飼料在生產(chǎn)及應用過程中,因原料采購、貯存、運輸、飼料加工、成品暫存等不當可造成霉變,給動物生產(chǎn)帶來很大危害。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估算,全世界每年大約有5-7%的糧食、飼料等農(nóng)作物產(chǎn)品受霉菌污染,霉變所造成的糧食和飼料經(jīng)濟損失可達數(shù)千億美元。我國一些地區(qū),尤其是南方地區(qū),飼料霉變問題也相當?shù)膰乐兀?996年我國飼料霉變現(xiàn)狀調(diào)查結(jié)果表明,配合飼料及飼料原料污染率分別為100%和99%,其中嚴重污染而被禁用的占20%,而南方的飼料霉變率比北方地區(qū)高出幾倍甚至幾十倍。
1.霉變后霉菌及其毒素對豬的危害
霉菌污染是飼料中最突出的微生物污染,據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn),飼料霉菌的感染率幾乎為100%,帶菌量超過國家標準的約有50%,污染飼料的霉菌主要有曲霉菌屬、青霉菌屬、鐮刀霉菌屬,毛霉菌屬,其次還有枝孢霉菌屬、交鏈霉菌屬、共頭霉屬、梨頭霉屬、擬青霉屬、木霉屬、根霉屬等,這些霉菌中大部分在適宜的溫度、濕度、PH條件下都會產(chǎn)生對人和家畜有危害的霉菌毒素。對亞太地區(qū)霉菌毒素污染研究表明,最為嚴重的毒素種類:黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、橘霉素、T-2毒素、嘔吐毒素、串珠鏈孢菌素和玉米赤霉烯酮(Deviries J W et al.,2002)。對我國各地玉米、蛋白飼料、全價飼料中霉菌毒素抽樣檢測,并考慮美國FAO(1988),歐盟、世界衛(wèi)生組織建議(1991)及國家有關(guān)部門建議得出我國飼料霉菌毒素污染最為嚴重的是嘔吐毒素、煙曲霉毒素和玉米赤霉烯酮。不同飼料原料中霉菌毒素污染的情況不同,玉米(能量飼料)中以嘔吐素、煙曲霉毒素、和玉米赤霉烯酮較重,而蛋白類飼料中則以嘔吐素、煙曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、黃曲霉毒素和T-2毒素的污染較重。
飼料中的霉菌毒素中以黃曲酶毒素(AF)和玉米赤霉烯酮(ZEN)對豬的影響最大。豬對霉菌毒素敏感,特別是哺乳或哺乳仔豬。一般來講,當水平相對較低時,霉菌毒素降低飼料采食量、生產(chǎn)性能和免疫功能。20-200ppb的AFB1可引起飼料采食量和生產(chǎn)性能下降,但可通過提高特殊日糧養(yǎng)分如賴氨酸或蛋氨酸水平來抵消;嚴重AF中毒(1000-5000ppb) ,可發(fā)生急性影響,包括對呼吸的影響。據(jù)報道,飼料中AF含量為2.0mg/kg 時, 可使豬體重由對照組的33.7kg減少到29.7kg。AF通過胎盤屏障轉(zhuǎn)移到胎兒,引起胎兒畸形,導致產(chǎn)仔數(shù)減少、產(chǎn)弱仔、死胎和木乃伊。急性中毒的個別母畜會發(fā)生流產(chǎn)。公豬AF中毒則表現(xiàn)性欲下降。豬對玉米赤霉烯酮最為敏感。Kordic等(1992)研究表明,在日糧中添加22.09mg/kg的玉米赤霉烯酮,顯著地降低了青年母豬的繁殖性能。ZEN 對豬繁殖性能的影響主要表現(xiàn)為生殖器官出現(xiàn)異常變化,如陰唇紅腫、乳頭腫大、包皮腫大、以及常出現(xiàn)發(fā)情癥狀、不孕、假孕、流產(chǎn)、死胎、公豬性欲降低等癥狀(肖治軍,2003;張丁華等,2004)。Minervinia等(2001)從32日齡開始對公仔豬飼喂9μg/g 劑量的ZEN ,在其一歲時,發(fā)現(xiàn)公豬的精液濃度明顯的降低,而且睪丸發(fā)生萎縮。對于母仔豬則導致卵母細胞不能正常成熟,并且發(fā)現(xiàn)染色體出現(xiàn)異?,F(xiàn)象。其他毒素方面如赭曲霉毒素,給豬飼喂含赭曲霉毒素1mg/kg的飼料1個月可引起腹瀉、厭食和脫水,出現(xiàn)生長遲緩,飼料利用率低,剖檢多見腎蒼白、堅硬,即橡皮腎。飼喂含麥角毒素的飼料,可在數(shù)天或數(shù)周內(nèi)豬只表現(xiàn)精神沉郁,采食減少,全身狀況不佳,通常出現(xiàn)后腿跛行,嚴重者尾巴、耳朵和蹄壞死。
2.霉變對飼料適口性的影響
微生物在飼料上生長繁殖,使飼料發(fā)生一系列的生化變化,造成飼料品質(zhì)變劣的現(xiàn)象稱為霉變。飼料霉變后會失去原有的味道,氣味不正,脂肪酸度升高,營養(yǎng)成分破壞,適口性下降。因為微生物本身散發(fā)出來的氣味,如許多青霉有強烈的霉味,可被飼料吸附,這種霉味很難消除。飼料原料發(fā)霉往往伴隨害蟲的繁殖,害蟲活動的代謝物、分泌物進一步使得飼料原料品質(zhì)惡化,產(chǎn)生變色、變味、變臭、潮濕、結(jié)塊、霉爛、帶毒等一系列的劣變。而且組成飼料的各種有機成分在微生物的分解作用下,生成許多有特殊刺激嗅覺和味覺的物質(zhì),如高水分的飼料在通風不良條件下進行儲藏時,由于飼料中的碳水化合物被微生物發(fā)酵利用,便產(chǎn)生一些酸和醇,使飼料帶酸味和酒味。嚴重霉變的飼料,其中的蛋白質(zhì)被微生物分解產(chǎn)生氨、氨化物、硫化物、硫化氫;有機碳化合物被分解產(chǎn)生各種有機酸、醛類、酮類等,這些物質(zhì)都具有強烈的刺激性,產(chǎn)生異味與異臭,從而嚴重影響適口性。另外,飼料霉變后的霉菌毒素也是導致飼料適口性下降的主要原因之一。
3.霉變對飼料營養(yǎng)價值的影響
霉菌中的孢霉菌自身不僅不制造營養(yǎng),而且常通過分泌多種酶分解飼料養(yǎng)分供其生長繁殖。因此,被霉菌污染的飼料,營養(yǎng)成分含量和營養(yǎng)價值大大降低。另外霉菌消耗營養(yǎng)物質(zhì)的同時產(chǎn)生大量的熱量,這樣使飼料中蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和維生素發(fā)生變化。N.Paster and N.Lisker(1982)報道在高濕度條件下儲藏脂肪的含量顯著降低,而脂肪酸的比率、維生素E、胡蘿卜素、黃色色素和蛋白質(zhì)的含量變化都不顯著。Beasley et al.(1980)發(fā)現(xiàn)仔雞飼喂接種過青霉屬霉菌的飼糧后腹瀉率較對照組增加,生長速率較對照組降低。齊德生等(1999)報道霉變豆粕氣味不良,蛋白質(zhì)溶解度下降,霉菌總數(shù)可大幅度升高,但粗蛋白含量、粗纖維含量、砂分、過氧化物值、有效酸度及揮發(fā)性鹽基氮含量無明顯改變,黃曲霉毒素B1 含量升高不顯著。陳喜斌等(2003)研究表明隨著豆粕中霉菌的生長,豆粕的蛋白質(zhì)溶解度在逐漸減少,霉菌增長與蛋白質(zhì)溶解度降低有較強的負相關(guān)關(guān)系,隨著霉菌的生長,豆粕的粗脂肪含量在逐漸減少,霉菌增長與粗脂肪含量降低有較強的負相關(guān)關(guān)系,霉菌生長對豆粕的粗蛋白含量和脲酶活性指數(shù)△PH沒有顯著影響。陳喜斌等(2004)對霉變飼料營養(yǎng)價值影響又進行研究表明霉變豆粕粗蛋白含量雖然沒有明顯改變,但蛋白質(zhì)溶解度呈線性下降,總氨基酸含量顯著下降,其中必需氨基酸受到的影響明顯大于非必需氨基酸。在所測的17 種氨基酸中,蛋氨酸、賴氨酸、丙氨酸、異亮氨酸受到的影響最大,含量下降最多,總能僅在霉菌數(shù)超過80千個/g才顯著下降。霉變也明顯改變營養(yǎng)成分的利用率。本研究表明,雞對豆粕干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)利用率都隨著豆粕中霉菌數(shù)的增加而下降,尤其是霉菌數(shù)達到140千個/g,下降極為顯著(P<0.05),總氨基酸平均利用率,必需氨基酸平均利用率在豆粕中霉菌含量超過80千個/g時,下降極為顯著(P<0.01),其中,丙氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、胱氨酸下降最多。丁斌鷹(2001)的研究結(jié)果還表明:隨著霉變程度的增加,豆粕的氫氧化鉀溶解度顯著減少(P<0.05),粗蛋白變化不明顯(P>0.1)。霉菌數(shù)與豆粕氫氧化鉀溶解度變化有較強的相關(guān)關(guān)系(P<0.01)。
飼料中的大部分霉菌都具有很強的淀粉分解能力,如曲霉屬、青霉屬、根霉屬和毛霉屬的多種霉菌具有淀粉酶,可以將淀粉分解,一些細菌,主要是芽孢桿菌屬和梭狀芽孢桿菌屬,如枯草芽孢桿菌和淀粉梭狀芽孢桿菌等,也能使淀粉分解,這些微生物最終將淀粉分解為酒精和醋酸,既使飼料發(fā)生酸味,又降低了飼料的營養(yǎng)價值。另外,飼料在存儲期間微量元素不會發(fā)生較大的變化,而維生素則會發(fā)生一定量的流失,流失的程度主要取決于飼料中飽和脂肪酸的含量。
飼料霉變后營養(yǎng)價值的下降由豬只采食后必然導致生產(chǎn)性能的下降。
4.飼料霉變的防制
4.1.控制飼料的水分含量和水分活度
水分是微生物生長繁殖所需的最為重要的生長素之一,當飼料水分含量超過15%時極易導致霉菌大量生長繁殖。而且隨水分含量增加飼料霉變速度也相應加快,因此,貯存時應嚴格控制飼料含水量在安全范圍內(nèi)。水分活度是水分在食物中的單獨的最重要的特性(Anthony J. Fontana,1998),是決定食物的質(zhì)量和安全性的最重要的因素之一(A.J.Fontana,2000)。霉菌生長要求的水分活度較其他微生物如細菌和酵母都低。一般地,水分活度值在0.60以下,所有霉菌都不能生長,少數(shù)霉菌可以在水分活度值為0.65時生長,這類霉菌稱作干性霉菌如灰綠曲霉、薛氏曲霉、赤曲霉、阿姆斯特單曲霉等。這些干性霉菌的孢子在水分活度值0.73—0.75時經(jīng)過1—4周的時間,有部分可以發(fā)芽,當水分活度值為0.70時,與飼料有關(guān)的霉菌孢子發(fā)芽的極少見。在相對濕度高(水分活度值大于0.85)的環(huán)境中霉菌的生長能夠引起飼料的嚴重霉爛,但是霉菌生長的最適水分活度值在0.93—0.97之間。因此,飼料在存儲過程中一定要控制好飼料的水分含量和水分活度。
4.2.飼料中添加防霉劑
飼料防霉劑是指能降低飼料中霉菌的數(shù)量,抑制霉菌毒素的產(chǎn)生,預防飼料貯存期間營養(yǎng)成分的損失,防止飼料發(fā)霉變質(zhì)并延長貯存時間的飼料添加劑。防霉劑按其作用方式可分為:擴散型、接觸型、擴散接觸型。擴散型主要指單一有機酸或復合有機酸類。接觸型指有機酸鹽類;擴散接觸型主要為單一有機酸或多種有機酸結(jié)合特殊載體制成的復合有機酸。按其理化特性可分為有機酸類、有機酸鹽類、復合有機酸及鹽類、有機酸酯類等。現(xiàn)在飼料中常用的飼料防霉劑主要有有機酸及其鹽類類防霉劑如丙酸、丙酸鹽(丙酸鈉、丙酸鈣、丙酸銨)、山梨酸 、苯甲酸、脫氫乙酸、苯甲酸鈉、山梨酸鉀、雙乙酸鈉等,有機酸酯類主要有富馬酸酯類(富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二丁酯),對羥基苯甲酸酯類(乙酯、丙酯、丁酯等)。其中以富馬酸二甲酯和對羥基苯甲酸丁酯最為常用。還有其他的復合性防霉劑、中草藥防霉劑等也較為常用。但是這些防霉劑都是化學合成物質(zhì),有很多的副作用如致畸、致癌和殘留毒性等限制其使用。高效、綠色、環(huán)保型的防腐劑的研究與開發(fā)也迫在眉睫。
5.結(jié)語
綜上,飼料霉變對飼料養(yǎng)殖業(yè)尤其是養(yǎng)豬業(yè)帶來了極大的危害,調(diào)查顯示,每年由于霉菌毒素造成的損失高達6億美元,同時,大部分的霉菌毒素具有蓄積性,使畜禽產(chǎn)品有微量的殘留,這樣這些霉菌毒素通過食物鏈就可以進入人體,從而對人類健康造成危害,而飼料防霉又是一個復雜的系統(tǒng)問題,不能僅僅依賴于添加防霉劑這一手段。我們期待飼料工業(yè)研究工作者和專家們深入進行探討和研究, 制定科學可行的飼料防霉的辦法, 促進飼料行業(yè)的健康快速發(fā)展,減少養(yǎng)豬業(yè)的生產(chǎn)成本。 |