飼料樣品檢出率高達(dá)95.78%!這種毒素正侵蝕豬只健康...
從7年普查結(jié)果分析嘔吐毒素污染特點(diǎn)及防控策略
脫氧雪腐鐮刀菌烯醇 (DON,嘔吐毒素) 是由鐮刀菌產(chǎn)生的單端孢霉烯族A類化合物,豬是對(duì)其最為敏感的畜種。嘔吐毒素廣泛存在于玉米、豆粕等谷物原料及成品料中,根據(jù)奧特奇(中國(guó))2020年霉菌毒素調(diào)查報(bào)告,飼料樣品中嘔吐毒素的檢出率為95.78%,平均污染水平為1,042 ppb,最大值為14,420 ppb。嘔吐毒素因其可以降低動(dòng)物采食量、引發(fā)嘔吐而得名,同時(shí)也會(huì)損傷胃腸道消化系統(tǒng),抑制蛋白質(zhì)合成,造成免疫抑制等。
現(xiàn)在一睹為快7年普查結(jié)果背后挖掘出的亮點(diǎn)信息:
1. 與嘔吐毒素同時(shí)出現(xiàn)概率最大的霉菌毒素是哪種?
據(jù)Weaver等(2021)發(fā)表在Toxins上一篇持續(xù)7年、累計(jì)828個(gè)樣品、對(duì)35種霉菌毒素的調(diào)查報(bào)告,單胃動(dòng)物日糧的主要原料玉米樣品(n=711)中,萎蔫酸(FA)和嘔吐毒素(DON)成對(duì)出現(xiàn)的概率最大,為0.591(p<0.001)。而萎蔫酸檢出時(shí),伏馬毒素B1、B2、B3(FB1、FB2、FB3)出現(xiàn)的概率較大,分別為0.513(p<0.001)、0.417(p<0.001)、0.326(p<0.001),詳見表1。
表1.玉米樣品中不同類型霉菌毒素同時(shí)出現(xiàn)的概率
反芻日糧的主要原料青貯玉米樣品(n=117)中,萎蔫酸和嘔吐毒素同時(shí)出現(xiàn)的概率為0.827(p<0.001)。同樣,與萎蔫酸同時(shí)存在概率最高的是伏馬毒素,概率分別為FB1 (0.513, p < 0.001), FB2 (0.417, p < 0.001)和 FB3 (0.326, p = 0.004),極顯著高于隨機(jī)出現(xiàn)的概率,詳見表2。
表2.青貯玉米樣品中不同類型霉菌毒素同時(shí)出現(xiàn)的概率
嘔吐毒素在產(chǎn)生之后,有時(shí)會(huì)被一些極性物質(zhì)比如糖苷或者乙?;怨曹椀男问浇Y(jié)合,形成我們所說的隱性嘔吐毒素。比如3-乙酰脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(3-AcDON)、15-乙酰脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(15-Ac-DON)以及脫氧雪腐鐮刀菌烯醇-3-葡萄糖苷(3-G-DON)等。隱性的嘔吐毒素會(huì)逃脫現(xiàn)有的部分檢測(cè)方法,造成檢測(cè)結(jié)果低于實(shí)際污染水平,但隱性形式的嘔吐毒素依舊會(huì)在胃腸道內(nèi)釋放出來發(fā)揮毒性效應(yīng)。
在Weaver等(2021)研究中,發(fā)現(xiàn)15-Ac-DON與DON同時(shí)存在的幾率更大,玉米樣品和青貯玉米樣品中兩者成對(duì)存在的概率分別為36.1%(p < 0.001)、34.5%(p < 0.001)。從表3玉米青貯霉菌毒素污染情況可以看出,15-Ac-DON 的檢出率和均值都高于3-Ac-DON, 同時(shí),15-Ac-DON的毒性比3-Ac-DON更高,與DON的毒性相當(dāng)或略高(Pinton et al., 2012)。
表3.青貯玉米樣品中不同類型霉菌毒素污染情況(部分)
3. 嘔吐毒素和萎蔫酸協(xié)同導(dǎo)致更嚴(yán)重的采食量降低機(jī)理?
嘔吐毒素會(huì)減少豬只的采食量,這可能跟嘔吐毒素會(huì)導(dǎo)致肝臟蛋白質(zhì)合成減少,引起高氨基酸血癥(hyper aminoacidemia)和血液色氨酸濃度升高有關(guān)(Leathwood, 1987)。同時(shí)也有研究表明,嘔吐毒素會(huì)增加下丘腦中5-羥色胺的周轉(zhuǎn)率,進(jìn)而導(dǎo)致拒食現(xiàn)象(Shen et al, 2021)。
如上文所述,萎蔫酸與嘔吐毒素有近60%概率(玉米為例)成對(duì)出現(xiàn),了解其協(xié)同作用就格外重要。通常而言,萎蔫酸和嘔吐毒素的協(xié)同毒理學(xué)效應(yīng)也與色氨酸代謝有關(guān)。萎蔫酸會(huì)與色氨酸爭(zhēng)奪白蛋白結(jié)合位點(diǎn),導(dǎo)致游離型的色氨酸增多,游離型的色氨酸能夠通過血腦屏障進(jìn)入腦部用于5-羥色胺,導(dǎo)致色氨酸的分泌增多,這是萎蔫酸和嘔吐毒素具有協(xié)同效應(yīng)的毒理學(xué)基礎(chǔ)。當(dāng)兩者同時(shí)存在,往往會(huì)導(dǎo)致更為嚴(yán)重的采食量降低和消化道損傷(Smith et al., 1997)。
值得注意的是,嘔吐毒素除影響采食外,還可能造成腸道結(jié)構(gòu)受損,氧化應(yīng)激,免疫抑制(Alizadeh et al., 2015);在奶畜種上還會(huì)造成產(chǎn)奶量降低,乳脂率降低、體細(xì)胞數(shù)增加(Koresteleva et al., 2007)。而萎蔫酸(5-丁基吡啶甲酸)作為古老的真菌毒素之一,最早由Yabuta等在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)異孢鐮刀菌(Fusarium heterosporum)時(shí)發(fā)現(xiàn),能夠?qū)е轮参锏目菸 K梢暂p松滲透細(xì)胞膜,可以螯合二價(jià)陽離子,造成免疫毒性等。對(duì)動(dòng)物最大的毒性作用主要是協(xié)同作用(Bacon et al., 1996; Dhani et al., 2017)。
首先,飼料原料嚴(yán)格的品質(zhì)控制程序是非常必要的。除了制定不同原料的霉菌毒素檢測(cè)計(jì)劃外,及時(shí)了解當(dāng)年收獲季的天氣情況、谷物的倉(cāng)儲(chǔ)條件、運(yùn)輸情況,對(duì)及時(shí)判斷霉菌毒素污染都具有輔助作用。
其次,飼料中不可避免的會(huì)存在嘔吐毒素,通過限制污染原料的使用比例、選擇耐受性強(qiáng)的畜種及階段,合理的使用霉菌毒素吸附劑等可以一定程度上降低其危害。酯化葡甘露聚糖(Esterified Glucomannan, EGM)作為一種廣譜吸附型霉菌毒素脫毒劑,在緩解嘔吐毒素及多霉菌毒素污染引起的動(dòng)物中毒方面有積極效果。
Diaz and Smith等(2006)使用EGM(商品名霉可吸或Mycosorb,奧特奇)研究表明,在含有嘔吐毒素污染(5500 ppb DON+500 ppb 15-Ac-DON+300 ppb ZEA)的妊娠母豬日糧中,添加2 kg霉可吸,可以降低母豬分娩時(shí)體重?fù)p失,提高飼料轉(zhuǎn)化效率,降低死胎比例(圖3-4) 。此外,霉可吸在提高動(dòng)物免疫性能、降低炎癥反應(yīng)、緩解氧化應(yīng)激等方面也有顯著作用 (Van Le Thanh et al., 2015; Weaver et al., 2014) 。
圖4.霉可吸對(duì)霉菌毒素污染母豬生產(chǎn)性能的影響
圖5.霉可吸對(duì)霉菌毒素污染母豬繁殖性能的影響
再次,對(duì)飼料生產(chǎn)過程以及飼料運(yùn)輸、農(nóng)場(chǎng)的倉(cāng)儲(chǔ)等環(huán)節(jié)中的霉菌毒素防控關(guān)鍵控制點(diǎn)要建立防控限值,并定期外勤檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并改正降低二次污染風(fēng)險(xiǎn)。
最后,嘔吐毒素作為飼料中常見的一種霉菌毒素,除本身的危害外,還需考慮低于品控限以下不同霉菌毒素之間的協(xié)同作用,以及霉菌毒素作為一個(gè)誘發(fā)更嚴(yán)重的細(xì)菌性、病毒性疾病的因素。只有采取合理的生產(chǎn)防控策略,廣譜應(yīng)對(duì)多種霉菌毒素挑戰(zhàn),才能真正為畜牧生產(chǎn)保駕護(hù)航。
(文章來源:新牧網(wǎng) 作者:胡慶勇)