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饲料中有毒有害物质研究(一)


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2021/4/11 23:43:06 关注:1005 评论: 我要投稿

新希望六和——生物环保饲料
  现代社会人们越来越重视食品安全,饲料中的各种营养素维持着动物正常生命活动和生产性能,动物产品则作为人类的食物,因此饲料与人类身体健康密切相关。但在生产、加工、贮存、运输等过程中,饲料可能被某些有毒有害物质污染,影响动物健康和动物产品安全,最终对人类健康造成不利影响。因此,控制和减少饲料中污染物是非常必要的。目前,新版《GB 13078—2017 饲料卫生标准》已于 2018 年 5 月 1 日正式实施。有毒有害物质控制项目增至 5 类 24 个(见表 1),并细化饲料产品中的限量值,涵盖技术指标164个,其中80%达到欧盟标准。
  按污染物来源可将饲料中有毒有害物质分为饲料源性和非饲料源性有毒有害物质。饲料源性有毒有害物质是指来源于各种饲料和饲料添加剂中的毒害物,包括饲料原料本身存在的抗营养因子,比如天然植物毒素。非饲料源性有毒有害物质是指在饲料生产链中,对饲料产生污染的外界有毒有害物质,包括霉菌毒素、有机氯污染物、微生物污染物、无机污染物等。
  霉菌毒素
  1.1 饲料中霉菌毒素污染状况
  对于蛋鸡饲料而言,最常见、最严重的毒害物则是霉菌毒素。霉菌毒素由多种真菌合成的毒性较强的次生代谢产物,在环境(湿度、温度和氧气)适宜的条件下,可在饲料、饲料原料和食品中产生。据估计,至少存在300种真菌代谢物对人类和动物会有潜在的毒性危害,其中黄曲霉毒素B1(AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEA)、呕吐毒素(DON)和赭曲霉毒素A人们熟知并广泛研究。饲料及饲用原料霉菌毒素污染问题日益突出,受检饲料及原料的霉菌毒素检出率极高,在同一样品中也经常检测到多种霉菌毒素,容易产生协同致毒效应。霉菌毒素的污染已成为全球性难题,引起人们的广泛关注。家禽对霉菌毒素敏感,在蛋鸡饲料和饲料原料中,危害性最大的霉菌毒素是黄曲霉毒素(AFs),主要由黄曲霉菌、寄生曲霉和软毛青霉等产生的一组自然发生的真菌代谢产物。
  AFB1普遍存在于玉米、棉籽及其饼粕等饲用原料中,作物的生长期和贮藏期检出率极高。
  如果饲料含水分过高、储存环境的温湿度不适宜,也导致其被 AFB1污染。饲料中 AFB1的数量与储存时间存在线性关系,它不仅产生迅速,且毒性也比其他霉菌强。此外,黄曲霉毒素耐热性强,其分子结构中双呋喃环和氧杂萘邻酮环与其毒性及致癌性密切相关,在配合饲料加工过程中不易分解。
  1.2 霉菌毒素对蛋鸡的危害
  1.2.1 抑制DNA、RNA和蛋白质的合成
  AFs 是高毒性和高致癌性毒素,可与细胞核和线粒体DNA结合,抑制蛋白质合成。细胞色素P450酶氧化AFB1生成AFB1-8,9-环氧化合物,其与鸟嘌呤N7共价结合形成AFB1-N7-鸟嘌呤化合物,导致核苷酸上的碱基 T 取代碱基 G 而发生基因突变,进而造成蛋白质合成受损,阻碍肝脏正常代谢功能,且肝细胞脂类的从头合成、运输及调节相关基因的表达也被降低,抗氧化功能和脂质代谢受到损伤。感染AFs的蛋鸡临床表现为无精打采,采食量、日增重、料蛋比和产蛋率显著降低,死亡率显著升高。研究表明AFB1引起产蛋率降低的原因可能与血浆甘油三酯水平的下降有关。此外还会造成动物贫血、畸形和诱发癌变最终对蛋鸡生长和繁殖性能造成不良影响。
  剖检感染病鸡可见其肝脏肾脏肿大,皮下及脂肪出血,幼龄鸡法氏囊萎缩等。镜检可见肝脏脂肪变性、胆管增生。
  1.2.2 破坏肠道黏膜屏障
  霉菌毒素可破坏细胞间的紧密连接,改变肠道免疫屏障结构,降低肠道免疫功能,诱导肠道组织病变和炎症。猪肠上皮 IPEC-1 和 IPEC-J2细胞被霉菌毒素吸附后,可显著降低闭锁小带蛋白 1(ZO-1)的表达量,激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路中的细胞外调节蛋白激酶,从而破坏肠道黏膜机械屏障的完整性。
  1.2.3 降低蛋壳和鸡蛋品质
  除影响机体组织器官功能外,AFs 还会对蛋壳和鸡蛋品质造成不良影响。研究证实,AFs 显著降低蛋重、蛋黄重、蛋白指数和哈氏单位,且蛋壳厚度、蛋壳强度和蛋形指数也均发生显著性改变。研究表明,AFs 可干扰脂质代谢,显著降低脂蛋白含量,影响类胡萝卜素的沉积,后者是鸡蛋黄着色主要色素,需要以脂蛋白为载体才能被转运到蛋黄中。这说明AFs可能是通过干扰脂质代谢影响蛋黄颜色和脂质沉积。
  1.3 霉菌毒素防治
  1.3.1 防止原料、饲料霉变
  霉菌毒素的预防工作应从饲用作物的生产做起,选育抗霉菌的作物品种、采取轮作制度,尽量减少原料生产中霉菌的滋生;对于收割后的作物,要严格控制水分含量;饲料的霉变程度与存储时间呈正相关,时间越久,霉变程度越严重。所以在生产中处理和存储饲料和作物时应注意时间。同时,在存储时还可加入一些防霉剂(丙酸及丙酸盐类等)。
  1.3.2 霉菌毒素脱毒
  实际生产中,为防止饲料霉变,经常在饲料中添加霉菌毒素吸附剂,结合家禽胃肠道中的霉菌毒素,防止其通过消化道被吸收,减少其毒性作用。市场上常见的霉菌毒素吸附剂有铝硅酸盐类、蒙脱石、活性炭、复合吸附剂等。
  0.11%的葡甘露聚糖可有效吸附蛋鸡饲料中AFB1,显著降低胃肠道组织中的 AFB1水平。吸附剂还可调节动物机体功能,0.15%的蒙脱石显著增加蛋鸡血清中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和总超氧化物歧化酶(T- SOD)的活性 ,降低丙二醛(MDA)的含量,对调节蛋鸡机体氧化平衡起到显著作用。载锌纳米蒙脱石能够显著提高蛋鸡产蛋率,但长期使用霉菌毒素吸附剂,会导致鸡蛋蛋壳强度和哈氏单位显著降低。
  吸附剂、霉菌毒素和饲料的本身性质会影响吸附剂结合霉菌毒素的效果。吸附剂的物理性质如总电荷量和分布、碘值、吸蓝量和 p H 均影响其活性。霉菌毒素的极性、溶解度、形态和大小等性质也影响吸附效果。因此,物理脱毒法效果不稳定,无法完全消除或降低毒性,且营养成分损失大、饲料适口性变差。而微生物脱毒法具有污染小、效率高及对饲料营养物质无损伤等优点,被认为是去除霉菌毒素的理想方式。微生物脱毒机制分 2 类:吸附法脱毒和酶解法脱毒。酶解法是在微生物中找出降解毒素的关键酶,利用基因工程技术构建高效表达生物酶的菌株,分离获得纯酶。目前,采用微生物脱毒法去除霉菌毒素的研究较多,但因霉菌毒素种类较多,酶解法要求酶系复杂完整,微生物降解酶分离纯化过程复杂、酶活不稳定且成本较高,难以在实际生产中推广使用。因此,通过现代分子生物学方法、基因工程等手段将降解酶在成熟模式生物中进行克隆和表达,将是以后研究的重点方向,有望实现大规模工业生产。
  天然植物毒素
  2.1 饲料中天然植物毒素污染状况
  当前饲料行业发展受限于蛋白质资源匮乏的问题日益突出,棉籽粕和菜籽粕的能量和蛋白与豆粕相当,并且来源广泛,价格也较低,成为家禽饲料生产中常用的饼粕类饲料原料。我国是世界上棉花生产大国之一,棉籽饼粕年产 500 万吨以上。但由于有毒物质游离棉酚(FG)会沉积于鸡蛋中并恶化蛋品质,食用后会对人体健康产生危害,限制了其在蛋鸡生产中的应用。
  2014年对34份来自新疆与山东各地的棉粕样品进行检测,发现其FG含量在196.2~2259.2 mg/kg之间。菜籽粕含有硫葡萄糖甙类化合物,虽然其本身无毒,但加工不当或经本身的芥子酶的酶解作用,可生成异硫氰酸酯(ITC)、噁唑烷硫酮(OZT)及氰类等对蛋鸡有毒有害的物质。
  2.2 天然植物毒素对蛋鸡的危害
  FG会导致家禽器官变性坏死、采食量下降、消化功能紊乱。在生产上表现为体增重和产蛋率显著下降、鸡蛋畸形、蛋黄和蛋白存在色斑沉积等。
  蛋鸡对 FG 的耐受水平相对其它动物较高,高玉时研究发现,当饲料中 FG 含量低于 210 mg/kg时,蛋鸡生产性能和常规蛋品质不会发生显著性改变。此外,FG 还会导致蛋鸡肝脏脂质代谢异常,包括脂肪酸的从头合成、运输、脂蛋白的合成与分泌,这些变化可能是FG造成蛋鸡生产性能降低的原因。
  2.3 天然植物毒素防治
  为提高棉籽粕和菜籽粕在蛋鸡饲粮中的用量,常用的天然植物毒素去除法有物理、化学、微生物处理法等。物理处理法包括高温、蒸煮和膨化等。
  化学脱毒法主要包含盐处理法、碱处理法、酸处理法等,基本原理为根据这些毒素的理化性质,进行分解、中和、溶解、结合等,以去除毒性。
文章来源:鸡保姆     文章编辑:一米优讯     
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