霉菌毒素對奶牛的危害及防治

文∕陳 波

（奧特奇生物制品（中國）有限公司）

夏季氣溫高，雨水增多，防控飼料原料的霉菌毒素污染是奶牛場實際生產(chǎn)中需要面對的重要問題。奶牛是多胃動物，瘤胃內(nèi)巨量微生物具有一定的降解和轉(zhuǎn)化霉菌毒素的能力，這使得奶牛相對于單胃動物（豬、雞），對霉菌毒素的污染具有更強的抵抗性。但另一方面，由于奶牛需要采食大量粗飼料（青貯、羊草、花生秧等）以及各類副產(chǎn)品，這類原料制作工藝、來源差異較大，極易造成霉菌毒素超標，進而影響奶牛的健康和生產(chǎn)性能，有些霉菌毒素還會被瘤胃微生物轉(zhuǎn)化為毒性更大的代謝產(chǎn)物。因此奶牛場應對霉菌毒素對奶牛的健康和生產(chǎn)性能的影響引起足夠重視，防患于未然。

1 霉菌與霉菌毒素

霉菌是一種多細胞生物，在微生物學上屬于真菌，通過孢子繁衍后代。按其生活習性分為田間霉菌和倉儲霉菌。田間霉菌在作物未被收獲之前就已感染，適宜生長溫度為5～25 ℃，主要為青霉菌屬、麥角菌屬、鐮孢菌屬；倉儲霉菌是指原料在儲存過程中，溫度（25～30 ℃）、濕度（80%～90%）適宜環(huán)境下產(chǎn)生的霉菌，主要是曲霉菌屬。

霉菌毒素是由霉菌受到外界刺激后產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物，廣泛存在與土壤、谷物、飼草及青貯飼料中。目前分離鑒別出來的霉菌毒素有300 多種，主要由4 種霉菌屬產(chǎn)生： 曲霉菌屬（黃曲霉毒素、赭曲霉毒素）、青霉菌屬（橘毒素）、麥角菌屬（麥角毒素）、鐮孢菌屬（玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、T-2毒素）。不同霉菌毒素對動物的危害不同，絕大多數(shù)霉菌毒素會對動物免疫系統(tǒng)產(chǎn)生損害。有些霉菌毒素會對動物機體某一特定器官或系統(tǒng)產(chǎn)生特異性影響，特別是黃曲霉毒素以及玉米赤霉烯酮。

2 黃曲霉毒素及其危害

2.1 黃曲霉毒素的危害

黃曲霉毒素是一種劇毒物質(zhì)，毒性比氰化鉀大10 倍，比砒霜大68 倍（劉付香等，2010），僅次于肉毒菌素，是公認致癌性最強的物質(zhì)之一，主要引起肝癌，是目前已知霉菌毒素中毒性最強的一種。世界上至少有99 個國家制定了對霉菌毒素控制的具體法規(guī)（Van Egmond等，2003）。黃曲霉毒素急性中毒以肝臟病變、充血和出血為特征（Pier，1992），攝入黃曲霉毒素將導致肝臟、腎臟和心臟的脂肪酸沉積，還可能與腦病和水腫病發(fā)病有關系（Pfohl，2000）。Jones 和Ewart（1979） 對140 頭采食含黃曲霉毒素日糧的母牛進行了觀察。發(fā)現(xiàn)日糧中黃曲霉毒素B1的濃度為20 μg/kg 左右時，奶牛的采食量下降，產(chǎn)奶量也下降；該飼料停止使用3～4 天后，采食量有所增加；在接下來的5～8 天，產(chǎn)奶量有所回升。Guthrie（1979）發(fā)現(xiàn)，泌乳奶牛采食含有120 μg/kg 黃曲霉毒素的日糧，產(chǎn)奶量降低，繁殖性能下降。Patterson和Anderson（1982）也證實100 μg/kg 的黃曲霉毒素可以降低產(chǎn)奶量，Bodine和Mertens（1983）認為黃曲霉毒素會抑制奶牛免疫反應，降低繁殖性能。黃曲霉毒素會降低奶牛對疾病的耐受力，同時影響疫苗注射的效果（Diekman and Green，1992）。黃曲霉毒素還能影響微生物活性，降低纖維素的分解，減少揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的產(chǎn)生（Dvorak 等，1977；Cook 等，1986）。Applebaum 等（1982）認為自然污染的飼料比純化的黃曲霉毒素毒性更強。說明飼料中還存在未被檢出的其它毒素，今后需關注黃曲霉菌毒素與另外一種或多種毒素之間的加性效應或協(xié)同效應（郭福存，2007）。

2.2 貯存過程中黃曲霉毒素的控制

干燥的飼料原料在貯存過程中，可通過調(diào)控環(huán)境和飼料原料本身性狀控制霉菌毒素的形成。黃曲霉毒素最適宜生長環(huán)境為25～32 ℃， 濕度為80%～90%（ 宋克軍，2002；Diener等，1987）。如果可以控制貯存環(huán)境相對濕度低于60%，溫度低于20℃，可以很大程度上抑制霉菌的生長。對于已經(jīng)粉碎或破碎的原料（蒸汽壓片玉米、豆粕等），由于顆粒小，與空氣接觸面積大，容易吸收周圍的水分，就很可能為黃曲霉的生長繁殖創(chuàng)造有利條件。另外，還應特別注意料倉和料槽中霉積料的處理，應定期清理料槽，丟棄發(fā)生霉變的霉積料。玉米、麥類、稻谷等谷實飼料原料的水分含量為17% ～18%時是黃曲霉生長繁殖的最適條件（宋克軍， 2002）。為避免霉菌產(chǎn)生，應控制水分含量在12%以下，并且盡量保證谷粒飽滿無雜質(zhì)、無破損，控制鼠害和蟲害。在收購原料時，應盡量避免購買應激原料，如當?shù)貧夂虼蠛怠⒏邷?、霜凍等氣候突變產(chǎn)地的原料。除了對料倉和原料品質(zhì)進行控制，還應配合采用技術手段，如使用防霉劑（萬香保）抑制霉菌的生長，以進一步確保飼料和飼料原料在貯存過程中的穩(wěn)定性。

2.3 易污染黃曲霉毒素的飼料原料

2.3.1 DDGS

DDGS 的營養(yǎng)成分是玉米的3 倍，同樣其黃曲霉毒素含量也是玉米的3 倍，在使用時應注意添加量和檢測其黃曲霉毒素含量。

2.3.2 全棉籽、棉粕

張志強（2009）認為棉粕中黃曲霉毒素B1含量最高，可能與棉酚有關。Garbe（1993）和Sinnhube（1968）認為棉酚會促進黃曲霉毒素的產(chǎn)生。筆者在廣州考察時也發(fā)現(xiàn)一些牛場使用全棉籽時，牛奶中黃曲霉毒素含量會超標，停用后則恢復正常。

2.3.3 花生餅粕

黃曲霉毒素最早發(fā)現(xiàn)于花生餅粕中，花生餅粕是極易被黃曲霉毒素污染的原料，盡管我國使用花生粕并不是很普遍，但在使用時一定要檢測黃曲霉毒素的含量，控制用量。

3 玉米赤霉烯酮及其危害

玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEN），又稱F2毒素，是一種具強烈致畸作用的生殖系統(tǒng)毒素，奶牛采食被玉米赤霉烯酮污染的飼料后，可造成免疫系統(tǒng)、繁殖系統(tǒng)的很大損害，并且，玉米赤霉烯酮進入瘤胃后，90%會轉(zhuǎn)化為玉米赤霉烯醇，毒性增強（Schatzmay，2005）。Reed等（2009）檢測了澳大利亞的冬季牧場的24 個青貯飼樣品，其中15 個檢出含有玉米赤霉烯酮。在我國玉米赤霉烯酮的污染也是十分嚴重。敖志剛（2009）研究了1992～2007年中國和亞太地區(qū)的飼料原料和配合飼料中6 種主要霉菌毒素的檢出水平和分布特點，研究發(fā)現(xiàn)，玉米、配合飼料中玉米赤霉烯酮的檢出率均達到100%，蛋白質(zhì)飼料中玉米赤霉烯酮的檢出率為92%。計成（2007）檢測的小麥和大麥中的玉米赤霉烯酮含量，達到了5 μg/kg。楊曉飛等人在2007年對四川地區(qū)的5 類10 個品種133 個飼料原料樣品中玉米赤霉烯酮等6 種常見霉菌毒素進行了監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)玉米赤霉烯酮在玉米蛋白粉、小麥和其它谷物副產(chǎn)品中的污染較為嚴重。

表1 無機和有機霉菌毒素吸附劑的差異

青年母牛以及發(fā)情前的奶牛對玉米赤霉烯酮很敏感。奶牛采食被玉米赤霉烯酮污染的飼料后，明顯表現(xiàn)為：陰部發(fā)炎紅腫，子宮增厚變大，青年母牛乳房提前發(fā)育，發(fā)情延遲等。Gary（2007）研究發(fā)現(xiàn)，每天飼喂奶牛250 mg玉米赤霉烯酮（純度99%），受孕率相對于對照組下降25%。Sparsen 和Towers（1995）研究發(fā)現(xiàn)，使用玉米赤霉烯酮污染飼料的低繁殖力的牧場中，經(jīng)多次配種，流產(chǎn)的比率仍為10%～30%之間。奶牛同時伴隨乳房腫大，陰戶紅腫等癥狀。劉亞男（2007）認為，干奶牛采食含40 μg/kg的玉米赤霉烯酮后，黃體變小，青年母牛飼喂同樣劑量的玉米赤霉烯酮后妊娠率下降25%。大量研究表明，玉米赤霉烯酮對反芻動物有雌激素效應而導致繁殖障礙以及流產(chǎn)發(fā)生（Kellela 和Ettala，1984；Hamis，1986）。

4 霉菌毒素的吸附

目前行業(yè)內(nèi)針對霉菌毒素的處理主要以物理性吸附為主，黃曲霉毒素一旦進入體內(nèi)，很難通過機體代謝祛除其毒性。而玉米赤霉烯酮經(jīng)過瘤胃微生物的氫化，轉(zhuǎn)化為玉米赤霉烯醇，毒性更大。使用霉菌毒素吸附劑是目前去除飼料中霉菌毒素的最有效、最常用的手段之一，其在日糧中的有效添加水平完全取決于吸附劑的吸附能力和飼料的霉變程度。市場上的吸附劑主要為兩類：一是以粘土為主要原料的無機的結(jié)合劑；一類是以酵母細胞壁為原料的有機的吸附劑。表1列出了兩者之間的差異。

整體來說，無機吸附劑只能吸附極性毒素（黃曲霉毒素），且使用量較大（每噸全混合日糧 5～10 kg ），會大大限制飼料配方調(diào)整空間，且增加飼料成本。由于無機吸附劑對營養(yǎng)物質(zhì)（礦物質(zhì)、維生素）的吸附，一方面會造成營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏，強迫用戶另外添加礦物質(zhì)和維生素，增加日糧成本；另一方面由于吸附位點被營養(yǎng)物質(zhì)占據(jù)，其對黃曲霉毒素的吸附能力也會受到影響。有機吸附劑（霉可吸）則可以避免以上問題，并且可以有效吸附玉米赤霉烯酮。

事實上，判斷吸附劑效果好壞最終應以體內(nèi)對霉菌毒素的吸附率為準，動物體內(nèi)的特殊環(huán)境會使得吸附劑的效果與體外法測得結(jié)果有很大差異。Diaz 等（2002）研究利用體內(nèi)法比較活性炭、膨潤土和霉可吸對黃曲霉毒素的吸附效果，結(jié)果表明：活性炭添加量為1.25%時，體外吸附率達到99.5%，但是體內(nèi)吸附率僅為5.4%；鈣化膨潤土添加量為1.25% 時，體外吸附率為98.5%，體內(nèi)吸附率僅為31%；霉可吸添加量為0.05% 時，體外吸附率達到96.6%，體內(nèi)吸附率為59%。活性炭在體內(nèi)對霉菌毒素的吸附力幾乎完全喪失，而無機吸附劑（膨潤土）添加量為霉可吸的25 倍，在體內(nèi)吸附率僅為霉可吸的50%。

5 小結(jié)

黃曲霉毒素可以通過牛奶進入人體對人類的健康造成巨大威脅，玉米赤霉烯酮在瘤胃中會被代謝為毒性更高的玉米赤霉烯醇影響奶牛繁殖力，降低奶牛場的效益，并且最近一些學者提出女嬰性早熟與飼料霉菌毒素污染的關系，因此這2 種霉菌毒素是奶牛場需要特別關注的。其它的霉菌毒素也會對奶牛造成影響，如嘔吐毒素影響采食量，煙曲霉毒素造成肺部損傷等，但這些毒素可以在瘤胃中代謝掉大部分，影響較小。總之，在應對霉菌毒素污染時，我們應標本兼治，嚴控飼料質(zhì)量，選擇廣譜性脫霉劑以保證牛奶和奶牛的安全。