霉菌毒素是什么?吃到恐致癌,解决畜牧业的霉菌毒素问题看这篇!
霉菌毒素是什么?吃到恐致癌,解决畜牧业的霉菌毒素问题看这篇!
霉菌毒素是畜牧业中一个潜在的威胁,常常隐藏在动物饲料中。这些由真菌产生的毒素能污染包括玉米和小麦等多重视作物。它们特别盛行于温暖和湿润的气候中,这些条件促进了真菌的生长。因此,处于此类区域的牧场面临更高的霉菌毒素污染风险,这可能危及动物健康和生产力。
自由撰稿记者Tony Mcdougal曾在《家禽世界》杂志中写道:“近几十年来,对蛋、肉和牛奶的需求增加,导致欧盟从发展中国家进口了更多的谷物,这些地方因为拥有热带气候,霉菌毒素的发生率较高—因此提高了欧盟资料中霉菌毒素的普遍性。”
在畜牧业中,霉菌毒素正如潜在的威胁一般存在,常常隐匿在动物饲料中。这些由真菌产生的毒素,能污染包括玉米和小麦等多重视作物。它们特别盛行于温暖和湿润的气候中,这些条件促进了真菌的生长。因此,处于此类区域的牧场面临更高的霉菌毒素污染风险,这可能危及动物健康和生产力。
什么是霉菌毒素?
霉菌毒素是由各种真菌物种产生的有毒次级代谢物,常见于污染重要食品原料和动物饲料中。通常,一种真菌物种可能同时产生多种霉菌毒素,而不同的真菌可以在同一植物中生长,导致多种霉菌毒素的共存。这些真菌在作物生长期间以及储存和运输过程中侵入并产生霉菌毒素。
霉菌毒素的类型与来源
在动物饲料中检测出的最重要的霉菌毒素包括黄曲霉素B1(AFB1)、赭曲霉素A(OTA)、伏马镰孢毒素B1(FB1)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、T-2及HT-2毒素和玉米赤霉烯酮(ZEN)。此外,如白僵菌素(BEA)和恩镰孢菌素(ENNs)等新出现的霉菌毒素也在饲料商品中被鉴定出来。然而,由于缺乏监管措施,对这些毒素的讨论仍然有限。
霉菌毒素在饲料链中的存在主要源于作物的真菌感染和在动物饲料配方中使用受霉菌污染的谷物和粮草,对动物健康和福祉造成重大危害,突显了需要有效的管理策略来减少畜牧饮食中霉菌毒素暴露的迫切需要。
黄曲霉素
黄曲霉素(AFs)源自曲霉菌属的真菌,主要是黄曲霉菌(Aspergillus flavus)和寄生曲霉菌(A. parasiticus),有四种主要类型:AFB1、AFB2、AFG1和AFG2。AFB1作为高度毒性的霉菌毒素,尤其为一种强大的肝脏致癌物。国际癌症研究机构(IARC)将其分类为对人类致癌(1类),通过直接食用受污染的作物或加工食品,及间接食用被AF污染饲料所饲养的动物产生的畜产品进入人体。特别是当AFB1存在于乳牛的饲料中时,AFB1会被代谢为AFM1,并排出到牛奶中,进而导致各种症状并构成健康风险。
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)
脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON),也称为呕吐毒素,是一种主要由镰孢菌属(尤其是禾谷镰孢菌)产生的镰刀霉菌毒素,常见于小麦、玉米、大麦及其副产品中。它对单胃动物特别是猪和家禽,通过污染的饲料影响显著,其中,猪特别敏感,因为它们饲料中含有高量小麦,暴露于DON后显示出采食量减少和体增重降低。这种毒素还会干扰猪的生长、免疫反应和繁殖表现。虽然家禽也会受到DON的影响,但由于新陈代谢的差异,使得敏感程度不同。对家禽生长的负面影响不一致,低浓度减少采食量,高剂量则导致肠道损伤,特别是在十二指肠和空肠。
玉米赤霉烯酮 (ZEA)
玉米赤霉烯酮(ZEA)是由多种镰孢菌属真菌产生的霉菌毒素,常见于玉米、小麦、大麦和燕麦中,结构上与雌激素相似,被归类为动情素性霉菌毒素。ZEA会污染畜禽饲料,进而污染人的食品,对畜牧和人类健康都构成风险。在动物中,ZEA摄取会导致生殖问题,包括高雌激素症和不孕,尤其是在猪中。由于其雌激素特性,人类暴露于ZEA可能与荷尔蒙失调和生殖不良影响有关。有效的管理策略对于减少ZEA污染以保证食品和饲料安全至关重要。
伏马镰孢毒素
伏马镰孢毒素(FBs),通常被归类为镰孢菌属毒素,由镰孢菌属的多种物种产生,尤其是垂丝镰孢菌(F. verticillioides)和增生镰孢菌(F. proliferatum)。主要毒素包括FB1、FB2、FB3和FB4,其中FB1被认为是最普遍和有毒性的。国际癌症研究机构(IARC)将FBs分类为可能对人类致癌(2B类),由于其结构与神经鞘脂前驱物相似,会破坏神经鞘脂类的生物合成,而不是直接造成DNA损伤。欧盟规范浓度将玉米和玉米产品中的FB1和FB2总量设定为最高60,000 μg/kg,依动物种类和年龄,完全和补充饲料的范围从5,000μg/kg到50,000μg/kg不等。
赭曲毒素A (OTA)
赭曲毒素主要由赭曲霉菌(A. ochraceus)产生,但其他曲霉菌属物种如炭黑曲霉菌(A. carbonarius),以及青霉菌属如疣孢青霉菌(P. verrucosum)和北欧青霉菌(P. nordicum)也能产生赭曲毒素。同时,赭曲毒素A(OTA)是具有强大的肾毒素,会引起肾毒性并与致癌、致畸、免疫毒性和潜在的神经毒性有关。它与巴尔干地区特有肾病相关,被国际癌症研究机构(IARC)分类为对人类可能致癌(2B类)。OTA在动物衍生产品如肉类和其副产品中的存在是一个重大的公共卫生问题,需要严格监控以减少人类暴露的风险。
霉菌毒素对畜禽的影响
牛
霉菌毒素对畜禽造成重大健康风险,影响其福祉。在牛只中,霉菌毒素暴露可能导致采食量减少、生长速度减缓、产奶量下降和免疫功能受损。此外,霉菌毒素还会破坏瘤胃发酵过程,影响营养吸收和整体消化健康。这可能导致消化不良,例如: 腹泻和酸中毒等,加剧动物不良状况,可能导致农场经济损失。
豚
猪只对霉菌毒素特别敏感,尤其是像脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)这样的毒素,这些毒素会导致繁殖障碍,例如: 生育能力下降、流产和生殖器官发育异常等问题。受霉菌毒素污染的饲料还会导致猪只体增重减少、饲料转化效率差和增加感染疾病的风。此外,长期暴露于霉菌毒素会导致肝肾损伤,严重影响猪只的整体健康和寿命。
家禽
家禽也容易受到霉菌毒素的负面影响,其中黄曲霉素和赭曲霉素最严重。家禽暴露于黄曲霉素可能会导致产蛋量减少、蛋品质下降、死亡率增加和免疫抑制;暴露于赭曲霉素会造成肾损伤、生长速度减慢及免疫功能受损。此外,含有霉菌毒素的饲料可能会影响疫苗接种计划的效果,增加疾病爆发的风险。有效的管理策略,包括定期检测饲料成分中的霉菌毒素和使用霉菌毒素吸附剂,是最小化霉菌毒素对畜牧健康和生产力影响的关键。
霉菌毒素的检测和监测
霉菌毒素的检测和监测对于保障食品和饲料安全相当重要。目前,多种方法被用于霉菌毒素检测,包括免疫分析 (例如: 酵素结合免疫吸附分析法,ELISA) 、层析法 (例如: 高效能液相层析法,HPLC) 和分子检测法 (例如: 聚合酶连锁反应,PCR) 。这些方法灵敏度和专一性高,可以在复杂的物质中精准定量霉菌毒素。高速的筛选试验提供快速结果,可以即时防止畜牧和人类暴露于霉菌毒素。持续监测饲料成分和完全饲料批次是有效检测和减轻霉菌毒素污染的关键,确保动物和消费者的健康与安全。
管理策略和预防措施
面对霉菌毒素污染问题的日益严重,科学家和饲料工业越来越多地关注开发对抗这些有害物质的策略。本文聚焦于最近在饲料中去除常见霉菌毒素的进展,包括研究文章和评论,探讨各种方法,如使用新型材料或微生物进行霉菌毒素生物降解,使用修饰过的吸附剂降低霉菌毒素毒性,实施营养策略以减轻霉菌毒素造成的中毒,以及了解霉菌毒素的毒性机制以促进解毒剂的开发。
方法一
新型吸附剂:为了减少霉菌毒素污染,使用吸附材料的研究持续进行。例如:科学家们开发了能有效捕捉霉菌毒素的新型吸附剂,包括奈米粒子和奈米碳管,虽然不直接影响真菌活性,但可以透过结合霉菌毒素来降低饲料中的毒素浓度。
方法二
生物多元策略:生物的方法有多重策略,包括酵素降解和微生物吸附以对抗霉菌毒素污染。某些细菌和真菌能够降解或去除霉菌毒素,像是TF301酵素就有助于分解霉菌毒素。值得注意的是,像六畜旺®等产品提供了一种多元策略方法,不仅能够降解霉菌毒素,还能够防止其生成,配方包括吸附剂、专利的霉菌毒素降解酶和精油,为控制饲料中霉菌毒素提供了全面的解决方案。
结论
总而言之,霉菌毒素污染对畜牧健康和生产力构成了重大危害,迫切需要有效的管理策略。本文特别提出了各种方法,包括使用像生百兴业的六畜旺这类的产品进行酵素降解、新型材料、生物方法和修饰后的吸附剂,所有这些都为了减轻饲料中霉菌毒素的影响。凭借其能力,六畜旺为控制霉菌毒素提供了一个有希望的解决方案。
参考资料:
Mycotoxins pose growing threat across Europe
Multi-mycotoxin occurrence in feed, metabolism and carry-over to animal-derived food products: A review
An impact of Deoxynivalenol produced by Fusarium graminearum on broiler chickens.
Toxicity of different Fusarium mycotoxins on growth performance, immune responses and efficacy of a mycotoxin degrading enzyme in pigs