豬以及它們對(duì)DON的自然敏感性

　　出版日期：2013年3月31日

　　作者： Paula Kovalsky博士, 百奧明奧地利公司產(chǎn)品經(jīng)理

 

　　霉菌毒素DON已被確認(rèn)為農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物飼料的重要污染物。即使是低濃度，它也能影響動(dòng)物的健康-- 可能大家知道最多的是它可通過(guò)厭食發(fā)生作用。霉菌毒素的風(fēng)險(xiǎn)管理是有必要的。

　　嘔吐毒素（DON）主要是由某些植物病原鐮刀菌株產(chǎn)生的B型單端孢霉烯。這種真菌幾乎可以感染所有類(lèi)型的植物，DON常?？稍趧?dòng)物飼料的商品谷物中檢測(cè)到。在世界上的溫帶地區(qū)，DON是最普遍的霉菌毒素之一。

　　霉菌毒素調(diào)查顯示，全球各地均可出現(xiàn)高濃度的DON。2013年測(cè)試了共1,729份樣本后，在中國(guó)的小麥樣品中檢測(cè)到DON的最高水平（平均濃度超過(guò)1,800 ppb），歐洲玉米樣品中是（980 ppb），這些濃度可對(duì)豬產(chǎn)生很大的影響。由于豬飼料可能含有很高比例的玉米和小麥，因此豬只暴露于這種毒素的次數(shù)可以說(shuō)是相當(dāng)頻繁的。

　　生物氣候?qū)W

　　有些因素會(huì)影響植物中的DON濃度。最容易受到真菌感染的時(shí)期是開(kāi)花期，這個(gè)時(shí)期花朵全部開(kāi)放，不久就會(huì)感染病毒。溫暖和潮濕的環(huán)境，同時(shí)頻繁的降雨均有利于真菌的生長(zhǎng)，感染和疾病發(fā)展。

　　例如，預(yù)測(cè)模型顯示，在加拿大到2040年，玉米和小麥的開(kāi)花時(shí)間會(huì)出現(xiàn)得比以往早點(diǎn)。人們已經(jīng)知道開(kāi)花前加大澆水量會(huì)提高真菌感染和真菌毒素污染的機(jī)會(huì)。

　　氣候變化似乎對(duì)真菌種群的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響，當(dāng)前主要發(fā)生在歐洲南部的病菌，如玉米中的環(huán)珠狀鐮刀菌，轉(zhuǎn)移到北方國(guó)家，從而導(dǎo)致其他霉菌毒素的形成。人們已經(jīng)觀(guān)察到，鐮刀菌的某些種群正由于攻擊性差異而取代其他種群。在美國(guó)也發(fā)生了種群遷移，從而導(dǎo)致DON水平的差異產(chǎn)生。

　　隱性霉菌毒素

　　在對(duì)抗鐮刀菌性的特性方面，植物之間存在差異，而且品種間也有巨大差異。玉米和小粒谷類(lèi)作物是鐮刀菌良好的宿主。玉米和谷類(lèi)種植量不斷上升，它們殘留在土壤表面的物質(zhì)也急劇增長(zhǎng)，并為真菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造了有利條件。

　　DON可被植物修改成隱性真菌毒素，從而不被常規(guī)分析方法檢測(cè)到。然而，這些成分在飼料中是占據(jù)了相當(dāng)大比例的有毒成分，它們常?？赡鼙缓雎浴ｋ[性真菌毒素如D3G，是植物用防御機(jī)制生產(chǎn)的，可抵抗對(duì)它們有害的成分。然而，這種與糖結(jié)合的物質(zhì)會(huì)在動(dòng)物腸道中進(jìn)行活動(dòng)，從而釋放有毒成分（DON）。

　　腸道和大腦

　　DON的毒性來(lái)自于它的環(huán)氧基團(tuán)，這種基團(tuán)負(fù)責(zé)與核糖體結(jié)合的毒性。這個(gè)機(jī)制也叫做毒性應(yīng)激反應(yīng)，它可阻礙蛋白質(zhì)的合成。DON的毒性也與它可跨越生物障礙相關(guān)，如腸道和血腦屏障。腸道，神經(jīng)和免疫系統(tǒng)的變化與攝入的毒素相關(guān)。

　　對(duì)于農(nóng)場(chǎng)中的各種動(dòng)物，豬只表現(xiàn)出對(duì)DON的最高敏感性。對(duì)DON的生物利用度存在物種特異性，豬排名第一，其次是肉雞和反芻動(dòng)物。生物利用度高度依賴(lài)于腸道菌群的定位，其次是小腸。

　　DON主要在小腸中吸收，之后穿越小腸上皮。豬攝入后，可有高達(dá)89％的毒素被吸收。圖1顯示了DON在豬體內(nèi)的代謝過(guò)程。與其他家畜相比，母豬胃腸道中的微生物量相對(duì)較低，這說(shuō)明對(duì)DON的敏感性更高。

　　在攝入DON污染的飼料后，DON將定向作用腸上皮細(xì)胞。不論有多少DON被吸收，均可引發(fā)整個(gè)飼料的污染。這樣將會(huì)允許對(duì)其他材料的吸收，包括毒素和其他有害成分。

　　腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如葡萄糖和氨基酸的吸收，可被DON阻擋，這是由于腸道負(fù)責(zé)日常飲水的重要轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)發(fā)生改變。這樣的修改被認(rèn)為是DON攝入后引起腹瀉的原因。

　　DON通過(guò)以下方式間接影響動(dòng)物的免疫系統(tǒng)：

　　*改變腸上皮細(xì)胞的滲透性;

　　*促進(jìn)細(xì)菌易位;

　　*改變腸粘液的生產(chǎn)。

　　劑量依賴(lài)效應(yīng)

　　在低劑量時(shí)，DON可以作為促炎物質(zhì)引發(fā)腸道炎癥。低濃度的DON可改變豬中性粒細(xì)胞（多形核白細(xì)胞）的免疫功能，這是防御感染的第一道防線(xiàn)。高劑量的DON會(huì)阻礙腸道免疫，增加腸道對(duì)細(xì)菌（如大腸桿菌）感染的敏感性。

　　對(duì)于豬，血液中25-30％DON在2-60分鐘后可在腦脊髓液檢測(cè)到，腦脊液在腦血流中發(fā)揮非常重要的作用。該毒素能引起腦功能的一些改變，如與厭食和嘔吐相關(guān)的大腦神經(jīng)元活性。

　　DON引發(fā)的最常見(jiàn)的兩種癥狀是:

　　* 厭食是由于與厭食癥行為有關(guān)的激素分泌增加而形成的;如胰島素和腸道飽腹感激素肽PYY；

　　*嘔吐是低劑量急性感染的癥狀，劑量可低至50微克DON/公斤體重。

　　DON對(duì)豬的影響不僅取決于霉菌毒素的攝入量，而且還取決于其它參數(shù)，如年齡，生理狀態(tài)和營(yíng)養(yǎng)。不幸的是，毒素的攝入并不總是會(huì)出現(xiàn)視覺(jué)癥狀，這使得有些問(wèn)題有時(shí)難以察覺(jué)。

　　滅活DON

　　一些腸道細(xì)菌可使部分DON失活，變?yōu)镈OM-1，見(jiàn)圖2。對(duì)于豬，DON幾乎不會(huì)轉(zhuǎn)化為天然的、無(wú)毒的DOM-1。多數(shù)進(jìn)入體內(nèi)的DON主要存在于膽汁，血液和尿液中，少數(shù)存在于糞便中。攝入DON污染的日糧后，在豬尿液中也僅僅有極少量的DOM-1。這表明DON在上消化道中的吸收幾乎是完全的（高達(dá)89%），之后才會(huì)發(fā)生微生物的脫環(huán)氧化作用，導(dǎo)致毒素在豬體內(nèi)的高生物利用度。

 

　　有研究表明，活性株BBSH797（DSM11798）可通過(guò)生物轉(zhuǎn)化防止豬對(duì)DON的吸收。

　　在試驗(yàn)中，24頭仔豬被隨機(jī)分配到三個(gè)實(shí)驗(yàn)組，每組兩個(gè)重復(fù)。對(duì)照組給予基礎(chǔ)日糧。DON處理組接受含2000 ppbDON的日糧。DON+ BBSH處理組則接受與DON組相同的日糧，含有DON-失活的微生物。圖3顯示了測(cè)試仔豬血清中DON和DOM-1的濃度。第1天，所有仔豬接受基礎(chǔ)日糧。在第2和第3天，毒素處理組的仔豬采食被污染的飼料。DON組的DON濃度顯著高于DON + BBSH組，這表明BBSH 797可將毒素修改為無(wú)毒的DOM-1。這也可通過(guò)第3天血清中很高濃度的DOM-1得以證明。在第4天，所有的仔豬采食基礎(chǔ)日糧，可觀(guān)察到DON的濃度以及DOM-1降低到和第一條相同的水平。

　　BBSH797菌株最近已經(jīng)在歐盟作為第一種可使DON滅活轉(zhuǎn)變?yōu)镈OM-1的微生物登記注冊(cè)，這是由于它具有脫環(huán)氧酶的活性。DOM-1不能再和核糖體結(jié)合，這是因?yàn)樗狈γ黠@的毒性環(huán)氧基團(tuán)。

　　英文來(lái)源：pigprogress

　　譯者：畜牧人編輯IRIS