奶牛饲料黄曲霉毒素B1污染及控制技术研究进展

马美蓉,熊江林，傅春泉，徐玉花

(1 金华职业技术学院，浙江 金华 321001；2 浙江大学 奶业科学研究所，浙江 杭州 310058)

专题论述

奶牛饲料黄曲霉毒素B1污染及控制技术研究进展

马美蓉1,熊江林2，傅春泉1，徐玉花1

(1 金华职业技术学院，浙江 金华 321001；2 浙江大学 奶业科学研究所，浙江 杭州 310058)

黄曲霉毒素(AFs)具有极强毒性，在奶牛业中危害最大的是AFB1和AFM1。论文从饲料种类、季节及地域不同分析饲料黄曲霉毒素B1污染现状，并综述了物理、化学及生物等脱毒解毒技术研究进展。

奶牛饲料；黄曲霉毒素B1；控制技术

黄曲霉毒素(aflatoxins，AFs)是由曲霉属中的黄曲霉和寄生曲霉所产生的一类结构和理化性质相似的毒性极强的次生代谢产物。目前已经发现黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2、M1、M2等20余种[1]。在所有AFs中，AFB1 的毒性最强，是氰化钾的10 倍，砒霜的68 倍，敌敌畏的100倍，二甲基亚硝胺的75倍[2]，而AFM1是AFB1的代谢产物。常见的几种AFs的毒性按大小顺序排列依次为AFB1>AFM1>AFG1>AFB2>AFG2[3]，其中AFB1 和AFM1于1993年和2002年分别被世界卫生组织国际癌症研究机构确定为Ⅰ类致癌物[4-5]。

在奶牛养殖生产中最常见、最具危险性的AFs就是AFB1[6]。奶牛采食受AFB1污染饲料不仅降低奶牛的生产性能、危害牛体健康，而且其代谢产物AFM1会残留于牛奶中直接危害人体健康[7]。因此，如何减少奶牛接触AFs的量、高效安全地有效降低饲料中AFs的含量，已然成为奶牛生产中迫切需要解决的热点问题。

1 奶牛饲料AFB1污染现状

1.1 不同种类饲料AFB1污染现状

据联合国粮农组织(FAO)统计，全世界每年谷物产量的25%受到霉菌毒素不同程度的污染[8]。王若军等[9]检测了109个饲料样品(包括玉米、配合饲料、植物蛋白饲料、菌体蛋白饲料、动物蛋白饲料及青贮饲料)中霉菌毒素的含量，结果表明被检玉米霉菌毒素检出率为83.9%，AFB1平均含量为(24.6±0.34)μg/kg；配合饲料中AFB1检出率为100%，AFB1平均含量为(6.81±1.38)μg/kg。敖志刚等[10]在2006～2007年对中国饲料及饲料原料的霉菌毒素污染检测发现饲料样品中AFs检出率为92.1%，AFB1平均含量8.15μg/kg；在被检的奶牛全混合日粮中检出率为100%，AFB1平均含量5.95 μg/kg。马美蓉[11]对金华市郊不同规模奶牛场饲料原料及自配料中AFB1含量进行检测，结果表明青贮玉米、稻草、豆腐渣等AFs超标，占总样品的15.63%。张自强等[12]测定了全国1103份样品，发现饲料普遍受到AFB1的污染，但饲料原料中AFB1的超标率低；饲料样品中AFB1含量≤20 μg/kg的比例为96.94%，20～50 μg/kg之间的比例为2.57%，>50 μg/kg比例为0.49%；各类原料中AFB1含量由高到低依次为棉粕、家禽配合饲料、菜粕、玉米、仔猪配合饲料、麦麸、豆粕、鱼粉和小麦。

玉米是动物生产中用量多的原料，玉米干酒糟(Distillers Dried Grains with Solubles，DDGS)可作为相对经济的蛋白质来源广泛应用于奶牛饲料中，但DDGS中潜在的曲霉毒素污染对动物体有很大危害[13]。范彧等[14]研究认为，从AFB1超标率来看，各类饲料有差异，范围为0%～13.0%。能量饲料中玉米受污染程度较严重；DDGS 受污染程度更为严重，超标率为5.9%，最大值为64.10 μg/kg。

高领等[15]对青贮料、粗饲料和混合日粮各5份进行AFs污染情况检测，结果表明，被检青贮料、粗饲料、全混合日粮样品中AFB1的检出率均高达100%，平均含量分别为8.28、3.11、和6.56 μg/kg，小于限量标准20 μg/kg，属轻度污染。

1.2 不同季节饲料AFB1污染现状

AFs的污染与气候影响较大[16-17]，湿热气候利于AFs产生，干冷气候地区AFs污染较轻。黄广明等[18]对 476 份饲料原料样品进行AFB1等毒素检测，发现AFs轻度污染，玉米、小麦、含可溶固形物的干酒糟等原料均未超标，一些花生粕样品的AFs污染比较严重，最高值为108.8 μg/kg。黄广明等[19]抽取来自全国16个省市的573份饲料及饲料原料样品检测AFB1等毒素，研究发现AFB1的污染并不严重，但也偶有超标现象的发生，玉米和粕类等其它原料AFB1超标率分别为3.1%和5.4%。季海霞等[20]发现饲料样品总体上:AFB1污染较轻，但饼粕类，特别是花生粕AFB1污染较严重。霉菌毒素的污染程度具有明显的季节性，梅雨时节应多加防范，尤其是饼粕类和玉米等饲料原料。Xiong等[21]对长三角地区不同季节原料乳中AFM1含量调研，发现冬季原料乳中AFM1极显著高于其他季节，而春季、夏季及秋季间无明显差异，冬季是AFM1发生的高风险季节，应重视饲料和原料乳季节性管理。

1.3 不同地域饲料AFB1污染现状

我国地域辽阔，地区间气候差异大，AFs污染与所处的地理位置有密切关系。据纪少丽等[7]对北亚、东南亚、南亚、大洋洲和美洲包括谷物(如玉米、小麦、大米等)、加工副产物(豆粕、玉米蛋白粉、DDGS)以及一些草料(秸秆、青贮和全价料等)1086份样品的霉菌毒素检测表明，AFB1污染率为19%，其中东南亚饲料样品的AFB1阳性率最高(52%)，尤以玉米蛋白粉和玉米的AFB1污染最为显著(分别为53%和40%)。张自强等[12]研究发现，饲料中AFB1含量在不同省份间差异极显著(P<0.01)，贵州省最高，河南省、四川省较高，福建省最低，其余7省居中。高秀芬等[22]对中国部分地区279份玉米中4种AFs(AFB1、AFB2、AFG1、AFG2)污染调查中发现，4种毒素中AFB1阳性率和平均浓度最高，分别为74.55% 和 39.64 μg /kg；玉米的AFs污染比较普遍，AFs阳性率为75.63%，阳性样品平均浓度44.04μg/kg，浓度范围0.20～888.30 μg /kg；各地样品均有不同程度污染，总体上南方地区高于北方。范彧等[14]认为北京地区养殖场被检饲料及饲料原料样品均不同程度地受到AFs污染，其中AFB1污染程度较严重。苟双[23]研究表明绵阳市饲料AFB1检出率为100%，总体超标率为3.9%。王政等[24]则认为浦东地区规模养殖场中饲料及饲料原料霉菌毒素污染程度较低，AFB1的检出率和平均含量均较低。

2 饲料AFB1解毒技术研究进展

美国食品药品管理局(FDA)规定：在泌乳期奶牛饲料和牛奶中AFs含量分别不得超过20 μg/kg 和0.5 μg/kg[25]。我国规定乳及乳制品中AFM1的限量为0.5 μg/kg，按照日粮 AFB1 转化成牛奶中AFM1的平均转化率1.7%来计算，当日粮干物质中含有超过30 μg/kg的AFB1时，牛奶中AFM1含量就会超标[26]，对奶牛和人体造成危害。

减少AFs危害的方式有两种：一种是预防AFs的产生，另一种是脱去已被污染饲料中的AFs。AFs脱毒是在不改变饲料的营养特性和适口性的基础上，能有效去除、破坏和灭活霉菌毒素而不产生有毒残留物或“三致”残留物，且不显著影响产品的成本等条件，否则不宜脱毒[27]。AFs解毒方法包括物理、化学和生物学方法。

2.1 物理处理法

物理法有烘培热处理、臭氧处理、膨化处理、γ射线处理等[28-32]。应用加热的方法或结合加热和加压，可以破坏潮湿条件下的大多数霉菌毒素。将受污染饲料在日光下照射8h，可有效分解粮食中的杂色曲霉毒素；用高压泵灯大剂量照射发霉饲料，去毒率可达97%～99%；但这些物理措施会破坏饲料中营养物质[33]。Jalili等[32]报道γ射线在60 kGy剂量下能消除43%的AFs，但不能完全将之清除。

2.2 化学处理法

化学法是通过酸碱溶液及其它化学物质处理含有AFs的谷物，比如氨化、苛性钠、过氧化氢、亚硫酸氢盐和药用植物(提取物)等[34]。这些方法虽然降解一定的AFs，但存在处理成本高、耗时长、以及在应用过程中会污染环境等不利方面，难以大规模推广。

目前，处理霉变饲料最主要的化学脱毒方式是使用霉菌毒素吸附剂[35]。其原理是强烈吸附动物进食的霉菌毒素，同时阻止肠道中霉菌毒素的吸收，起到预防的作用。市场上吸附剂的种类繁多，常见的主要是铝硅酸盐类和酵母细胞壁提取物类吸附剂，还有活性炭、活菌制剂(益生素)、PVPP(一种树脂)及复合吸附剂。李娟娟等[36]认为水合铝硅酸盐吸附剂能很好的降低AFB1对肉仔鸡的危害程度。叶盛群等[37]发现国内外两种不同霉菌毒素吸附剂在体外对AFB1均有较好的吸附脱毒能力；在体内均能有效降低奶牛乳中AFM1的含量，并能显著提高奶牛产奶量，对乳品质无明显影响。谷巍[38]采用全粪法检测霉必吸对AFB1的脱毒性能和对饲料中维生素类物质的影响，结果表明添加2‰的霉必吸脱霉效果最好，AFB1的排出率可达72.3%，脱酶效果显著，霉必吸对维生素C并没有吸附性能，不会影响饲料中维生素C的含量。

2.3 生物处理法

生物学解毒方法主要是利用微生物或酶来降解毒素，比如枯草芽孢杆菌、白腐真菌虫漆酶等。Zjalic等[39]对白腐菌进行了研究，认为其可能成为生物控制AFs的又一微生物资源。陈仪本等[39]研究发现，黑曲霉菌丝体提取物 BDA 能够降解花生油中的AFs。Csilla等[41]研究认为紫红红球菌NI2是很好的AFB1降解微生物，并且在微生物降解期间生物学危害作用最弱。通过微生物发酵来去除霉菌毒素，往往存在缓慢及不完全的缺点，所以到现在为止还不能完全用于饲料脱毒的实践中[42]。

酶制剂是自然界中微生物所产生的活性物质。Shantha[43]研究发现茎点霉( Phoma sp.)降解AFBl 达到99%，并认为起作用的是茎点霉细胞提取物中的一种热稳定酶。Hormisch 等[44]以荧蒽为唯一碳源，从煤田附近污染的土壤样品中分离到一株能够同时降解荧蒽和 AFB1的分支杆菌，进一步试验证明其对AFs的降解是生物酶解作用。Teniola等[45]研究表明从多环芳烃化合物污染的土壤中分离得到红串红球菌，其分泌的胞外酶具有较高的降解AFB1的能力，而此酶在食品和饲料工业上有很大的开发应用潜力。

AFs毒性强、稳定性高，利用微生物或酶进行解毒具有专一性强、转化效率高的特点[46]，备受关注。生物酶法解毒是利用少量的酶就能催化大量毒素分解成无毒物质，且不会分解饲料中任何成分，既不会造成机体的额外负担，也不会污染环境，彻底解毒，保持营养，绿色安全，可以广泛推广应用。

3 结 语

经过“三聚氰胺奶粉”、“AFs牛奶”等事件后，食品安全问题日益受到关注。奶牛饲料是否安全，将直接关系到奶牛的机体健康、生产性能，以及相关乳制品安全问题。饲料AFs污染具有一定的季节性和地域性，不同饲料种类在不同气候不同地区污染程度不一致，在奶牛生产必须根据自身情况选择专一、高效、安全的脱毒解毒方法进行有效控制。

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TheAflatoxinB1ContaminationinDairyCattleFeedandResearchProgressinControlTechnology

MA Mei-rong1，XIONG Jiang-Lin2，FU Chun-quan1，XU Yu-hua1

(1.JinhuaPolytechnic,Jinhua，Zhejiang321007,China;2.InstituteofDairyScience,ZhejiangUniversity,Hangzhou，Zhejiang310058,China)

The aflatoxins (AFs) is extremely toxic,and AFB1and AFM1are proved the most harmful in cattle industry.In this paper,the aflatoxin B1contamination is summarized based on different feedat,seasons and in different regions.Discussion was also made on the physical,chemical and biological methods to control aflatoxin B1in dairy cattle feed.

dairy cattle feed;aflatoxin B1;control technology

2014-02-17，

2014-03-19

金华市科学技术研究计划项目(2013-2-031)

马美蓉(1969-)，女，浙江东阳人，硕士，副教授，研究方向：反刍动物营养与饲料。E-mail: jhmmr2004@sina.com

S811.6

A

1005-5228(2014)04-0079-04