朱晓敏
(朝阳市兽药饲料畜产品质量安全检测中心,辽宁朝阳 122000)
青霉酸研究进展
朱晓敏
(朝阳市兽药饲料畜产品质量安全检测中心,辽宁朝阳122000)
本文对严重污染饲料的青霉酸的研究作以综述,包括青霉酸的来源、性质、毒性、检测、防霉脱毒等方面。
青霉酸;毒性;检测;防霉脱毒
霉菌毒素是由霉菌在基质上生长繁殖过程中产生的有毒次级代谢产物,主要有黄曲霉毒素、青霉酸、赭曲霉毒素,玉米赤霉烯酮等。目前关于黄曲霉毒素和镰刀霉菌毒素的研究很多,而对严重污染饲料的青霉酸研究甚少,因此,本文主要从青霉酸的来源、性质、毒性、检测、防霉脱毒等方面对青霉酸的研究进行综述。
青霉酸主要是由软毛青霉,圆弧青霉,马顿青霉、托姆青霉、徘徊青霉、棒形青霉以及棕曲霉等产生的多聚乙酰类霉菌毒素,有人曾在感染软毛青霉和圆弧青霉的玉米中分离出很高的青霉酸。研究者还发现,产PA的霉菌在5~32℃都产毒,所以低温贮藏食品霉变也可能会污染PA,但在15~20℃温度较高时产毒最高。产PA的霉菌主要寄生在高粱、大麦、燕麦、玉米和大米中,而寄生在花生、大豆、棉籽中同样的霉菌却不生成毒素。
2.1青霉酸的器官毒性
何祖平等通过人工染毒的方法,检测了PA中毒60d内尼西鸡的病理变化及脏器中的残留量,结果表明,PA主要侵害肝、肾、心肌细胞,在脏器中含量分布依次为肝〉肾〉心,表明PA的分布与各脏器的病变程度有相关性,肝是PA作用的靶器官,这可能与肝代谢和由肾排泄等毒代谢动力学特点相符。用PA污染的饲料喂仔猪,体重、胸腺、脾重下降,而肝肾重升高,并且早期发生肝细胞变性,晚期肝细胞增生。袁慧等研究表明,PA通过增加小肠平滑肌的收缩频率、收缩幅度和张力来增加胃肠蠕动,该结果为进一步证实临床上霉饲料中毒会导致腹泻提供了部分理论依据。PA对家兔离体子宫平滑肌具收缩作用,因此青霉菌毒素中毒可导致孕兔流产。PA对心脏功能的影响表现为,PA可抑制家兔心传导系统,减慢心率;抑制Na+K+Ca2+进入青蛙心肌,引起心脏骤停。采用PA对2、3、4 d的鸡胚攻毒,发现对心脏有急性毒性作用。
小鼠皮下注射PA,LD50为100 mg/kg,试验结果证明有致突变作用;大鼠皮下注射PA1.0 mg,每周2次,64~67周后,注射局部发生纤维瘤,其诱发肿瘤的机制可能是PA通过阻止死亡诱导信号复合物caspase 8自我复制,抑制Fasl诱导的细胞凋亡。
2.2青霉酸与其他霉菌毒素的互作后的毒性
PA与饲料中其他的毒素如赭曲霉毒素A、展青霉毒素和枯青霉毒素互作,联合毒性增强。Stoev等研究指出,PA与赭曲霉菌素A共同作用于雏鸡,会导致肝脏与肾脏上皮细胞肿胀和颗粒样变性,毛细血管内皮的单核细胞出现增殖,在免疫器官能观察到退行性变化和淋巴细胞减少。Keblys等证实PA能抑制淋巴细胞的体外增殖,赭曲霉毒素A和PA可以引起猪的试验性肾病。相关机理可能是由于PA在体内或体外对胰脏羧基肽酶有广泛的抑制作用,而胰脏羧基肽酶是将赫曲霉素转化成无毒产物的主要酶类。PA和红色青霉素联合作用于狗,可引起狗的急性中毒,造成肝窦状隙肿胀,充血。现在的研究发现,以前认为主要是黄曲霉毒素(AFTB1)中毒,事实上除AFTB1,可能还有PA的毒性作用。
为保证饲料安全,建立合适的PA检测技术就显得十分重要,目前国内外主要使用薄层层析法(TLC)和高效液相色谱法(HPLC)。
3.1薄层层析法
它是检测PA的经典方法,原理是将样品经提取、柱层析、洗脱、浓缩、薄层分离后,在波长365nm紫外光下产生蓝紫或黄绿荧光,根据其在薄层上显示的最低检出量确定含量。
3.2高效液相色谱法
国外检测PA主要采用的方法,国内仅个别机构用此方法。该方法十分灵敏、准确,但样品前处理繁琐,检测时间长,耗资大,技术性高,需昂贵仪器,不适合大量样品筛选。
4.1饲料的防霉
饲料中PA等霉菌毒素的控制可以从多种途径进行,如控制好饲料原料的质量,防饲料原料如玉米在生产前就霉变;控制好饲料的加工过程,特别是控制好饲料的水分及高温制粒后的降温过程;控制好饲料的贮藏和运输,防止饲料因潮湿、高温、包装损坏、昼夜温差大、雨淋等因素而霉变;在饲料中加入足量的防霉剂,饲料中添加防霉剂是预防霉变的重要措施,但一旦霉变毒素产生,就要用其他方法降解或去除饲料中的毒素。
4.2饲料的脱毒
运用碳酸氢钠、次氯酸钠、氢氧化钠和氯化钠对PA进行脱毒试验,发现碳酸氢钠是最有效的PA去毒剂,3%碳酸氢钠处理PA1天,就能降低PA96.51%。此外,氨能解除饲料中PA的细胞毒性和基因毒性。
目前针对PA的脱毒方法报道甚少,但许多研究表明,通过物理、化学、生物、热灭活、辐射等方法,可使饲料中多种霉菌毒素得到不同程度失活或去除。如在饲料中添加可吸附霉菌毒素的物质:铝硅酸盐类、活性炭,沸石,酵母或酵母细胞壁成分等,使毒素在经动物肠道时不被吸收,直接排出体外;利用微生物之间的竞争作用筛选出能抑制产毒霉菌生长的菌株,以降低霉菌毒素的污染。但采用物理吸附法,一些重要的必须营养物质可能受到吸附剂的不利影响。因此进行PA脱毒的研究,这些方法既具有借鉴意义,同时又应考虑到各种方法的弊端,以尽快寻找出适当的具体的PA脱毒方法。
PA是最近几年才受到关注的霉菌毒素,但它给人类健康和畜牧业生产却带来了巨大危害,现已查明,粮食、油料及其制品中感染的某些霉菌产生的霉菌毒素是致癌的重要因素之一,在这些霉菌毒素中有的具有较强的致癌性,PA就是其中之一。
近年来,随着消费者对食品卫生和安全性的普遍关注,霉菌毒素污染问题日益引起人们的关注,随着对PA毒性机理的进一步了解,人们对PA检测技术和脱毒方法研究的日渐深入,加强饲料的防霉脱毒工作,降低对人和动物的危害,是今后研究方向。
[1]王頔,贾金生.青霉酸研究进展[J].吉林畜牧兽医,2010,31 (12):14-16.