回首頁 飼養管理 養豬生產中的黴菌毒素:沒有安全限量

養豬生產中的黴菌毒素:沒有安全限量

William H. Close 博士,Close顧問諮詢公司,英國

 

  黴菌毒素是在種植、加工、餵飼以及儲存過程中,在穀物上生長的真菌產生的有毒次級產物。黴菌毒素透過污染的飼料、墊料對動物造成危害。報告顯示世界上25% 的穀物被黴菌毒素污染。

  在上面提到的普查中,Chen和Rawlings (2007)報導在亞洲的飼料原料中檢出的主要黴菌毒素是玉米赤黴烯酮(F-2毒素)、去氧瓜萎鐮菌醇(DON,嘔吐毒素)、赭麴毒素和黃麴毒素,而且超過90%的檢測原料均顯示陽性。事實上,許多飼料原料,特別是副產品,往往檢出污染一種以上的黴菌毒素。

黴菌毒素透過以下四個主要機制對動物造成危害:

  • 採食量減少或退料

  • 改變飼料的營養成分含量,從而改變營養物質的吸收和代謝

  • 影響內分泌和外分泌系統,以及

  • 抑制免疫

  豬在所有的生產階段對黴菌毒素中毒都非常敏感,包括種豬。新型餵飼和畜舍系統的開發為養豬生產中的黴菌毒素控制提供了一個新的方向。在乾式和濕式餵飼系統中都可能發生黴菌毒素污染,特別是後者,因為濕式餵飼系統中有更長的輸送管道,通常很難清洗。另外,使用墊料的飼養方式也會造成了額外的黴菌毒素污染風險,對於群飼的母豬來說尤其重要。黴菌毒素抑制豬的免疫功能,從而造成動物對感染性疾病的抵抗力下降、誘發慢性感染和/或降低疫苗和藥物的治療效果。不論是一次污染高劑量的黴菌毒素,還是長時間污染較低水準的黴菌毒素,都可能造成生產上的問題。黴菌毒素在生產上造成的危害取決於污染的毒素的類型、濃度以及動物的敏感性。幼齡動物和繁殖母豬對黴菌毒素更敏感。

那麼對豬危害最大的是什麼黴菌毒素?它們的主要危害又是什麼?表 1 對此做了總結。

表 1. 常見黴菌毒素及其對豬的危害(Smith等,2005)

真菌

黴菌毒素

受影響的系統

黃麴黴菌        Aspergillus flavus

黃麴毒素 B1,B2,G1,G2

肝臟壞死,脂肪肝,免疫抑制

赭麴黴菌       Aspergillus ochraceus catum

赭麴毒素 A

腎臟病變,免疫抑制

串珠鐮刀菌      Fusarium moniliforme

Fumonisin

Fusaric acid

肺水腫,免疫抑制

嘔吐,嗜睡,肌肉無力

禾穀鐮刀菌      Fusarium grominearum

去氧瓜萎鐮菌醇 (DON, 嘔吐毒素)

嘔吐,小腸損傷,免疫抑制

粉紅鐮刀菌      Fusarium roseum

玉米赤黴烯酮

雌激素亢進症,流產,不孕,直腸/陰道脫垂,潰瘍

麥角菌          Claviceps purpurea

麥角毒素

食慾減退,壞疽,無乳症,乳腺疾病

黃麴毒素(Aflatoxin

  黃麴毒素主要由黃麴黴菌(Aspergillus flavus)和寄生麴黴菌(Aspergillus parasitium)產生。對於豬來說,黃麴毒素是所有黴菌毒素中毒性最強的毒素,會造成嚴重的肝臟損傷。人們的另一個擔心是黃麴毒素及其代謝產物在食品中的殘留,因為大量的資料證明這些物質是致癌的。

  黃麴毒素引起的臨床影響包括採食量和生長速度下降、肝臟損傷、維生素A和維生素E缺乏、免疫機能下降,黃麴毒素還引起母豬繁殖性能下降,主要表現是出生活仔頭數和離乳仔豬頭數減少。人們提議將黃麴毒素的安全濃度定為50 ppb,以預防黃麴毒素對豬生產性能的危害性影響,同時減少黃麴毒素在豬肉中的殘留。

毒素(Ochratoxin

  赭麴毒素A是赭麴毒素家族中最重要的毒素,由多種麴黴菌和青黴菌產生。赭麴毒素急性中毒症的主要表現是腎病(腎功能衰竭)、腸炎和免疫抑制,並伴隨著多種其它病理狀況。在急性中毒病例中,常常由於急性腎衰竭而導致動物死亡。鑒於赭麴毒素可以在豬肉產品中累積,進而導致人類健康問題,近來人們將研究重點專注於赭麴毒素的致癌性方面。

  赭麴毒素中毒症的主要症狀為:生長遲緩、飼料報酬降低、肝臟和腎臟受損導致的劇烈口渴(飲水量增加)和多尿症(排尿增多),以及免疫機能下降和腸道潰瘍、公豬的精液品質降低。豬日糧中赭麴毒素的水準不應超過50 ppb。

玉米赤黴烯酮(Zearalenone

  玉米赤黴烯酮是禾穀鐮刀菌(Fusarium gramearum)產生的黴菌毒素,在濕熱條件下可在各種飼料作物上生長,最常見的是玉米。玉米赤黴烯酮是一種雌激素毒素,主要影響動物的繁殖性能,包括高水準(30-60 ppm)中毒時導致懷孕失敗。玉米赤黴烯酮中毒的典型症狀包括母豬的外陰紅腫、乳腺和乳頭腫大,以及直腸和陰道脫垂。公豬的精液品質下降,同時母豬的受精率下降。玉米赤黴烯酮還能以“偽裝”的形式存在,也就是說,它們能與一些極性更強的成分如葡萄糖結合,從而使其不能被常規黴菌毒素分析手段檢測到。但是,這些結合態的物質在胃腸道中水解後,會釋放出其毒性成分。玉米赤黴烯酮的預防/採取措施的水準為200 ppb。

 

黴菌毒素(Fumonisin

  煙麴黴菌毒素(Fumonisins)主要由串珠鐮刀菌素(Fusarium moniliform)產生。它們的化學結構使其具有抑制脂肪合成的功能。雖然豬對煙麴黴菌毒素不像其他動物(如馬)那樣敏感,但是高水準的煙麴黴菌毒素會導致大量的體液滲透進入肺組織,從而造成肺水腫。煙麴黴菌毒素還能導致類似黃疸的症狀和免疫機能下降,使動物更容易生病。

煙麴黴菌毒素的干預水準閾值為200 ppb,高於此水準可觀察到免疫抑制的影響。該毒素殘留在豬肉產品中的危害不如其他黴菌毒素大。


單端胞黴烯毒素(
T-2毒素、DON/嘔吐毒素、蛇形菌毒素)

  單端孢菌毒素(Trichothecenes)是一組由多種鐮刀真菌產生的黴菌毒素,其中去氧瓜萎鐮菌醇(DON/嘔吐毒素)是最常見的一種單端胞黴烯毒素。這一大家族的化合物通常引起豬退料、嘔吐和胃腸道損傷。這類毒素的免疫抑制特性還能導致豬的健康水準下降。大腦5-羥色胺(serotonin)的濃度和活性升高,從而影響動物的食慾和行為。食慾下降不只影響生長育肥豬,同樣也會影響哺乳母豬,因為母豬採食量過低會造成泌乳量降低和乳豬生長速度下降,並導致離乳時母豬體重損失和體況下降,以及隨後的離乳-發情間隔延長和下一胎次繁殖性能低下。

  由於嘔吐毒素導致食慾減退和免疫機能下降,建議當豬飼料中嘔吐毒素的水準大於200 ppb時應採取相應的措施。不同的黴菌毒素影響豬隻生產性能和免疫功能的閾值水準總結見表 2。

表 2. 不同黴菌毒素干預閾值水準

毒素

閾值水準

黃麴毒素 Aflatoxin

50 ppb

赭麴黴菌毒素 Ochratoxin

50 ppb

玉米赤黴烯酮 Zearalenone

200 ppb

煙麴毒素 Fumonisin

200 ppb

單端孢菌毒素 Trichochecenes

200 ppb

麥角毒素 Eogotoxin

0.1%

黴菌毒素的協同作用

  人們發現黴菌毒素很少單個出現,因此黴菌毒素的累加和協同作用大大降低了中毒症出現的黴菌毒素安全閾值和動物的耐受水準。這些黴菌毒素對動物生長性能和健康所造成的複合影響遠遠大於每一個單一黴菌毒素本身影響的總和(表 3)。事實上,在觀察到任何對黴菌毒素污染的物理症狀或反應之前,動物的生產性能已經下降,所以沒有針對豬隻日糧中黴菌毒素的真正的安全水準。

非飼料來源的黴菌毒素

  人們普遍認為,由飼料傳播的黴菌毒素是污染的唯一來源。然而,當豬舍中使用稻草做墊料時,動物食入稻草是不可避免的。如果稻草污染了黴菌毒素,動物同樣也會攝入黴菌毒素。最近在澳大利亞進行的一項研究(Moore,2005)顯示, 80%以上的檢測稻草樣品顯示黴菌毒素呈陽性反應。此一發現表示稻草和其他墊料對豬隻具有潛在的危害性,急需採取相應的預防措施。

表 3. 複合黴菌毒素對豬生長性能的影響(Huff等,1988)

黃麴毒素(mcg/g)

黴菌毒素A (mcg/g)

末期體重 (kg)

體增重   (kg)

體重差異 (kg)

0

0

33.7

18.2

-

2.0

0

29.4

13.5

-4.7

0

2.0

29.9

13.8

-4.4

2.0

2.0

24.6

8.0

-10.2

黴菌毒素和免疫力

  攝入少量的真菌毒素會導致免疫機能受損和對感染性疾病的抵抗力下降(Oswald等,2005)。在這方面,黴菌毒素影響動物體多種免疫反應:炎症反應、抗體和細胞素的分泌。這可能最終導致對感染的抵抗力降低、誘發慢性感染和/或降低疫苗和藥物的療效。

研究顯示感染黴菌毒素會提高病菌,如沙門氏菌(Salmonella)、小蛇菌(Serpulina)、彎麴菌(Campylobacter)和巴氏德桿菌(Pasturella)等感染的嚴重程度(Oswald等,2005)。同時,黴菌毒素還能減弱/降低動物透過疫苗接種獲得的免疫力。例如,研究顯示攝入低劑量的煙麴毒素B可以造成透過免疫接種獲得的特異性抗體反應下降(Taranu等,2003)。黃麴毒素降低細胞素的免疫反應和巨噬細胞的活性,同時降低抗體對免疫系統其它部份的傳遞(Piet,1992)。由於懷孕期間黃麴毒素在子宮內透過胎盤的傳遞,胎兒和發育中的動物的免疫系統同樣受到損害。所以受到影響的新生動物對感染缺乏抵抗力,並且不能對疫苗接種產生足夠的反應。

  黴菌毒素還會削弱動物對免疫接種所獲得的免疫力。例如,黃麴毒素B,干擾接種豬丹毒(erysipelas)疫苗後獲得性免疫的產生(Cysewski等,1978)。最近,Taranu等(2003)報導煙麴黴菌毒素B處理改變了淋巴細胞增殖和細胞素的生產。透過免疫接種獲得的免疫力在動物生產中扮演著非常重要的作用,有效的免疫接種方式對疫病的預防和控制更是至關重要的,而黴菌毒素則可能導致這些獲得的免疫力的崩潰。

 

黴菌毒素的控制

倉儲條件

  適宜的穀物倉儲對於黴菌毒素的控制是至關重要的。應該透過乾燥使穀物的水分降至14%(乾物質)或更低,相對濕度低於60%。使穀物儘快降溫對於控制黴菌生長和害蟲繁殖也非常重要。

  良好的倉儲衛生條件非常重要,飼料倉筒需要正確維護並經常檢查。毫無疑問,每年兩次清空和打掃倉筒以保證倉筒中沒有飼料“架橋”的現象發生,是非常必要的。

  使用無毒的殺真菌劑或黴菌抑制劑,如莫札特(Mold-Zap,奧特奇公司)來處理倉筒,至少保證一年一次,如果發現有黴菌生成就要更頻繁清理。對飼料管線、飼料斗和飼料槽的日常清理也很關鍵。如果使用稻草或其他材料的墊料,則需要檢測墊料的品質,清除所有劣質和黴變的材料,以防止豬隻透過採食墊料攝入黴菌毒素,從而降低黴菌毒素中毒的風險。

黴菌毒素吸附劑和結合劑

  需要採取措施消除配合飼料中的黴菌毒素,有多種手段可以選擇。這包括物理清除、化學解毒、黴菌抑制、生物控制和使用吸附劑。

  降低黴菌毒素影響的最有效的方法之一是在飼料中使用黴菌毒素吸附劑或結合劑。無機的吸附劑包括沸石、膨潤土、漂白粘土和水合矽鋁酸鈣鈉(HSCAS)。傳統的添加方法是把這些產品加入預混料或在飼料廠加入配合飼料。它們通常很便宜,但需要很高的添加量。大多數無機吸附劑只能吸附特定的黴菌毒素,同時還結合飼料中的礦物元素和維生素,導致動物產生許多相關的健康問題。

  另一個可供選擇的策略是在飼料中使用酵母細胞產品。在全球各地進行的針對所有動物種類進行的多個研究評估了含葡-甘露聚糖的酵母產品作為黴菌毒素吸附劑的效果。例如,Edwards(2002)的研究顯示在生長-育肥豬飼料中添加黴菌毒素吸附劑黴可吸TM(奧特奇公司)顯著地改善了因使用新季穀物而降低的生長速率和上市體重。屠體重以1kg/週的速率改善,生長速率的下降在處理8週內得到完全恢復(圖 1)。

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圖 1. 黴可吸TM對豬屠體重的影響(Edwards,2002)

最近有人研究了飼料來源的煙麴黴菌毒素對母豬繁殖和代謝的影響(Diaz-Llano和Smith,2006;Smith和Diaz-Llano,2007)。懷孕期母豬日糧中添加2kg/噸的黴可吸TM提高了生長速率和飼料效率,並顯著降低了死胎的發生幾率。同樣,母豬泌乳期的體重損失降低(表 4)。

表 4. 餵飼天然污染鐮刀菌毒素穀物混合飼料對懷孕後期母豬採食量和生產性能的影響(Diaz-Llano和Smith,2006)

 

對照日糧

污染日糧

污染日糧+黴可吸TM

懷孕期

 

 

 

採食量(kg/d)

 2.41a

 2.12a

 2.15a

生長速率(kg/d)

 1.14a

 0.62b

 0.80ab

飼料:增重(kg/kg)

 2.18b

 3.50a

 2.75ab

死胎(%)

 6.3bc

15.5ac

4.6b

活仔頭數比例(%)

90.5ab

80.7b

95.4a

出生仔豬/窩

9.8

10.0

10.8

a,b,c同行均值上標不同差異顯著(p<0.05)

  一個有趣的現象是日糧中添加黴可吸TM時,仔豬死胎數目減少。當餵飼污染日糧時,母豬血液中氨濃度有上升的趨勢,這可能導致了死胎數的提高。隨著日糧中添加黴可吸TM,死胎數下降,顯示黴可吸TM具有在小腸內壁上吸附氨,從而減少血液氨的濃度,結果降低發生仔豬死胎的幾率。

結論

  黴菌毒素在許多飼料原料中普遍存在,它們是許多國家動物生產性能低下的主要原因。當懷疑存在黴菌毒素污染的時候,最重要的是要用適宜的黴菌毒素吸附劑處理飼料。選擇的黴菌毒素吸附劑標準是,這種黴菌毒素一定要對多種黴菌毒素有效,有效添加量低,不會與飼料中的其他成分反應。從這點來說,人們對來自酵母細胞壁的葡-甘露聚糖產品-黴可吸TM,產生了極大的興趣。黴可吸TM可以滿足所有這些要求,經證明是一種經濟有效地改善豬的生產性能的手段。


參考文獻請聯繫作者索取

Willian H. Close博士

Close顧問諮詢公司,英國

William Close博士於1991年在英格蘭的Wokingham成立了他自己私人的、獨立顧問諮詢公司。Close顧問諮詢公司對養豬業的營養和生產的各個環節提供技術性的建議。

Close博士在開發同時能滿足國內和出口市場需要的生產實踐策略,保證養豬生產能夠產生利潤方面,是世界公認的權威。他在全世界範圍內,針對養豬生產的各個領域,提供顧問服務和講學。

 

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