第四章 霉菌和饲料污染第一节 概述真菌与霉菌真菌(Fungi)是指具有细胞壁和细胞核,不含叶绿素,无根、茎、叶的分化,靠寄生或腐生方式生活的一类生物。
真菌在分类学上分为四个纲,即藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲和半知菌纲。
霉菌(Mold)是真菌的俗称,严格地讲,它只是真菌的一小部分。是在基质上能长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状菌丝体的真菌的统称。霉菌不是一个分类学的概念。从分类学角度来看,霉菌隶属于藻菌纲、子囊菌纲和半知菌纲。
二、饲料中常见的产毒霉菌自然界的霉菌种类很多,但能产生毒素的霉菌只有150余种,而且即使是产毒霉菌,也只有少数菌株在一定条件下产生毒素。例如,有人从花生中分离出39株黄曲霉菌,经产毒试验表明,只有15株能产生毒素。因此,在饲料霉菌分析时应注意以下二点:⑴ 由于霉菌分布非常广泛,而且抵抗能力较强,从饲料中分离到霉菌属于正常现象。只有在可疑饲料中分离到产毒霉菌或在饲料中检测到霉菌毒素,才能下饲料被霉菌毒素污染的结论。⑵ 由于饲料在加工和储存过程中,受各种因素的影响,饲料中的霉菌分布有时会发生改变,即产毒霉菌可能被其他非产毒霉菌所代替,而饲料中仍含有某种霉菌毒素,所以,饲料中没有分离到产毒霉菌并不能排除饲料被霉菌毒素污染的可能性。
目前已知能产生毒素的霉菌有150余种,其中绝大多数属于曲霉属、青霉属和镰刀菌属。
㈠ 曲霉属(Aspergillus) 黄曲霉、棒曲霉、赭曲霉、杂色曲霉、白曲霉、烟曲霉、构巢曲霉、寄生曲霉等。
㈡ 青霉属(Penicillium) 岛青霉、桔青霉、黄绿青霉、红色青霉、扩展青霉、圆弧青霉、鲜绿青霉等。
㈢ 镰刀菌属(Fusarium) 三线镰刀菌、禾谷镰刀菌、梨孢镰刀菌、类孢镰刀菌、雪腐镰刀菌、串珠镰刀菌、木贼镰刀菌、茄病镰刀菌等。
㈣ 其他菌属 单端孢霉属(Trichothecium)、木霉属(Trichoderma)、葡萄穗霉属(Staechybotrys)、长喙壳菌属(Ceratocystis)、麦角菌属(Claviceps)等。
三、影响霉菌繁殖与产毒的因素(霉菌繁殖与产毒的条件)
影响霉菌繁殖与产毒的因素主要有以下几个方面:
1、霉菌的种类 自然界中产毒霉菌约150余中,但这些产毒霉菌中只有少数菌株能产生毒素。而且同种产毒菌株在不同的条件下产生毒素的质和量也有很大差异,有的甚至不产毒。一般情况下,新分离出来的菌株产毒能力强,经过累代培养,产毒能力往往降低,甚至完全失去产毒能力,如三线镰刀菌。但也有一些霉菌菌株,在天然条件下不产生毒素,而在人工条件下,可以呈现产毒能力,如黄变饲料中的青霉。
另一方面,产毒霉菌所产生的毒素也并不具有严格的专一性。表现在以下两个方面:
⑴ 同一种菌种或菌株可以产生几种不同的毒素;例如,棒曲霉可以产生展青霉素(Patulin)、色氨酸震颤素(Tryptoquivaline)、细胞松弛素E(Cytochalasin E)、曲酸(Kojicacid)等五六种毒素;岛青霉可以产生岛青霉素、黄天精和环氯素等;⑵ 同一种霉菌毒素也可由几种霉菌产生,如黄曲霉毒素可由黄曲霉菌、寄生曲霉、温特曲霉等产生;展青霉素可由展青霉、扩展青霉、棒曲霉等十多种青霉和曲霉产生。
2、基质的种类
霉菌的营养来源于基质,基质既能影响霉菌的生长,又可影响其产毒。因此,基质是霉菌生长繁殖与产毒的先决条件。
一般情况下,霉菌在天然饲料中比在人工培养基上更容易繁殖和产生毒素。同一种菌株在富于糖类的基质上比富于油料的基质上产生毒素的量更多。
3、基质的含水量和放置环境的相对湿度基质的含水量和放置环境的相对湿度是影响霉菌生长和产毒的关键条件。以谷实类饲料为例,饲料水分含量为17~18%是霉菌繁殖和产毒的最适宜条件。但霉菌种类不同,其最适宜水分含量也有差异,如赭曲霉要求16%以上,黄曲霉与多数青霉为17%,其它霉菌为20%。因此,饲料的含水量应控制在防霉含水量(或称安全水分)以下(如谷实类一般为14%以下)。
环境的相对湿度不同,易于繁殖的霉菌也不一样。霉菌根据对环境湿度的要求不同,可分为干生性霉菌(HR在80%以下),中生性霉菌(HR80~90%)和湿生性霉菌(HR90%以上)。曲霉属、青霉属和镰刀菌属的霉菌按对环境湿度的要求来说属于中生性霉菌最适相对湿度为80~90%,而其它有的霉菌仅需70%。
4、温度 外界环境的温度对霉菌的生长和产毒也有重要的影响。饲料中的霉菌大多属于中温型微生物(嗜温菌)最适生长温度一般为20~30℃,其中曲霉属最适生长温度为30℃左右,青霉属为25℃左右,而镰刀菌属一般20℃。
任何霉菌都有最适生长温度、最低繁殖温度范围和最高繁殖温度范围。如黄曲霉菌的最低繁殖温度范围6~8℃,最高繁殖温度范围是44~46℃,最适生长温度是37℃。低于最低繁殖温度范围和高于最高繁殖温度范围,霉菌就不能生长。对产毒霉菌而言,还有最适产毒温度,它与最适生长温度并不完全一致,如黄曲霉的最适产毒温度是27℃。
此外,基质的pH值、氧气和二氧化碳的浓度、光照强度、培养时间等因素也回影响霉菌毒素的产生。
第二节 饲料霉变引起的危害作用饲料霉变引起的危害作用主要表现为以下五个方面一、霉菌毒素中毒症(Mycotoxicosis)
霉菌毒素(mycotoxin)是指某些霉菌在生长繁殖过程中产生的有毒的次生代谢产物,有时也包括霉菌在生长繁殖过程中引起的改变成有毒的基质成分。
由霉菌毒素引起的人畜中毒称为霉菌毒素中毒症(Mycotoxicosis)。
人们早就知道被某些霉菌污染的事物和饲料能引起人畜中毒。最早记载的霉菌毒素中毒是麦角菌侵害谷类植物所引起的痉挛性坏疽性中毒(即麦角中毒)。但由于当时人们的认识水平和各种条件的限制,加之先前这些中毒多半是散发的,因此,人们认为人畜对这些有毒的食物和饲料具有天生的拒食和抵抗能力,因而对霉菌毒素中毒没有进行详细的研究。对霉菌毒素进行广泛深入研究是从二十世纪60年代初期开始的。1960年,英国发生火鸡“X”病,10完只火鸡在一个月内全部死亡,后经研究表明,火鸡“X“是由于饲喂从巴西进口的被黄曲霉毒素污染的花生粉引起的。此后,人们对霉菌毒素才有了新的认识和研究。
多种霉菌毒素的毒理学研究结果表明:其除了一次性大量摄入可引起急性中毒导致畜禽大批死亡之外,还可表现为慢性中毒,机体抵抗力降低,生产性能下降,也畜牧业带来巨大经济损失。
㈠ 霉菌毒素中毒的特点
1、不易找到病因;
2、霉菌毒素中毒和一般细菌性或霉菌性感染不同,没有传染性,不引起流行;
3、霉菌毒素为非抗原性的低分离化合物,其中毒未发现免疫性。
4、药物治疗通常无效;
5、由于霉菌的繁殖和产毒与气候条件有关,所以霉菌毒素中毒的发生常边县较为明显的地区性和季节性;
6、病史调查发现疾病与特殊的饲料有关;通过检验可疑饲料通常可发现有某些霉菌存在。
㈡ 霉菌毒素种类及其毒性霉菌的种类很多,但能产生霉菌毒素的只限于一部分产毒霉菌,而产毒菌种中也只有少数产毒菌株能产生具危险性数量的霉菌毒素。目前已知能产生毒素的霉菌有150余种,霉菌毒素约200种。其中能污染饲料,对饲料卫生质量有影响,且对动物有毒性的约有20余种。常见的霉菌毒素有:
饲料中常见的霉菌毒素及其来源、中毒危害序号
毒素名称
来源
毒性
1
黄曲霉毒素
Aflatoxin
黄曲霉、寄生曲霉、温特曲霉
各种畜禽中毒性肝炎、肝小管增生、肝硬化、肝癌等。
2
赭曲霉毒素
Ochratoxin
赭曲霉、鲜绿青霉
引起猪肾病,表现为多尿、蛋白尿、肾小管变性坏死等。
3
桔青霉素
Citrinin
桔青霉、纠缠青霉、鲜绿青霉等
引起猪肾病,表现为多尿、蛋白尿、肾小管变性坏死等。
4
展青霉素
Patulin
棒曲霉、展青霉、棒形青霉等
主要引起乳牛中枢神经系统损害,表现为敏感性增高、兴奋、共济失调、震颤等。
5
单端孢霉烯
Trichothecin
多种镰刀菌
引起造血系统损害、白细胞减少、出血、拒食、呕吐、肠炎等。
6
玉米赤霉烯酮(F-2毒素)Zearalenol
赤霉菌、禾谷镰刀菌、粉红色镰刀菌等
引起母畜雌激素亢进、不孕、流产;公畜雌性化,生育力降低等。
7
丁烯酸内酯
Butenolide
三线镰刀菌、雪腐镰刀菌、木贼镰刀菌等
引起牛烂蹄病、末端神经干性坏死。
8
葡萄穗霉毒素
satratoxin
黑葡萄穗霉
主要引起马白细胞减少、广泛性出血、坏死、神经机能障碍。
9
T-2毒素
T-2 toxin
三线镰刀菌、梨孢镰刀菌、拟枝孢镰刀菌
白细胞减少,出血性素质
10
杂色曲霉毒素
Sterigmatocystin
杂色曲霉、构巢曲霉
肝细胞坏死、肾病。
11
黄天精
luteoskyrin
岛青霉
肝细胞坏死,肝硬化。
12
环氯素
Cyclochlorotin
岛青霉
肝细胞坏死,肝硬化。
12
红色青霉毒素
Rubratoxin
红色青霉、产紫青霉
中毒性肝炎;
㈡ 毒性霉菌毒素对机体的毒性作用归纳起来主要有9个方面:
1、肝脏毒 引起肝细胞变性、坏死,肝出血、肝小管增生等。急性中毒表现为黄疸、溶血性贫血、肝功能障碍、血清GPT升高;慢性中毒时表现为肝硬化、腹水、贫血、生产性能下降等。具肝脏毒的霉菌毒素主要有黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、红色青霉毒素、岛青霉毒素、黄天精、环氯素、葚孢毒素等。
2、肾脏毒 引起肾小管变性、坏死。中毒动物表现为多尿、血尿、蛋白尿。具肝脏毒的霉菌毒素主要有赭曲霉毒素、桔青霉素、杂色曲霉毒素等。
3、神经毒 引起神经组织变性、坏死。中毒动物表现为感觉过敏、过度兴奋、共济失调、震颤等。具神经毒的霉菌毒素主要有展青霉素、黄绿青霉素等。
4、血液毒 引起造血系统功能障碍。中毒动物表现为白细胞和血小板减少、广泛性出血、贫血等。具有血液毒的毒素主要有葡萄穗霉毒素、T-毒素、雪腐镰刀菌烯醇等。
5、直接刺激作用 很多镰刀菌属霉菌产生的毒素能直接刺激皮肤粘膜,引起皮肤坏死、口腔溃疡、胃肠炎、胃肠出血等。
6、对繁殖系统的影响 主要为玉米赤霉烯酮,其引起母畜雌激素亢进、不孕、流产;公畜雌性化,生育力降低等。
7、对呼吸系统的影响 黑斑病甘薯中毒时,中毒家畜主要表现为呼吸困难、肺气肿等。其中主要的毒素有甘薯酮、甘薯醇、甘薯宁等。
8、对机体免疫力的影响 许多毒素如8、对机体免疫力的影响 许多毒素如黄曲霉毒素、赭曲霉毒素等在很低剂量时即可表现为对机体免疫系统的损害作用。导致机体产生抗体的能力降低,对传染病的易感性增高。霉菌毒素的这种危害由于具有群发性和隐性,造成的经济损失巨大,对畜牧业的威胁很大。
等在很低剂量时即可表现为对机体免疫系统的损害作用。导致机体产生抗体的能力降低,对传染病的易感性增高。霉菌毒素的这种危害由于具有群发性和隐性,造成的经济损失巨大,对畜牧业的威胁很大。
二、霉菌病(mycosis或mtcotic disease)
系指霉变饲料中大量繁殖的霉菌及其孢子进入动物机体而引起的霉菌感染性疾病。最为常见的霉菌病是曲霉菌病(aspergillosis)。此病见于多种禽类(尤其是幼禽)和哺乳动物(包括人类)。
曲霉菌病的特点是霉菌在肺、气囊等器官组织中大量繁殖而形成霉斑结节和引起局部的炎症,故该病又称曲霉菌性肺炎。
该病的主要病原菌为曲霉菌属(Aspergillus)的烟曲霉(A,fumigatus),其次为黄曲霉(A,flavus),此外,黑曲霉、构巢曲霉、土曲霉等也有不同程度的致病性。
当动物机体抵抗力降低,营养不良,或呼吸道发生卡他性炎症时,能促进该病的发生和流行。
三、引起饲料变质一些非产毒霉菌污染饲料后,尽管没有产生毒素,但由于霉菌大量繁殖而引起的饲料霉变也极为有害的。
1、受霉菌污染的饲料,由于霉菌生长需消耗饲料中的营养物质,以及在霉菌所含酶的作用下使饲料组成成分发生分解,故可使饲料的营养价值严重降低。
据Bartov等(1982)报道,贮存期间发霉的玉米,其脂肪含量明显减少,由3.8%降低为2.4%,胡萝卜素含量由3.1mg/kg 降低为2.3mg/kg,VE含量由此22.1mg/kg降低为20.6mg/kg。
串珠镰刀菌可使被污染的饲料中VB1的含量显著下降,从而引起动物VB1缺乏症。
2、饲料霉变可使其感官性质恶化,如具有刺激性气味,酸臭味道,异常颜色,粘稠污秽感,结块等,导致适口性不良。反刍动物摄入霉菌污染饲料时,还可破坏瘤胃内微生物群的平衡,从而降低动物的生产性能。
3、霉变的饲料表明其存在适于多种微生物繁殖的条件,因而增加了产毒霉菌和致病性细菌等存在的机会。
四、霉菌毒素与癌瘤的关系近年来,不断发现有些霉菌毒素与肿瘤的发生有关,并已在动物试验中得到证实。现已发现能致癌的霉菌毒素有黄曲霉毒素、杂色曲霉素、赭曲霉毒素、F2毒素、灰黄霉素、黄天精、环氯素、展青霉素、皱褶青霉素等。
黄曲霉毒素是目前发现的致癌性最强的化学致癌物,黄曲霉毒素B1诱发肝癌的能力比二甲基亚硝胺大75倍。人类肝癌流行病学调查结果证实,黄曲霉毒素与人类肝癌的发生有密切关系。此外,黄曲霉毒素还可诱发胃腺癌、直肠癌、乳腺癌和卵巢癌等。
杂色曲霉毒素是继黄曲霉毒素之后发现的具有强致癌性的霉菌毒素。动物试验证实,其可诱发肝癌、肠系膜肉瘤、肝脏肉瘤等。在人类胃癌及肝癌流行病学调查中,许多学者都发现杂色曲霉毒素与我国部分地区人群胃癌和肝癌的高发有较密切的关系。
赭曲霉毒素可诱发小鼠肝、肾肿瘤。
镰刀菌毒素中的T-毒素可诱发大鼠胃癌、胰腺癌、垂体和脑部肿瘤。
青霉菌产生的灰黄霉素可诱发小鼠甲状腺和肝肿瘤。
岛青霉毒素类中的黄天精、环氯素等能诱发小鼠肝癌、肝肿瘤及网状内皮癌等。
五、霉菌毒素在畜产品中残留与人类食品卫生的关系实验证明,动物摄入被霉菌毒素污染的饲料后,在肝、肾、肌肉、血液、乳汁以及鸡蛋中可检出霉菌毒素及其代谢产物,因而可能造成动物性食品的污染。
据Rodricks(1977)报道,乳牛饲料中黄曲霉毒素B1的含量与乳中黄曲霉毒素M1的残留量之比约为200﹕1;猪饲料中毒素与肝脏中毒素之比为800﹕1; 肉鸡饲料中毒素与肝脏中毒素之比为1200﹕1;产蛋鸡饲料中毒素与蛋中毒素之比为2200﹕1;肉牛饲料中毒素与肉品中毒素之比为14000﹕1。
霉菌毒素及其代谢产物在动物性食品中残留可通过食物链而对人类健康有着极大的潜在危害。特别是黄曲霉毒素M1,它是黄曲霉毒素B1在哺乳动物体内的主要代谢产物,存在于动物的乳汁、肝、蛋等可食部分,尤其是常见于乳汁中。黄曲霉毒素M1有很强的毒性和致癌性。由于乳及乳制品是婴幼儿的主食,而婴幼儿的解毒功能尚未发育完善,因此乳及乳制品中黄曲霉毒素M1对婴幼儿的健康有着直接的威胁。
我国国家标准规定婴儿乳粉中不得检出黄曲霉毒素M1。
第三节 饲料的防霉与去毒预防霉菌及其毒素对畜禽健康及畜牧业生产的危害,其主要措施是饲料的防霉与去毒。
一、饲料的防霉防霉是预防饲料被霉菌及其毒素污染的最根本措施。防霉措施主要有以下几个方面。
1、控制饲料原料的质量关键在于严格控制原料的含水量。一般要求玉米、高粱、稻谷等的含水量应不超过14%;大豆及其饼粕、麦类、糠麸类、甘薯干、木薯干等的含水量应不超过13%;棉籽饼粕、菜籽饼粕、向日葵饼粕、亚麻仁饼粕、花生仁饼粕、鱼粉、骨粉及肉骨粉等的含水量应不超过12%。水分寒凉过高易于发霉,同时会增加加工成本,并使饲料产品中水分含量增高。因此应制定和执行原料的内控标准。凡不符合内控标准要求的原料不得采购和入库。此外,要保证良好的原料贮存条件;原料出库采用“先进先出”制;在不影响生产的情况下尽量缩短原料库存期。
2、控制饲料加工过程中的水分和温度饲料加工后如果散热不充分即装袋,会因温差导致水分凝结,易引起饲料霉变,特别是在生产颗粒饲料时,要注意保证蒸汽的质量,调整好冷却时间与所需空气量,使出机颗粒料的含水量和温度达到规定的要求(含水量在12.5%以下,温度一般可比室温高3~5℃)。
关于饲料产品中水分含量的允许值,我国规定:猪、鸡配合饲料的水分含量在北方不高于14.0%,在南方不高于12.5%,并规定,符合下列情况之一时可允许增加0.5%的含水量,即:① 平均气温在10℃以下的季节;② 从出厂到饲喂期不超过0天者;③ 配合饲料中添加有规定量的防霉剂者。猪、鸡浓缩饲料的水分寒凉,在北方应不高于12%,在南方不高于10%。
3、注意饲料产品的包装、贮存与运输饲料产品包装袋要求密封性能好,如有破损应停止使用。近年来日本有人研究饲料防霉包装袋。这种防霉包装袋又聚烯烃树脂构成,其中含有0.01~0.05%香草醛或乙基香草醛,它缓慢地释放入饲料中,既可防霉,又具芳香味而增进适口性。
饲料产品的贮存应与原料贮存一样保证有良好的贮存条件。产品销售出厂应按“先产先销”的原则,尽量缩短产品库存时间。
运输饲料产品应防止途中雨淋和日晒。
4、应用饲料防霉剂
饲料防霉剂种类很多,目前使用最广泛的是丙酸及其盐类(包括丙酸纳钠丙酸钙、丙酸铵和二丙酸铵)。
目前我国生产的饲料防霉剂产品如克霉灵、除霉净、霉敌101等,其主要成分均为丙酸及其盐类。进口的饲料防霉剂产品如露保细、万路保、克霉霸、诗华抗霉素等,其主要成分均为丙酸;“露保细盐”的主要乘法呢为丙酸钙;“露保细NC”的主要乘法呢为丙酸铵;“万香保”的主要成分为二丙酸铵。
除了丙酸及其盐类外,其它的防霉剂还有山梨酸和山梨酸钾、山梨酸钠、山梨酸钙,苯甲酸和苯甲酸钠,富马酸和富马酸二甲酯,甲酸和甲酸钠、甲酸钙,脱氢乙酸和脱氢乙酸钠,等等。
除了使用单一型的防霉剂外,目前国际上使用防霉剂的发展趋势是采用复合型的防霉剂,它们是多种有机酸防霉剂按一定比例配合而成。这种复合型防霉剂可以拓宽抗菌谱范围,增强防霉效果。如上述的“万香保”防霉剂除主要成分二丙酸铵外,还包括乙酸、富马酸、山梨酸等多种有机酸;“克霉霸”防霉剂是由丙酸、乙酸、苯甲酸、山梨酸、氯化钠、硅酸钙等组成。
5、选用抗霉的作物品种。
饲料作物的抗霉菌感染能力与遗传因素有关,培育和选用抗霉的作物品种,可使作物减少或免受霉菌侵染,这也是控制霉菌污染的有效途径。
(于炎湖等,饲料霉变的原因、危害及其预防,饲料营养研究进展,1998 124—131;阮有志,饲料生产和使用中的防霉技术,饲料工业,1998;19(10):38—39)
在实际生产中要完全去除霉菌是不可能的,使用防霉剂虽可有效地防止饲料的霉变,但不能降低已存在于饲料中的霉菌毒素的含量。最有效最积极的防霉方法还是创造不利于霉菌生长繁殖的条件,而降低饲料中的含水量,控制存放饲料场所的温度和湿度,以求在根本上解决问题。
二、霉变饲料的处理和利用霉变严重的饲料必须废弃,决不可迁就加以利用。但对于轻度霉变的饲料,如果一概弃去不用,则可造成较大的经济损失。因此,对轻度霉变的饲料的去毒处理与合理利用,引起了国内外的广泛关注。根据饲料原料与产品的不同情况,可采用以下各种方法进行处理。
㈠ 剔除霉粒法由于霉菌毒素在谷实籽粒中分布不均匀,主要集中在霉变、破损及虫蛀籽粒中,如果用手工、机械的或电子的挑选技术将这些籽粒挑选除去,可使饲料原料中的毒素含量大大降低。
㈡ 混合稀释法将受霉菌毒素污染的饲料与未被霉菌毒素的饲料混合稀释,使整个配合饲料中的霉菌毒素含量不超过饲料卫生标准规定的允许量。
㈢ 对饲料中的霉菌毒素进行脱毒处理通过物理学、化学和微生物学的方法,使饲料中的霉菌毒素不同程度地失活或除去。
1、物理学脱毒法包括水洗、溶剂提取、加热和辐射等方法
⑴ 水洗法其脱毒效果因霉菌毒素种类不同而异。
如丁烯酸内酯、展青霉素、串珠镰刀菌素(MON)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)等易溶水,水洗法有良好的去毒效果。而黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、玉米赤霉烯酮(ZEN)、黄绿青霉素、桔青霉素等多数霉菌毒素则不溶或难溶于水,水洗法的去毒效果很低差。
但对于霉变的谷实籽粒,由于毒素多存在于表皮层,反复加水搓洗也可除去部分毒素。
⑵ 溶剂提取法由于霉菌毒素能溶于多种有机溶剂,故可采用溶剂提取法除去毒素。
但由于此法需要提取设备、溶剂消耗量大,且可使饲料中一部分营养物质提取出而损失,故在实际应用中较为困难。
⑶ 加热去毒法大多数霉菌毒素,特别是黄曲霉毒素对热稳定,在通常的加热处理(蒸煮烘炒)时破坏很少,只有在加热加压或延长加热时间的情况下才能使一部分霉菌毒素失活。
⑷ 辐射去毒法由于紫外线不仅可以杀死霉菌的菌体,而且可使某些霉菌毒素分解破坏,故可采用紫外线大量照射处理发霉饲料,也可用日光晾晒法处理发霉饲料。
据报道,将受黄曲霉毒素或杂色曲霉毒素污染的饲料经阳光照射,可收到脱毒效果。
2、化学脱毒法霉菌毒素遇碱能分解而失活,故可用氨水、NaOH、NaHCO3、CaOH等进行处理。采用氧化剂如H2O2、NaClO、Cl2等处理,也可使霉菌毒素降解失活。但经上述化学物质处理后,往往会降低饲料的营养品质和适口性。
3、微生物脱毒法即筛选某些微生物,利用其生物转化作用,使霉菌毒素破坏或转变成低毒物质。据报道,用亮菌等进行发酵处理,对于去除黄曲霉毒素有较好的效果。
此法与物理学和化学方法相比,微生物发酵处理法对饲料营养成分的损失和影响较小。此法目前仍处于研究阶段,尚未应用于生产,但她是一个很有前途的方法,也是目前一个比较活跃的研究领域。
㈣ 利用饲料添加剂脱毒根据霉菌毒素的理化特性和在动物体内的代谢特性,在饲料中按一定比例加入一些饲料添加剂,使其在动物体内发挥拮抗霉菌毒素的作用。
1、吸附剂有些矿物质如活性炭、白陶土、膨润土、沸石、蛭石、硅藻土等,它们有很强的吸附能力,而且性质稳定,一般不溶于水,不被动物吸收。将它们作为吸附剂添加到饲料中,可以吸附饲料中的霉菌毒素,减少动物消化道对霉菌毒素的吸收。
这些吸附剂多属于天然硅酸盐。我国批准进口的霉菌毒素解毒剂“驱毒霸”即为多种天然硅酸盐的混合剂。
2、某些营养物质如添加蛋氨酸可以减轻霉菌毒素(特别是AFT)对动物的有害作用。其机理是肝脏可利用谷胱甘肽(GSH)的生物氧化还原反应对AFT进行解毒,GSH的组成成分之一是半胱氨酸,而蛋氨酸在动物体内能转变成胱氨酸和半胱氨酸。
此外,在饲料中添加硒也同样具有保护肝细胞不受损害和保护肝脏的生物转化功能的作用,从而减轻黄曲霉毒素等有害影响。
3、单加氧酶诱导剂在动物体内肝脏的生物转化过程中,单加氧酶体系在生物转化的氧化反应中起着重要的作用。研究证明,单加氧酶体系的生物合成是可以诱导的。苯巴比妥、类固醇激素等能诱导此酶系的合成,增强机体对已吸收的霉菌毒素的解毒作用。
4、酵母培养物近年研究报道,在含有黄曲霉毒素的肉鸡日粮中添加酵母可提高饲料利用率和增重。体外试验结果也表明酵母培养物可使88%的黄曲霉毒素被降解。其作用机理可能是酵母细胞壁上的甘露聚糖蛋白质复合物可与黄曲霉毒素结合,从而减少毒素在肠道的吸收。同时酵母能提供多种酶,这些酶在一定程度上能促使黄曲霉毒素分解。
真菌在分类学上分为四个纲,即藻菌纲、子囊菌纲、担子菌纲和半知菌纲。
霉菌(Mold)是真菌的俗称,严格地讲,它只是真菌的一小部分。是在基质上能长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状菌丝体的真菌的统称。霉菌不是一个分类学的概念。从分类学角度来看,霉菌隶属于藻菌纲、子囊菌纲和半知菌纲。
二、饲料中常见的产毒霉菌自然界的霉菌种类很多,但能产生毒素的霉菌只有150余种,而且即使是产毒霉菌,也只有少数菌株在一定条件下产生毒素。例如,有人从花生中分离出39株黄曲霉菌,经产毒试验表明,只有15株能产生毒素。因此,在饲料霉菌分析时应注意以下二点:⑴ 由于霉菌分布非常广泛,而且抵抗能力较强,从饲料中分离到霉菌属于正常现象。只有在可疑饲料中分离到产毒霉菌或在饲料中检测到霉菌毒素,才能下饲料被霉菌毒素污染的结论。⑵ 由于饲料在加工和储存过程中,受各种因素的影响,饲料中的霉菌分布有时会发生改变,即产毒霉菌可能被其他非产毒霉菌所代替,而饲料中仍含有某种霉菌毒素,所以,饲料中没有分离到产毒霉菌并不能排除饲料被霉菌毒素污染的可能性。
目前已知能产生毒素的霉菌有150余种,其中绝大多数属于曲霉属、青霉属和镰刀菌属。
㈠ 曲霉属(Aspergillus) 黄曲霉、棒曲霉、赭曲霉、杂色曲霉、白曲霉、烟曲霉、构巢曲霉、寄生曲霉等。
㈡ 青霉属(Penicillium) 岛青霉、桔青霉、黄绿青霉、红色青霉、扩展青霉、圆弧青霉、鲜绿青霉等。
㈢ 镰刀菌属(Fusarium) 三线镰刀菌、禾谷镰刀菌、梨孢镰刀菌、类孢镰刀菌、雪腐镰刀菌、串珠镰刀菌、木贼镰刀菌、茄病镰刀菌等。
㈣ 其他菌属 单端孢霉属(Trichothecium)、木霉属(Trichoderma)、葡萄穗霉属(Staechybotrys)、长喙壳菌属(Ceratocystis)、麦角菌属(Claviceps)等。
三、影响霉菌繁殖与产毒的因素(霉菌繁殖与产毒的条件)
影响霉菌繁殖与产毒的因素主要有以下几个方面:
1、霉菌的种类 自然界中产毒霉菌约150余中,但这些产毒霉菌中只有少数菌株能产生毒素。而且同种产毒菌株在不同的条件下产生毒素的质和量也有很大差异,有的甚至不产毒。一般情况下,新分离出来的菌株产毒能力强,经过累代培养,产毒能力往往降低,甚至完全失去产毒能力,如三线镰刀菌。但也有一些霉菌菌株,在天然条件下不产生毒素,而在人工条件下,可以呈现产毒能力,如黄变饲料中的青霉。
另一方面,产毒霉菌所产生的毒素也并不具有严格的专一性。表现在以下两个方面:
⑴ 同一种菌种或菌株可以产生几种不同的毒素;例如,棒曲霉可以产生展青霉素(Patulin)、色氨酸震颤素(Tryptoquivaline)、细胞松弛素E(Cytochalasin E)、曲酸(Kojicacid)等五六种毒素;岛青霉可以产生岛青霉素、黄天精和环氯素等;⑵ 同一种霉菌毒素也可由几种霉菌产生,如黄曲霉毒素可由黄曲霉菌、寄生曲霉、温特曲霉等产生;展青霉素可由展青霉、扩展青霉、棒曲霉等十多种青霉和曲霉产生。
2、基质的种类
霉菌的营养来源于基质,基质既能影响霉菌的生长,又可影响其产毒。因此,基质是霉菌生长繁殖与产毒的先决条件。
一般情况下,霉菌在天然饲料中比在人工培养基上更容易繁殖和产生毒素。同一种菌株在富于糖类的基质上比富于油料的基质上产生毒素的量更多。
3、基质的含水量和放置环境的相对湿度基质的含水量和放置环境的相对湿度是影响霉菌生长和产毒的关键条件。以谷实类饲料为例,饲料水分含量为17~18%是霉菌繁殖和产毒的最适宜条件。但霉菌种类不同,其最适宜水分含量也有差异,如赭曲霉要求16%以上,黄曲霉与多数青霉为17%,其它霉菌为20%。因此,饲料的含水量应控制在防霉含水量(或称安全水分)以下(如谷实类一般为14%以下)。
环境的相对湿度不同,易于繁殖的霉菌也不一样。霉菌根据对环境湿度的要求不同,可分为干生性霉菌(HR在80%以下),中生性霉菌(HR80~90%)和湿生性霉菌(HR90%以上)。曲霉属、青霉属和镰刀菌属的霉菌按对环境湿度的要求来说属于中生性霉菌最适相对湿度为80~90%,而其它有的霉菌仅需70%。
4、温度 外界环境的温度对霉菌的生长和产毒也有重要的影响。饲料中的霉菌大多属于中温型微生物(嗜温菌)最适生长温度一般为20~30℃,其中曲霉属最适生长温度为30℃左右,青霉属为25℃左右,而镰刀菌属一般20℃。
任何霉菌都有最适生长温度、最低繁殖温度范围和最高繁殖温度范围。如黄曲霉菌的最低繁殖温度范围6~8℃,最高繁殖温度范围是44~46℃,最适生长温度是37℃。低于最低繁殖温度范围和高于最高繁殖温度范围,霉菌就不能生长。对产毒霉菌而言,还有最适产毒温度,它与最适生长温度并不完全一致,如黄曲霉的最适产毒温度是27℃。
此外,基质的pH值、氧气和二氧化碳的浓度、光照强度、培养时间等因素也回影响霉菌毒素的产生。
第二节 饲料霉变引起的危害作用饲料霉变引起的危害作用主要表现为以下五个方面一、霉菌毒素中毒症(Mycotoxicosis)
霉菌毒素(mycotoxin)是指某些霉菌在生长繁殖过程中产生的有毒的次生代谢产物,有时也包括霉菌在生长繁殖过程中引起的改变成有毒的基质成分。
由霉菌毒素引起的人畜中毒称为霉菌毒素中毒症(Mycotoxicosis)。
人们早就知道被某些霉菌污染的事物和饲料能引起人畜中毒。最早记载的霉菌毒素中毒是麦角菌侵害谷类植物所引起的痉挛性坏疽性中毒(即麦角中毒)。但由于当时人们的认识水平和各种条件的限制,加之先前这些中毒多半是散发的,因此,人们认为人畜对这些有毒的食物和饲料具有天生的拒食和抵抗能力,因而对霉菌毒素中毒没有进行详细的研究。对霉菌毒素进行广泛深入研究是从二十世纪60年代初期开始的。1960年,英国发生火鸡“X”病,10完只火鸡在一个月内全部死亡,后经研究表明,火鸡“X“是由于饲喂从巴西进口的被黄曲霉毒素污染的花生粉引起的。此后,人们对霉菌毒素才有了新的认识和研究。
多种霉菌毒素的毒理学研究结果表明:其除了一次性大量摄入可引起急性中毒导致畜禽大批死亡之外,还可表现为慢性中毒,机体抵抗力降低,生产性能下降,也畜牧业带来巨大经济损失。
㈠ 霉菌毒素中毒的特点
1、不易找到病因;
2、霉菌毒素中毒和一般细菌性或霉菌性感染不同,没有传染性,不引起流行;
3、霉菌毒素为非抗原性的低分离化合物,其中毒未发现免疫性。
4、药物治疗通常无效;
5、由于霉菌的繁殖和产毒与气候条件有关,所以霉菌毒素中毒的发生常边县较为明显的地区性和季节性;
6、病史调查发现疾病与特殊的饲料有关;通过检验可疑饲料通常可发现有某些霉菌存在。
㈡ 霉菌毒素种类及其毒性霉菌的种类很多,但能产生霉菌毒素的只限于一部分产毒霉菌,而产毒菌种中也只有少数产毒菌株能产生具危险性数量的霉菌毒素。目前已知能产生毒素的霉菌有150余种,霉菌毒素约200种。其中能污染饲料,对饲料卫生质量有影响,且对动物有毒性的约有20余种。常见的霉菌毒素有:
饲料中常见的霉菌毒素及其来源、中毒危害序号
毒素名称
来源
毒性
1
黄曲霉毒素
Aflatoxin
黄曲霉、寄生曲霉、温特曲霉
各种畜禽中毒性肝炎、肝小管增生、肝硬化、肝癌等。
2
赭曲霉毒素
Ochratoxin
赭曲霉、鲜绿青霉
引起猪肾病,表现为多尿、蛋白尿、肾小管变性坏死等。
3
桔青霉素
Citrinin
桔青霉、纠缠青霉、鲜绿青霉等
引起猪肾病,表现为多尿、蛋白尿、肾小管变性坏死等。
4
展青霉素
Patulin
棒曲霉、展青霉、棒形青霉等
主要引起乳牛中枢神经系统损害,表现为敏感性增高、兴奋、共济失调、震颤等。
5
单端孢霉烯
Trichothecin
多种镰刀菌
引起造血系统损害、白细胞减少、出血、拒食、呕吐、肠炎等。
6
玉米赤霉烯酮(F-2毒素)Zearalenol
赤霉菌、禾谷镰刀菌、粉红色镰刀菌等
引起母畜雌激素亢进、不孕、流产;公畜雌性化,生育力降低等。
7
丁烯酸内酯
Butenolide
三线镰刀菌、雪腐镰刀菌、木贼镰刀菌等
引起牛烂蹄病、末端神经干性坏死。
8
葡萄穗霉毒素
satratoxin
黑葡萄穗霉
主要引起马白细胞减少、广泛性出血、坏死、神经机能障碍。
9
T-2毒素
T-2 toxin
三线镰刀菌、梨孢镰刀菌、拟枝孢镰刀菌
白细胞减少,出血性素质
10
杂色曲霉毒素
Sterigmatocystin
杂色曲霉、构巢曲霉
肝细胞坏死、肾病。
11
黄天精
luteoskyrin
岛青霉
肝细胞坏死,肝硬化。
12
环氯素
Cyclochlorotin
岛青霉
肝细胞坏死,肝硬化。
12
红色青霉毒素
Rubratoxin
红色青霉、产紫青霉
中毒性肝炎;
㈡ 毒性霉菌毒素对机体的毒性作用归纳起来主要有9个方面:
1、肝脏毒 引起肝细胞变性、坏死,肝出血、肝小管增生等。急性中毒表现为黄疸、溶血性贫血、肝功能障碍、血清GPT升高;慢性中毒时表现为肝硬化、腹水、贫血、生产性能下降等。具肝脏毒的霉菌毒素主要有黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、红色青霉毒素、岛青霉毒素、黄天精、环氯素、葚孢毒素等。
2、肾脏毒 引起肾小管变性、坏死。中毒动物表现为多尿、血尿、蛋白尿。具肝脏毒的霉菌毒素主要有赭曲霉毒素、桔青霉素、杂色曲霉毒素等。
3、神经毒 引起神经组织变性、坏死。中毒动物表现为感觉过敏、过度兴奋、共济失调、震颤等。具神经毒的霉菌毒素主要有展青霉素、黄绿青霉素等。
4、血液毒 引起造血系统功能障碍。中毒动物表现为白细胞和血小板减少、广泛性出血、贫血等。具有血液毒的毒素主要有葡萄穗霉毒素、T-毒素、雪腐镰刀菌烯醇等。
5、直接刺激作用 很多镰刀菌属霉菌产生的毒素能直接刺激皮肤粘膜,引起皮肤坏死、口腔溃疡、胃肠炎、胃肠出血等。
6、对繁殖系统的影响 主要为玉米赤霉烯酮,其引起母畜雌激素亢进、不孕、流产;公畜雌性化,生育力降低等。
7、对呼吸系统的影响 黑斑病甘薯中毒时,中毒家畜主要表现为呼吸困难、肺气肿等。其中主要的毒素有甘薯酮、甘薯醇、甘薯宁等。
8、对机体免疫力的影响 许多毒素如8、对机体免疫力的影响 许多毒素如黄曲霉毒素、赭曲霉毒素等在很低剂量时即可表现为对机体免疫系统的损害作用。导致机体产生抗体的能力降低,对传染病的易感性增高。霉菌毒素的这种危害由于具有群发性和隐性,造成的经济损失巨大,对畜牧业的威胁很大。
等在很低剂量时即可表现为对机体免疫系统的损害作用。导致机体产生抗体的能力降低,对传染病的易感性增高。霉菌毒素的这种危害由于具有群发性和隐性,造成的经济损失巨大,对畜牧业的威胁很大。
二、霉菌病(mycosis或mtcotic disease)
系指霉变饲料中大量繁殖的霉菌及其孢子进入动物机体而引起的霉菌感染性疾病。最为常见的霉菌病是曲霉菌病(aspergillosis)。此病见于多种禽类(尤其是幼禽)和哺乳动物(包括人类)。
曲霉菌病的特点是霉菌在肺、气囊等器官组织中大量繁殖而形成霉斑结节和引起局部的炎症,故该病又称曲霉菌性肺炎。
该病的主要病原菌为曲霉菌属(Aspergillus)的烟曲霉(A,fumigatus),其次为黄曲霉(A,flavus),此外,黑曲霉、构巢曲霉、土曲霉等也有不同程度的致病性。
当动物机体抵抗力降低,营养不良,或呼吸道发生卡他性炎症时,能促进该病的发生和流行。
三、引起饲料变质一些非产毒霉菌污染饲料后,尽管没有产生毒素,但由于霉菌大量繁殖而引起的饲料霉变也极为有害的。
1、受霉菌污染的饲料,由于霉菌生长需消耗饲料中的营养物质,以及在霉菌所含酶的作用下使饲料组成成分发生分解,故可使饲料的营养价值严重降低。
据Bartov等(1982)报道,贮存期间发霉的玉米,其脂肪含量明显减少,由3.8%降低为2.4%,胡萝卜素含量由3.1mg/kg 降低为2.3mg/kg,VE含量由此22.1mg/kg降低为20.6mg/kg。
串珠镰刀菌可使被污染的饲料中VB1的含量显著下降,从而引起动物VB1缺乏症。
2、饲料霉变可使其感官性质恶化,如具有刺激性气味,酸臭味道,异常颜色,粘稠污秽感,结块等,导致适口性不良。反刍动物摄入霉菌污染饲料时,还可破坏瘤胃内微生物群的平衡,从而降低动物的生产性能。
3、霉变的饲料表明其存在适于多种微生物繁殖的条件,因而增加了产毒霉菌和致病性细菌等存在的机会。
四、霉菌毒素与癌瘤的关系近年来,不断发现有些霉菌毒素与肿瘤的发生有关,并已在动物试验中得到证实。现已发现能致癌的霉菌毒素有黄曲霉毒素、杂色曲霉素、赭曲霉毒素、F2毒素、灰黄霉素、黄天精、环氯素、展青霉素、皱褶青霉素等。
黄曲霉毒素是目前发现的致癌性最强的化学致癌物,黄曲霉毒素B1诱发肝癌的能力比二甲基亚硝胺大75倍。人类肝癌流行病学调查结果证实,黄曲霉毒素与人类肝癌的发生有密切关系。此外,黄曲霉毒素还可诱发胃腺癌、直肠癌、乳腺癌和卵巢癌等。
杂色曲霉毒素是继黄曲霉毒素之后发现的具有强致癌性的霉菌毒素。动物试验证实,其可诱发肝癌、肠系膜肉瘤、肝脏肉瘤等。在人类胃癌及肝癌流行病学调查中,许多学者都发现杂色曲霉毒素与我国部分地区人群胃癌和肝癌的高发有较密切的关系。
赭曲霉毒素可诱发小鼠肝、肾肿瘤。
镰刀菌毒素中的T-毒素可诱发大鼠胃癌、胰腺癌、垂体和脑部肿瘤。
青霉菌产生的灰黄霉素可诱发小鼠甲状腺和肝肿瘤。
岛青霉毒素类中的黄天精、环氯素等能诱发小鼠肝癌、肝肿瘤及网状内皮癌等。
五、霉菌毒素在畜产品中残留与人类食品卫生的关系实验证明,动物摄入被霉菌毒素污染的饲料后,在肝、肾、肌肉、血液、乳汁以及鸡蛋中可检出霉菌毒素及其代谢产物,因而可能造成动物性食品的污染。
据Rodricks(1977)报道,乳牛饲料中黄曲霉毒素B1的含量与乳中黄曲霉毒素M1的残留量之比约为200﹕1;猪饲料中毒素与肝脏中毒素之比为800﹕1; 肉鸡饲料中毒素与肝脏中毒素之比为1200﹕1;产蛋鸡饲料中毒素与蛋中毒素之比为2200﹕1;肉牛饲料中毒素与肉品中毒素之比为14000﹕1。
霉菌毒素及其代谢产物在动物性食品中残留可通过食物链而对人类健康有着极大的潜在危害。特别是黄曲霉毒素M1,它是黄曲霉毒素B1在哺乳动物体内的主要代谢产物,存在于动物的乳汁、肝、蛋等可食部分,尤其是常见于乳汁中。黄曲霉毒素M1有很强的毒性和致癌性。由于乳及乳制品是婴幼儿的主食,而婴幼儿的解毒功能尚未发育完善,因此乳及乳制品中黄曲霉毒素M1对婴幼儿的健康有着直接的威胁。
我国国家标准规定婴儿乳粉中不得检出黄曲霉毒素M1。
第三节 饲料的防霉与去毒预防霉菌及其毒素对畜禽健康及畜牧业生产的危害,其主要措施是饲料的防霉与去毒。
一、饲料的防霉防霉是预防饲料被霉菌及其毒素污染的最根本措施。防霉措施主要有以下几个方面。
1、控制饲料原料的质量关键在于严格控制原料的含水量。一般要求玉米、高粱、稻谷等的含水量应不超过14%;大豆及其饼粕、麦类、糠麸类、甘薯干、木薯干等的含水量应不超过13%;棉籽饼粕、菜籽饼粕、向日葵饼粕、亚麻仁饼粕、花生仁饼粕、鱼粉、骨粉及肉骨粉等的含水量应不超过12%。水分寒凉过高易于发霉,同时会增加加工成本,并使饲料产品中水分含量增高。因此应制定和执行原料的内控标准。凡不符合内控标准要求的原料不得采购和入库。此外,要保证良好的原料贮存条件;原料出库采用“先进先出”制;在不影响生产的情况下尽量缩短原料库存期。
2、控制饲料加工过程中的水分和温度饲料加工后如果散热不充分即装袋,会因温差导致水分凝结,易引起饲料霉变,特别是在生产颗粒饲料时,要注意保证蒸汽的质量,调整好冷却时间与所需空气量,使出机颗粒料的含水量和温度达到规定的要求(含水量在12.5%以下,温度一般可比室温高3~5℃)。
关于饲料产品中水分含量的允许值,我国规定:猪、鸡配合饲料的水分含量在北方不高于14.0%,在南方不高于12.5%,并规定,符合下列情况之一时可允许增加0.5%的含水量,即:① 平均气温在10℃以下的季节;② 从出厂到饲喂期不超过0天者;③ 配合饲料中添加有规定量的防霉剂者。猪、鸡浓缩饲料的水分寒凉,在北方应不高于12%,在南方不高于10%。
3、注意饲料产品的包装、贮存与运输饲料产品包装袋要求密封性能好,如有破损应停止使用。近年来日本有人研究饲料防霉包装袋。这种防霉包装袋又聚烯烃树脂构成,其中含有0.01~0.05%香草醛或乙基香草醛,它缓慢地释放入饲料中,既可防霉,又具芳香味而增进适口性。
饲料产品的贮存应与原料贮存一样保证有良好的贮存条件。产品销售出厂应按“先产先销”的原则,尽量缩短产品库存时间。
运输饲料产品应防止途中雨淋和日晒。
4、应用饲料防霉剂
饲料防霉剂种类很多,目前使用最广泛的是丙酸及其盐类(包括丙酸纳钠丙酸钙、丙酸铵和二丙酸铵)。
目前我国生产的饲料防霉剂产品如克霉灵、除霉净、霉敌101等,其主要成分均为丙酸及其盐类。进口的饲料防霉剂产品如露保细、万路保、克霉霸、诗华抗霉素等,其主要成分均为丙酸;“露保细盐”的主要乘法呢为丙酸钙;“露保细NC”的主要乘法呢为丙酸铵;“万香保”的主要成分为二丙酸铵。
除了丙酸及其盐类外,其它的防霉剂还有山梨酸和山梨酸钾、山梨酸钠、山梨酸钙,苯甲酸和苯甲酸钠,富马酸和富马酸二甲酯,甲酸和甲酸钠、甲酸钙,脱氢乙酸和脱氢乙酸钠,等等。
除了使用单一型的防霉剂外,目前国际上使用防霉剂的发展趋势是采用复合型的防霉剂,它们是多种有机酸防霉剂按一定比例配合而成。这种复合型防霉剂可以拓宽抗菌谱范围,增强防霉效果。如上述的“万香保”防霉剂除主要成分二丙酸铵外,还包括乙酸、富马酸、山梨酸等多种有机酸;“克霉霸”防霉剂是由丙酸、乙酸、苯甲酸、山梨酸、氯化钠、硅酸钙等组成。
5、选用抗霉的作物品种。
饲料作物的抗霉菌感染能力与遗传因素有关,培育和选用抗霉的作物品种,可使作物减少或免受霉菌侵染,这也是控制霉菌污染的有效途径。
(于炎湖等,饲料霉变的原因、危害及其预防,饲料营养研究进展,1998 124—131;阮有志,饲料生产和使用中的防霉技术,饲料工业,1998;19(10):38—39)
在实际生产中要完全去除霉菌是不可能的,使用防霉剂虽可有效地防止饲料的霉变,但不能降低已存在于饲料中的霉菌毒素的含量。最有效最积极的防霉方法还是创造不利于霉菌生长繁殖的条件,而降低饲料中的含水量,控制存放饲料场所的温度和湿度,以求在根本上解决问题。
二、霉变饲料的处理和利用霉变严重的饲料必须废弃,决不可迁就加以利用。但对于轻度霉变的饲料,如果一概弃去不用,则可造成较大的经济损失。因此,对轻度霉变的饲料的去毒处理与合理利用,引起了国内外的广泛关注。根据饲料原料与产品的不同情况,可采用以下各种方法进行处理。
㈠ 剔除霉粒法由于霉菌毒素在谷实籽粒中分布不均匀,主要集中在霉变、破损及虫蛀籽粒中,如果用手工、机械的或电子的挑选技术将这些籽粒挑选除去,可使饲料原料中的毒素含量大大降低。
㈡ 混合稀释法将受霉菌毒素污染的饲料与未被霉菌毒素的饲料混合稀释,使整个配合饲料中的霉菌毒素含量不超过饲料卫生标准规定的允许量。
㈢ 对饲料中的霉菌毒素进行脱毒处理通过物理学、化学和微生物学的方法,使饲料中的霉菌毒素不同程度地失活或除去。
1、物理学脱毒法包括水洗、溶剂提取、加热和辐射等方法
⑴ 水洗法其脱毒效果因霉菌毒素种类不同而异。
如丁烯酸内酯、展青霉素、串珠镰刀菌素(MON)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)等易溶水,水洗法有良好的去毒效果。而黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、玉米赤霉烯酮(ZEN)、黄绿青霉素、桔青霉素等多数霉菌毒素则不溶或难溶于水,水洗法的去毒效果很低差。
但对于霉变的谷实籽粒,由于毒素多存在于表皮层,反复加水搓洗也可除去部分毒素。
⑵ 溶剂提取法由于霉菌毒素能溶于多种有机溶剂,故可采用溶剂提取法除去毒素。
但由于此法需要提取设备、溶剂消耗量大,且可使饲料中一部分营养物质提取出而损失,故在实际应用中较为困难。
⑶ 加热去毒法大多数霉菌毒素,特别是黄曲霉毒素对热稳定,在通常的加热处理(蒸煮烘炒)时破坏很少,只有在加热加压或延长加热时间的情况下才能使一部分霉菌毒素失活。
⑷ 辐射去毒法由于紫外线不仅可以杀死霉菌的菌体,而且可使某些霉菌毒素分解破坏,故可采用紫外线大量照射处理发霉饲料,也可用日光晾晒法处理发霉饲料。
据报道,将受黄曲霉毒素或杂色曲霉毒素污染的饲料经阳光照射,可收到脱毒效果。
2、化学脱毒法霉菌毒素遇碱能分解而失活,故可用氨水、NaOH、NaHCO3、CaOH等进行处理。采用氧化剂如H2O2、NaClO、Cl2等处理,也可使霉菌毒素降解失活。但经上述化学物质处理后,往往会降低饲料的营养品质和适口性。
3、微生物脱毒法即筛选某些微生物,利用其生物转化作用,使霉菌毒素破坏或转变成低毒物质。据报道,用亮菌等进行发酵处理,对于去除黄曲霉毒素有较好的效果。
此法与物理学和化学方法相比,微生物发酵处理法对饲料营养成分的损失和影响较小。此法目前仍处于研究阶段,尚未应用于生产,但她是一个很有前途的方法,也是目前一个比较活跃的研究领域。
㈣ 利用饲料添加剂脱毒根据霉菌毒素的理化特性和在动物体内的代谢特性,在饲料中按一定比例加入一些饲料添加剂,使其在动物体内发挥拮抗霉菌毒素的作用。
1、吸附剂有些矿物质如活性炭、白陶土、膨润土、沸石、蛭石、硅藻土等,它们有很强的吸附能力,而且性质稳定,一般不溶于水,不被动物吸收。将它们作为吸附剂添加到饲料中,可以吸附饲料中的霉菌毒素,减少动物消化道对霉菌毒素的吸收。
这些吸附剂多属于天然硅酸盐。我国批准进口的霉菌毒素解毒剂“驱毒霸”即为多种天然硅酸盐的混合剂。
2、某些营养物质如添加蛋氨酸可以减轻霉菌毒素(特别是AFT)对动物的有害作用。其机理是肝脏可利用谷胱甘肽(GSH)的生物氧化还原反应对AFT进行解毒,GSH的组成成分之一是半胱氨酸,而蛋氨酸在动物体内能转变成胱氨酸和半胱氨酸。
此外,在饲料中添加硒也同样具有保护肝细胞不受损害和保护肝脏的生物转化功能的作用,从而减轻黄曲霉毒素等有害影响。
3、单加氧酶诱导剂在动物体内肝脏的生物转化过程中,单加氧酶体系在生物转化的氧化反应中起着重要的作用。研究证明,单加氧酶体系的生物合成是可以诱导的。苯巴比妥、类固醇激素等能诱导此酶系的合成,增强机体对已吸收的霉菌毒素的解毒作用。
4、酵母培养物近年研究报道,在含有黄曲霉毒素的肉鸡日粮中添加酵母可提高饲料利用率和增重。体外试验结果也表明酵母培养物可使88%的黄曲霉毒素被降解。其作用机理可能是酵母细胞壁上的甘露聚糖蛋白质复合物可与黄曲霉毒素结合,从而减少毒素在肠道的吸收。同时酵母能提供多种酶,这些酶在一定程度上能促使黄曲霉毒素分解。