酯化葡甘露聚糖作为霉菌毒素吸附剂的研究
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2019年10月伏马菌素的毒性及去除方法分析高玲玲(榆林职业技术学院化学工程系,陕西榆林719000)摘要:伏马菌素是由串珠镰刀菌引发,在玉米、小麦、大麦、农产品存在比较广泛的一种真菌毒素,其是诱发伏马菌素毒性作用的关键要素。
而且,伏马菌素的分布范围比较广,毒性较大,遗弃被伏马菌素污染的玉米极易造成不可估量的经济损失,所以,采取科学有效的方法,降解与去除玉米及其制品的伏马菌素备受重视。
据此文章对伏马菌素的毒性及其去除方法做了深入探究。
关键词:玉米;伏马菌素;毒性;去除方法1伏马菌素的毒性1.1神经毒性神经毒性会导致马的脑白质软化,症状是嗜睡、厌食、抽搐、死亡,并出现明显的肝病或延髓质水肿等病理性变化。
伏马菌素能够改变动物的大脑神经化学,造成一系列生理反应。
1.2肺毒性肺毒性主要体现在,猪食用带有伏马菌素的饲料之后,会出现肺水肿与胸膜腔积水,还会伴有胰脏与肝脏病变,就是所谓的肺水肿综合症。
在亚急性毒性试验过程中,伏马菌素对于猪的毒性作用主要体现为肝结节性增生与远侧食道黏膜增生斑。
在慢性毒性试验过程中,肺脏纤维化,因为结缔组织网状纤维明显增多,造成隔膜变宽,在结缔组织中组织纤维快速扩散,可以到达支气管周围。
1.3细胞毒性细胞毒性主要体现在DNA 损伤、Sa 蓄积导致神经鞘脂类代谢被严重破坏、细胞分化被抑制、脂质过氧化反应造成细胞损伤、诱导凋亡等方面。
食用菌污染农产品,可能是造成人类食管癌的主要原因,但是依旧有待考证。
1.4生殖毒性伏马菌素对鸡的胚胎有着一定的致死性,会导致鸡胚致病或者致死,还会造成仓鼠胚胎死亡,但是无法穿过胎盘屏障,胎儿毒性极有可能是母体毒性引发的后继反应。
伏马菌素还会造成胚胎成骨功能障碍,脑水肿,第三脑室发育出现异常,下颚裂等等。
1.5致癌性伏马菌素具备肝脏与肾脏毒性,长时间喂食,会导致啮齿类动物癌症。
人类白细胞抗原Ⅰ类抗原呈递途径在免疫监控中发挥着重要作用,其中HLA 缺陷Ⅰ类抗原呈递途径能够下调到HLAⅠ类有核细胞表面抗原表达,极有可能造成癌变。
浅析霉菌毒素的危害及防治措施作者:任铁凯刘倩翟娜来源:《新农村》2013年第06期摘要:霉菌毒素是由霉菌或真菌产生的有毒有害物质。
霉菌在自然界中分布广泛,种类繁多,多数霉菌都能引起粮食及饲料等霉腐变质,不同粮食、饲料所产生的优势霉菌不同,且有一定的规律性。
较高的湿度通常有利于饲料中霉菌的生长和霉菌毒素的产生。
温度是另一个重要的因素。
高温和干免疫机能差旱环境下的农作物很容易遭受霉菌孢子的侵害,一旦条件允许,霉菌孢子可产生霉菌毒素。
关键词:霉菌毒素危害防治措施一、霉菌及其毒素的种类霉菌毒素是由许许多多的霉菌所产生的一种或多种(一种霉菌也可产生多种毒素)毒素的通称,是霉菌代谢产生的有毒物质。
自然界中的霉菌可分为田间霉菌和仓储霉菌。
田间霉菌主要有曲霉菌属和镰刀菌属两类,其分泌的霉菌毒素主要有玉米赤霉烯酮、烟曲霉毒素、呕吐毒素等。
仓储霉菌是在储藏过程中产生的,以曲霉菌属为主,其分泌的霉菌毒素主要有黄曲霉毒素和青霉菌毒素。
霉变饲料或原料中最常见危害最严重的霉菌毒素主要有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、烟曲霉毒素、T-2毒素,呕吐毒素等。
霉菌的生长繁殖和产生毒素需要一定的温湿度。
二、霉菌毒素的危害霉菌的危害除了直接引发患病外,还能产生隐形杀手一一霉菌毒素。
霉菌毒素是次生代的真菌代谢物,当霉菌受到外界应激如干旱、虫蛀、潮湿等影响时就产生多种霉菌毒素。
霉菌毒素的危害是全年性的,烟曲霉菌毒素、黄曲霉菌毒素适合于温热气候生长,而赭曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、T-2毒素等常见于寒冷高湿的气候地区。
霉菌的直接危害主要有以下几种。
1、破坏饲料及原料质量。
孢霉菌属于一种腐生微生物,靠分解、消耗饲料养分生长繁殖,还释放热量,使料温升高,其结果是饲料中蛋白质变质,利用率降低,氨基酸含量下降,还会使脂肪、维生素发生变化,饲料在生产、运输、仓储、使用过程中的被氧化及细菌感染,给霉菌滋生提供了有利条件,导致更多的霉菌毒素产生,影响饲料的质量。
霉菌毒素吸附剂的选择辉瑞苏州动物保健品有限公司摘自《饲料行业信息网》国内对霉菌毒素、去毒方法研究较晚,系统性的认识还没有普及。
尤其在近年国外不同公司的多个产品进入中国,各说各的好,甚至有故意混淆视听动机存在,更是把大家搞得糊里糊涂。
笔者耳闻目睹的,比如某某产品宣称“美国FDA唯一批准的霉菌毒素吸附剂”;还有产品宣称“生物脱毒,可以把所有的霉菌毒素转化为无毒”;再有产品宣称“广谱霉菌毒素吸附剂”;甚至某公司将霉菌抑制剂作为“霉菌毒素解毒剂”来宣传,等等。
本文在这里试图能理清一些头绪,帮助大家有一个正确的认识。
霉菌毒素吸附剂的历史演进发达国家在70年代开始重视霉菌毒素对畜禽产业的危害,注重黄曲霉毒素,也包括其它霉菌毒素。
经过20多年时间,尝试了多种去毒的方法,包括谷物霉菌毒素检测方法的完善;霉菌抑制剂的研究与应用;发酵法脱毒法;微生物失活霉菌毒素法;物理脱毒法;热失活法;放射性去毒法;氨化灭活法;吸附脱毒法等等。
最后总结为对饲料原料中已经存在的霉菌毒素处理的方法为:无机物理吸附去毒法是最经济、最有效、最具有现实意义的方法。
所以在1993年美国FDA首次批准2个以氢氧化硅铝酸钠钙为成分的霉菌毒素吸附剂产品上市,也就是世界上最早的霉菌毒素吸附剂产品。
其中的一个就是当今的辉瑞在市场上销售的“霉卫宝”产品目前市场上霉菌毒素吸附剂产品主要类型粘土类(HSCAS)吸附剂酵母细胞壁提取物酶解毒剂菌解毒剂中草药(国产品)目前市场上霉菌毒素吸附剂产品的去毒原理粘土类(HSCAS)吸附剂利用四面体-八面体-四面体(T-O-T)层间多空结构与表面形成的离子极性,强吸附同样具有离子极性的霉菌毒素,强大的吸附力来自于超大的表面积与静电吸附。
这种吸附的完全性由两个因素决定,即粘土种类本身与霉菌毒素种类本身。
粘土有几十种,不同种类的粘土,其对霉菌毒素的吸附能力千差万别(后面有详细介绍)。
酵母细胞壁提取物利用酵母细胞壁内的葡萄糖甘露聚糖的化学结构与同样属于有机类的霉菌毒素的亲和性,吸附霉菌毒素。
养猪场使用的饲料在加工、储存和运输过程中容易发生霉变,霉变后产生的霉菌毒素不仅污染饲料、降低营养价值,还会引起猪产生一系列的健康问题,如出现中毒、腹泻、生长和繁殖障碍等症状,严重影响猪的生产。
本文简要介绍了霉菌和霉菌毒素对猪的危害以及对霉菌毒素中毒的综合防控措施,以期为猪的绿色、健康养殖提供参考和帮助。
一、霉菌与霉菌毒素霉菌也叫丝状真菌,即“发霉的真菌”。
在潮湿、温暖的地方,很多物品上长出的肉眼可见,呈绒毛状、絮状或蛛网状的菌落就是霉菌。
有些霉菌是有益菌,可用于制作酱料、酶制剂或酿酒的原料,但霉菌毒素对猪的危害与防控文│武玉华(山东省沂水县畜牧发展促进中心)有些霉菌在谷物(玉米、小麦、高粱、棉籽等)或饲料上生长繁殖,会产生二次代谢产物,对生猪健康有害,这就是霉菌毒素。
1.霉菌的种类。
按生活习性分,霉菌可分为田间霉菌和仓储霉菌两种。
田间霉菌主要包括青霉菌属、麦角菌属和镰孢菌属(梭霉菌属),谷物收获前即可感染。
阴冷、潮湿的气候有利于这类菌的生长繁殖,但遇干旱、高温等应激因素时,也容易繁殖,如玉米收获前遇到干旱气候、高温高热、虫害、收获时机械损伤等,均可诱使田间霉菌感染。
仓储霉菌主要以曲霉菌属和青霉菌属为主,如遇适宜条件,在仓储环境中会生长繁殖。
收获后的玉米储存在仓库中,温度合适时,玉米粒继续呼吸产生水分,湿度增加,促进霉菌生长繁殖;春秋季节,冷暖空气交替,有利于仓库内水分的转移和冷凝,湿度增加,一些受损的破粒、粉碎的谷物易感染霉菌;在温暖、潮湿的地方贮存饲料,短时间内就会感染霉菌。
2.常见霉菌毒素对猪的危害。
(1)黄曲霉毒素。
黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉等某些菌株产生的双呋喃环类毒素。
饲喂被黄曲霉毒素污染的饲料,猪生长缓慢,饲料转化率低;肝受损会加剧维生素A、E 的缺乏,降低猪的免疫性能,导致繁殖和呼吸障碍综合征、仔猪断奶后多系统衰竭综合征以及流感、支原体肺养殖顾问Consultant63☆2021年第9期炎等易感多发;并可在猪的肝、肾、肌肉、血液中测出极微量的毒素。
消除T-2毒素对肉鸡的负面影响GONZALO DIAZ*介绍了最近进行的评定四种饲料添加剂在消除T-2毒素对肉鸡负面影响方面的效果的试验。
为研究四种饲料添加剂在消除T-2毒素对生长肉鸡的负面影响方面的作用效力,我们进行了一个为期28天的对比试验。
日粮中的T-2毒素降低了肉鸡的生产性能。
百安明(Mycofix)减轻了T-2毒素对肉鸡生产性能的不利影响,而其它三种饲料添加剂﹛霉可吸(Mycosorb)、霉可脱(MycoAd)和Zeolex﹜均没有保护效果。
这三种饲料添加剂(Mycosorb、MycoAd和Zeolex)均提高了肌胃的相对重量,而T-2毒素和Mycofix则无此效应。
结果表明,只有将单端孢菌霉烯毒素的12,13-环氧基进行酶解生物脱毒的添加剂(百安明)才能消除由2ppmT-2毒素造成的对生产性能的不利影响。
硅铝酸盐对单端孢菌霉烯毒素无效。
简介霉菌毒素是食品和饲料中常见的污染物,它由一些真菌所分泌。
饲养的动物接触到霉菌毒素后其健康和生产性能会受到不利影响,造成增重降低、生产力下降、免疫反应降低,甚至导致死亡。
单端孢菌霉烯毒素是一组具有相同基本结构的真菌代谢产物,主要包括脱氧瓜萎镰菌醇(DON)、T-毒素、HT-2毒素、4,15-蛇行菌素(DAS)和15-monoacetoxyscir-penol。
T-2毒素对鸡的主要影响是导致口腔发炎,进而造成坏死和微生物侵袭。
当含量为1-4ppm时,其它副作用则是影响采食量、生长和体重。
硅铝酸盐可有效吸附黄曲霉毒素,但对单端孢菌霉烯毒素如DAS或T-2毒素则效果不甚理想。
一些研究认为,酯化的葡甘露聚糖能有效消除包括T-2毒素在内的霉菌毒素毒性作用。
一种更加特异性的、通过酶的作用改革单端孢菌霉烯毒素的基本化学结构而将这类毒素脱毒的日粮处理方法被研发出来。
单端孢菌毒烯毒素的抑制作用(毒性)来自于他的C-12,13环氧基,将这个环氧基打开就能够消除他的毒性。
全球性的霉菌毒素问题:生物,绿色,环保的解决途径引言到目前为止,已知世界上有10000多种真菌。
有幸的是,大部分都是对人类有益的,它们可用来生产面包,芝士,抗生素等。
大约有50多种真菌对畜禽和人类是有害的,它们可产生毒素,总称为霉菌毒素。
霉菌毒素是真菌在代谢饲料和饲料原料中的营养物质过程中所产生的代谢产物。
真菌在大田作物上产生霉菌毒素,称为“大田毒素,镰刀菌毒素”;在贮存过程中产生的毒素称为“贮存毒素,黄曲霉毒素,赭曲霉毒素”,或即是大田毒素,又是贮存毒素。
霉菌毒素主要由曲霉菌,镰刀菌,青霉菌和麦角菌产生。
当条件适宜时,这些真菌生长在大田的作物上,收获时,贮存期间或在饲料加工期间就会产生霉菌毒素。
世界上没有一个地方可以躲过这些无声的杀手。
霉菌毒素对动物生产性能和人类健康的负面影响是极大的(Devegowda 等, 1998a)。
根据联合国粮农组织(FAO)资料,世界上约有25%的谷物不同程度地受到霉菌毒素的污染。
每年由霉菌毒素所造成的经济损失上百万美元。
这里面对农作物生产者,动物养殖者和食品生产者的影响最大。
影响食品和饲料的霉菌毒素∙黄曲霉毒素Aflatoxins和Cyclo piazonic acid(肝毒素,免疫抑制)∙赭曲霉毒素Ochratoxin和桔青霉毒素Citrinin(肾毒素,痛风)∙T-2毒素T-2 toxin和蛇形菌毒素Duacetixyscripenol(口腔溃烂,食欲不振,皮肤和胃肠道发炎)∙伏马菌毒素Fumonisins和串珠镰刀菌毒素Moniliformin(神经学疾病,肝脏受损)∙呕吐毒素Vomitoxin和萎蔫酸Fusaric acid(拒食,皮肤毒素)∙玉米赤霉烯酮Zearalenone(假冒的雌激素,繁殖机能紊乱)(Devegowda等, 1998b)影响饲草的霉菌毒素生物碱Ergot alkaloids葚孢霉毒素Sporidesmin羊茅草毒素Fescue toxin震颤素Tremorgens展青霉毒素Patulin,呕吐毒素Vomitoxin玉米赤霉烯酮Zearalenone霉菌毒素对动物生产性能和健康的影响霉菌毒素对动物表面和生理的影响主要是降低采食量,抑制生长,降低饲料转换效率。
霉菌毒素吸附剂效果评价方法作者:涂威方热军来源:《湖南饲料》 2011年第2期涂威方热军★(湖南农业大学动物营养研究所,饲料安全与高效利用教育部工程研究中心,长沙410128)摘要:大量的研究结果表明,饲料及其原料中不可避免的存在霉菌毒素污染。
霉菌毒素已经对畜牧业和人类健康造成严重危害,目前最有效、最常用的控制霉菌毒素的方法是在饲料或饲料原料中添加霉菌毒素吸附剂,然而,并非所有的霉菌毒素吸附剂产品都接受了充分的检验。
因此,迫切需要用科学的方法来评价霉菌毒素吸附剂。
本文将对霉菌毒素吸附剂的种类及霉菌毒素吸附剂的效果评价方法进行综述。
关键词:霉菌毒素;吸附剂;效果评价霉菌毒素是霉菌的代谢次生物,目前已知污染饲料的霉菌毒素约有100多种,主要为青霉菌属、曲霉菌属和镰刀菌属所产的多种霉菌毒素,其中对畜禽危害较大的主要有黄曲霉毒素、赭曲霉毒素、烟曲霉毒素、单端孢毒素和玉米赤霉烯酮等。
世界上至少有250/0的谷物受到霉菌毒素的污染。
国内外许多研究者对如何消除霉菌毒素对畜禽健康和生产性能的不良影响、降低霉菌毒素及其代谢产物在畜产品中的残留、保证畜产品安全等方面作了大量研究。
结果表明,消除霉菌毒素污染最实际、有效的方法是在饲料中添加吸附剂,吸附剂在体内结合霉菌毒素形成复合物,使毒素经过消化道时不被吸收,直接随着吸附剂排出体外。
对其吸附能力和吸附特异性的研究证实,这些吸附剂能不同程度的清除霉菌毒素。
然而,在使用过程中均存在一定缺陷,主要是:(1)吸附功能单一,不能同时吸附饲料中存在的多种不同类型的霉菌毒素;(2)添加量大,占用过大配方空间;(3)吸附霉菌毒素的同时,与饲料中的维生素、矿物质等营养成分结合,干扰营养物质利用;(4)可能含有二恶英和其他污染物,在一定程度上污染饲料。
存在的这些缺陷都是评定霉菌毒素吸附剂有效性的依据。
1常见的霉菌毒素吸附剂目前用于霉菌毒素吸附的物质主要有活性炭、铝硅酸盐类、有机物类(如酵母细胞壁等)及其它树脂类(如消胆胺等)。
霉菌毒素的最新研究进展罗佳捷;张彬;陈宇光【摘要】霉菌毒素(Mycotoxin)是由产毒霉菌产生的次级代谢产物.由于饲料作物在田间、收获、贮藏、加工等诸多环节均可受到霉菌和霉菌毒素的污染,所以饲料及其原料受霉菌和霉菌毒素的污染已成为一个全球性的问题霉菌毒素能导致动物发生自然性的、有毒害性的、生物学上的改变,因此给家畜生产造成极大的危害.本文从霉菌毒素的毒性机理及其吸附刑等方面对其最新的研究进展进行了综述,从而增加人们对霉菌毒素及其危害的认识【期刊名称】《湖南饲料》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】3页(P28-30)【关键词】霉菌毒素;毒性机理;吸附剂【作者】罗佳捷;张彬;陈宇光【作者单位】湖南农业大学经济动物研究所,湖南,长沙,410128;湖南农业大学经济动物研究所,湖南,长沙,410128;湖南农业大学经济动物研究所,湖南,长沙,410128【正文语种】中文霉菌毒素(Mycotoxins)是产毒霉菌(mycotoxigenie moulds)在谷物的田间生长阶段、收获和储藏时或在饲料的加工过程中产生的次生代谢产物(Palmgem,1986)。
它是一种天然的生物性污染物,通过污染饲料、垫料对动物造成极大的危害,动物食用感染霉菌毒素的谷物后,将会有临床症状或潜伏性的非临床状况发生,由此给畜牧业生产带来重大的损失。
1 Mycotoxins的种类及产生条件目前已发现了300多种霉菌生长产生的霉菌毒素,最常见及危害最严重的有:黄曲霉毒素(AF)、赭曲霉毒素(OT)、呕吐毒素(DON)、玉米赤霉烯酮(F-2毒素)、烟曲霉毒素(FUM)、T-2毒素等。
霉菌毒素按生活环境可以分为田间毒素和仓储毒素两类,田间毒素是田间产生的霉菌分泌而来,包括萎蔫酸、F-2毒素、FUM、念珠菌毒素、单端孢霉烯毒素、DON、蛇形菌素(DAS)等;仓储毒素主要由仓储霉菌分泌产生,主要包括AF、青霉菌毒素等。
目前,仓储毒素的发生由于仓储条件的改善而逐渐减少,而田间毒素却由于全球环境的恶化而呈现发生加剧的趋势。
热点关注饲料工业和畜牧业生产中的饲料霉变是全球面临的难题,中国也因此造成了严重的经济损失,霉菌毒素含量过高的饲料是不安全饲料,最受关注的霉菌毒素包括了黄曲霉毒素(AFB)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,又称呕吐毒素)、伏马毒素B1(FB1,又称烟曲霉毒素)、赭曲霉毒素(OTA)等,其中以DON的检出率最高。
在养殖场环节,饲料及其原料中DON的消减方法可分为包括物理法、生物法、功能营养素法、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON,又称呕吐毒素)等,但至今仍没有更确实有效的方法用于饲料中DON的去除,故笔者对近年来国内关于DON降解的研究和应用效果进行整理,以期为养殖实践提供较可行的思路。
1物理法1.1过筛法消减DON的效果过筛法是通过过筛选择种皮完好的整粒玉米或其它谷物作为饲料原料,将易受霉菌感染的风化粒、破碎粒、粉末、种皮和杂质等剔除。
姜淼等证实该方法可以消减包括DON在内的、高于整谷粒中数倍到数十倍的霉菌毒素含量。
笔者曾调查了21家猪场用该法去除饲料原料霉菌毒素的效果,发现过筛确实能有效降低包括DON在内的霉菌毒素,猪群出现霉菌毒素中毒的征候群能明显减轻。
1.2去皮法消减DON的效果谷料去皮后可以去除其表面的大量毒素。
例如姬建生等曾证实DON主要分布在小麦种皮表面,将面粉与麸皮分离后,大量DON浓集于麸皮中。
但值得注意的是麸皮恰是饲料中的常规组分,是消减霉菌毒素时应重点关注的原料,只有生产高端饲料时才有可能考虑去皮消减DON等毒素的效果。
1.3辐射法消减DON的效果辐射法是利用紫外线或电子束等照射受霉菌及其毒素污染的饲料原料,破坏霉菌的核酸物质和蛋白质结构,最终阻止霉菌生长、产生毒素。
电子束辐照法还可间接作用于水和小分子物质,使其降解产生自由基等活性成分,这些活性物质或与核内物质发生交联反应,或有效降解毒素和化学污染物。
孙端阳用紫外线照射发霉玉米粒后,发现其中的霉菌和DON经历了“短时毒素失活—受紫外线刺激霉菌大量产毒—霉菌被杀灭—毒素失活”的过程。