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生物脱霉剂的研究现状和存在的问题

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    摘要:目前全球谷物饲料被霉菌毒素污染的比例高达25%以上,国内的比例更高,保守估计达到90%。霉菌毒素是毒性很强的霉菌次生代谢产物,是农作物的霉变重要诱因。当被动物体食入、吸入或被皮肤吸收后,霉菌毒素常常会引起机能减退、疾病乃至死亡。导致饲料霉菌毒素污染的原因包括环境因素和饲料生产环节两个方面。高温高湿的环境会促进霉菌毒素的生长旺盛。近十年来因为与人类以及动物的健康和生产密切相关,霉菌毒素的研究不断得到重视,防治农作物霉变的方法包括提早收割、合理干燥、设备处理和储存加工。此外可以使用化学。生物脱霉剂等来减少霉菌毒素的危害。目前多采用全收粪试验检测霉变饲料添加生物脱霉剂后,家畜粪便中黄曲霉素B1的排除率,结果表明,在霉变饲料中添加1‰的生物脱霉剂,被吸附的黄曲霉毒素B1随粪便的排出率为50.44%,添加2‰的生物脱霉剂,黄曲霉毒素B1的排出率为72.30%。

    关键词:霉菌毒素 黄曲霉素B1 生物脱霉剂 全收粪试验

    饲料霉变对畜牧生产造成的经济损失巨大,从农业及健康角度出发,污染最严重,分布最广,危害最大的真菌毒素是黄曲霉毒素,天然污染的黄霉毒素以黄曲霉毒素B1AFB1)为主,它是由曲霉菌属的黄曲霉和寄生曲霉等产生的次级代谢产物,主要污染玉米、花生、坚果等。对于轻度霉变的饲料与原料,可根据具体情况,采用不同的方法进行脱毒处理,脱毒方法一般有物理脱毒法、化学脱毒法、酶解法、吸附法。

    霉菌毒素的生物学特性及其危害

    1.1 霉菌毒素的生物学特性

    霉菌毒素是毒性很强的霉菌次生代谢产物,这些霉菌主要属于镰刀菌属、青霉菌属及链格孢属。为大众熟知并被广泛研究的有黄曲霉素B1(AFB1),玉米赤霉烯酮,呕吐毒素,T-2毒素,烟曲霉毒素等。

    纯品霉菌毒素研究的实验室条件非常苛刻,需要类似进行SARS病毒操作的负压环境和生物安全三级的实验室,否则会危害研究者的健康。在实验条件达不到要求时,对霉菌毒素进行研究,无异于冒险闯雷区。

    1.2 饲料中常见的霉菌毒素种类及对畜禽的危害

        美国霉菌毒素委员会的研究成果显示,霉菌毒素的核心危害作用是对免疫系统的破坏及对免疫应答的强烈抑制,从而将动物预置于被感染的环境之中,导致对疾病的易感性增强,抗病力下降,这是目前中国养猪生产普遍存在而被忽略的领域。对免疫系统功能抑制作用最强的是黄曲霉毒素;对凝血系统破坏作用最强的也是黄曲霉毒素。饲料原料和配合饲料中几种霉菌毒素同时存在是常见的现象。霉菌毒素间的协同作用对动物健康和生产性能的作用比任何一种霉菌毒素单独作用的危害都大。

    饲料中霉菌毒素的检测及防治

    2.1 霉菌毒素的检测方法

    2.1.1 目测法

    畜禽出现拒食,饲料和谷物发热,有轻度异味,色泽变暗,饲料结块等迹象时应考虑饲料可能霉变。霉菌都是从霉菌孢子或菌丝体碎片开始生长的,霉菌生长时消耗了养分,代谢中有能量释放,故使饲料变色、变味、发热。

    2.1.2 霉菌菌落检测

    不同的霉菌菌落各有其特征,通过显微镜观察可进一步检测确认。青霉属的菌落大多呈灰绿色。菌落有绒状、絮状、绳状和束状4种类型。镰刀菌属的菌落一般呈白色绒毛状,常产生可溶性色素。分生孢子有大小2种类型,显微镜下大型分生孢子大多呈镰刀形,多隔;小型分生孢子有卵形、梨形、圆形和柱形等。

    2.1.3 薄层层析法(TLC

    TLC法是我国测定食品及饲料中霉菌毒素的国家标准方法之一,其原理是针对不同的样品,用适宜的提取溶剂将霉菌毒素从样品中提取出来,经柱层析净化,再在薄层板上层析展开、分离,利用霉菌毒素的荧光性,根据荧光斑点的强弱与标准比较测定其最低含量。

    2.1.4 液相色谱法(HPLC

        是用荧光检测器检测,在适宜的流动相条件下,采用反相C18柱,使霉菌毒素同时分离。该法快速而准确,但需要昂贵的仪器设备,未能广泛使用。

    2.1.5 酶联免疫法(ELISA

    ELISA由于快速、灵敏、准确、可定量、操作简便、无需贵重仪器设备且对样品纯度要求不高,特别适用于大批量样品的检测。

    2.2 霉菌毒素的脱毒法

    2.2.1 物理脱毒法

    物理脱毒法主要有水洗法、剔除法、脱胚去毒法、加热和辐射法等。

    2.2.2 化学脱毒法

    化学脱毒法主要是采用碱或氧化剂进行脱毒处理,如采用氨、氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钙等进行脱毒处理。

    2.2.3 生物脱霉剂

        生物脱霉剂有生物转化型、酶解型及吸附型等几种。

    2.2.3.1 生物转化型

    生物转化型是筛选某些微生物,利用其生物转化作用,使霉菌毒素破坏或转变为低毒物质的方法。据报道,用无根根霉、米根霉、橙色黄杆菌等进行发酵处理,对去除粮食和饲料中黄曲霉毒素有较好效果。在含有黄曲霉毒素的肉鸡日粮中添加啤酒酵母可降低黄曲霉毒素对肉鸡的危害,进一步体外试验结果表明,添加一定量的酵母培养物可使88%的黄曲霉毒素被降解。

    2.2.3.2 酶解型

        酶解法主要是选用某些酶,利用其降解霉菌毒素,破坏或降低毒性。

    2.2.3.2 吸附型

    大量的研究表明,乳酸菌可以控制其他微生物的生长,抑制腐败菌和病原微生物的生长。乳酸菌细胞壁与黄曲霉毒素B1能够紧密结合,经过热处理的乳酸杆菌结合能力更强。而水合铝硅酸盐与AFB1的结合力也很牢固,水合硅铝酸盐中间的负电区域可以和AFB1结合,并且由于水合铝硅酸盐不被机体吸收,从而将结合的霉菌毒素有效地带出体外。

    由活性嗜酸乳杆菌、嗜酸乳杆菌细胞壁及吸附剂水合铝硅酸盐制成生物脱霉剂添加到霉变饲料,采用全收粪法实验测定家畜粪便中黄曲霉毒素B1的排出率,在霉变饲料中添加1‰的生物脱霉剂,被吸附的黄曲霉毒素B1随粪便的排出率为50.44%,添加2‰的生物脱霉剂,黄曲霉毒素B1的排出率为72.30%,脱霉效果显著。

    现阶段生物脱霉剂研究中的问题

    酶解法中,饲料霉变会产生多种霉菌毒素,不同的毒素需要不同的酶来降解,不同的酶可能达到最大活性的温度不同。对于吸附型生物脱霉剂,其对饲料中的营养成分有无吸附性还未完全研究清楚。





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