畜禽饲料黄曲霉毒素的污染及其控制技术.pdf

2010 年第 10 期 0引言 黄曲霉毒素 （ Aflatoxin，AF ） 是黄曲霉和寄生曲 霉的次生代谢产物，对人、畜、禽及其他动物具有 极强的毒性，其急性毒性是氰化钾的 10 倍，致癌、 致畸、致突变的生物效应是甲基亚硝胺的 75 倍，它 是目前世界上最强的致癌物质。据统计，全球至少 有 25%的谷物被霉菌毒素污染，其中最为严重的是 黄曲霉毒素。黄曲霉菌是自然界中普遍存在的一种 霉菌，在温暖潮湿 （ 温度 2530 ，相对湿度 80% 以上 ） 的环境条件下，非常容易侵染由玉米、花生、 棉籽等生产的畜禽饲料的原辅料。研究发现，目前 我国畜禽饲料的黄曲霉毒素检出率很高，达到 80% 100%，严重影响了畜禽养殖业的健康发展，造成 了巨大的损失，同时对人类食物链的安全也产生了 很大的潜在危险，直接影响到人类的健康和生命 安全1-3。 1畜禽饲料黄曲霉毒素的来源 1.1饲料原料被污染 玉米是主要的畜禽饲料原料，小麦麸皮、大豆 粕、棉籽粕、花生粕等是主要的饲料蛋白添加辅料。 大量的研究发现，以上这些原辅料，均属于黄曲 霉容易侵染的粮油作物品种。李瑞芳等人4研究认 为，玉米在贮藏过程中，水分活度高于 0.9，温度达 到 20 时，黄曲霉菌就开始生长，当温度达到 30 时黄曲霉菌落已经达到最大值。胡兰5研究发 现，在广西玉米、稻谷、花生、和豆类 AF 的检出率 分别是 72%，71.4%，70.1%和 31%。徐华珠等人6 调查发现，南京市农贸市场的玉米及其产品 AFB1的 污染率高达 38%。王耀波等人7认为，花生是黄曲霉 最敏感的侵染对象，在田间、加工、储运等环节都 可以遭受侵染，并产生毒素。由于黄曲霉毒素非常 耐高温，一般的加工手段很难使其分解，因此一旦 畜禽饲料的加工原料遭受污染，加工成品必然会含 有毒素。 1.2饲料的贮藏条件不当引起的污染 经粉碎加工后的成品饲料是霉菌的优良培养基， 比原料更易感染。为了最大限度地控制黄曲霉菌的侵 染、生长和繁殖，对饲料成品的贮藏一定要采取必要 的技术措施。严格控制贮藏环境的温度和湿度，保持 密封包装，可以进行气调和低温贮藏，尽量缩短产品 的贮藏期，最好做到现加工现用。在饲料的运输过程 中要防止雨淋、受潮等事件的发生。 畜禽饲料黄曲霉毒素的污染及其控制技术 王守经，胡鹏，张奇志，*杜方岭 （ 山东省农业科学院 农产品研究所，山东 济南250100 ） 摘要：黄曲霉毒素污染是畜禽饲料普遍存在的问题，它不仅影响畜禽动物的健康生长，而且通过食物链危害消费者 的健康，探索寻求合理有效的预防控制技术措施，已经引起全球的高度关注。总结了近年来在畜禽饲料黄曲霉毒素 （ AF ） 方面的研究进展及成果。 关键词：畜禽饲料；黄曲霉毒素；污染控制 中图分类号：S816.9文献标志码：Adoi：10.3969/jissn.1671- 9646(X).2010.10.011 The Contamination and Control Techniques of Aflatoxin in Livestock Feedstuffs Wang Shoujing, Hu Peng, Zhang Qizhi, *Du Fangling ( Institute of Agricultural Product, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan, Shandong 250100, China) Abstract:The contamination of Aflatoxin(AF) in livestock feedstuffs is a popular problem all over the worldAF has many severely harmful effects on healthy growth of homeothermic animal，and can endanger the peoples health through foodsWe have paid many attention to explore the effectively technical measures which can prevent and control the contamination by AFThe recent research progress on AF in livestock feedstuffs is reviewed in this paper Key words:livestock feedstuffs; Aflatoxin; controlling contamination 收稿日期：2010- 07- 07 作者简介：王守经 （ 1964-），男，山东人，研究员，研究方向：农产品贮藏加工。E- mail：wsj_10000163.com。 * 为通讯作者：杜方岭 （ 1972-），男，山东人，研究员，研究方向：农产品贮藏加工。 第 10 期(总第 223 期)农产品加工学刊No.10 2010 年 10 月Academic Periodical of Farm Products ProcessingOct. 文章编号：1671- 9646 (2010 )10- 0037- 03 农产品加工学刊2010 年第 10 期 2黄曲霉毒素对畜禽动物的危害 黄曲霉毒素对畜禽动物的危害是多方面的，因动 物的种类和发育期不同，敏感性有较大差别，主要表 现在以下方面。 2.1导致畜禽动物的急性死亡和组织器官损伤 畜禽动物一次性采食大剂量的 AF，会引起急性 中毒并死亡，主要症状为食欲锐减，体质量下降，口 渴、便血，发育停滞，抽搐、过度兴奋等神经症状。 研究发现，AFB1对家禽的平均半致死剂量 LD50mg/kg 体质量 ） 是：鸡 6.516.5 mg/kg体质量，鸭 0.34 mg/kg 体质量，鸭的敏感性大于鸡。在通常情况下，畜禽发 生急性中毒的概率较小，往往是长时间小剂量的摄入 在体内蓄积，引起动物的慢性中毒，导致组织器官的 损伤。黄曲霉毒素的靶器官是动物的肝脏，它是一种 生物效应很强的肝毒素，主要表现在肝小叶中心坏 死，胆囊水肿，黏膜下肌层和浆膜下积液，常因严重 肝脏出血而死亡。主要原因是 AF 抑制磷脂及胆固醇 的合成，影响脂类从肝脏的运输，造成肝脏脂肪沉 积，从而引起肝脏肥大。 Lindemann等人8用质量分数为0，420，840 g/kg 的 AF 喂小猪，发现其血清中天冬氨酸转氨酶、- 谷氨酰转氨酶和碱性磷酸酶活性增加，血清尿素氮 降低。 夏枚生等人9用黄曲霉毒素污染的玉米饲喂肉 鸭，结果引起肉鸭肾脏和胰脏病变率显著提高，而 用去毒饲料饲喂，可以降低鸭子的肾脏和胰脏病 变率。 2.2进食减少，生产能力降低 黄曲霉毒素污染的饲料养分损失严重，营养价值 降低，适口性差，畜禽采食量下降。 史莹华等人10研究发现，饲喂 0.1 mg/kg 剂量的 AFB1饲料，试验猪的日增体质量降低了 12.9%，饲 料与体质量增加之比提高了 7.54%，检测指标极显著 低于对照组。 熊丽等人11给 1 d 龄肉鸡饲喂含 AF 0.75 mg/kg 的日粮，28 d 后发现鸡的采食量和体质量增加显著 下降；饲喂含 AF 1 mg/kg 的日粮，21 d 后肉鸡的采 食量和体质量增加就显著下降。 研究发现，饲喂被 AF 污染饲料的奶牛不仅生产 能力降低和体质下降，泌乳性能降低或停止，妊娠母 牛可发生早产或流产，并且牛奶中含有 AFM1毒素。 在实际生产中畜禽动物的黄曲霉毒素慢性中毒，主要 表现在影响动物的生长、繁殖，抑制生长速度，降低 饲料粮的转化效率及产仔数，影响家禽的产蛋率和孵 化率等12。 2.3机体免疫机能下降 Mohiuddin 等人研究发现，AF 能够抑制 RNA 聚 合酶，继而阻止蛋白质的合成，引起白蛋白和球蛋白 水平的下降，最终导致特异性免疫球蛋白合成受到抑 制。AFB1可导致机体外腹膜巨噬细胞损伤增加和巨 噬细胞黏附能力降低，巨噬细胞 NO 产量的降低。巨 噬细胞负责机体对肿瘤和微生物的非特异性免疫，同 时释放具有细胞毒性的化合物 （ 如 NO ）。经 AFB1处 理后的巨噬细胞在受到脂多糖刺激后，其 PKC 活性 和酪氨酸磷酸化活性显著降低。 Giambrone等人 （ 1978 年 ） 在饲料中添加 2.5 g/g 剂量的黄曲霉毒素后，发现鸡的免疫组织能产生与兔 红细胞发生反应的凝集素，但血清中免疫球蛋白，如 IgG 和 IgA 抗体浓度降低。由于 AFB1对畜禽机体免 疫机能的影响，导致对疾病抵抗力下降，很容易感染 疾病，或因并发症而死亡。 2.4引起突变和致癌 黄曲霉毒素是一类毒性极强的化合物，能够诱导 所有动物细胞产生突变，诱发多种肿瘤。 肖传英等人 13认为，饲料中 AFB1 含量低于 100 mg/kg时，26 周即可使敏感生物，如小鼠和鳟鱼 出现肝癌，其诱发肝癌的能力比二甲基亚硝胺强 75 倍；大鼠妊娠第 15 天静脉注射 AFB180 mg/kg 体 质量可以导致其出现畸胎。另有研究发现，AFB1与 DNA 的共价结合可能会抑制 DNA 的甲基化，从而改 变基因表达和细胞分化，促使哺乳动物细胞内致癌基 因的转化形成。 3畜禽饲料黄曲霉毒素污染的防控技术措施 3.1严控污染源 控制污染源是防控畜禽饲料黄曲霉毒素污染的 最基本的技术措施：严把原料关，特别是玉米、 麸皮等基本成分和花生饼、棉籽饼、菜籽饼等蛋白 添加辅料，在进货时要进行黄曲霉毒素的检测，一 旦发现超标现象，严禁进货；加强原料的仓储管 理，注意通风防潮，清洁控温，抑制黄曲霉的生长 繁殖；防止交叉污染的发生，仓库中一旦发现有 原料污染，要及时清除，对整仓或相邻产品进行必 要的杀菌处理；生产设备要保持清洁，定期进行 消毒和管道清理。 3.2去除污染饲料中黄曲霉毒素的技术措施 3.2.1化学方法 对黄曲霉毒素的化学去毒方法，已经有人进行了大 量的研究和应用。防治方法主要包括氨碱法、氧化剂法 和抗菌剂法。 关舒等人14认为，氨碱处理适用于含水量较高的 青绿、青贮饲料，以及液态粮油，去毒效率高。 张勇等人15研究发现，用质量浓度为 250 g/mL 的二氧化氯溶液，对污染 AFB1的玉米浸泡 3060 min， 能有效地解除 AFB1的毒性。 38 2010 年第 10 期 李建辉等人16用质量浓度为 10 g/L 的二氧化 氯，按 51 的液料比对花生进行 30 min 的浸泡处 理，有很好的脱毒效果。 盖云霞等人 17研究认为，弱碱和高温处理 60 min，花生粕中黄曲霉毒素的破坏率达 84.5%。 另外，利用山苍子油熏蒸、饲料中添加适量的丙 酸及其盐类防霉剂等方法，都有去除 AF 毒性的作 用。但是化学法往往会引起畜禽饲料的二次污染，仍 然存在安全问题。 3.2.2物理方法 黄曲霉毒素的物理去除方法主要包括水洗法、吸 附法、高温裂解法和辐射降解方法。AF 对谷物原料 的污染绝大多数集中在子实的表面，用水淘洗即可以 除去 80%左右的污染毒素。 黄达明等人18研究发现，加热处理可以减少其中 AF 的水平，随加热温度的升高和加热时间的延长， 杀毒作用效果增加。 目前，国内外大量采用吸附剂处理畜禽动物饲料 进行脱毒，常用的吸附剂有：水合硅酸钠钙盐、沸 石、黏土、膨润土、活性炭、蒙脱石等，依靠它们强 有力的吸附能力与 AF 紧紧结合在一起，随粪便排出 体外，因此减少了毒素在体内的蓄积量，从而减少对 动物内脏器官的损伤。最新的研究证明，辐射不但能 够有效地杀灭霉菌等微生物，而且对黄曲霉毒素具有 非常好的降解作用，并可以实现连续的工业化生产， 是一项应用前景很好的技术措施。 3.2.3生物方法 大量的研究发现，在自然界中许多微生物具有对 AF 的脱毒作用，如细菌、酵母菌、霉菌、放线菌和 藻类等。它们的作用机制各不相同，有的是借助于菌 体或其裂解产物的吸附能力，与 AF 形成复合体排泄 到动物体外，有的是通过自身分泌的生物酶，将毒素 酶解，转化为无毒的产物。 李志刚等人19研究发现，乳酸菌对 AFB1的吸附强 度为 4%50%，其中干酪乳酸菌干酪亚种 CGMCC 1.539 的吸附能力在试验的 8 个菌种中最强。 张建梅等人20研究认为，当饲料中 AFB1的含量 为 2 g/g 时，添加 0.12%的生物脱霉剂，可吸附 98.34%的毒素。代谢试验表明，添加 0.1%的脱霉剂， AFB1随粪便的排出率是 50.44%；添加 0.2%的生物脱 霉剂，则 AFB1的排出率达 72.3%。 参考文献： 姜翠翠，邱松山 肉鸡浓缩饲料中霉菌污染状况调 查 J 农产品加工 学刊，2010 （ 3 ）：62-64 王守经，祝清俊，胡鹏，等 花生及其制品的黄曲霉毒 素污染与防控措施 J 中国食物与营养，2010 （3 ）： 14-16 张子强，柏凡，张克英，等 我国饲料中黄曲霉毒素 B1污 染的分布规律研究 J 中国畜牧杂志，2009，45 （ 12 ）： 27-30 李瑞芳，韩北忠，陈晶瑜，等 黄曲霉生长预测模型的 建立及其在玉米储藏中的应用 J 中国粮油学报， 2008，23 （ 3 ）：144-147 胡兰 饲料黄曲霉毒素的研究进展 J 饲料工业， 2001 （ 3 ）：20-23 徐华珠，孙桂菊，王少康，等 市售花生、玉米中黄曲 霉毒素与伏马菌素污染水平调查 J 环境与职业医学， 2006，23 （ 3 ）：217-219 王耀波，门爱军，张鹏，等 建立防范出口花生黄曲霉 毒素污染的 GMP 设想 J 花生学报，2002，31 （2 ）： 18-22 Lindemann M D，Kornegay E T，Blodgett D J Effects of feeding Aflatoxin-contaminated diets with and without clay toweanlingandgrowingpigsonperformance， liver function， and mineral metabolism J J Anim Sci， 1993，71：1 209-1 218 夏枚生，许梓荣，胡彩虹，等 改性破缕石对肉鸭日粮 中黄曲霉毒素 B1的去毒作用及机理 J 畜牧兽医学报， 2005，36 （ 1 ）：21-27 史莹华，方丽云，孙宇，等 黄曲霉毒素对猪生长性能 及肝脏功能的影响 J 西北农林科技大学学报 （ 自然 科学版 ），2007，35 （ 6 ）：55-58 熊丽，陆琳，罗超，等 黄曲霉毒素的危害及检测方法 的研究进展 J 畜牧兽医杂志，2008，27 （3 ）： 39-42 Verma J，Swain B K，Johri T S Effect of various levels of Aflatoxin and ochratoxin A and combination