黄曲霉毒素：隐匿的猪群健康杀手

黄曲霉毒素：隐匿的猪群健康杀手

互联网 2025-04-18

2033

　　霉菌毒素是由某些真菌物种产生的毒素。它们分为五个主要的类别，具有特定的化学结构，在食物和饲料中经常出现，即三唑烯类、赤霉酮、赭曲毒素、藻酚毒素和黄曲霉毒素。同时，产生霉菌毒素的真菌分为两组：那些在谷物收获前侵袭的真菌，通常被称为田间真菌，以及那些只在收获后生长的真菌，称为储藏真菌。在田间真菌中，可以区分出几种产生霉菌毒素的真菌物种。最重要的包括：1）麦秆镰刀菌（脱氧雪腐镰刀菌、雪腐镰刀菌），通常生长在田间植物上；2）玉米穗镰刀菌（藻酚毒素），有时也是黄曲霉（黄曲霉毒素），在老化或受压力植物的情况下出现；3）疣毛青霉（赭曲毒素）和黄曲霉（黄曲霉毒素），在收获前定居植物，随后使庄稼容易受到霉菌毒素的污染。霉菌毒素广泛分布在动物饲料、谷物、蔬菜和动物产品中。养殖动物的饲料被认为是霉菌毒素含量最高的。黄曲霉毒素是由多种具有较高毒性和致癌潜力的黄曲霉物种产生的次生代谢产物。受到黄曲霉毒素中毒影响最大的农场动物包括猪、家禽和牛。最强毒的物质是黄曲霉毒素。本综述的主要目的是概述黄曲霉毒素的代谢过程，以及其对猪健康产生的影响，以及有助于解毒或改善猪饲料中黄曲霉毒素诱导效应的替代方法。

　　1黄曲霉毒素

　　黄曲霉毒素是一种天然化合物，分子量较低，最高可达500 Da；它们被认为是最有毒的，导致了农业生产的显著下降。它们在食品、油料、谷物和乳制品中是最丰富的毒素类群。所有类型的黄曲霉毒素都来自属于曲霉属的真菌物种，并被认为是对动物和人类都极具害处的真菌毒素之一。黄曲霉毒素是无色至淡黄色的结晶物质，可在适度极性溶剂（如氯仿、甲醇、二甲基亚砜）中自由溶解，水溶解度为10～20µg/mL。在紫外光下，在氧气存在的条件下，以及pH＜3或pH＞10和氧化剂等极端条件下，黄曲霉毒素是不稳定的。高温下的氨化反应会导致内酯环的开启，从而生成黄曲霉毒素分子的脱羧反应，这是不可逆的反应。目前已知有20多种黄曲霉毒素，其中最知名的是B1、B2、G1、G2、M1、M2、黄曲霉毒醇和黄曲霉毒素Q1。其中一些形式是动物代谢的衍生物或代谢产物。黄曲霉毒素M1和黄曲霉毒素M2是黄曲霉毒素B1和黄曲霉毒素B2在摄入含黄曲霉毒素的饲料的哺乳动物的乳汁中的代谢产物。

　　2黄曲霉毒素对猪的影响

　　单胃动物相对于反刍动物更容易受到黄曲霉毒素的影响，因为反刍动物胃部的细菌可以代谢霉菌毒素。猪的热量需求主要通过碳水化合物和脂肪供应。谷物是碳水化合物的来源，在猪饲料中占高达85%的成分。玉米、小麦、大麦和燕麦在猪的营养中常常被使用，并且是饲料中霉菌毒素的常见来源。近年来，非洲猪瘟和霉菌毒素污染等病毒感染严重影响了国内生产和工业猪业。对猪养殖者产生最大经济影响的霉菌毒素是黄曲霉毒素、赤霉醇、脱氧雪腐镰刀菌素、三联毒素、T-2毒素和赭曲霉毒素。生长中的猪对霉菌毒素非常敏感。控制霉菌毒素所遇到的主要困难之一是在一批饲料或猪饲料中同时存在多种类型的霉菌毒素。因此，即使这些霉菌毒素的浓度低于欧盟的最低推荐值，喂食受污染的饲料可能会导致动物产生累积毒性效应，引发许多负面效应。猪中霉菌毒素中毒的最常见症状包括拒食、生长速度减慢、生殖障碍和免疫状态下降。在繁殖和生产猪的过程中，大约60%～70%的成本归因于饲料。在猪身上，大约20%的放射性黄曲霉毒素剂量在9 d内通过尿液排出。在被喂养了每kg体重26.48µg的黄曲霉毒素的猪的尿液中，黄曲霉毒素的代谢产物的浓度在80～420 pg/mL范围内。

　　将猪暴露于黄曲霉毒素可能导致各种慢性或急性综合征具体取决于黄曲霉毒素的类型和摄入水平；黄曲霉毒素可能增加感染性疾病的易感性和死亡率，导致体重下降和性能不佳，降低生殖能力，改变临床生化指标，以及抑制免疫功能。猪饲料中黄曲霉毒素的最大耐受水平取决于年龄。根据FDA的规定，对于猪仔，黄曲霉毒素B1的法定限值为＜20µg/kg，用于繁殖的样本为＜100µg/kg，而在育肥期的样本为＜200µg/kg黄曲霉毒素。猪暴露于黄曲霉毒素会导致生长速度缓慢、食物转化率低、死亡率上升、血液凝固和肾功能受损、免疫反应改变、更容易感染疾病以及对压力的抵抗力降低。

　　黄曲霉毒素对淋巴细胞增殖具有非常强的抑制作用。浓度为0.02µg/mL的黄曲霉毒素在体外暴露72 h后，可以使从7周龄猪的外周血中分离出的淋巴细胞减少高达50%，这表明黄曲霉毒素对猪的淋巴细胞增殖具有非常强的抑制作用。黄曲霉毒素对精子的活动性或母猪的生殖表现也取决于黄曲霉毒素的剂量。在急性接触50μg黄曲霉毒素的情况下，卵母细胞的成熟率显著降低，可能是因为大多数卵母细胞停滞在卵泡核膨大或减数分裂I阶段，导致早期卵母细胞凋亡和Bak、Bax、Bcl-xl mRNA水平增加。这可能表明黄曲霉毒素通过调节表观遗传修饰、氧化应激、过度自噬和凋亡来破坏猪卵母细胞的成熟。

　　3降低黄曲霉毒素毒性的方法

　　3.1化学方法

　　3.1.1氧化还原法

　　氧化还原法基于一种化学过程，涉及到氧化和还原反应。该方法通过引入氧化剂或还原剂来改变黄曲霉毒素的化学结构，从而减少其毒性。通常情况下，亚硫酸钠是一种常用的还原剂，可将黄曲霉毒素氧化还原为较少毒性的代谢产物。这种反应需要精确的控制条件，以确保有效性和安全性。氧化还原法的应用可通过将还原剂添加到饲料中来降低黄曲霉毒素的毒性。这一方法相对容易实施，但需要确保还原剂的使用量和反应条件得到精确控制。研究表明，使用亚硫酸钠等还原剂可以降低黄曲霉毒素的毒性，改善猪的生产性能和健康状况。尽管氧化还原法是一种有效降低黄曲霉毒素毒性的方法，但仍需谨慎应用。以下是一些潜在问题和注意事项，当使用还原剂时，必须准确控制其剂量，以避免过量使用或不足使用，从而确保黄曲霉毒素得到有效降解。氧化还原法可能对饲料中的其他成分产生影响，因此需要细致地调查和监控，以确保饲料的全面质量和安全性。某些地区可能对还原剂的使用有法规和法律要求，需要遵守相关规定。

　　3.1.2化学降解酶

　　化学降解酶是一类酶类蛋白质，具有高度特异性，能够与黄曲霉毒素分子相互作用。这些酶可以加速黄曲霉毒素的分解，将其转化为无害的代谢产物。酶作用的结果是使黄曲霉毒素的分子结构发生改变，从而降低其毒性。特定的酶可以用于降解黄曲霉毒素，将其转化为无害的代谢产物。这些酶通常是特定于黄曲霉毒素的，可以在饲料中添加，以降低毒性。这种方法更为精确，减少了对饲料中其他成分的干扰。

　　3.2物理方法

　　涉及通过物理手段分离受污染的部分、去除或使黄曲霉毒素失活，例如加热、烹饪、烘烤和辐射。由于黄曲霉毒素在水中的溶解度有限，因此这些程序被视为不可行和经济效率低下。因此，清除霉菌污染产品需要一个多步骤的过程，其中包括机械分选和清洗。在玉米制品中进行的烹饪方法，如煮沸、烘烤、烘烤和蒸煮，将黄曲霉毒素破坏了50%～70%。吸附是黄曲霉毒素去污的另一种物理方法，涉及在农场动物的胃肠道中消化过程中，将有毒物质与吸附剂化合物结合。吸附剂的示例包括活性炭、硅藻土、氧化铝黏土、氧化铝膨润土、蒙脱石；主要是沸石的钠和钙铝硅酸盐、亲缘硅酸盐和水合钠钙铝硅酸盐；复杂碳水化合物，如纤维素，以及存在于酵母和细菌细胞壁中的多糖，例如葡聚糖和肽聚糖；以及胆酸树脂、聚乙烯吡咯烷和其衍生物等合成聚合物。高效的饲料干燥是防止霉菌生长和黄曲霉毒素生成的有效措施。正确的干燥方式是在收获后避免粮食发霉和产生黄曲霉毒素的最佳方法。当自然晒干不可能时，大多数情况下是因为气候条件不允许，为了减少或预防大多数霉菌毒素的生成，应在收获后尽快进行干燥，以及尽快进行干燥，否则需要使用一种机械干燥的形式。

　　3.3生物降解

　　生物降解黄曲霉毒素是另一种策略，通过使用经过改良的曲霉菌菌株通过竞争抑制来减少黄曲霉毒素污染，或者使用转基因植物来实现。例如，在非洲、中美洲和亚洲，人口经常暴露于玉米等食物中的膳食黄曲霉毒素，这些食物在这些地区是人类饮食的重要组成部分。在这些地区使用的策略之一涉及使用转基因玉米来控制黄曲霉毒素污染。第二种方法涉及在食物中添加食品补充剂，以吸收消化道中的黄曲霉毒素，从而减少毒素的生物利用度。第三种方法基于不产生黄曲霉毒素的改良株的使用。进行生物降解的另一种选择是在动物饲料中添加抗氧化剂化合物，以减轻黄曲霉毒素的毒性作用，或抑制产生黄曲霉毒素的真菌物种的生长。

　　3.4抗氧化剂

　　抗氧化剂化合物的例子包括叶绿素及其衍生物、硒、草药和植物提取物。饲料中存在的多酚化合物，特别是黄酮类化合物的代表，可以通过调节NF-κB和Nrf2的活性来减轻黄曲霉毒素引起的炎症过程。然而，迄今为止，在农场动物中较少研究了多酚的潜在抗炎作用。目前，葡萄酒生产是全球主要的农业活动之一，伴随着大量富含抗氧化化合物的废弃物和副产品的产生。这些化合物的例子包括花青素、花色苷、黄酮、类黄酮和异黄酮。减少动物对霉菌毒素的暴露策略包括向饲料产品中添加解毒添加剂，这允许对抗其毒性作用。

　　4结论

　　在各种食物和饲料的前后收获阶段，由各种真菌产生的黄曲霉素在不同动物中引起不良影响，并在全球范围内产生负面经济影响。由于排毒和排泄不效，猪对黄曲霉毒素的暴露特别敏感。当前和未来研究的主要挑战将继续是确定代谢途径的成员，将猪体内的黄曲霉毒素毒性与细胞代谢和氧化应激的紊乱联系起来。当前的方法不能完全从猪饲料中去除黄曲霉素代谢物。因此，防止饲料受到黄曲霉毒素污染是可取的，可以通过不同的程序实现，包括将饲料储存在干燥的地区和改进的管理技术，以制定有助于在高效且具有成本效益的条件下对农场动物中的黄曲霉毒素引起的毒性进行解毒或改善的策略。

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猪场管理措施