飼料樣品檢出率高達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)2020年霉菌毒素調(diào)查報告,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物采食量、引發(fā)嘔吐而得名,同時也會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信息:
1. 與嘔吐毒素同時出現(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828個樣品、對35種霉菌毒素的調(diào)查報告,單胃動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)成對出現(xiàn)的概率最大,為0.591(p<0.001)。而萎蔫酸檢出時,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出現(xiàn)的概率為0.827(p<0.001)。同樣,與萎蔫酸同時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出現(xiàn)的概率
嘔吐毒素在產(chǎn)生之后,有時會被一些極性物質(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。隱性的嘔吐毒素會逃脫現(xiàn)有的部分檢測方法,造成檢測結(jié)果低于實際污染水平,但隱性形式的嘔吐毒素依舊會在胃腸道內(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同時存在的幾率更大,玉米樣品和青貯玉米樣品中兩者成對存在的概率分別為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,15-Ac-DON的毒性比3-Ac-DON更高,與DON的毒性相當或略高(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)致更嚴重的采食量降低機理?
嘔吐毒素會減少豬只的采食量,這可能跟嘔吐毒素會導(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)。同時也有研究表明,嘔吐毒素會增加下丘腦中5-羥色胺的周轉(zhuǎn)率,進而導(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)。萎蔫酸會與色氨酸爭奪白蛋白結(jié)合位點,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)。當兩者同時存在,往往會導(dǎo)致更為嚴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);在奶畜種上還會造成產(chǎn)奶量降低,乳脂率降低、體細胞數(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等在實驗室培養(yǎng)異孢鐮刀菌(Fusarium heterosporum)時發(fā)現(xiàn),能夠?qū)е轮参锏目菸?。它可以輕松滲透細胞膜,可以螯合二價陽離子,造成免疫毒性等。對動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計劃外,及時了解當年收獲季的天氣情況、谷物的倉儲條件、運輸情況,對及時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體重損失,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.霉可吸對霉菌毒素污染母豬生產(chǎn)性能的影響
再次,對飼料生產(chǎn)過程以及飼料運輸、農(nóng)場的倉儲等環(huán)節(jié)中的霉菌毒素防控關(guān)鍵控制點要建立防控限值,并定期外勤檢查,及時發(fā)現(xiàn)問題并改正降低二次污染風(fēng)險。
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誘發(fā)更嚴重的細菌性、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)對多種霉菌毒素挑戰(zhàn),才能真正為畜牧生產(chǎn)保駕護航。
(文章來源:新牧網(wǎng) 作者:胡慶勇)