：霉菌毒素 中毒效應(yīng) 防控策略
　　
　　Poisoning effects and control methods of mycotoxins in the feed on aquaculture
　　
　　TANG Ling, LIU Tian-Qiang, LI Mao, YANG Tao, XIAO Dan
　　
　�。ˋnimal Health Research Institute of Tongwei Co.LTD, Chengdu,610041）
　　
　　Abstract: Mycotoxins are toxic substances produced mostly as secondary metabolites by fungi that grow on seeds and feed in the field or in storage. Mycotoxins contamination has been a serious concern for animal and human health .This paper summaried the poisoning effect and control methods of mycotoxins in the feed on aquaculture.
　　
　　Key words: mycotoxin; poisoning effects ; control methods
　　
　　我國是水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，養(yǎng)殖產(chǎn)量占世界水產(chǎn)養(yǎng)殖總量的70%，水產(chǎn)飼料的生產(chǎn)和消費也位居首位。據(jù)農(nóng)業(yè)部畜牧局統(tǒng)計顯示1991年水產(chǎn)飼料生產(chǎn)僅75萬噸，占我國水產(chǎn)飼料總量2.1%，2004年水產(chǎn)飼料產(chǎn)量達880萬噸，占我國飼料總量12.5%，到2011年我國水產(chǎn)飼料產(chǎn)量達到1540萬噸。水產(chǎn)飼料業(yè)發(fā)展迅猛，潛力巨大。但近年來，霉菌毒素的污染對養(yǎng)殖業(yè)和畜牧業(yè)造成了巨大經(jīng)濟損失，其中水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)也受到重大影響。據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)資料，全球每年大約有25%的農(nóng)作物不同程度地受到霉菌毒素的污染，約有2%的農(nóng)作物因污染嚴重而失去飼用價值。來自奧特奇（敖志剛，2008；陳心儀，2011）、百奧明（劉穎麗，2007，2011）、寶來利來（2012）等生物公司對全國和地方省市的霉菌毒素調(diào)查研究表明，飼料中霉菌毒素污染十分普遍和嚴重。各個地區(qū)、各個季節(jié)的飼料原料、配合飼料產(chǎn)品均有霉菌毒素污染，檢出率高達70%-100%，按照飼料衛(wèi)生標準判定的毒素超標率可達20%-80%。污染飼料的檢出毒素少者2-3種，多者7-8種，呈現(xiàn)多種霉菌毒素復(fù)合污染的特征�？梢姡�霉菌毒素污染已成為影響飼料業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的一大危害，如何認識和防控霉菌毒素則成為能否解決飼料安全和水產(chǎn)品安全的首要問題，其重要性和緊迫性應(yīng)當引起我們高度重視。
　　
　　一、霉菌毒素的種類
　　
　　霉菌毒素是霉菌在谷物或飼料上生長繁殖過程中產(chǎn)生的有毒二次代謝產(chǎn)物，毒素在谷物的生長過程、飼料的制造、貯存及運輸過程中都可產(chǎn)生。對養(yǎng)殖動物造成很大危害的是由霉菌產(chǎn)生的霉菌毒素。一般而言，霉菌毒素主要是由四種霉菌屬所產(chǎn)生：曲霉菌屬（主要分泌黃曲霉毒素AFB1,AFB2,AFG1,AFG2、赭曲霉毒素OTA等）、青霉菌屬（主要分泌桔霉素等）、麥角菌屬（主要分泌麥角毒素）、單端孢霉烯族（主要分泌嘔吐毒素DON、玉米赤霉烯酮ZEN、T-2毒素等）。迄今為止已經(jīng)有超過300種霉菌毒素被分離和鑒定出來，上述的幾種毒素為現(xiàn)今普遍認識的7種主要毒素。
　　
　　二、霉菌毒素的危害
　　
　　隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的集約化生產(chǎn)，水產(chǎn)飼料工業(yè)的迅猛發(fā)展，霉菌及其毒素污染飼料而帶來的影響與損失顯得尤為重要。水產(chǎn)動物攝入被霉菌毒素污染后的飼料可導(dǎo)致急性或慢性中毒。急性中毒主要引起消化系統(tǒng)紊亂癥狀，嚴重者甚至死亡；慢性中毒的癥狀多種多樣，而且不同毒素間的危害差異很大�？偟膩碚f，霉菌毒素的毒性包括器官毒性、免疫毒性、生殖毒性、胚胎毒性等。急性中毒而引起成批死亡的事件屢見不鮮，但更多、更隱蔽、更嚴重的情況卻是慢性和亞急性中毒，產(chǎn)生潛在的危害。其主要包括以下幾方面。
　　
　　2.1降低生產(chǎn)性能
　　
　　飼料發(fā)生霉變可使飼料的感官性質(zhì)惡化，如具有刺激氣味、顏色異常、粘稠污穢等嚴重影響適口性。此外，飼料霉變過程中霉菌生長消耗飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)使飼料發(fā)生一系列生化變化，飼料中的脂肪、蛋白質(zhì)、碳水化合物及維生素均可被分解破壞，造成飼料中營養(yǎng)成分含量降低，長期飼喂這種飼料可引起養(yǎng)殖動物營養(yǎng)缺乏癥。飼喂含霉菌毒素的飼料短期低劑量會引起水產(chǎn)動物采食量下降、生長速度減慢，從而導(dǎo)致飼料轉(zhuǎn)化率低、動物生長性能下降。黃曲霉毒素在日糧中會抑制蝦（Bintvhok,2003）、羅非魚（Nguyen,2002）、虹鱒（Hendricks,1994）、斑點叉尾?(Manning，2003)等水產(chǎn)動物的生長，飼料轉(zhuǎn)化效率降低。煙曲霉毒素20mg/kg飼喂河鲇2周會降低生長性能。喂養(yǎng)虹鱒魚嘔吐毒素1-5mg/kg濃度，將減緩魚類生長速度。
　　
　　2.2破壞臟器組織
　　
　　常期食用含霉菌毒素的飼料會導(dǎo)致水產(chǎn)動物器官發(fā)育受阻、生理功能變化，嚴重者發(fā)生腫瘤或癌變。對肝臟損傷最大的霉菌毒素主要是黃曲霉毒素，所以黃曲霉毒素也叫肝毒素。飼料中含黃曲霉毒素會導(dǎo)致鯰魚肝功能受到破壞，組織間失去連續(xù)，出現(xiàn)壞死組織和空泡區(qū)域；表現(xiàn)出肝臟出血、肝臟脂肪變性、膽管增生等癥狀，肝臟腫瘤發(fā)生率提高（Meerdink, 2002；Nguyen Tan Phuoc, 2003）；鱸魚（Y S EL-sayed,2009）血清中轉(zhuǎn)氨酶濃度升高，血清生化指標改變；虹鱒（Hendricks,1994）肝臟壞死，體表出血，鰓絲發(fā)白，血細胞減少，蝦（Bintvhok,2003）的肝胰臟組織壞死。另外，煙曲霉毒素、赭曲霉毒素也會損傷肝臟。煙曲霉毒素單獨存在時未能誘導(dǎo)虹鱒發(fā)生肝癌，但與黃曲霉毒素同時存在時，則可促進肝癌的發(fā)生(David，2001)。OTA破壞腎臟，該毒素主要影響腎臟近曲小管陰離子運輸系統(tǒng)，造成腎小管的退化、萎縮，使腸道淋巴腺體壞死，與可以和血漿蛋白結(jié)合，延長了生物半衰期。破壞腸道的毒素主要是單端孢霉烯族毒素，以T-2毒素和嘔吐毒素為代表，這兩種毒素主要破壞腸道上皮細胞，破壞腸道黏膜，導(dǎo)致脂溶性維生素的流失（Brake J, 2000; J. Brake,2000）。另外煙曲霉毒素也能破壞腸道上皮細胞。
　　
　　2.3 抑制免疫功能
　　
　　霉菌毒素可引起動物免疫器官胸腺、脾臟、法囊氏發(fā)育不良乃至萎縮，抑制淋巴細胞活性、降低補體反應(yīng)、吞噬細胞吞噬作用、抑制抗體的產(chǎn)生導(dǎo)致免疫抑制，從而降低動物對傳染性疾病的抵抗力，降低疫苗免疫效果。研究表明，黃曲霉毒素可抑制免疫器官的發(fā)育、細胞水平免疫和淋巴細胞DNA合成，引起對蝦（Boonyaratpalin,2001）肝胰腺和觸角腺萎縮，血淋巴生化性質(zhì)改變，免疫活性組分細胞活力下降。T-2和ZEN會使斑節(jié)對蝦的血淋巴細胞和粒細胞總數(shù)減少及酚氧化酶活力降低（Supamattaya,2006）。因此，在有霉菌毒素污染的情況下，一旦有病原微生物侵襲養(yǎng)殖動物很容易暴發(fā)疾病。
　　
　　2.4生殖胚胎毒性
　　
　　玉米赤霉烯酮ZEN是一類雌激素素的真菌毒素，主要影響生殖系統(tǒng)。該毒素是一種類雌激素物質(zhì)，ZEN可在體內(nèi)被轉(zhuǎn)化成α-ZEA，α-ZEA的雌性激素效果比雌性激素強。ZEN和其代謝產(chǎn)物的作用機制就是與雌激素競爭受體(Abdellah Zinedine,2007)。在水產(chǎn)上的報道較少，大西洋鮭和虹鱒的體內(nèi)試驗顯示ß-ZEA、ZEN、α-ZEA與魚體雌激素受體的結(jié)合能力依次增強。用虹鱒(Augustine,1999)建立模型來評價ZEA及其代謝產(chǎn)物在體內(nèi)的類雌激素效價，同樣表明ZEA會影響水生生物的生殖系統(tǒng)。
　　
　　2.5影響水產(chǎn)品安全和人類健康
　　
　　霉菌毒素通過直接和間接作用影響水產(chǎn)品安全。它的直接影響是在水產(chǎn)動物肌肉、臟器等中殘留，間接影響是受霉菌毒素污染的動物抗病力下降，抗生素用量增加，提高抗生素在水產(chǎn)品中殘留的風險。造成動物性食品污染，毒素和抗生素通過食物鏈危及人類健康，對人類公共衛(wèi)生產(chǎn)生巨大危害。有報道，白斑魚每日飼喂50ug/kg的AFBl，30天后體內(nèi)可檢測到5ug/kg的殘留；異育銀鯽(Ying Huang，2011)投喂1mg/kgAFB1，12周后肝臟殘留10ug/kg，肌肉殘留3ug/kg，魚體中毒素殘留增加了黃曲霉毒素向人類轉(zhuǎn)移的風險。因此，飼料與水產(chǎn)品和食品息息相關(guān)，一旦飼料被霉菌毒素污染，必然會影響水產(chǎn)品安全和人類健康。
　　
　　三、控制霉菌毒素的措施
　　
　　3.1建立可追溯系統(tǒng)
　　
　　霉菌毒素不僅影響飼料品質(zhì)、危害養(yǎng)殖動物，而且威脅人類健康、影響企業(yè)發(fā)展。因此企業(yè)對飼料生產(chǎn)進行全程監(jiān)控、技術(shù)支撐、科學(xué)管理。有效防霉，合理去霉，切斷霉菌毒素源頭，控制霉菌生長條件，抑制毒素產(chǎn)生。分別從采購、生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)進行控制。對每一批次飼料的原料來源、加工工藝條件、成品儲存和運輸過程加強監(jiān)管，進行詳細記錄，建立可跟蹤可追溯的控制系統(tǒng)。
　　
　　3.1.2嚴格控制原料來源
　　
　　水產(chǎn)飼料中霉菌毒素的控制可以從多種途徑進行，首先控制好飼料原料的質(zhì)量是前提，防止飼料原料如玉米、小麥、豆粕、魚粉、DDGS等大宗原料在生產(chǎn)前發(fā)生霉變。在原料的檢測指標中重點監(jiān)控原料霉菌毒素和水分含量。對每一批次的蛋白和能量原料進行霉菌毒素檢測，超過控制標準的原料嚴格退貨，可讓步接收的原料進行配方調(diào)整。環(huán)境潮濕是生長霉菌的關(guān)鍵條件，因此原料水分控制必須控制在一定范圍內(nèi)，一般玉米、高粱、谷物等含水量宜控制在14%以下，大豆、豆粕、麥類、次粉、糠麩類飼料水分宜控制在13%以下，菜粕、棉粕、花生粕、魚粉、肉粉及肉骨粉含水量宜控制在12%以下。水產(chǎn)飼料的大宗原料魚粉、豆粕、次粉是檢測的重點，只有選擇優(yōu)質(zhì)的原料，才能有效防止霉菌滋生，保證飼料好品質(zhì)。
　　
　　3.1.3加強生產(chǎn)過程監(jiān)控
　　
　　控制好飼料的加工過程，特別是控制好飼料的蒸汽調(diào)質(zhì)及高溫制粒后的降溫過程。水產(chǎn)飼料加工過程中破碎、制粒、調(diào)質(zhì)、噴霧工藝都會造成熱量和水分不均勻，從而引起飼料局部結(jié)塊或附著在機器內(nèi)壁發(fā)生霉變，一旦不及時清理，結(jié)塊的飼料帶入新加工的飼料中，毒素將會擴大傳播。在生產(chǎn)顆粒飼料時，要注意保證蒸汽的質(zhì)量，調(diào)整好冷卻時間與所需空氣量，使出機顆粒的含水量和溫度達到規(guī)定的要求。一般含水量在12.5%以下，溫度可比室溫高3-5℃。飼料加工后如果散熱不充分就裝袋、貯存，會因溫差導(dǎo)致水分凝結(jié)，易引起飼料在包裝袋中發(fā)生霉變。因此在生產(chǎn)的每一環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，控制好加工時間、溫度、水分，保證每一批次的飼料新鮮安全。同時對生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生結(jié)塊飼料及時處理，防止污染進一步擴大。
　　
　　3.1.3合理儲存原料和成品
　　
　　在原料和成品儲存過程中由于天氣濕度、溫度的影響容易引起霉變。飼料產(chǎn)品包裝袋要求密封性能好，如有破損應(yīng)停止使用。儲存室應(yīng)保證有良好的貯存條件，要通風、陰涼、干燥，飼料四周要留有空隙，保持空氣流通，相對濕度不超過70%。貯存過程中還應(yīng)防止蟲害、鼠咬。運輸飼料產(chǎn)品應(yīng)防止途中受到雨淋。
　　
　　3.2建立完整的霉菌毒素檢測體系
　　
　　針對不同種類的原料和飼料采用不同的檢測方法，現(xiàn)用霉菌毒素檢測方法有目測法、薄層層析法（Marijana Sokolovic ,2006）、高效液相色譜法（E.M. Binder，2007）、酶聯(lián)免疫法（楊慧，2009）等。大型飼料企業(yè)應(yīng)構(gòu)建專業(yè)檢測室、配備專業(yè)設(shè)備，培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人員進行分級檢測、精準操作、規(guī)范管理。不斷擴大檢測范圍，不斷延伸技術(shù)應(yīng)用。
　　
　　霉菌毒素首先需要通過目測法進行初步檢測，再用薄層層析法進行定性檢測，最后酶聯(lián)免疫法進行定量檢測。在生產(chǎn)一線可通過肉眼觀察原料、成品是否有發(fā)霉的跡象。籽實原料的檢測通常采用計數(shù)統(tǒng)計方法，通過肉眼觀察發(fā)霉變色的顆粒。飼料發(fā)熱，色澤變暗，飼料結(jié)塊等跡象時應(yīng)考慮飼料可能霉變。因霉菌是從霉菌孢子或是菌絲體碎片開始生長的，霉菌生長時消耗養(yǎng)分，代謝中有能量釋放，使飼料變色、變味、發(fā)熱。菌絲體可與飼料縱橫交織，形成菌絲蛛網(wǎng)狀物，這些結(jié)構(gòu)使得飼料結(jié)塊。在我們?nèi)庋鬯�能夠觀察到這些菌絲網(wǎng)狀物以前，菌絲體已經(jīng)在大范圍內(nèi)生長繁殖。因此，飼料結(jié)塊是診斷飼料霉變的最簡易實用的方法之一。但是這種方法一般只是直觀檢測有霉菌的情況，并不能對于隱含其內(nèi)部肉眼看不見的霉菌毒素給出精確判定，實際上并不可靠。專業(yè)檢測室多采用酶聯(lián)免疫法進行批量檢測，它具有快速、準確、批量的特點，可針對不同霉菌毒素種類進行定量檢測。但操作要求精細，重復(fù)性強，對專業(yè)檢測人員要求極高。
　　
　　3.3完善飼料霉菌毒素數(shù)據(jù)庫
　　
　　通過完善的檢測體系和精準的檢測方法，分季度和年度對大宗原料、飼料進行霉菌毒素批量檢測，實時監(jiān)控毒素的陽性檢出率、含量水平、陽性中值。通過統(tǒng)計分析，總結(jié)在不同時節(jié)霉菌毒素含量隨天氣、溫度、地域差異的變化，分類設(shè)定不同區(qū)域的不同原料霉菌毒素的監(jiān)控種類和毒素含量范圍，為采購原料提供霉菌毒素預(yù)警，同時指導(dǎo)原料在配方中的合理選擇和有效搭配。
　　
　　3.4制定精細的控制標準
　　
　　根據(jù)動物不同種類、不同生長階段對不同霉菌毒素的差異敏感性制定精細的霉菌毒素控制標準。養(yǎng)殖動物畜、禽、豬、水產(chǎn)，生理結(jié)構(gòu)差異大，對霉菌毒素的代謝、分解途徑不同，因此對不同霉菌毒素的耐受性也不同。
　　
　　通過調(diào)研大量文獻資料，再結(jié)合生產(chǎn)試驗以及生產(chǎn)實踐，可發(fā)現(xiàn)不同霉菌毒素對不同動物以及不同生長階段的危害差異顯著。根據(jù)養(yǎng)殖動物對霉菌毒素敏感性的差異，將動物的種類分為豬、畜、禽、反芻、水產(chǎn)類等，不同動物種類對霉菌毒素的代謝途徑差異甚大。黃曲霉毒素B1對魚的生物學(xué)影響與飼料中毒素水平及魚的年齡和品種直接相關(guān)。報道表明，不同魚類對黃曲霉毒素(AFB)的敏感性差異很大，魚類對毒素的易感性依賴于其生長環(huán)境的溫度。冷水魚類對AFBl的易感性要低于暖水魚類(Lovel，1989)。幼齡魚類比成年魚更易感。虹鱒是對黃曲霉毒素最敏感的魚種之一(Hendricks，1994)，海水和淡水養(yǎng)殖的虹鱒魚對AFBl都極為易感。 50g的虹鱒魚對黃曲霉毒素的半致死量為500-1000ug/kg，嚴重中毒的癥狀表現(xiàn)為肝臟壞死、鰓變蒼白、紅細胞減少。海水鱸魚也對AFBl的高度敏感，口服AFBl的LC50為0.18mg/kg，急性中毒的魚表現(xiàn)為運動遲緩，平衡喪失，腮骨迅速翕動，背部皮膚表面出血(Y.S.E1-Sayed，2009)。而高達10mg/kg才引起鯰魚生長性能下降(Maria Pia Santacroce，2008)，AFB l0mg/kg日糧飼喂8周才導(dǎo)致羅非魚生長率下降90% (Nguyen，2002)。因此在制定霉菌毒素控制標準時必須進行分類，針對水產(chǎn)動物不同種類、不同階段、不同生長環(huán)境，調(diào)整飼料配方，將飼料中的毒素控制在安全范圍內(nèi)。
　　
　　四、結(jié)語
　　
　　霉菌毒素能夠通過食物鏈對人類健康造成重大威脅，我們對其危害要有清晰的認識，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)應(yīng)盡一切努力從每個環(huán)節(jié)去降低或消除霉菌毒素污染的發(fā)生及強度，積極采取措施從多種途徑多種角度入手，減少霉菌毒素對動物健康及生產(chǎn)性能的不利影響，降低生產(chǎn)成本，減少經(jīng)濟損失，提高生產(chǎn)效益，保護動物健康，進一步實現(xiàn)對人類健康的保護。
　　
　　參考文獻（略）