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饲料中霉菌毒素生物学特性及其检测防治的研

时间:2019-06-15 00:33:19 来源:互联网 阅读:0次

饲料中霉菌毒素生物学特性及其检测防治的研究进展

国家卫生标准霉菌毒素限量标准目录(2005)

张子仪院士(2000)分别从华南、华北、华中的饲料厂、原料仓库采集了109个样品,使用酶联免疫法测定了各样品中的黄曲霉毒素B1、赭曲霉毒素、烟曲霉毒素、T-2毒素、玉米赤霉烯酮和呕吐毒素的含量。结果显示为:玉米中6种霉菌毒素污染均比较普遍,其中呕吐毒素、烟曲霉毒素和玉米赤霉烯酮的污染严重;配合料中6种毒素检出率均在90%以上,其中烟曲霉毒素和呕吐毒素污染严重;蛋白质饲料(豆粕、鱼粉)中黄曲霉毒素检出率100%,其中,T-2 毒素97.8%,玉米赤霉烯酮92.9%,呕吐毒素87.0%,赭曲霉毒素41.3%,烟曲霉毒素72.7%,而且6种毒素均有不同程度超标。

饲料原料中的霉菌毒素种类和含量也会随着天气状况而不断改变的。在常用的饲料原料中,玉米、麦类、稻谷等谷实饲料原料收获后如不能及时晒干,水分含量为17%~18%时,是霉菌生长繁殖旺盛[8]。自然界中黄曲霉的环境耐受强,有氧条件下,花生和玉米是的繁殖场所,温度25~35℃,水分12%~18%,相对湿度80%~100%时容易产生黄曲霉毒素[7]。

2 饲料中霉菌毒素的检测及防治

2.1 霉菌毒素的检测方法

2.1.1 目测法

当畜禽出现拒食,饲料和谷物发热,有轻度异味,色泽变暗,饲料结块等迹象时应考虑饲料可能霉变。霉菌都是从霉菌孢子或菌丝体碎片开始生长的,霉菌生长时消耗了养分,代谢中有能量释放,故使饲料变色、变味、发热。菌丝体可与饲料纵横交织,形成菌丝蛛状物,这些结构使饲料结块,饲料、饲料原料结块是饲料霉变的显着特征。

2.1.2 霉菌菌落检测

不同的霉菌菌落各有其特征,通过显微镜观察可进一步检测确认。

曲霉属的菌落颜色多样,表面一般呈绒毛状,起初为白色或灰白色,长出孢子后则显现出不同的颜色,随菌种而异;青霉属的菌落大多呈灰绿色。菌落有绒状、絮状、绳状和束状4种类型。有的青霉菌菌落具有放射性皱褶,有的形成同心轮纹,有的在基质表面有渗出液。显微镜下观察时可见到独特的帚状体结构;镰刀菌属的菌落一般呈白色绒毛状,常产生可溶性色素。分生孢子有大小2种类型,显微镜下大型分生孢子大多呈镰刀形,多隔;小型分生孢子有卵形、梨形、圆形和柱形等[15]。

2.1.3 薄层层析法(TLC)

TLC法是我国测定食品及饲料中霉菌毒素的国家标准方法之一,其原理是针对不同的样品,用适宜的提取溶剂将霉菌毒素从样品中提取出来,经柱层析净化,再在薄层板上层析展开、分离,利用霉菌毒素的荧光性,根据荧光斑点的强弱与标准比较测定其含量[9]。TLC 法由于设备简单,易于普及,所以国内外仍在使用,但该法样品前处理繁琐,且提取和净化效果不够理想,提取液中杂质较多,在展开时影响斑点的荧光强度,而双向展开虽避免了杂质干扰,但增加了操作步骤和时间[16]。

2.1.4 液相色谱法(HPLC)

HPLC法是近几年发展起来的检测霉菌毒素的方法,主要是用荧光检测器检测[10],在适宜的流动相条件下,采用反相C18柱,使霉菌毒素同时分离。该法快速而准确,但需要昂贵的仪器设备,未能广泛使用。用HPLC法检测,方法简便,纯化效果好,检出量0.08ng,回收率为92.87%,该法制柱方便,成本相对较低。

2.1.5 酶联免疫法(ELISA)

ELISA由于快速、灵敏、准确、可定量、操作简便、无需贵重仪器设备,且对样品纯度要求不高,特别适用于大批量样品的检测。该方法在检测霉菌毒素时灵敏度与TLC或HPLC 法相当或更高,具有广阔的应用前景[11]。

2.1.6 抑菌试验

主要用于黄曲霉毒素B1的快速检测。基本原理是利用一系列不同含量的标准黄曲霉毒素B1进行抑菌试验,测得各不同含量抑菌圈的大小,与标准曲线进行比较,计算出样品的含量(张华,2004)。

2.1.7 其他检测手段

气相色谱法(Gas chromatography GC)近年来也被应用到高风险的饲料霉变污染的检测中,但是它不及液相色谱法价廉、快速[12];毛细电泳检测法(Capillary electrophoresis)也有相关报道,结合荧光检测非常准确有效,被应用到黄曲霉毒素和Fumonisins毒素检测中。当然,平时我们更多依靠多种检测手段共同验证,以达到准确、高效。

2.2 霉菌毒素的防治

2.2.1 霉菌毒素的防控(防霉)

环境潮湿是霉菌繁殖主要因素。霉菌的生长除了要求基质(粮食、饲料)有一定的营养、水分、PH等条件外,还需要适宜的温度、湿度和氧气。因此如能及时有效地控制这些条件,就能达到预防减少霉菌的滋生和毒素的产生[13]。

2.2.1.1 控制饲料原料的水分含量

收获后必须迅速干燥,把水分控制在一定范围内,一般玉米、高梁、谷物等饲料水分宜控制在14%以下,大豆、豆饼、豆粕、麦类、次粉、糠麸类饲料水分宜控制在13%以下,菜籽饼粕、棉籽饼粕、花生饼粕、鱼粉、肉粉及肉骨粉含水量宜控制在12%以下。

2.2.1.2 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就装袋、贮存,会因温差导致水分凝结,极易引起饲料霉变。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,使出机颗粒的含水量和温度达到规定的要求。一般含水量在12.5%以下,温度一般可比室温高3~5%。

2.2.1.3 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。应保证有良好的贮存条件,仓库要通风、阴凉、干燥,饲料四周要留有空隙,保持空气流通,相对湿度不超过70%。贮存过程中还应防止虫害、鼠咬。运输饲料产品应防止途中受到雨淋。

2.2.1.4 添加饲料防霉剂

经过加工的饲料原料与配合饲料极易发霉,故在加工时可应用防霉剂。常用防霉剂主要有有机酸类或其盐类,如丙酸、山梨酸、苯甲酸、乙酸及它们的盐类。其中丙酸、丙酸钠和丙酸钙应用广。目前多采用复合酸抑制霉菌的方法(马玉翔等,2003;汪莉,2003)[18]。

2.2.2 饲料霉菌毒素的脱毒

对于霉变饲料要进行去毒处理与合理应用。霉菌毒素的脱毒是指通过物理、化学、微生物学的方法,使饲料中的霉菌毒素得到不同程度的失活或去除。

2.2.2.1 物理脱毒法

物理脱毒法主要有水洗法、剔除法、脱胚去毒法、加热和辐射法等。水洗法的脱毒效果因霉菌毒素的种类而异,如对于易于溶于水的串珠镰刀菌素、丁烯酸内酯、展青霉素等去毒效果好。而对难溶于水的黄曲霉毒素、杂色曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等去毒效果差。紫外线不仅可以杀死某些霉菌的菌体,而且可使某些霉菌毒素分解破坏。通常可用高压汞灯紫外线大剂量照射处理发霉饲料,也可以用日光晾晒法处理发霉饲料。据报道,将受黄曲霉毒素污染的饲料经阳光照射,可收到脱毒效果[17]。

2.2.2.2 化学脱毒法

化学脱毒法主要是采用碱或氧化剂进行脱毒处理,如采用氨、氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钙等进行脱毒处理,采用过氧化氢、次氯酸钠、氯气等氧化剂处理可使霉菌毒素降解失活。但对于大批量的饲料及原料采用上述物理、化学脱毒方法是没法进行的,且经化学脱毒处理往往会降低饲料的营养品质和适口性[14]。

2.2.2.3 微生物及酶解法脱毒

微生物脱毒法是筛选某些微生物,利用其生物转化作用,使霉菌毒素破坏或转变为低毒物质的方法。据报道,用无根根霉、米根霉、橙色黄杆菌等进行发酵处理,对去除粮食和饲料中黄曲霉毒素有较好效果。在含有黄曲霉毒素的肉鸡日粮中添加啤酒酵母可降低黄曲霉毒素对肉鸡的危害。体外试验结果表明,添加一定量的酵母培养物可使88%的黄曲霉毒素被降解(Devegowda,1994);酶解法主要是选用某些酶,利用其降解霉菌毒素,破坏或降低毒性。很多研究表明,酵母的细胞壁提取出葡甘露糖可以结合饲料谷物中大部分的黄曲霉毒素及玉米赤霉烯酮。研究(Devegowda,2000)发现,葡甘露糖具有降低多种霉菌毒素相互协同作用[20]。

2.2.2.4 添加霉菌毒素吸附剂

吸附剂的吸附原理是使霉菌毒素在动物胃肠道内被紧密结合,使其不迁移,从而使霉菌毒素的生物转化率降到。矿物吸附剂如活性炭、澎润土、沸石、硅酸盐及铝硅酸盐等,具有很强的吸附作用,添加到饲料产品后,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。吸附剂对霉菌毒素的吸附效果与其分子结构的吸附能力以及霉菌毒素的特性有关。理想的霉菌毒素吸附剂应具有:能广谱吸附多种霉菌毒素,在饲料中使用量低,且有效;能在饲料中迅速均匀地混合;在制备颗粒、膨化料和饲料储存期间具有较强的稳定性;尽可能少吸附饲料中的维生素、微量元素或其他营养物质;具有高稳定性,排出后可被生物降解(Declan O,Sullivan, 2003)[21]。

2.2.2.5 添加蛋氨酸、硒及植物源性黄酮

添加蛋氨酸可以减轻霉菌毒素特别是黄曲霉毒素对动物的有害作用。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的危害。欧洲在人类保肝药物中添加水飞蓟黄酮提取物已经有几百年的历史,有研究者把类似提取物添加在饲料中,效果明显[19, 22]。

世界卫生组织长期以来一直倡导解决饲料中霉菌毒素的污染问题,在全球范围内加强对原料的监督是势在必行的。植物源性和动物源性的饲料原料要保证采购、生产、存储、运输过程中的安全,科研工作者要及时为饲料工业提供相关资讯和研究进展,以加强人们对霉菌毒素的认知。

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