都 帅,刘 昊,尤思涵,包 健,格根图,贾玉山*
(1.饲草栽培、加工与高效利用农业部重点实验室,草地资源教育部重点实验室,内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古 呼和浩特 010019;2.呼伦贝尔市草原工作站,内蒙古 呼伦贝尔 021000)
饲草亦称“牧草饲料”、“饲草作物”或“饲草饲料”,包括牧草和饲料作物。我国饲草主要包括苜蓿、燕麦和天然草地牧草,在反刍家畜日粮中占70%,在畜牧业生产中占有重要地位。随着经济改革不断深入和城镇化进程加快,生活水平和经济实力不断提高,居民膳食结构不断变化,其特点是畜产品比重稳定增长。然而,我国面临的一个严峻挑战是,有限的耕地难以满足日益增长的动物性食物消费需求。这就要求我们必须以更广阔的视野,跳出生产领域,充分挖掘饲草利用率的巨大潜力。一方面是要提高饲草有效利用率;另一方面是要减少饲草浪费。饲草安全直接影响畜产品安全和人体健康,畜产品安全问题说到底还是饲草安全问题。饲草在家畜体内被消化而转化为畜产品,其中的有毒有害物质,如霉菌、农药残留等会残留在肉类或牛奶中,危及人体健康和生命安全。从三聚氰胺到二噁英,饲草安全问题导致的食品安全问题不断出现,饲草安全问题已成为制约畜牧业健康发展的重要因素。因此,加强饲草安全管理,解决饲草安全问题,对促进畜牧业健康、稳定发展具有重要意义。只有多方位的关注、分析和评估饲草安全隐患,才能最大程度地降低其潜在风险和危害,保障饲草安全和人们健康。本文分析了我国饲草安全主要隐患的成因和发展趋势,找到了危害发生和迁移过程中的主要隐患,以期为我国饲草安全风险评估提供参考和依据。
我国畜牧业资源丰富,天然草地面积约4亿hm2,占国土面积的40%以上〔1〕,国家每年20%的畜牧业产值创收主要来源于我国六大主要牧区〔2〕。然而,牧区青鲜草供给期在3~4个月,家畜膘情较好,青草期过后,在漫长的枯草期家畜只能采食立枯物,加之牧区灾害发生频繁,“白灾”侵袭草场,使家畜采食活动雪上加霜。近年来,自然灾害频发,草业受到影响,进而影响畜牧业,使畜产品价格出现异常波动。粮食是生存和发展的基本生产资料,是稳定国家、保证民生的重要物资,具有重要的政治经济地位和战略地位〔3〕。同样,饲草与畜产品密切相关,同粮食地位同等重要〔4〕。当前,我国饲草生产区域分散,是造成饲草无法均衡供给首要原因,主要体现在饲草主产区和经销区的饲草流通上,饲草产品运输距离大,容易受交通、天气和地域等因素的影响,饲草主产区和经销区分布不合理,饲草的紧急运输缺乏保障。当前我国的饲草储备仍然大部分集中在饲草主产区,饲草经销区的储备远远不足以应对突发性事件,无法保障饲草安全供给。此外,由于饲草主产区经济相对落后,部分地区交通不便利,受交通等因素的制约,增加了区域之间的饲草调剂运输压力,而且在饲草短缺时,强化了卖方市场,给稳定饲草价格、保障饲草有效供给带来一定的困难。饲草安全供给不仅是草原畜牧业生产经营的基础,还是实现现代畜牧业的物质保障〔5〕。因此,为保证畜牧业健康发展,必须加强对生产区、经销区和物流体系的日常监管,确保饲草的安全有效供给。
青干草是冬春季节枯草期家畜的主要饲料,富含钙、磷、维生素和多种微量元素,在反刍家畜日粮中具有重要地位。随着生活水平的提高,动物性蛋白摄入量明显增加,苜蓿作为优质干草,进口量逐年增加。然而,在贮藏过程中降等降级常导致贸易纠纷时。此外,燕麦、天然干草贮藏不当,适口性下降,家畜不予采食,饲草大量浪费。干草贮藏过程中,植物呼吸作用停止,但嗜热菌类继续活动,分解蛋白质和碳水化合物等,胡萝卜素迅速减少,进一步降低饲草品质〔6〕。在贮藏15个月后,以草垛和草捆形式贮藏的天然牧草干物质损失可达29.7%和32.7%,粗蛋白损失达46.6%和44.5%,使饲草品质下降〔7〕。干草在冬春季节的供给不仅确保家畜的生命活动,还能实现生态、经济、社会效益的有机结合。为保障饲草质量安全,需从源头做起,加强基础设施建设,研发安全贮藏技术,确保饲草质量安全。
真菌毒素是存在于饲料和饲料原料中的抗营养因子,是真菌产生的次级有毒代谢产物〔8〕。霉菌毒素存在于种植、收获、干燥、运输、贮藏及各种流通环节中,饲草中碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素及无机盐等营养物质,是微生物良好的天然培养基质。当外部环境条件符合微生物生长所需,微生物就会生长、繁殖。同时,向饲草中分泌代谢产物,使饲草发霉变质。饲喂被霉菌毒素污染的饲草会引起动物急、慢性中毒症状甚至死亡,而且还会在畜产品及奶制品中残留,威胁到人类自身的健康〔9〕。霉菌毒素带来的危害是全球性的问题,几乎存在于所有的饲草和人类食品原料中。全球每年约有25%的谷物遭受霉菌污染,其中约2%的农产品因毒素超标失去利用价值〔10〕。随着全球饲草贸易的增加,导致饲料中同时含有多种毒素的概率大大提高。其中对人类和畜牧业危害最大的霉菌毒素包括黄曲霉毒素、赫曲霉毒素、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮和T-2毒素等〔11〕。在美国,每年因真菌毒素污染造成的经济损失约10亿美元,其中黄曲霉毒素污染造成的损失占很大比例〔12〕。尽管亚洲和非洲发展中国家因黄曲霉毒素污染造成的经济损失没有精确统计数据,但应该比美国严重得多〔13〕。
黄曲霉毒素是黄曲霉和寄生曲霉等在饲料上产生的代谢产物,其种类繁多,在收获、存储或加工过程中都有可能产生。霉菌毒素物理性质稳定,可长时间留存在饲料和粮食等作物中,动物食用被黄曲霉毒素污染的饲草料,通过富集作用在体内积累,可致畸、致突变、致癌,甚至导致死亡〔14,15,16〕。反刍动物因瘤胃的缓冲作用而对AFB1敏感性较小,但一些瘤胃微生物对其很敏感,持续饲喂AFB1浓度高的饲草料会影响动物生长繁殖及肉、奶和毛的生产。单胃动物采食含有AFB1的饲料后生长速率下降,肝损伤,免疫力降低,进而导致动物更容易感染其他的疾病。最重要的是,AFB1进入反刍动物体内能够转化为毒性较弱的AFM1进入奶制品,给人类健康带来威胁。
赫曲霉毒素是曲霉和青霉等产生的代谢产物,其中毒性最大、产毒量最高、污染最重、分布最广的是赫曲霉毒素A。赫曲霉毒素具有肝毒性、致畸性、肾毒性、基因毒性等,仅次于黄曲霉毒素〔17〕。稳定性强,不易降解,广泛存在于饲草料和谷类食物中,动物食用后会再体内残留,使动物制品被污染,经食物链进入人和动物体内,危害其健康。
脱氧雪腐镰刀菌烯醇主要是由禾谷镰刀菌和黄色镰刀杆菌产生单端孢霉烯族毒素,又称呕吐毒素。广泛分布于全球,在我国,饲草料中检出率达到90%以上,超标率达17.7%〔18〕。主要污染玉米等饲料作物〔19〕,被污染后营养成分含量大幅度降低,畜禽在误食被该毒素污染过的饲草料后,会导致厌食、腹泻、呕吐、站立不稳、反应迟钝等急性中毒症状,严重时损害造血系统,造成死亡。但不同的动物对的敏感程度不一,猪是最敏感的动物〔20〕。
玉米赤霉烯酮是由粉红镰刀菌和禾谷镰刀菌产生的代谢产物,广泛存在于霉变的玉米等饲草作物中,是世界上污染范围最广的一种镰刀菌毒素〔21〕。是一种特殊毒性的生物毒素,能引起动物流产、死胎等生殖机能异常,导致生长缓慢、不育、畸形等;还可通过食物链在人体中造成蓄积,给人类健康造成极大的危害。
T-2毒素是由镰孢菌产生的单端孢霉烯族倍半萜烯化合物的代表,是该类化合物中毒性最强的毒素之一,是饲草以及动物饲料霉变过程中的镰刀菌产生的有毒次生代谢产物,该毒素已在全球范围内广泛出现,在我国检出率为80%〔22,23〕。HT-2毒素作为T-2的主要产物之一,其结构性质和毒性与T-2较为相似,在动物体内T-2极易代谢为HT-2,毒性作用仅有很小的降低〔24〕,HT-2对任何动物具有广泛而强烈的毒性。研究表明T-2抑制蛋白质、RNA和DNA的合成,干扰机体能量代谢,主要作用于增殖活跃的细胞,如骨髓、肝、淋巴细胞和粘膜上皮细胞等〔34〕。此外,T-2和HT-2还有较强的遗传毒性,具有致畸和致突变性〔25〕。
饲草料真菌毒素污染的隐患在逐年增加,必须加强对饲草料的监管,研发有效防霉除霉技术,从源头做起,最大程度降低危害,确保饲草料的卫生安全。
饲草是连接生产和消费的重要环节,是反刍家畜日粮的重要组成部分和能量来源,处于食物链的最低端,在食物安全中起着至关重要的作用。在进入食物网中,饲草经过反刍家畜消化等过程,在一定程度上降低了部分安全隐患,但这并不意味着我们可以忽视其安全问题,尤其饲草中有毒有害物质是在反刍家畜体内的富集问题,使得饲草潜在的质量安全隐患不断加剧。结合我国经济社会环境和农业生产形势,饲草安全面临许多新的课题和新的要求,形成科学合理的饲草安全管理体系任重而道远,要充分认识我国实际,循序渐进,逐步完善我国饲草安全管理体制。因此,有针对性地评估饲草质量安全隐患问题,加强相关监测,有着十分重要的意义。只有及时准确地掌控饲草质量安全隐患,才能有的放矢地监测和解决安全问题,促进我国饲草产品生产、加工和储藏的有序发展,保障国家饲草安全、畜产品安全和人们身体健康。
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