霉菌毒素脫毒劑：市場和服務(wù)

2014-1-8 15:38| 發(fā)布者: 007畜牧| 查看: 2195| 評論: 3

　　使用霉菌毒素脫毒劑，實行最好的農(nóng)場管理是降低霉菌毒素以及對食品鏈影響的唯一可能性方法。這也會削弱與動物性能和人類健康的相關(guān)問題。實驗結(jié)果證明選擇有效的脫毒劑是控制霉菌毒素的有效方法。

　　作者： Maria Angeles Rodriguez和Julia Laurain, Olmix和Ray Rochester 和Clare Walsh, Vetsonic企業(yè)

　　霉菌毒素是霉變過程中的次生代謝產(chǎn)物。它們是潛在毒素，被動物消化后會影響動物性能。霉菌毒素的毒性可隨化學(xué)結(jié)構(gòu)，濃度，接觸程度，動物品種，動物健康程度和多種毒素聯(lián)合效應(yīng)而變化。

　　國際交易，氣候變化，更好的控制措施以及相關(guān)知識能夠幫助更好地了解它們對動物健康和性能造成的影響。在上次報道中 (2012EMAN春天會議), 研究人員分析了2011年的原料，動物飼料和其他飼料成分，發(fā)現(xiàn)在4327份樣本中均由霉菌毒素存在。40%的樣本檢出玉米赤霉烯酮，50%的樣本被脫氧雪腐鐮刀菌烯醇污染，51%的樣本檢出伏馬菌素。

　　我們往往認(rèn)為這種情況只是影響熱帶和亞熱帶地區(qū)，但事實是，這種污染會影響世界上每一個地區(qū)，甚至包括歐洲。如果我們考察歐洲，共1519份來自歐洲的樣本表明，鐮刀菌毒素引起很大的關(guān)注。在中歐，所有樣本的41％，64％和51％分別呈ZON，DON和FUM陽性。南歐黃曲霉，F(xiàn)UM和OTA表現(xiàn)出較高的陽性比例，分別是與33％，56％和41??％（中歐：黃曲霉，F(xiàn)UM和OTA比例分別為19％，51％和20％）。所有的真菌毒素都可在歐洲樣品中檢測出，其中65％樣品中存在一種以上的霉菌毒素。

　　超過想象的危害

　　在一種原料中含有多種污染的概率是很高的，如圖1所示。其實，適合一種霉菌發(fā)育的環(huán)境也同樣適合其他霉菌，自然也會產(chǎn)生多種不同類型的霉菌毒素。研究表明，霉菌毒素污染低也可以產(chǎn)生毒性作用，這種效應(yīng)可超過教科書上所描寫的：這就是協(xié)同效應(yīng)。最近的一項由Isabelle Oswald（2011）進(jìn)行的研究表明在腸道DON和伏馬毒素之間存在協(xié)同效應(yīng)。她推斷，當(dāng)DON破壞了上皮細(xì)胞時，伏馬菌素阻礙了上皮細(xì)胞的更新。

　　烏得勒支大學(xué)的Johanna Fink-Gremmels博士表示，霉菌毒素脫毒劑在奶牛瘤胃內(nèi)的作用低于所想象的效果。更有甚者，這些霉菌毒素對瘤胃微生物會產(chǎn)生有害影響，引起瘤胃菌群失衡，導(dǎo)致慢性疾病，消化問題和酸中毒。

　　在德國的一項研究中，Keese等人探討了鐮刀菌素污染或未污染，飼料中的污染比例對瘤胃模式的影響。在泌乳早期，給13頭德國荷斯坦奶牛飼喂全混合日糧，其中有50％的精料，平均DON濃度為5.3毫克/千克（干物質(zhì)）（毒素組），結(jié)果表明瘤胃發(fā)酵模式被改變了：pH指降低后揮發(fā)性脂肪酸平衡也改變了，這是導(dǎo)致亞急性酸中毒的關(guān)鍵。這可能表明由于鐮刀菌素對瘤胃微生物消化污染日糧的物理/化學(xué)特性產(chǎn)生了直接和/或間接影響，從而啟動了微生物群落的“開關(guān)”。

　　脫毒成分的影響

　　要證明潛在霉菌毒素脫毒劑在污染飼料中的有效性，通常體外條件下進(jìn)行。經(jīng)典的體外系統(tǒng)是簡單的，但是與天然的體內(nèi)條件相差很大。在胃腸道中與消化和飼料通過相關(guān)的重要因素是胃腸道成分的組成和pH值，胃腸道運輸條件，生物化學(xué)成分（酶）和腸道微生物群落的活性。這些因素通過胃腸道的過程是動態(tài)形式的。因此，這些過程不能通過體外靜態(tài)模型來模擬。為了測定

　　這些因素通過胃腸道的活動是動態(tài)的過程。因此，這些方法不能模擬在靜態(tài)的體外模型。為了在可重復(fù)和可靠的條件下測定體外多價螯合劑/螯合材料中表現(xiàn)出的效應(yīng)，可以使用TNO的TIM-1體外腸道模型。

　　TNO的體外胃腸模型模擬了胃和小腸（TIM-1）以及大腸（TIM-2）的連續(xù)動態(tài)過程。這些模型都是獨一無二的工具，可用來研究化合物是如何通過胃腸道的。主要的霉菌毒素吸收部位是小腸的近端部分，在TIM-1系統(tǒng)中檢測這些產(chǎn)品是最有效的，這是一種TNO動態(tài)的胃和小腸多區(qū)域分割系統(tǒng)。這種計算機(jī)控制的模型可模擬胃和小腸三端的連續(xù)動態(tài)環(huán)境。

　　活性炭

　　2004年，D?ll（表1）展示了與其它鐮刀霉菌毒素相比，玉米赤霉烯酮不是很難被吸附。因此，霉菌毒素脫毒劑面臨的挑戰(zhàn)是要減少單端孢霉烯和伏馬菌素等霉菌毒素的吸收。Giussepina Avantaggiatto博士來自意大利食品生產(chǎn)科學(xué)研究所(Institute of Sciences of Food Production，ISPA)，利用這一系統(tǒng)評估了多項霉菌毒素商用脫毒劑和有可能可作螯合劑的材料的吸附效果。

表1 在體外脫毒實驗中，各種脫毒劑降低上清緩沖液中ZON和DON的比例(4個重復(fù))(%相對于空白組)

產(chǎn)品	ZON		DON
產(chǎn)品	平均值	SD	平均值	SD
活性炭	100	0	67	6
消膽胺	94	1	10	15
改性鋁硅酸鹽	81	6	17	16
改性鋁硅酸鹽	55	1	1	2
酵母細(xì)胞壁的酯化β葡聚糖	24	1	24	18
酵母提取物和活性沸石	20	4	0	5
粘土，脫毒酶和藻類提取物的混合物	17	2	1	4
膨潤土	13	12	1	1
添加粘土礦物的硅膠酸	5	1	21	31
吸附礦物的酶混合物	5	2	2	3
同一列不同上標(biāo)字母代表差異顯著（P<0.05）來自：Döll（2004）

　　吸附等溫線計算出只有活性炭被證明每克可有效吸附35.1微摩爾DON和8.8微摩爾雪腐鐮刀菌烯醇(Nivalenol，NIV)。然后研究使用動態(tài)實驗室模型（TIM）來評價DON和NIV在小腸中的吸收以及活性炭降低吸收的效力。 DON和NIV的體外腸吸收比例分別為51 ％和21 ％。這兩種霉菌毒素的腸道吸收大部分發(fā)生在空腸部位。添加活性炭可顯著減少腸對毒素的吸收。以2％的水平添加，相對于采食量，DON的吸收率從51 ％降至28 ％，NIV則從21 ％降至12 ％。從以前的研究信息中，可以得出結(jié)論，活性炭似乎是最有效的霉菌毒素吸附劑之一。其他的商業(yè)產(chǎn)品在結(jié)合鐮刀菌毒素時表現(xiàn)出不佳的能力。在實踐中，動物生產(chǎn)中使活性炭有一定的局限性。應(yīng)盡量避免使用高濃度的活性炭（> 0.5 ％，W / W ），以減少養(yǎng)分吸附，以及損害飼料的熱量/營養(yǎng)價值的風(fēng)險。

新的技術(shù)

目前可用的新技術(shù)是允許修改一些材料，然后可以在動物營養(yǎng)中使用，吸附霉菌毒素。特定的技術(shù)可以在納米尺度修改粘土結(jié)構(gòu)，增加層間空間，從而改變吸附能力。這種修改可以使用天然物質(zhì)如藻多糖進(jìn)行。纖維綠，是一種存在于綠藻中的聚陰離子多糖，是硫酸化的葡甘露聚糖。它們是很好的螯合劑，與存在于蒙脫石層間空間中的鈣離子反應(yīng)時，它們變得非常堅硬，并形成類似于活性炭結(jié)構(gòu)的基質(zhì)。這種新材料對霉菌毒素的吸附是一種涉及CEC蒙脫石，纖維綠多陰離子結(jié)構(gòu)和層間空間中“微管”結(jié)構(gòu)的復(fù)雜機(jī)制。使用TIM -1系統(tǒng)測試這種新材料時，甚至可以比活性炭表現(xiàn)更好的結(jié)果。另外，使用本產(chǎn)品不抑制蛋白質(zhì)和碳水化合物的消化率，損害維生素B1和B2的生物有效性。