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猪饲料中赭曲霉毒素A的危害及防控措施

时间:2024-05-30

李宣延 吴孝杰

[摘要]近年来,猪发生赭曲霉毒素中毒的病例呈上升趋势,在黄曲霉毒素之后,赭曲霉毒素引起了从业者的广泛关注。为了保障养猪业的健康发展和人们的身体健康,将从赭曲霉毒素A的一般概况、猪饲料中OTA的污染现状、检测技术方面进行分析,并提出有效的防控措施。

[关键词]猪;饲料;赭曲霉毒素A;防控

[中图分类号]S828 [文献标识码]A

近年来,由于人们对健康的重视,食品真菌毒素污染问题得到广泛关注的同时真菌毒素对畜禽饲料的污染也日趋重视。赭曲霉毒素中毒在一些猪场中屡见不鲜,中毒猪出现腹泻、神经症状死亡,给养猪业造成巨大的经济损失。养殖者对于黄曲霉毒素和黑曲霉毒素的危害认知较多,并能采取较好的预防措施,而对赭曲霉毒素危害和预防的认知较欠缺,从而导致了猪赭曲霉毒素中毒事件屡屡发生,且呈逐渐上升趋势。猪肉作为人们餐桌上最主要的肉类食品,如何预防猪赭曲霉毒素中毒尤为关键。本文就赭曲霉毒素A的一般概况、猪饲料中OTA的污染现状、检测技术及防控方法等方面进行研究,为畜牧行业提供最新相关资讯和研究进展,以加强养殖者对赭曲霉毒素的认知。

1 赭曲霉素A的一般概况

赭曲霉毒素(Ochratoxinc)为一种真菌毒素,是由赭曲霉和鲜绿青霉代谢过程中产生的次级代谢产物,其关注度仅次于黄曲霉毒素。赭曲霉毒素分为A、B、C、D4种,其中赭曲霉毒素A(Ochratoxins A,OTA)在研究中最受重视,是研究的热点,其在自然界中分布最广泛、毒性最强、对动物饲料及動物性食品的污染最重、与人类及动植物健康关系最密切。研究表明,OTA对人和动物具有很强的毒性,主要表现为肾脏和肝脏损害、致畸、致突变、致癌和免疫抑制。OTA逐渐成为全球关注的热点以及食品监管的重点。

OTA污染的范围很广,不仅可污染多种植物食品和产品,如小麦、玉米、燕麦、咖啡、啤酒、葡萄酒、中草药、水果等;动物饲料也时常被OTA污染。当动物进食了被OTA污染的饲料后,OTA在动物体内蓄积,且蓄积的OTA不易被代谢解毒。因此在进行动物性食品污染检测,尤其是动物肾脏、肝脏、肉、血液、乳及乳制品检测时,常可检测出OTA的存在。人在食用了这些受OTA污染的食品或产品时,OTA随即进入人体,对人体产生毒性,从而损害人类健康,所以饲料中的OTA污染理应得到足够的重视。

1.1 OTA的物理性质

纯净的OTA为稳定的白色针状结晶化合物,具弱酸性,水中微溶,易溶于极性有机溶剂和碳酸氢钠溶液,在紫外光下呈绿色荧光。赭曲霉素由于其稳定性,耐热性强,蒸煮无法破坏其毒性,焙烤也只能减少其20%的毒性。

1.2 OTA的毒性

动物食用受OTA污染的饲料后,蓄积在体内无法分解清除,造成动物性食品及产品的PTA污染,当人食入蓄积有OTA的动物食品后,OTA进入人体内,严重损害人体健康,尤其是孕期食人OTA,可造成胎儿畸形或流产等严重后果。大量的研究证据表明,OTA毒性主要影响器官为肾脏和肝脏,同时大量的OTA蓄积还可引起动物肠粘膜炎症甚至肠粘膜坏死。在动物试验中还观察到OTA的致畸作用。

1.2.1 肾毒性。研究表明OTA具有很强的肾毒性。有研究表明,OTA对单胃哺乳类动物的肾毒性可引起动物肾脏肿大或萎缩、皮质表面不平、颜色灰白样改变;显微镜下可观察到肾小管萎缩、肾小球透明变性、间质纤维化、肾小管坏死等症状,同时还伴有尿频、尿量减少、尿糖和尿蛋白增加、血尿素氮升高等肾功能损害表现。

1.2.2 肝毒性。郭延奎等研究表明,鸡OTA中毒后肝脏出现病变现象:肝细胞微绒毛减少,肝细胞之间的间隙变小,肝小叶大小不均,小叶间结缔组织增厚,肝细胞核膜增厚,线粒体发生肿胀溶解,内质网显著减少;肝组织中,内皮细胞显著增生等。

1.2.3 免疫毒性。OTA具有免疫毒性在许多动物实验中已经验证。Muller G等研究发现,OTA均会对细胞的增殖、分化能力,细胞膜的完整性,氧化氮的合成,巨噬细胞的吞噬能力及细胞表面标志物的形成产生抑制。

1.2.4 对肿瘤发生的影响。OTA是一种可能导致人类肿瘤发生的物质。Boorman GA等研究发现,一定剂量的(YI'A在鼠的肾小管直部的上皮细胞可诱导产生肾小管细胞腺瘤和肾小管细胞肾癌。

1.2.5 致突变作用。Ehrlich V等研究发现,OTA对人源性细胞产生致突变的作用。最新研究证明,OTA可以诱导DNA的氧化损伤而引起点突变。

2 猪饲料中OTA的污染现状

据联合国粮农组织统计,全球每年约有25%谷物被真菌毒素污染,约5%~7%的粮食和饲料发生霉变,从而造成了巨大的经济损失。被OTA污染的谷物原料、各种饲料等通过动物会残留在动物产品中,然后由人体摄入含有OTA的动物产品.进一步危及人类的健康。吴金亮等调查指出豆粕和青贮饲料中MA的污染率较高,分别达37.3%和33.33%。Martins等发现猪饲料OTA的污染率可达6.94%。

猪一旦食用了赭曲霉毒素污染的饲料后,OTA会被小肠上皮细胞吸收进入体循环,并与血清白蛋白结合。猪食用后会出现水肿、弓背僵直、四肢无力及步调失调等症状,对病死猪剖检发现,其肾脏肥大、肾脏表面凹凸不平、肝细胞核膜增厚,胞浆内出现许多异物,结缔组织增生,肝细胞索排列紊乱。

虽然中国也有相关数据分析,但OTA污染饲料的情况仍未得到足够的重视,屡见不鲜,其中一个原因就是对检测方法的研究不够,随着科技的发展,一系列高灵敏度的新化学检测方法及仪器不断被开发出来,使MA的检测从不能定量到半定量发展到准确定量,准确度和灵敏度有了很大的提高。

3 OTA的检测技术

3.1 高效液相色谱法

高效液相色谱法(HPLC)用于OTA的定量分析,是最常用的一种方法。该方法具有操作简便、易于掌握,且具有灵敏度高、回收率和精密度好的优点,但成本较高。

3.2 薄层色谱法

薄层色谱法是早期广泛用于测定真菌毒素的方法之一,根据OTA在紫外光333nm处可产生荧光,将样品进行前处理后,其中的OTA经固相层析分离,与标准品对照计算其含量。该方法具有成本低、操作简单、结果显示较为直观等优点。但也存在检测周期长、试剂繁杂、操作人员技术水平要求高、重现性和灵敏度低等不足,近几年该方法较少应用,逐渐被取而代之。

3.3 免疫学法

3.3.1 酶联免疫分析技术。酶联免疫分析技术(ELISA)原理是先通过抗体与酶复合物结合,最终由显色情况来指示结果的一种免疫检测技术。该方法可用于OTA是否污染的快速筛选,是目前OTA快速检测领域的主流应用技术。ELISA技术所需设备简单,检测方法具有操作简便快速、灵敏度高的优点,但由于抗原抗体制备复杂,应注意重现性差的局限性。

3.3.2 时间分辨荧光免疫分析技术时间分辨荧光免疫分析技术(TRFIA)具有微量检测的技术优势,且适用大批量样本的检测,应用前景好。该分析方法具有检测范围宽,灵敏度高、稳定性强、特异性好,操作简便、经济、快速等特点。

3.3.3 化学发光酶免疫分析技术。化学发光酶免疫分析技术 (CLEIA)是用化学发光剂来直接标记抗原或者抗体,通过免疫反应进行分析的一种方法。该方法特异性、灵敏度和安全性高,仪器构造简单,方法操作简便快速,光信号可以持续很长时间等特点,对谷物中赭曲霉素A的现场检测有很大的优越性。

3.4 聚合酶链式反应技术

近年来,随着分子检测技术发展迅速,应用广泛,聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)技术也用于对OTA的检测。该检测方法简单、快速且高灵敏度,作为一种新型的OTA检测方法,有很好的应用前景。

4 防控措施

饲料原料因含水量较大或存放于潮湿环境中,运输及储存不当,很容易霉变,导致OTA污染。由于飼料中营养物质裸露,易于感染。一般在湿热的环境中,易滋生赭曲霉而产生毒素。为防止饲料及饲料原材料的霉变,应采取相关措施进行有效预防。

4.1 加强谷物饲料的田间管理

饲料中含有OTA通常是因为某种饲料原料被赭曲霉毒素污染所引起的,田间的谷物为了避免感染,应采取抗预防OTA中毒病选育、种植密度调整、杂草铲除、合理施肥及灌溉等措施。

4.2 改进饲料的贮藏管理

储藏室应保持通风、干燥、阴凉、定期清扫消毒。饲料存放时,饲料底部应用木板支撑,使其与地面面保持适当高度。定期检查储藏室的温度、湿度;缩短原料储存时间;加强原料质量管理;及时清理被污染的原料。为防止漏雨应及时检查与修缮储藏室。要严格控制谷物的湿度在15%以下,处于高湿度时要保证厌氧条件,接种具有竞争优势的非毒性微生物群落;在饲料中加入赭曲霉毒素抑制剂,有效控制OTA的产生。发生严重霉变的饲料及饲料原料不得再使用,并及时处理,避免污染其他饲料及周围环境。

4.3 控制真菌生长

想要根本上避免谷物和食品的OTA污染,只有彻底抑制赭曲霉和鲜绿青霉的生长,研究表明,水分活度、辐射处理和温度控制等物理手段,微生物提取物、碱性物质、酸性物质、臭氧、氨以及抗氧化剂等物质都可控制赭曲霉的生长和OTA的合成。

4.4 及时检查饲料状态

杜绝发霉变质饲料饲喂动物,是避免OTA中毒的最根本措施。已经出现轻度霉变的饲料,在饲喂动物前应在饲料中添加OTA吸附剂,并对饲料进行检测,确保饲料没有OTA的污染;当动物已经发生OTA中毒时,首先应立即停喂现用饲料,改喂多汁的青绿饲料,全面检查饲料储藏室、料槽、饲料加工设备等,剔除发霉、结块、霉变的饲料,及时清扫消毒圈舍,以减少污染菌量。对于己经发生OTA中毒的猪给予泻剂治疗,使猪胃肠道OTA毒素能够及时清除,以缓解病情,同时还应采用相应的支持或对症治疗,如给予补液、利尿、强心及抗菌素等治疗。

4.5 建立高效的检测体系

建立高效、准确、快速检测OTA体系,减少原料及饲料的真菌污染,避免猪感染OTA。采取有效方法对猪场饲料进行OTA检测,分析赫曲霉毒素在各类猪饲料的分布情况,以及在不同类饲料中的分布规律。对饲料及猪肉产品中OTA的含量进行监测,研发防控猪饲料中赫曲霉毒素的添加剂,以降低OTA对猪的侵害,从而间接保护人类的健康。

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[收稿日期]2020-04-02

[基金项目]2018年度甘肃省高等学校科研项目自筹经费项目“河西地区猪饲料赭曲霉毒素的监测与防控”(2018x-122),甘教技(2018)6号文件。

[作者简介]李宜延(1990-),男,甘肃会宁人,研究方向:畜牧兽医专业教学;吴孝杰(1983-),女,吉林永吉人,讲师,硕士,研究方向:畜牧兽医专业教学。

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