蛋鸡饲料霉变的减损降害技术
马秋刚 教授
中国农业大学、国家蛋鸡产业技术体系营养与饲料研究室主任、全国动物营养指导委员会蛋鸡营养分会委员
一、饲料霉变产毒对蛋鸡健康的危害
1.家禽霉菌毒素污染风险最高,但被忽视
(1)霉菌毒素污染对粮食安全产生重大威胁:全球25%谷物受霉菌毒素污染,5000万吨不能食用,损失超过1400亿美元;我国霉变造成粮食产后损失高达2100万吨,占总产量4.2%,直接经济损失180亿-240亿元,间接损失超过1000亿元。
(2)饲料用粮霉菌毒素污染风险高于粮食:更宽松的质控指标,消纳陈化粮等等外粮、各种副产品。
(3)家禽饲料原料风险高于猪、奶牛:牛奶收购监管和倒逼机制、猪黏膜裸露和个体更大容易发现、饲料产品利润率低。
2.霉菌毒素难以从源头去除
(1)种植制度没有轮作、休耕、深翻措施,种植密度过大等;(2)极端气候频发导致霉菌在田间发生概率增加;(3)霉菌毒素污染风险大的副产物在饲料中使用;(4)饲料资源短缺导致超标原料难以彻底禁用;(5)缺乏适宜的干燥和储存条件;
(6)陈化粮严重积压,导致发霉变质。
3.各种霉菌毒素对家禽的影响
(1)生产性能损失;
(2)免疫抑制,继发其它疾病,死淘率增加;(3)肝脏、肾脏病变;
(4)腺胃肌胃炎、肠毒综合症;
(5)种鸡繁殖障碍;
4.饲料霉变影响动物健康,危害食品安全,造成环境污染;二、霉菌毒素生物降解技术减损降害的原理
1.主流技术(吸附剂)弊端很多
(1)对玉米赤霉烯酮和呕吐毒素基本无效;
(2)在消化道内解吸附,效果不稳定;
(3)影响维生素和微量元素等吸收;
(4)造成环境蓄积性污染;
2.射线辐照、固体发酵等技术
(1)批量小,成本高(≥400元/吨);
(2)效率低,去毒不彻底;
(3)破坏营养价值和感官品质。
3.总体思路与工作进展概述
(1)总体思路:筛选降解霉菌毒素的有益微生物,通过菌在消化道产生降解酶,降解霉菌毒素。
(2)构建了超过1000株备选菌株的菌种资源库,筛选35株高效降解菌:25株黄曲霉毒素降解菌野生株、5株玉米赤霉烯酮降解菌野生株、2株单端孢霉烯族毒素降解菌野生株、3株赭曲霉毒素降解菌野生株。
(4)优选安全性好、降解活性高、益生作用强、抗逆性强的降解菌株。
(5)毒素胁迫法对野生株进一步进行诱导选育,提高效果,降低成本。
4.机理
(1)黄曲霉毒素降解机理:枯草芽孢杆菌ANSB060分泌的黄曲霉毒素降解酶,水解氧杂萘邻酮环上芳香内酯键和碳8位的甲氧基团:生成2,4-二羟基苯丙-二氢呋喃和1-羧酸-5-酮环戊烯或2-羧基戊酸。
(2)玉米赤霉烯酮降解机理:枯草芽孢杆菌ANSB01G分泌的降解酶簇,催化酚羟基与谷氨酸γ-羧基结合,催化内酯环水解、脱羧、羰基还原:生成L-谷氨酸-5-(3'-羟基-5'-(6"-羟基-1",9"-十一碳二烯基))苄酯。
(3)单端孢霉烯族毒素降解机理:枯草芽孢杆菌ANSB471分泌的降解酶簇,具有环氧键还原酶和乙酰基水解酶活性:呕吐毒素、雪腐镰孢菌烯醇、疣孢菌素分子中C12,13环氧键还原为不饱和双键,使镰孢菌烯酮、双乙酸基藨草烯醇、镰孢菌酸同时发生去环氧键和去乙酰基。
(4)赭曲霉毒素降解机理:赭曲霉毒素降解酶,可以将赭曲霉毒素A降解为无毒的OTα和L-苯丙氨酸。
(5)安全性评价证实降解菌及降解产物安全无毒:生物安全性评价试验(小鼠/大鼠、鸡、鸭、猪、牛、鱼等)证实:降解菌及产物无毒害作用,显著缓解黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、单端孢霉烯族毒素、赭曲霉毒素中毒。
来源:大帝汉克
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