飼料中黃曲霉毒素去除方法的研究進(jìn)展

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　　飼料中黃曲霉毒素去除方法的研究進(jìn)展

　　都業(yè)良 肖永霞 李迎梅鄒明*

　　摘要：隨著人們對(duì)于黃曲霉毒素對(duì)人類及動(dòng)物健康造成的巨大危害的逐步認(rèn)識(shí)，在養(yǎng)殖業(yè)中人們?cè)絹?lái)越大力地尋找可以解除黃曲霉毒素污染的方法。許多關(guān)于畜禽的黃曲霉毒素中毒事件時(shí)有發(fā)生，其中絕大部分是由于飼料受到污染直接導(dǎo)致的，這就需要一個(gè)合適的去除黃曲霉毒素的方法。本文對(duì)目前去除黃曲霉毒素方法的研究進(jìn)行了綜述。
　　關(guān)鍵詞：黃曲霉毒素;飼料;去除;進(jìn)展
　　黃曲霉毒素(aflatoxin，AFT)主要是由黃曲霉(aspergillus flavus)和寄生曲霉(A.parasiticus)等真菌產(chǎn)生的一類有毒次生代謝物。AFT污染玉米、花生、棉子及其餅粕等動(dòng)物性飼料。因其毒性極強(qiáng)，不易破壞，并且能夠?qū)π笄菰斐蓢?yán)重的免疫抑制，使疫苗接種失敗等原因，所以去除飼料中的黃曲霉毒素越來(lái)越引起人們的關(guān)注?，F(xiàn)有的去除飼料中黃曲霉毒素的方法主要分為3大類，分別為物理方法、化學(xué)方法和生物方法。
　　1 物理方法
　　1.1吸附 許多吸附劑能夠結(jié)合黃曲霉毒素進(jìn)而去除黃曲霉毒素。主要有活性炭、硅鋁酸鹽類和葡甘聚糖等，以硅鋁酸鹽類吸附劑應(yīng)用最為廣泛。由美國(guó)FDA批準(zhǔn)的最強(qiáng)霉菌毒素吸附劑脫霉素就是一種硅酸鹽礦物衍生物，它的表面積是酵母細(xì)胞壁提取的甘露寡糖的42倍，與霉菌毒素一旦結(jié)合后，在動(dòng)物體內(nèi)不易分離。坡縷石是一種硅鋁酸鹽類吸附劑，夏枚生等使用提純的酸改性坡縷石對(duì)肉鴨日糧中黃曲霉毒素B1(AFB1)的去毒[1]。體外試驗(yàn)結(jié)表明當(dāng)AFB1濃度≥3 mg/L時(shí)，酸改性坡縷石對(duì)AFB1的吸附量和吸附率顯著優(yōu)于坡縷石，這主要是由于酸化后造成坡縷石微空隙增多、表面積增大，導(dǎo)致吸附性能增強(qiáng)。葡甘聚糖對(duì)黃曲霉毒素的吸附試驗(yàn)也表明葡甘聚糖對(duì)黃曲霉毒素具有較好的脫毒作用。但由葡甘聚糖和鋁硅酸類礦物混合而成的復(fù)合脫毒劑較單獨(dú)使用葡甘聚糖的脫毒效果更好[2]。有研究通過(guò)對(duì)蒙脫石進(jìn)行復(fù)合改性，構(gòu)建新型納米吸附材料AAN，對(duì)黃曲霉毒素的進(jìn)行體外吸附試驗(yàn)，表明其具有吸附作用強(qiáng)，吸附速度快，解吸率低等優(yōu)點(diǎn)[3]。因此可以考慮將新型納米吸附劑作為非營(yíng)養(yǎng)性添加劑添加到飼料中防止黃曲霉毒素中毒的發(fā)生。
　　1.2輻射法　紫外線或γ-射線可有效地破壞黃曲霉毒素的化學(xué)結(jié)構(gòu)，對(duì)霉菌和霉菌毒素都有較大的殺傷力。紫外線照射不但可以殺死霉菌的菌體，還可以破壞黃曲霉毒素，AFB1在362nm處為最大特征吸收峰，可產(chǎn)生12種以上的光降解產(chǎn)物。AFB1、AFG1在紫外光下365nm照射1小時(shí)會(huì)發(fā)生一系列的光化學(xué)變化。將污染上黃曲霉的飼料鋪成薄層，用高壓汞燈紫外線大劑量照射，去毒素率可達(dá)97%-99%[4]。但這種方法常占用較大的面積，難于大批量實(shí)行，同時(shí)也會(huì)對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分有部分破壞。
　　2 化學(xué)方法
　　2.1堿處理 實(shí)際生產(chǎn)中通常用堿性物質(zhì)處理污染的飼料，黃曲霉毒素結(jié)構(gòu)中的內(nèi)酯環(huán)在堿性條件下被打破而形成香豆素鈉鹽，從而破壞毒素，達(dá)到去除目的。氨處理消除黃曲霉毒素是實(shí)踐中最常用、較有效的辦法，同時(shí)也是歐美最常用的去谷物中黃曲霉毒素的方法。將霉變飼料密封在熏蒸罐或塑料薄膜袋中，使其含水量超過(guò)18 %，通過(guò)氨氣進(jìn)行熏蒸10h，能夠使霉變飼料中AFB1的含量減少90 %~95 %[5]。對(duì)于0.2 mg/kg以下含毒量的飼料采用0.2 %~0.4 %的氨劑量，對(duì)于0.2~0.5 mg/kg含毒量的飼料采用0.5 %~0.7 %氨劑量，對(duì)于0.6 mg/kg以上高含毒量的飼料常用0.7 %~1 %的氨劑量，如果密閉時(shí)間延長(zhǎng)，劑量可相應(yīng)降低[6]。NaOH也有去除黃曲霉毒素的作用，1%NaOH水溶液處理含有AFT的花生餅1d，也可使毒素由84.9μg/kg降至27.6μg/kg[7]。盡管氫氧化鈉可以有效地降低花生餅中的黃曲霉毒素水平，但也有研究認(rèn)為，如果遇到酸化作用將可能使黃曲霉毒素的毒性重新出現(xiàn)。而酸化作用在消化道中是存在的，因此，有必要進(jìn)行動(dòng)物體內(nèi)的驗(yàn)證。
　　2.2氧化劑法 氧化劑是有效的黃曲霉毒素鈍化劑。臭氧具有極強(qiáng)的氧化還原性，可以迅速降解飼料中的AFB1并可殺滅許多微生物，同時(shí)它可以在短時(shí)間內(nèi)還原成氧氣，對(duì)環(huán)境幾乎不造成危害。羅建偉等通過(guò)試驗(yàn)證實(shí)用濃度為20~50ppm的臭氧連續(xù)或間斷處理低水分(15%以下)糧食9小時(shí)，糧食中污染的AFB1去除率可達(dá)90%以上，但不同的糧食去毒效果有差異，對(duì)稻谷效果最好，其次是小麥和玉米[8]。臭氧熏蒸處理法操作簡(jiǎn)單易行，可以適用于大規(guī)模的生產(chǎn)實(shí)踐，很有可能發(fā)展成為一種應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的去除飼料中污染的AFB1有效方法。
　　次氯酸鈉也是一種強(qiáng)氧化劑，脫毒機(jī)理可能是次氯酸鈉中氧原子的誘導(dǎo)作用。研究表明次氯酸鈉不僅能有效地使花生餅中毒素總量降低，其中對(duì)AFB1的消除效果最佳[9]。但次氯酸鈉處理使花生餅變成黑褐色，出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象，處理時(shí)又會(huì)產(chǎn)生大量的熱，會(huì)影響飼料的某些營(yíng)養(yǎng)成分如維生素和賴氨酸的利用效率。
　　3生物技術(shù)法
　　3.1添加微生物菌體制劑 有研究研究表明某些微生物可以吸附黃曲霉毒素，通過(guò)非共價(jià)方式形成菌體-黃曲霉毒素復(fù)合體，當(dāng)微生物形成復(fù)合體后，自身的吸附能力下降，較易與黃曲霉毒素一起排出體外，從而降低毒素的危害[10]。而且微生物菌體無(wú)論是活菌體還是死菌體都有較強(qiáng)的吸附效果。李志剛等研究乳酸菌對(duì)黃曲霉毒素的吸附作用，結(jié)果表明，乳酸菌結(jié)合AFB1的強(qiáng)度在4%-55%之間，其中干酪乳桿菌干酪亞種CGMCC1.539吸附AFB1能力最強(qiáng)[11]。朱新貴和林捷研究表明，在液體培養(yǎng)60h后的枯草桿菌、乳酸菌和醋酸菌能降解掉89%、88%和81% AFB1 [12]。其中枯草桿菌的最適生長(zhǎng)溫度和pH也是其降解AFB1的最適溫度和pH，同時(shí)添加鈣或鎂離子可以促進(jìn)枯草桿菌對(duì)黃曲霉毒素的去除作用。
　　另外，甾體羥化真菌對(duì)黃曲霉素有明顯的脫毒作用，體外試驗(yàn)表明，酵母細(xì)胞能結(jié)合90%的黃曲霉毒素，向含有黃曲霉毒素的飼料中添加啤酒酵母培養(yǎng)物可明顯改善肉雞體增重，經(jīng)篩選認(rèn)為除酵母菌外，用無(wú)根根霉、米根霉、橙色黃桿菌等進(jìn)行發(fā)酵處理，對(duì)去除糧食和飼料中黃曲霉毒素均可收到較好效果。通過(guò)微生物的發(fā)酵來(lái)去除霉菌毒素，這種生物轉(zhuǎn)化過(guò)程往往存在緩慢及不完全的缺點(diǎn)，所以到現(xiàn)在為止還不能完全用于飼料脫毒的實(shí)踐中。
　　3.2酶制劑 自然界中生物產(chǎn)生的某些酶可以分解毒素分子的功能性基團(tuán)，把霉菌毒素轉(zhuǎn)化為無(wú)毒化合物。酶法解毒是一種安全、高效的解毒方法，對(duì)產(chǎn)品無(wú)污染，有高度的選擇性，不影響飼料的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。吳肖等利用一種酶將花生粕深度水解后，使微溶于水的黃曲霉毒素從結(jié)合的疏水性氨基酸殘基上充分游離，然后采用過(guò)濾法，截留住大部分黃曲霉毒素，從而使黃曲霉毒素含量顯著下降[13]。但實(shí)際應(yīng)用中，由于酶不耐熱，在飼料的制作過(guò)程，尤其在顆粒飼料壓制的高溫過(guò)程中易于失活，限制了酶的作用發(fā)揮。Liu等研究分離出一種胞內(nèi)酶，命名為AFT脫毒酶，通過(guò)該酶的處理AFB1的毒性大大降低。真菌酶-2的提取液可使AFB1轉(zhuǎn)化或使其發(fā)光基因發(fā)生改變，而使其毒性降低[14]。
　　4結(jié)語(yǔ)
　　雖然現(xiàn)在去除黃曲霉毒素的方法很多，且報(bào)道的效果很好，但還存在很多的問(wèn)題。首先，很多的方法是在理想的實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的，目前還無(wú)法運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中。其次，有的方法容易使?fàn)I養(yǎng)成分氧化、分解而失去其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等，造成畜禽的適口性差等缺點(diǎn)。還有的方法成本太高，無(wú)法投入商品化的生產(chǎn)。
　　對(duì)于飼料中黃曲霉毒素的消除，還需要根據(jù)具體的情況篩選最切實(shí)可行的方法，并不斷的進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，提高消除率。可以考慮將這幾種吸附毒素效果較好的吸附物質(zhì)結(jié)合起來(lái)使用，或者幾種不同的方法聯(lián)合運(yùn)用等。同時(shí)，也要采取合理科學(xué)的儲(chǔ)存和加工措施，加強(qiáng)對(duì)飼料的檢測(cè)等，從而將黃曲霉毒素的危害降到最低。
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　　作者簡(jiǎn)介：都業(yè)良、肖永霞：為青島農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀研究生，專業(yè)為獸醫(yī)藥理學(xué)。
　　李迎梅：青島農(nóng)業(yè)大學(xué)在讀研究生，專業(yè)特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物飼養(yǎng)與繁殖
　　鄒明：通訊作者，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授，博士學(xué)位，專業(yè)為獸醫(yī)藥理學(xué)。

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