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最全霉菌毒素簡(jiǎn)識(shí)(值得收藏)
瀏覽次數(shù):0 更新時(shí)間:2018-05-03 16:38:08
霉菌毒素是啥
霉菌毒素是霉菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的對(duì)動(dòng)物、人類和農(nóng)作物具有較大毒性的次級(jí)代謝產(chǎn)物。飼料及飼料原料在田間、加工、運(yùn)輸以及儲(chǔ)存的過(guò)程中都可能產(chǎn)生霉菌毒素。它們可通過(guò)飼料或食品進(jìn)入人和動(dòng)物體內(nèi),引起人和動(dòng)物的急性或慢性毒性。損害機(jī)體的肝臟、腎臟、免疫系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及生殖系統(tǒng)等。迄今為止,人類所發(fā)現(xiàn)的霉菌毒素就有三百多種。
霉菌毒素來(lái)源
收獲前霉菌毒素的來(lái)源
任何生長(zhǎng)中的農(nóng)作物,包括飼草和谷物等,都容易受到霉菌的污染同時(shí)產(chǎn)下霉菌毒素。霉菌在隨農(nóng)作物由田間向飼料加工廠再向飼料槽的轉(zhuǎn)換過(guò)程中,可能不會(huì)存活下來(lái),但是霉菌毒素卻完整地保留了下來(lái)。
飼料原料看上去顏色外觀都不錯(cuò),常規(guī)指標(biāo)檢測(cè)分析結(jié)果也不錯(cuò)。但往往就是這些不錯(cuò)的原料很可能早就已經(jīng)成為霉菌毒素的避風(fēng)港了。很多人對(duì)霉菌毒素都存在這樣的認(rèn)識(shí)誤區(qū)。
收獲后霉菌毒素的來(lái)源
收獲后的農(nóng)作物,如果在貯存、運(yùn)輸、加工、保藏的過(guò)程中外環(huán)境滿足霉菌的生長(zhǎng)需求,霉菌是會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)產(chǎn)毒的。此時(shí)霉菌毒素會(huì)一直積累疊加,最終危害動(dòng)物機(jī)體而不自知。曲霉菌(Aspergillu)和青霉菌(Penicillium)是作物收獲后導(dǎo)致作物霉變危害最大的霉菌。
收獲后霉菌毒素的來(lái)源
收獲后的農(nóng)作物,如果在貯存、運(yùn)輸、加工、保藏的過(guò)程中外環(huán)境滿足霉菌的生長(zhǎng)需求,霉菌是會(huì)繼續(xù)生長(zhǎng)產(chǎn)毒的。此時(shí)霉菌毒素會(huì)一直積累疊加,最終危害動(dòng)物機(jī)體而不自知。曲霉菌(Aspergillu)和青霉菌(Penicillium)是作物收獲后導(dǎo)致作物霉變危害最大的霉菌。
霉菌毒素種類
霉菌毒素是由一些真菌類,特別是曲霉菌、鐮刀霉、青霉菌、鏈格孢菌等真菌產(chǎn)生。這些霉菌毒素由幾百種化學(xué)成分不同的有毒化合物組成。
飼料中其中最常見(jiàn)的霉菌毒素有:
黃曲霉毒素B1(Aflatoxin:AFB1)
赭曲霉毒素A(Ochratoxin:OTA)
單端孢霉烯:A型(Trichothecene:T-2)、B型(嘔吐毒素Deoxynivalenol:DON)
玉米烯酮(Zearalenone:ZEN)
伏馬菌素(Fumonisin:FB)
?。⊿weeney和Dobson,1998)。
霉菌毒素特性
1、高效性:
很低的濃度即能產(chǎn)生明顯的毒性(μg/kg)。在污染比較嚴(yán)重的幾種霉菌毒素當(dāng)中,黃曲霉毒素B1(AFB1)是具有很強(qiáng)毒性的一種毒素,其毒性是氰化鉀的10倍,砒霜的68倍,被世界衛(wèi)生組織的腫瘤研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為Ⅰ類致癌物質(zhì),并且AFB1的存在極為普遍,在農(nóng)作物和飼料中廣泛存在。主要損害肝臟功能并有強(qiáng)烈的致癌、致畸、致突變作用,能引起肝癌,還可以誘發(fā)骨癌、腎癌、直腸癌、乳腺癌、卵巢癌等。
2、高穩(wěn)定性:
低分子化合物,非常穩(wěn)定,可耐高溫。黃曲霉素具有比較穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),只有在280℃以上高溫下才能被破壞,它對(duì)熱不敏感,100℃/20小時(shí)也不能將其黃曲霉素完全去除。
3、富集性:
抗化學(xué)生物制劑及物理的滅能作用,可以在生物鏈中不斷傳播、富集。原本被分泌及污染而殘留在土壤中的霉菌毒素會(huì)被后來(lái)種植的谷物所吸收,從而引起更多霉菌毒素污染及感染的問(wèn)題。
4、特異性:
分子結(jié)構(gòu)不同毒性相差很大。如黃曲霉毒素族有黃曲霉毒素B1,B2,M1,M2,毒性均不一樣。
5、協(xié)同性:
由于農(nóng)作物可能被幾種真菌共同污染,因此,飼料中可能同時(shí)存在幾種霉菌毒素。
6、相加性:
當(dāng)兩種以上的霉菌毒素混合在一起造成的傷害,會(huì)比個(gè)別霉菌毒素單獨(dú)造成的傷害總和還要大。
▲表1霉菌毒素間的相互作用
7、污染地域性:
動(dòng)物飼料及農(nóng)產(chǎn)品中霉菌毒素的產(chǎn)生具有一定的地域性。例如,熱帶和亞熱帶區(qū)域是曲霉菌生長(zhǎng)的最佳環(huán)境。盡管如此,飼料和農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易的全球化導(dǎo)致霉菌毒素在全世界范圍內(nèi)傳播。
8、隱蔽性:
霉菌毒素檢測(cè)時(shí)也常受到小分子物質(zhì)(糖苷,葡糖苷酸,脂肪酸酯和蛋白質(zhì))的掩蓋,這些小分子物質(zhì)與霉菌毒素結(jié)合在一起,導(dǎo)致檢測(cè)值為錯(cuò)誤的陰性結(jié)果。最終,這些被掩蓋的霉菌毒素不能被傳統(tǒng)的分析方法所檢測(cè)。但這些結(jié)合到霉菌毒素上的分子可能在消化過(guò)程中被解除,從而釋放出霉菌毒素,危害動(dòng)物健康。
作用機(jī)理
黃曲霉毒素B1能抑制DNA的合成、抑制RNA酶的活性、信使RNA以及蛋白質(zhì)的合成。還可以導(dǎo)致染色體異常,微核的產(chǎn)生、姐妹染色單體的交換、DNA的無(wú)序合成、染色體鏈的斷裂,以及在人類和嚙齒類細(xì)胞中形成加合物(Giuseppina等,2003)。
赭曲霉毒素A是抑制蛋白質(zhì)合成的關(guān)鍵酶,其可降低蛋白質(zhì)的合成效率,進(jìn)而影響DNA和RNA的合成(王曉峰,2003)。
在體外玉米烯酮能引起姐妹染色單體的交換、染色體的斷裂以及中國(guó)倉(cāng)鼠卵母細(xì)胞的多倍性。在小鼠和大鼠上也觀察到玉米烯酮誘導(dǎo)DNA加合的現(xiàn)象。
單端孢霉烯是已知蛋白質(zhì)合成的抑制劑,該毒素結(jié)合于肽基轉(zhuǎn)移酶,此酶是60S核糖體亞基的一個(gè)重要組成部分(Feinberg和McLaughlin,1989)。此外,單端孢霉烯還能抑制DNA和RNA的合成(WHO,1990)。
霉菌毒素危害
1、黃曲霉毒素
1、黃曲霉毒素
特征:
1.主要由黃曲霉菌和寄生曲霉菌產(chǎn)生。
2.由約20種結(jié)構(gòu)相似的化學(xué)物質(zhì)組成,其中以B1、B2、G1、G2及M1最為重要。
3.國(guó)家法規(guī)規(guī)定飼料中這種毒素的含量不得超過(guò)20ppb.
4.敏感性:豬>牛>鴨>鵝>雞
危害:
危害:
2、玉米赤霉烯酮
特征:
1.主要由粉紅色鐮刀菌產(chǎn)生。
2.主要來(lái)源是玉米,熱處理不能破壞此毒素。
3.敏感性:豬>>牛、畜類>禽類
危害:
玉米赤霉烯酮是一種具有雌激素類物質(zhì)活性的毒素,主要危害種用畜禽,其中青年母豬對(duì)之最為敏感。
◆1~5ppm:后備母豬陰部紅腫,假發(fā)情。
◆>3ppm:母豬和后備母豬不發(fā)情。
◆10ppm:保育及育肥豬增重減緩,仔豬脫肛,八字腿。
◆25ppm:母豬偶發(fā)性不孕。
◆25~50ppm:窩數(shù)少,新生仔豬體型?。恍律∧肛i陰部紅腫。
◆50~100pm:假懷孕,乳腺變大,乳汁滲出,出現(xiàn)臨產(chǎn)前的征兆。
◆100ppm:持續(xù)性不孕,乘架其它母豬,卵巢萎縮變小。
3、T-2毒素
特征:
3、T-2毒素
特征:
1.主要由三線鐮刀真菌產(chǎn)生。
2.主要來(lái)源是玉米、小麥、大麥、燕麥。
3.對(duì)豬、乳牛、家禽和人都有危害。
4.敏感性:豬>牛畜類>禽類
危害:
1.為毒性高的免疫抑制物質(zhì),破壞淋巴系統(tǒng)。
2.危害生殖系統(tǒng),可引起種豬不孕、流產(chǎn)或產(chǎn)下虛弱仔豬。
3.采食量降低、嘔吐、下血痢甚至死亡。
4.目前被認(rèn)為是對(duì)家禽最毒的毒素,可引起口腔和腸道出血、潰瘍,降低免疫力,產(chǎn)蛋量下降,體重減輕。
5.允許極限:
★反芻動(dòng)物和蛋禽:5ppm
★肉禽和豬:2ppm
★人、小豬和馬:1ppm
4、赭曲毒素
4、赭曲毒素
1.主要由曲霉菌產(chǎn)生。
2.主要來(lái)源是玉米。
危害:
1.造成動(dòng)物免疫系統(tǒng)功能抑制。
2.造成哺乳動(dòng)物的肝臟及腎臟受損,尤其對(duì)豬和人危害更大。
3.造成母豬流產(chǎn)和產(chǎn)仔重偏輕。
4.高毒性,可致癌。
5.允許極限:
畜禽:50ppb
人:20ppb
5、嘔吐毒素
6、串珠鐮孢菌毒素
對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響特征:
1.最常見(jiàn)的鐮刀霉毒素,高溫處理完全無(wú)法破壞它。
2.主要來(lái)源是玉米、小麥、大麥、燕麥。
3.敏感性豬>>牛畜類>禽類
危害:
對(duì)豬只影響較大,主要癥狀為豬只厭食,嚴(yán)重者表現(xiàn)為拒食或嘔吐。
★1~2ppm:攝食量減少,增重減緩。
★5ppm:攝食量減少30~50%。
★10ppm:由于拒食導(dǎo)致飼料消耗量和增重急劇減少。
★12ppm:完全拒食。
★20ppm:導(dǎo)致嘔吐。
此外,還會(huì)造成皮下及肌肉出血,降低繁殖率及抑制各種動(dòng)物的免疫力。
允許極限:
★反芻動(dòng)物和蛋禽:5ppm
★肉禽和豬:2ppm
★人、小豬和馬:1ppm 6、串珠鐮孢菌毒素
特征:
1.1988年由南非學(xué)者發(fā)現(xiàn)。
2.主要由串珠鐮孢菌產(chǎn)生。
3.主要來(lái)源是玉米、高梁。
危害:
1.對(duì)多數(shù)動(dòng)物:降低免疫功能,損害肝臟和腎臟,降低增重,增加死亡率
2.對(duì)豬的危害:不孕、肺水腫、呼吸困難、死亡。
3.對(duì)家禽的危害:降低食欲,免疫力下降。
4.對(duì)馬的危害:貧血、腦壞死。
5.允許極限:
★反芻動(dòng)物:50ppm
★豬:10ppm
★馬:2ppm
★人:1ppm[3]
對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及消化利用率的影響
霉菌能使飼料脂肪迅速變質(zhì),蛋白質(zhì)消化率降低,嚴(yán)重降低飼料中賴氨酸和精氨酸水平,使飼料代謝能減少(遲俊和于安琳,1998)。
對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及消化利用率的影響
霉菌能使飼料脂肪迅速變質(zhì),蛋白質(zhì)消化率降低,嚴(yán)重降低飼料中賴氨酸和精氨酸水平,使飼料代謝能減少(遲俊和于安琳,1998)。
高水平(3.5 mg/kg飼料)的黃曲霉毒素的混合物,能降低肉仔雞體增重,增加肝臟和腎臟的重量(Smith等,1992)。黃曲霉毒素同時(shí)也使血液尿素氮的水平升高,血清總蛋白、白蛋白、甘油三脂和血清磷水平降低。
單胃動(dòng)物特別是豬對(duì)脫氧雪腐鐮刀菌烯醇更為敏感。Danicke(2002)報(bào)道,對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能起抑制作用的日糧脫氧雪腐鐮刀菌烯醇臨界濃度,豬為1 mg/kg飼料。
Southern和Clawson等(1979)給育成豬飼喂含有不同水平(0.02、0.385、0.75、1.48 mg/kg飼料)的黃曲霉毒素的飼糧,當(dāng)黃曲霉毒素濃度在0.385 mg/kg以上時(shí),平均日增重隨濃度的升高呈線性降低。
Huff等(1988)發(fā)現(xiàn)給豬飼喂含有黃曲霉毒素(2 mg/kg飼料)、赭曲霉毒素A(2 mg/kg飼料)或者同時(shí)含有這2種毒素的飼料,體增重分別降低26%、24%和52%。豬采食霉菌毒素污染的飼糧,其血清白蛋白、總蛋白和血清尿素氮的水平降低,這表明豬生長(zhǎng)速度的降低可能是由于蛋白質(zhì)合成降低所致(Lindemann等,1993)。
斷奶仔豬飼喂被多種鐮刀霉菌毒素污染的飼糧,在21d的試驗(yàn)期中,生長(zhǎng)速度和采食量分別比對(duì)照組降低34.6%和32.6%(Swamy等,2002)
對(duì)動(dòng)物繁殖性能的影響
對(duì)動(dòng)物繁殖性能的影響
粉紅色鐮孢菌主要產(chǎn)生2種類型的霉菌毒素,非雌激素活性的單端孢霉烯(如去氧雪腐鐮刀菌烯醇)和雌激素樣活性的玉米烯酮及其代謝物玉米赤霉烯醇。玉米烯酮及其代謝物α-玉米赤霉烯醇、β-玉米赤霉烯醇具有和β-雌二醇相似的作用,可干擾動(dòng)物繁殖過(guò)程(Diekman和Green,1992)。
玉米烯酮會(huì)引起成年的繁殖母豬多方面的繁殖功能紊亂(Rainey等,1990)。Chang等(1979)報(bào)道,從斷奶到下一個(gè)妊娠期開(kāi)始連續(xù)飼喂含有25~100 mg/kg玉米烯酮的飼糧能夠引起持續(xù)發(fā)情,假妊娠,甚至不育。
對(duì)動(dòng)物免疫機(jī)能的影響
對(duì)動(dòng)物免疫機(jī)能的影響
霉菌毒素導(dǎo)致免疫抑制可表現(xiàn)為降低T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的活性,抑制免疫球蛋白和抗體的產(chǎn)生,降低補(bǔ)體和干擾素的活性,損害了巨噬細(xì)胞的功能(Corrier,1991)。
對(duì)動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)的影響
對(duì)動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)的影響
霉菌毒素在動(dòng)物產(chǎn)品中會(huì)有一定的殘留。黃曲霉毒素和赭曲霉毒素A由于代謝較慢,在肉中的檢出率較高,而單端孢霉烯很快代謝,基本沒(méi)有殘留,只有在很高的濃度時(shí)才會(huì)在肉和奶中出現(xiàn)殘留(Fink,1989)。試驗(yàn)中已觀察到赭曲霉毒素A由飼料向肉中轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象(Madsen等,1982)。