發(fā)酵飼料中霉菌毒素的危害及其防控措施

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導(dǎo)讀

發(fā)酵飼料因其具有氣味芳香、營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好、消化率高等優(yōu)點(diǎn)，而成為奶牛優(yōu)良的飼料。發(fā)酵飼料可提高產(chǎn)奶性能、提升牛奶質(zhì)量、促進(jìn)奶牛體質(zhì)健康， 在奶牛飼養(yǎng)中被廣泛使用，但是發(fā)酵產(chǎn)生的霉菌會(huì)影響發(fā)酵飼料的品質(zhì)。發(fā)酵飼料中的霉菌污染主要來(lái)自于兩個(gè)方面：一是取用過(guò)程中飼料的二次發(fā)酵；二是田間污染。飼料被霉菌污染后不僅會(huì)導(dǎo)致飼料質(zhì)量降低、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失， 而且會(huì)嚴(yán)重侵害奶牛的消化和免疫系統(tǒng)。因此，對(duì)發(fā)酵飼料必須加強(qiáng)霉菌毒素的防御、檢驗(yàn)和管理工作。


霉菌毒素是霉菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中產(chǎn)生的有毒次級(jí)代謝產(chǎn)物。比如黃曲霉菌經(jīng)過(guò)外界環(huán)境氧化應(yīng)激刺激后產(chǎn)生黃曲霉毒素B1（AFB1）、黃曲霉毒素B2（AFB2）等，鐮刀菌產(chǎn)生玉米赤霉烯酮（ZEA）等。飼料及谷物中常見(jiàn)的產(chǎn)毒素霉菌包括曲霉菌屬（黃曲霉菌、寄生曲霉菌等）、鐮刀菌屬（禾谷鐮刀菌、雪腐鐮刀菌等）（Labuda 等，2005）。一種霉菌可產(chǎn)生多種霉菌毒素，比如禾谷鐮刀菌既可以產(chǎn)生ZEA， 也可以產(chǎn)生嘔吐毒素（DON）。發(fā)酵飼料可能會(huì)受到多種霉菌毒素污染，在開(kāi)窖取用發(fā)酵飼料時(shí)，空氣與飼料外表面接觸，進(jìn)入飼料內(nèi)部，引起被抑制的好氧性微生物（霉菌和酵母等）復(fù)蘇，開(kāi)始繁殖和滋生，窖內(nèi)飼料溫度隨之上升，導(dǎo)致微生物進(jìn)一步繁殖，使飼料腐敗變質(zhì)加速。

1、霉菌毒素的危害

1.1 霉菌毒素對(duì)發(fā)酵飼料的危害

1.1.1 影響飼料的適口性發(fā)酵飼料霉變后經(jīng)常散發(fā)出霉臭的氣味，飼料的顏色也會(huì)變黑。飼料中的各類有機(jī)成分被霉菌分解， 產(chǎn)生很多帶有刺激性氣味的特殊物質(zhì)，若飼料的霉變程度高，飼料中的蛋白質(zhì)會(huì)分解生成硫化物、氨及氨化物，有機(jī)碳化合物分解生成酮類和碳醛類等， 這些物質(zhì)都會(huì)散發(fā)異味，并帶有極強(qiáng)的刺激性，進(jìn)而導(dǎo)致飼料的適口性大幅度下降， 禽畜也會(huì)拒絕采食霉變程度高的飼料。

1.1.2 降低飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

霉菌會(huì)在發(fā)生霉變后的飼料中快速繁殖， 飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是其生長(zhǎng)繁殖所必需的，因此，霉菌會(huì)消耗有價(jià)值的飼料養(yǎng)分， 如維生素和氨基酸， 并將能量轉(zhuǎn)化為水和CO2（Dnicke 等，2014)。霉菌也會(huì)分泌可以使飼料分解的酶，進(jìn)而大幅度削弱飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。發(fā)酵飼料中蛋白質(zhì)的質(zhì)量下降，特別是精氨酸、賴氨酸的含量明顯下降。隨著霉菌的快速增殖， 維生素A、維生素D、維生素E 等的比例也隨之減少。

1.2 霉菌毒素對(duì)奶牛的影響

1.2.1 霉菌毒素對(duì)奶牛消化系統(tǒng)的影響

霉菌毒素會(huì)破壞奶牛消化道的生理功能， 使胃腸道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收受到影響， 使奶牛的生產(chǎn)性能降低，危害奶牛的健康。分析原因可能是：

（1）進(jìn)入奶牛瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃的霉菌和霉菌毒素，會(huì)影響瘤胃內(nèi)的微生物平衡，造成奶牛瘤胃等的代謝紊亂；

（2）霉菌毒素毒性強(qiáng)烈，能夠破壞奶牛胃腸道黏膜的完整性，造成病理性變化，如胃腸道出血、腸黏膜脫落、肝中毒等。

Dnicke 等（2014)證實(shí)，奶牛瘤胃發(fā)酵特性和膽汁的形成會(huì)受ZEA及其代謝物的影響。車玉媛等（2014)研究發(fā)現(xiàn)，采食AFB1含量為213.6 μg/kg 羊草死亡的奶牛，其胃壁內(nèi)有較嚴(yán)重的損傷，真胃中出血點(diǎn)比較明顯，肝臟出血點(diǎn)十分密集且伴有明顯的腫大現(xiàn)象，腸黏膜呈現(xiàn)出不同水平的黏連， 小腸呈現(xiàn)出潰爛狀態(tài)。王安福等（1996)報(bào)道，在奶牛精料中含AFB11%、AFB2 5‰的情況下，奶牛猝死的頻率最高，病死奶牛后胴體蒼白，皺胃和小腸內(nèi)充斥血凝塊。

1.2.2 霉菌毒素對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響

當(dāng)含有一定量霉菌毒素的日糧被奶牛采食后， 會(huì)引發(fā)奶牛肝臟壞損、消化系統(tǒng)病變。AFB1被奶牛采食后，其在奶牛體內(nèi)經(jīng)過(guò)羥基化變成黃曲霉毒素M1（AFM1）， 從而破壞奶牛肝臟正常的生理功能，引起牛乳中霉菌毒素的含量升高、牛奶品質(zhì)下降、牛奶產(chǎn)量降低。Charmley 等（1993)研究表明，荷斯坦牛一天采食日糧7 kg，日糧中DON 量為6 mg/kg，會(huì)使乳中乳脂含量降低。研究發(fā)現(xiàn)，僅有1.69% ～1.28%的AFB1轉(zhuǎn)化到乳中， 而牛奶中AFM1含量隨著飼料中AFB1添加量的增加顯著提高（齊琪，2012)。Keese 等（2008) 給荷斯坦奶牛飼喂含有DON 的日糧，結(jié)果表明，DON 含量為4.4 mg/kg 和4.6 mg/kg 組產(chǎn)奶量顯著提高，但奶中乳脂的含量卻明顯下降。研究發(fā)現(xiàn)，奶牛采食了被鐮刀菌污染的飼料， 每天的產(chǎn)奶量下降5.8 kg （Richard，2004)。另外，采食含有一定量玉米赤霉烯醇的奶牛配種受孕率降低（Richard，2004)。

1.2.3 霉菌毒素對(duì)奶牛免疫機(jī)能的影響

霉菌毒素被奶牛采食后， 侵害奶牛的多種免疫細(xì)胞，能夠從分子水平上毒害其免疫細(xì)胞，影響奶牛機(jī)體免疫功能， 使免疫球蛋白和抗體的生成減少，造成補(bǔ)體和干擾素失活，并侵害吞噬細(xì)胞，降低奶牛對(duì)細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)的防御能力（Keese 等，2008)。研究發(fā)現(xiàn)，用含AFB1（含量為0.5 ng/mL）的培養(yǎng)液培養(yǎng)牛血中性粒細(xì)胞，會(huì)引起牛血中性粒細(xì)胞對(duì)葡萄球菌、大腸桿菌的吞噬和殺滅功能降低， 因此認(rèn)為AFB1有抑制牛的非特異性免疫能力（Mehrzad 等，2011)。研究發(fā)現(xiàn)，霉菌毒素也可以促進(jìn)牛外周血單核細(xì)胞Toll 受體4（與非特異性免疫相關(guān)的蛋白質(zhì)分子） 的mRNA 表達(dá)（Mehrzad 等，2013)。

2、減少霉菌毒素的措施

2.1 做好飼草的耕種和收獲時(shí)間

飼草的品種、耕作方式和收獲方式對(duì)發(fā)酵飼料品質(zhì)有很大影響。首先應(yīng)該選擇對(duì)霉菌毒素抵抗力強(qiáng)的飼草品種，使用有效的昆蟲(chóng)控制方法， 選擇恰當(dāng)?shù)母鞣绞?，輪換耕作飼草種類，嚴(yán)格控制雜草；其次選擇恰當(dāng)?shù)氖斋@時(shí)間，收獲后快速降低水分，除去多余的雜質(zhì)。

2.2 添加發(fā)酵菌劑

發(fā)酵飼料時(shí)選取可以抑制引發(fā)霉菌及酵母霉變的青貯飼料， 是防止霉菌繁殖的重要途徑。劣質(zhì)青貯飼料不易發(fā)生霉變，因?yàn)槠浜械睦野彼崮軌蛴行p少酵母及霉菌的滋生；普通的青貯料易產(chǎn)生霉變，是因?yàn)槠浜休^多的酵母。所以，為減少青貯飼料發(fā)生霉變，可以在制作過(guò)程中加入促進(jìn)發(fā)酵的乳酸菌， 得到酵母含量低的高品質(zhì)青貯料。乳酸菌是一種重要的生物保鮮劑，作為可食用的安全菌株，其在食品發(fā)酵以及飼料的生產(chǎn)、保存中被廣泛應(yīng)用（Messens 等，2002；Lavermicocca 等，2000）。乳酸菌不僅可以抑制某些真菌產(chǎn)毒與生長(zhǎng)， 而且能做到吸附已有毒素。乳酸菌能吸附黃曲霉毒素，也能降解黃曲霉毒素，實(shí)現(xiàn)其脫毒解毒的目的。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸乳球菌接種發(fā)酵乳后， 有毒的AFB1被轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒性的黃曲霉毒素B2a（AFB2a）和弱毒性的黃曲霉毒素R0（AFR0），與AFB1相比，AFR0的毒性已大大降低（Megalla 等，1984)。微生物是通過(guò)破壞黃曲霉毒素的毒性基團(tuán)從而降低毒素的含量。Liu 等（2001)研究表明，假蜜環(huán)菌的胞內(nèi)多酶體系可以將AFB1水解打開(kāi)雙呋喃環(huán)基團(tuán)， 從而達(dá)到降低毒素的效果。崔彥召等（2013)試驗(yàn)證明，乳酸菌劑可以使發(fā)酵全混合日糧中的霉菌毒素含量大大減少，BM 乳酸菌劑的作用尤為突出。芽孢桿菌對(duì)霉菌、腐敗菌和病原微生物等的滋生存在抑制作用。生物發(fā)酵飼料的發(fā)酵可借助多種有益菌，包括大腸桿菌、乳酸菌、芽孢桿菌等，它們可生成氨基酸、維生素、酶制劑類、乳酸等有益物質(zhì)。作為純天然的香味劑、去霉劑、酸化劑和自然改善劑的乳酸， 可以去除飼料中80%以上的霉菌毒素，使中毒性腹瀉的可能性降低。與普通飼料相比，發(fā)酵飼料中沙門氏菌、大腸桿菌等雜菌的含量下降了大約1000 倍， 可以有效地加快飼料轉(zhuǎn)化率和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取。飼喂動(dòng)物時(shí)，可以通過(guò)加入生物發(fā)酵飼料實(shí)現(xiàn)降解霉菌毒素的效果。發(fā)酵飼料不僅營(yíng)養(yǎng)成分全面（粗灰分<9.0%、粗蛋白質(zhì)>24%、粗纖維<8.0%、鈣2.0% ~ 3.5%、磷>0.6%、有益菌>1×107 個(gè)/g），還可提供充足的有益菌群（陸文清等，2008)。

2.3 物理處理方法

物理方法脫毒包括： 微波、熱處理、紫外線、水洗、射線、加入吸附劑等。在日糧中加入吸附劑可以有效減少霉菌毒素對(duì)動(dòng)物的侵害。吸附脫毒法是目前應(yīng)用最為廣泛的物理方法。吸附法作為一種運(yùn)用比較成熟、經(jīng)濟(jì)可行的物理脫毒法， 本質(zhì)是在已發(fā)生霉變飼料中加入能夠吸附霉菌毒素的物質(zhì)， 使毒素在通過(guò)胃腸道時(shí)直接從體外排出，并不被吸收。這種物質(zhì)對(duì)霉菌毒素具有選擇性吸附的能力， 是由于其片狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積，負(fù)電荷缺失，從而得到結(jié)合陽(yáng)離子化合物的能力。常用的吸附劑有：

（1）鋁硅酸鹽。對(duì)霉菌毒素具有選擇性吸附的能力，但吸附力有限、效率低、飼料空間占用大， 還會(huì)吸附一部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，一般不會(huì)直接加入到飼料。
（2）甘露聚糖。酵母細(xì)胞壁的重要活性組成， 其可強(qiáng)有力的吸附霉菌毒素，并成功地抵御其毒性。
（3）活性炭。活性炭可以有效地吸附霉菌毒素脫毒。
3、小 結(jié)

奶牛飼料中霉菌毒素含量過(guò)高，會(huì)引起牛奶中存在過(guò)多的霉菌毒素，飲用這種牛奶會(huì)使人類健康受到危害。另外，霉菌毒素對(duì)奶牛造成的危害，包括生理機(jī)能、生產(chǎn)性能下降等。但目前的研究并未徹底反映出霉菌毒素對(duì)奶牛生產(chǎn)及健康的危害機(jī)制。霉菌毒素在動(dòng)物體內(nèi)的吸收、代謝機(jī)制以及如何降低飼料中的霉菌和霉菌毒素的含量也許會(huì)成為今后的研究熱點(diǎn)。

注：本文由生物飼料開(kāi)發(fā)國(guó)家工程研究中心（BFC）小編整理發(fā)布，如有任何建議或意見(jiàn)及投稿等，請(qǐng)您加小編微信（13260429991）交流互動(dòng)。

參考文獻(xiàn)略

責(zé)編：馬維軍；審閱：劉晶晶 博士

來(lái)源：中國(guó)飼料；作者：畢重朋，侯曉亮，張廣寧，單安山，徐良梅

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