田書音 李冰
近年,隨著畜牧業(yè)規(guī)?;B(yǎng)殖逐漸成為主流,對(duì)飼料的需求量不斷加大,飼料生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)量也隨之不斷擴(kuò)大。然而,飼料原料從田間生長(zhǎng)到收獲、貯藏、運(yùn)輸、加工等各個(gè)環(huán)節(jié),都有可能被霉菌污染,飼料在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中因管理不當(dāng)直接導(dǎo)致霉變的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。霉菌毒素可造成畜禽的免疫機(jī)能和生產(chǎn)性能下降,長(zhǎng)期處于亞健康狀態(tài),畜禽受疫病侵襲的風(fēng)險(xiǎn)大大提高,直接影響畜牧業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另外,霉菌毒素還可在畜禽產(chǎn)品中殘留,給人類健康造成極大威脅。2002年,美國(guó)將霉菌毒素列為僅次于二惡英的、對(duì)人類食品安全造成巨大威脅的危險(xiǎn)因素。面對(duì)霉菌毒素的威脅,尋找經(jīng)濟(jì)有效并適合大規(guī)模飼料生產(chǎn)的脫霉劑逐漸成為研究熱點(diǎn)。
一、什么是脫霉劑
飼料行業(yè)普遍認(rèn)為“凡能消除飼料中霉菌毒素的添加物都統(tǒng)稱脫霉劑”。最早脫霉劑的概念是從霉菌毒素吸附劑引申而來,霉菌毒素吸附劑是當(dāng)前飼料行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛的主要脫霉劑產(chǎn)品之一。
二、霉菌毒素及危害
霉菌毒素是霉菌或真菌產(chǎn)生的有毒有害代謝物質(zhì),迄今為止已經(jīng)有超過300多種霉菌毒素被分離和鑒定出來,畜牧生產(chǎn)中常見并能直接影響動(dòng)物生長(zhǎng)性能的霉菌毒素主要由四種霉菌屬產(chǎn)生,包括曲霉菌素(主要分泌黃曲霉菌素、赭曲霉毒素等)、俊菌屬(主要分泌嘔吐毒素、玉米赤霉稀酮、T-2毒素等)、青霉菌屬(主要分泌桔青霉素等)、麥角菌屬(主要分泌麥角毒素)。很多毒素與毒素之間均具有相乘作用,這些毒素同時(shí)出現(xiàn)其毒力將大大超過單個(gè)霉菌毒素所具有的毒力。霉菌毒素對(duì)畜牧業(yè)生產(chǎn)的危害極大,直接造成畜禽采食量降低、生產(chǎn)性能下降、免疫抑制、抗病力減弱、繁殖機(jī)能受損等嚴(yán)重影響,畜產(chǎn)品中的霉菌毒素殘留同樣會(huì)給人類健康造成威脅。
三、常用的飼料脫霉劑
飼料脫霉劑分為黏土吸附類、酵母細(xì)胞壁類、酶解去毒類、中草藥類。
1.黏土吸附類脫霉劑 蒙脫石是目前常用的黏土類飼料脫霉劑,是天然硅鋁酸鹽,由二層共頂連接的硅氧四面體片夾一層共棱連接的鋁(鎂)氧(氫氧)八面體片構(gòu)成2∶1型含結(jié)晶水的結(jié)構(gòu)。利用四面體夾層間多空間結(jié)構(gòu)與表面形成的離子極性,強(qiáng)力吸附同樣具有離子極性的霉菌毒素,強(qiáng)大的吸附力來自于超大的表面積與靜電吸附。對(duì)所有的霉菌毒素都有很好的吸附力,可定向吸附黃曲霉毒素、玉米赤霉稀酮等毒素。蒙脫石是唯一的一種由人藥演變?yōu)轱暳咸砑觿┑钠贩N,對(duì)飼料脫霉效果和動(dòng)物止瀉的效果極佳,并且安全綠色,是綠色飼料配方的必選成分,添加蒙脫石已成為大規(guī)模飼料生產(chǎn)中脫霉措施的首選。蒙脫石用于動(dòng)物飼料,必須經(jīng)過提純,確定無毒(砷、汞、鉛、方英石等不超標(biāo)),將膨潤(rùn)土原礦直接用于動(dòng)物飼料將造成對(duì)畜禽的傷害以及間接對(duì)人健康的威脅。納米蒙脫石加入飼料用于單純脫飼料霉菌毒素的添加量為1~2公斤/噸;若飼料明顯發(fā)霉,添加量為3~5公斤/噸。蒙脫石作為飼料脫霉劑應(yīng)用的不足之處為用量大,占用過大配方空間。據(jù)國(guó)外報(bào)道,使用蒙脫石要達(dá)到較好的預(yù)防飼料霉變的效果,每噸飼料應(yīng)添加3公斤,但對(duì)有極性的維生素、氨基酸也有吸附作用,干擾營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用。
2.酵母細(xì)胞壁類脫霉劑 酵母細(xì)胞壁的主要成分包括葡聚糖、甘露聚糖、幾丁質(zhì)和蛋白質(zhì)。
β-葡聚糖是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的多糖,通常由10~20個(gè)單糖組成,相對(duì)分子質(zhì)量為6500~7500,大多數(shù)不溶于水或?yàn)槟z質(zhì)顆粒。與其他糖類不同,一般糖類單糖之間以β-1,4糖苷鍵相結(jié)合,而β-葡聚糖中的單糖間以β-1,3糖苷鍵和β-1,6糖苷鍵相連。由于特殊的鍵結(jié)合方式和分子氫鍵的存在,β-葡聚糖呈螺旋型分子結(jié)構(gòu),其特殊的結(jié)構(gòu)可與多種霉菌毒素形成特異的互補(bǔ)結(jié)構(gòu),從而與多種霉菌毒素牢牢地結(jié)合,并通過腸道排出畜禽體外。此外,β-葡聚糖可通過激活酚氧化酶系統(tǒng),將酚氧化酶原氧化成酚氧化酶,后者可特異性降解飼料中的霉菌毒素,從而起到降低和化解毒素作用。β-葡聚糖通過物理吸附或直接結(jié)合霉菌毒素的方式脫去飼料中的霉菌毒素,且不影響其他飼料成分。酵母細(xì)胞壁類脫霉劑的缺點(diǎn)為價(jià)格較為昂貴。
酵母甘露低聚糖是從酵母培養(yǎng)物細(xì)胞壁中提取的一類新型抗原活性物質(zhì)。酵母甘露低聚糖在防止動(dòng)物霉菌毒素中毒方面,以其添加量少、作用顯著和結(jié)合的霉菌毒素范圍廣等特點(diǎn)引起人們的廣泛重視,但目前對(duì)甘露低聚糖的吸附機(jī)理目前還不是很清楚。研究顯示,甘露低聚糖與黃曲霉毒素的結(jié)合力取決于pH值、霉菌毒素的濃度以及甘露低聚糖的計(jì)量,甘露低聚糖與黃曲霉毒素的結(jié)合力在pH6.8時(shí)比pH4.5時(shí)強(qiáng),甘露聚糖的添加量在500~1000毫克/公斤飼料范圍內(nèi)的結(jié)合力呈上升趨勢(shì)。
葡甘露聚糖對(duì)霉菌毒素有很好的吸附效果。研究顯示,葡甘露聚糖對(duì)黃曲霉菌素有較好的吸附作用,對(duì)玉米赤霉稀酮、T-2毒素、赭曲霉毒素也有一定的吸附作用,但吸附能力較低。葡甘露聚糖吸附劑對(duì)飼料進(jìn)行脫霉不會(huì)產(chǎn)生其他有毒物質(zhì),并且葡甘露聚糖也不會(huì)影響飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、氨基酸及微量元素的利用率、飼料適口性。
3.酶解去毒類吸附劑 酶解去霉的機(jī)理是微生物代謝產(chǎn)物——微生物酶使霉菌毒素的基團(tuán)或結(jié)構(gòu)被破壞,使霉菌毒素失去活性。葡萄糖氧化酶是一種飼料添加劑,是一種需氧脫氫酶。大量的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)證實(shí),該酶具有抑制黃曲霉菌生長(zhǎng)和降解黃曲霉毒素的作用,尤其用于雛雞飼料防霉劑和解毒劑,效果更佳。葡萄糖氧化酶還具有調(diào)節(jié)動(dòng)物胃腸菌群平衡的功效。
酶解去毒具有極大的局限性。首先,酶具有極強(qiáng)的選擇性,一種酶只針對(duì)一種毒素起作用;其次,對(duì)飼料加工過程中的高溫十分敏感,極易失活;再次,胃腸道的溫度與復(fù)雜的環(huán)境,不一定適合某種特定酶的發(fā)揮生物活性的需要,導(dǎo)致酶解去毒劑的應(yīng)用效果很不穩(wěn)定。
4.中草藥類吸附劑 中草藥可提高肝臟對(duì)毒素的解毒能力。無論是何種脫霉劑,都不能脫掉飼料中全部毒素,剩下的毒素會(huì)在肝臟中蓄積,造成中毒,影響畜禽的生理機(jī)能。飼料企業(yè)在飼料中加入保肝利膽類中藥,加強(qiáng)毒素代謝排出。
以上四類脫霉產(chǎn)品為目前市場(chǎng)上主要用于解決飼料霉菌毒素污染的添加劑。不同霉菌毒素有不同的理化性質(zhì),單一一種脫霉劑不能將飼料中所有種類霉菌毒素都清除。因此,開發(fā)復(fù)合型的霉菌毒素處理劑是未來發(fā)展趨勢(shì)。
作者簡(jiǎn)介 田書音(1982-),女,碩士,研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。