奧邁講稿鄭州

1、豬飼料中霉菌毒素(d s)的危害及其防治劉 強南京農(nóng)業(yè)大學動物(dngw)科技學院共四十二頁內(nèi)容提要(ni rn t yo)飼料中的主要(zhyo)霉菌及其毒素我國飼料的霉菌污染程度及特點霉菌毒素對豬生產(chǎn)的危害霉菌毒素危害的消除方法霉菌毒素吸附劑的研究現(xiàn)狀新型霉菌毒素吸附劑的研制新型霉菌毒素吸附劑的效果評價霉菌毒素危害防范的其他措施共四十二頁注：飼料產(chǎn)品(chnpn)341份，飼料原料286份，樣品來自全國28省、區(qū)、市104個飼料廠或養(yǎng)殖場。陳必芳 等，1996，中國飼料我國各地飼料(slio)的帶菌數(shù)及種類共四十二頁我國飼料中的主要(zhyo)霉菌曲霉(Aspergillus)：黃曲霉(A

2、. flavus)、寄生曲霉(A. parasiticus)、赭曲霉(A. ochraceus)等；青霉(Penicillus)：疣孢青霉(P. verrucosum)、展青霉(P. patulum)等；鐮孢菌(Fusarium)：大刀鐮孢菌(F. culmorum)、輪生體鐮孢菌(F. verticillioides, Sacc.)、增生鐮孢菌(F. proliferatum, Matsushima)、禾谷鐮孢菌(F. graminearum)、擬枝鐮孢菌(F. sporotrichioides)等。飼料的霉菌污染非常普遍：玉米、麩皮100%，豆粕99% (N=286)；配合粉料100%，顆

3、粒(kl)料96%(N=341) (陳必芳 等，1996) 。配合飼料由多種原料組成，霉菌污染幾率增加攜帶霉菌不可避免!共四十二頁飼料霉菌毒素污染(wrn)程度農(nóng)業(yè)部飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心 ( N=133, 2006)：檢出率/超標率FUMsDONZENT-2OTAAFLs玉米100%40.45%100%64.78%74.07%52.34%92.59%21.62%81.48%0%100%14.25%小麥96.36%3.42%93.39%50.48%87.37%25.52%87.52%53.97%81.39%0%100%0%玉米蛋白粉100%81.59%100%82.32%90.26%72.1

4、8%91.54%63.49%100%0%100%0%麥麩97.16%5.46%94.49%58.56%88.49%30.45%90.10%54.09%84.57%0%100%0%餅粕類92.38%0%100%65.39%89.87%0%86.29%76.48%100%0%100%0%魚粉100%8.49%95.18%37.47%91.38%0%91.67%91.67100%0%100%0%飼料(slio)工業(yè)2007 年第28 卷第13期共四十二頁飼料霉菌毒素污染(wrn)程度歐洲進口商品分地區(qū)統(tǒng)計20032005g/kg中歐東南亞東北亞MeanMax%MeanMax%MeanMax%DON5

5、718020661621525149251899171T-21908292431349412573991ZEN2731392461814587244941037447FUM5805802833048663410111471449AFB14731133834748354573OTA23153028331439138224N=100320403420Binder E.M. et al, 2007, Worldwide occurrence of mycotoxins in commodities, feeds and feed ingredients. Ani. Feed Sci. and Tec

6、h. 137, 265282共四十二頁我國飼料霉菌毒素的分布(fnb)特點以鐮孢霉毒素為主，黃曲霉毒素次之：依次為：脫氧瓜萎鐮菌醇(Deoxynivalenol, DON)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone, ZEN)、煙曲霉毒素(Fumonisins, FUMs)、T-2毒素和黃曲霉毒素(Aflatoxins, AFLs)。其它有：赭曲霉毒素(Ochratoxins, OTA)、雪腐鐮刀(lindo)菌烯醇(Nivalenol, NIV)和蛇形菌素(Diacetoxyscirpenol, DAS) 等。農(nóng)副產(chǎn)品用量多，毒素含量濃縮，污染幾率增加。如：小麥麩 (25)、DDGS (3)、玉

7、米蛋白粉(23)等。多種毒素共存，增加協(xié)同危害。83個飼料樣品中97.6%同時檢測出2種以上毒素(應(yīng)遇龍等，2011)。共四十二頁我國飼料中霉菌及其毒素(d s)限量霉菌數(shù)量：GB 13078-2001410萬個/克限用，10萬個/克禁用。AFB1：GB 13078-2001大豬和蛋雞(dn j)料20 mg/kg，仔豬和肉雞料10 mg/kg，豆粕30 mg/kg，玉米和花生粕50 mg/kg。ZEN： GB 13078.2-2006配合料和玉米 500 ug/kg；OTA： GB 13078.2-2006配合料和玉米 100 ug/kg；DON： GB 13078.3-2007豬配合料 1

8、.0 mg/kg，禽配合料 5.0 mg/kg；T-2： GB 21693-2008豬禽配合料 1.0 mg/kg。共四十二頁飼料(slio)霉變的危害消耗飼料養(yǎng)分；霉變產(chǎn)熱加速養(yǎng)分破壞(phui)(Lys, FFA)；降低養(yǎng)分的利用率(M+C, 淀粉)；產(chǎn)生不良氣味，影響飼料適口性；部分毒素刺激消化道黏膜，使動物采食量降低或拒食；產(chǎn)生毒素中毒死亡；免疫抑制，抗病力下降，發(fā)病率升高抗病和炎癥反應(yīng)養(yǎng)分消耗增加，生產(chǎn)性能下降；致癌、致畸和致突變；干擾動物正常的生殖機能；畜產(chǎn)品中沉積降低畜產(chǎn)品品質(zhì)，影響人類健康。共四十二頁霉菌(mjn)毒素的危害急性毒性 半數(shù)致死劑量(LD50 mg/kg BW，經(jīng)

9、口)：AFB1：雛鴨 0.240.56；1228 ug/只；相當于飼料中的濃度為0.41.0 mg/kg；豬 0.62；雞 6.6；OTA：豬 6.0；雞 3.4；T-2：雞 2.0；豬 1.2 (肌注)；DON：小鼠 70 (腹腔注射)；ZEN：老鼠、大鼠和豚鼠(tn sh) 2.020.0；麥角毒素：總量20 mg/kg 豬即中毒死亡。AFB1的毒性是砒霜的68倍，氰化鉀的10倍！共四十二頁AFLs的毒理與慢性(mn xng)毒性毒理：經(jīng)細胞色素P450活化后與DNA中鳥嘌呤N7結(jié)合，引起基因突變(p53, GT)、染色體斷裂，產(chǎn)生致癌、致畸性和免疫毒性。毒性癥狀：肝臟毒性，肝炎、黃疸、肝

10、臟充血、出血、腫大、變性和壞死等；胸腺萎縮、嗜中性粒細胞趨化能力和巨噬細胞吞噬能力下降，抑制遲發(fā)型超敏反應(yīng)，抗體反應(yīng)減弱等免疫抑制能力；通過(tnggu)胎盤，導(dǎo)致胎兒初生重下降、畸形、肝臟和消化道等產(chǎn)生惡性腫瘤。 家畜中豬最敏感，雞和牛次之；共四十二頁DON, NIV, T-2的毒理與慢性(mn xng)毒性毒理：抑制DNA、RNA和蛋白質(zhì)合成，與核糖體60S亞基結(jié)合(jih)，引起細胞增殖速度下降，加速凋亡，消化道上皮組織壞死，免疫抑制。毒性表現(xiàn)：食欲減退、腹瀉、嘔吐；上皮組織過敏、發(fā)炎、結(jié)痂；LOAEL(豬mg/kg BW/d): DON0.050.1; NIV0.7; T-2 0.03

11、；豬最敏感(致嘔吐ED50 mg/kg BW)：北京仔鴨27，肉仔雞27，仔豬0.05，生長豬0.085；斷奶仔豬4ppm25%拒食；1020ppm完全拒食；20ppm引起嘔吐(Eriksen & Pettersson, 2004) 。共四十二頁ZEN的毒理與慢性(mn xng)毒性毒理：與雌激素受體不可逆結(jié)合，引起哺乳動物生殖激素分泌失調(diào)，繁殖周期紊亂，繁殖性能下降；抑制免疫淋巴細胞增殖、分化，IL-2和IL-5升高；豬最敏感，牛羊次之(5ppm) ，禽的耐受力最高( 80 mg/kg 才見Sa/So升高。 肝、腎和體液游離二氫鞘氨醇(sphinganine)-鞘氨醇(sphingosine

12、)比例(Sa/So)升高；豬飼料FB11 mg/kg淋巴管和胸膜結(jié)締組織增生；5 mg/kg Sa/So升高；10 mg/kg消化系統(tǒng)、肝、肺、心血管和免疫系統(tǒng)受損；15 mg/kg豬肺水腫綜合征(porcine pulmonary edema PPE)；飼喂含毒飼料37天后，表現(xiàn)呼吸困難，蒼白虛弱，直至(zhzh)死亡，尸檢可見肺小葉間隔或肺泡內(nèi)水腫，胸膜和胸腔內(nèi)嚴重積水，但無明顯的炎癥。 共四十二頁低劑量毒素(d s)間的交互作用AFLug/kgOTAug/kg體重(g)肝脂肪(%)00625.89.716.5 0.502.0549.6 11.714.60.22.50551.110.724

13、.51.62.52.0380.45.517.30.5肉雞，21d, Huff and Doerr (1981).AFLug/kgOTAug/kg體重(kg)增重(kg)0033.71.518.20.92.0029.71.513.50.702.029.91.113.80.92.02.024.62.08.80.9仔豬(zi zh)，40d, Huff W. E. et al, (1988).共四十二頁病理狀態(tài)(zhungti)下養(yǎng)分利用的優(yōu)先順序病原繁殖的需求維持需要免疫活化炎癥反應(yīng)與病原排除體溫調(diào)節(jié)組織修復(fù)生產(chǎn)需要胎兒發(fā)育生殖器官發(fā)育泌乳(m r)/產(chǎn)蛋肌肉生長共四十二頁霉菌(mjn)毒素的脫毒

14、處理方法農(nóng)作物抗病育種：物理法：機械篩選、比重篩選、微波烘烤、膨化/蒸煮、濕法研磨；化學法：氨化、亞硫酸氫鹽、堿水/雙氧水/蘇打水浸泡、臭氧熏蒸；生物法：酵母和乳酸菌等微生物發(fā)酵、環(huán)氧化酶、內(nèi)酯酶；添加抗氧化劑、膽堿、含硫氨基酸、維生素、氨基酸和蛋白質(zhì)等提高抵抗力；吸附法：物理吸附+化學吸附，目前飼料-養(yǎng)殖業(yè)經(jīng)濟、方便(fngbin)可行和被證實有效的方法！共四十二頁目前霉菌(mjn)毒素吸附劑的種類硅鋁酸鹽類：沸石、膨潤土、HSCAS、綠泥石、氧化鋁；酸或熱活化粘土(Turk, 1997)硅鋁酸鹽+磷酸聚合物改性(Phillips, 1992)硅鋁酸鹽+長鏈脂肪酸季銨鹽改性(Lemke, 1

15、998; Yilmaz和Yapar, 2004)聚糖類：葡甘露聚糖及其酯化產(chǎn)物(Freimund, 2003)細菌和酵母(jiom)細胞壁，小麥麩、苜蓿等纖維；活性碳，變性糊精(Umrigar和Kuan 1996)離子交換樹脂：PEG, PVP, 消膽胺共四十二頁新型霉菌毒素(d s)吸附劑的設(shè)計思路增加基質(zhì)的表面積，提高基質(zhì)的非特異吸附能力；改變基質(zhì)的表面特性，提高對非極性毒素(ZEN和DON等)的吸附能力；組合配伍，增加吸附毒素的種類，提高吸附的廣譜性；盡量減少對飼料中有效養(yǎng)分的吸收，避免營養(yǎng)干擾(gnro)；所用材料對動物無毒副作用(GRAS)，提高產(chǎn)品的安全性。共四十二頁 2:1的晶層

16、結(jié)構(gòu)(jigu)； 比表面積大； 表面帶負電荷。材料(cilio)一 非金屬材料的結(jié)構(gòu)共四十二頁單糖(dn tn) 比表面積大； 多羥基(qingj)，活性高； 可形成大量氫鍵。材料二 聚糖類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)共四十二頁插層原理(yunl)示意圖基質(zhì)(j zh)片層插入寡糖新工藝(1)置換與插層水分子滲入片層加熱活化分子提供高剪切力共四十二頁插層效果(xiogu)表征原始(yunsh)基質(zhì)0.5%Glc2.5%Glc共四十二頁鋁硅酸鹽e-e+e-e-e-e-e-e-e+e+e+e+e+e+e+兩親物質(zhì)(wzh)e-e+新工藝(2)表面(biomin)修飾表面修飾原理示意圖基質(zhì)極化活化修飾劑交換成鍵共四

17、十二頁共四十二頁共四十二頁紅外圖譜(tp)表征修飾(xish)劑量2修飾劑量1原始基質(zhì)共四十二頁吸附能力(nngl)評價方法毒素(d s)儲備液 40ug/mL：水/乙腈 =90/10豬胃腸食糜20000 rpm, 10 min胃上清液 pH 4.45; 腸上清液 pH 6.96反應(yīng)液離心管吸附劑懸濁液 2mg/mL300 rpm, 30 min37C, 300 rpm, 4 hrs0.25 mL0.1 mL5.0 mL100 mg日立D2000, C18反相柱, 1.0 mL/min梯度洗脫，熒光檢測器AFB1 Ex =360 nm, Em =440 nm; ZEN Ex =235 nm,

18、Em =418 nm;上清液10000 rpm, 10 min0.2 mL 二氯甲烷萃取2次, 合并, 吹干, 復(fù)溶HPLC思路：克服消化道pH、可溶性養(yǎng)分和分泌物對吸附容量和吸附穩(wěn)定性的影響，使評價結(jié)果盡可能接近體內(nèi)真實。共四十二頁體外評價：新產(chǎn)品(chnpn)與已有產(chǎn)品(chnpn)的體外吸附率比較共四十二頁半體內(nèi)評價(1)：新產(chǎn)品與已有產(chǎn)品對AFB1的半體內(nèi)吸附(xf)率比較吸附劑胃液中腸液中C158.370.28bc85.940.89aC212.583.85f42.623.34eC333.727.23e47.063.74fC476.941.60a79.720.23abC554.7510

19、.05cd66.043.47cdC642.973.02de58.722.91eP144.554.52d58.670.83dP250.838.88cd66.080.43cdP371.221.81a75.320.78bc共四十二頁半體內(nèi)評價(2)：新產(chǎn)品與已有產(chǎn)品對ZEN的半體內(nèi)吸附(xf)率比較吸附劑胃液中腸液中C195.340.02a66.488.30cC229.360.02d72.480.74bcC315.080.18f15.380.29eC441.024.07c29.632.94dC573.211.61b82.771.49bC676.155.44b86.223.43abP123.942.0

20、0d94.552.95aP286.673.20ab96.321.75aP387.090.05ab94.380.52a共四十二頁毒素交互作用對半體內(nèi)(t ni)吸附率的影響胃液中腸液中 AFB1(ng/ml)ZEN (g/ml)ZEN (g/ml)12.5512.551010.6064.4351.7929.1186.2139.305071.9369.3770.9373.9178.6375.0610073.2769.8669.4076.5573.2277.34胃液中腸液中 ZEN(g/ml)AFB1 (ng/ml)AFB1 (ng/ml)105010010501001.088.0889.8891.

21、5731.0516.4619.842.588.7784.0682.1733.8232.2830.145.087.7484.1984.0740.0841.7440.14共四十二頁對養(yǎng)分吸附的定性(dng xng)評價維生素B12 維生素B2 油性顏料(ynlio)每組從左到右依次為：養(yǎng)分溶液、養(yǎng)分溶液+對照吸附劑、養(yǎng)分溶液+P3共四十二頁體內(nèi)驗證(ynzhng)試驗玉米人工致霉：試驗設(shè)計：70kg后備母豬6*8 =48頭，含基礎(chǔ)日糧(C)、 C+吸附劑P3(CP)、 C+吸附劑1(CO）、 C+霉玉米(CM)、 C+吸附劑P3+霉玉米(CMP)和C+吸附劑1+霉玉米(CMO)共6組。最終配合飼料

22、中AFB1 和ZEN 含量為45 g/ kg 和365 g/kg。GB 50, 500 g/kg。試驗期35天。 *吸附劑P3為南京(nn jn)奧邁科技公司生產(chǎn)的產(chǎn)品益康，吸附劑1是國外某知名公司的產(chǎn)品，市場價格60多元/公斤菌種活化PDF培養(yǎng)基玉米人工發(fā)霉接種菌種擴大培養(yǎng)共四十二頁生長(shngzhng)性能指標組別CCPCOCMCMPCMOADG（kg)0.810.800.770.630.870.74AFI（kg)2.252.312.211.942.292.17料肉比2.792.892.873.12.642.93共四十二頁血液生化(shn hu)指標1組別紅細胞免疫球蛋GIgG(g/ml

23、)白細胞總數(shù)血小板淋巴細胞單核細胞C6.90.4365.087.531.41.8366.39.4b0.680.00b0.020.00abCP6.80.3326.947.326.10.5353.54.5b0.720.03b0.020.00abCO6.40.2385.841.325.83.9361.715.7b0.690.02b0.020.00abCM6.40.1237.552.020.20.5246.314.2a0.520.04a0.000.00aCMP6.40.2325.054.130.65.5347.511.5b0.720.04b0.040.01bCMO6.80.3337.57.529.86

24、.0372.015.5b0.660.02b0.030.00abP值毒素0.4380.5470.7740.0630.0630.843吸附劑0.9710.2290.7810.0430.0360.049交互作用0.3150.3640.1330.0240.1770.049共四十二頁血液生化(shn hu)指標2組 別谷丙轉(zhuǎn)氨酶(U/l)谷草轉(zhuǎn)氨酶(U/l)谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶(U/l)E2（pg/ml）LH（MIV/ml）C50.07.245.05.348.82.1a1532.143.5a6.580.39CP48.31.248.38.949.71.6bc1488.29.7a6.510.07CO44.55.049.26.258.41.3bc1262.629.2a6.490.41CM58.41.659.07.866.71.9c3498.173.5b4.660.06aCMP48.27.346.32.353.53.2ab1484.544.3a6.510.64aCMO53.81.6