浅析猪饲料中霉菌毒素的危害及蒙脱石的应用

2020-12-18 00:43
中国猪业 2020年1期
关键词:烯酮蒙脱石黄曲霉

(华北制药集团动物保健品有限责任公司,河北石家庄 050041)

在动物生产过程中,饲料储存不当或储存时间过长都将会造成饲料霉变并产生霉菌毒素。动物不慎采食含有霉菌毒素的饲料后,将会引发慢性或急性中毒,严重危害动物生命及健康。若处理不及时,将会给饲料厂和养殖户带来较大的经济损失。市场上,可以吸附霉菌毒素的吸附剂很多,且吸附剂配方不一,但一般都会含有以下物质,如蒙脱石(硅铝酸盐类)、益生菌、酵母细胞壁、中草药等。其中,蒙脱石作为主要成分应用于脱霉剂产品中,主要因其具有较大的表面积,且具有较强的离子吸附能力和交换能力。蒙脱石等吸附剂通过吸附饲料及动物肠道中的霉菌毒素,可以达到改善动物健康水平,提高动物的生长性能的目标[1]。

1 霉菌毒素的种类及危害

饲料发生霉变主要是由以下3个菌属引起的,即镰刀菌属、青霉菌属和曲霉菌属;而动物发生中毒反应,却是由霉菌产生的次级代谢产物霉菌毒素引起的,常见的有黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、伏马菌素等。

1.1 黄曲霉毒素

黄曲霉毒素是由黄曲霉、寄生曲霉等产毒菌株产生的一种化合物双呋喃环类毒素,其主要含有二呋喃环和香豆素(氧杂萘邻酮)。其中,黄曲霉毒素B1是目前被发现的毒性最大的霉菌毒素,黄曲霉最佳生长温度为33~38℃,产毒最适合的温度为24~28℃;未存储好的玉米、大豆及稻谷极易产生黄曲霉毒素B1,该毒素主要存在的靶器官是肝脏,动物采食含有黄曲霉毒素B1的饲料后,中毒严重时将会引发母畜的产死胎、畸形胎、饲料利用率下降、黄疸及免疫抑制等症状。

1.2 玉米赤霉烯酮

玉米赤霉烯酮(别名F2毒素),其主要是由镰刀菌株产生的一种雌激素样的霉菌毒素,且不易被热处理破坏。玉米赤霉烯酮主要危害雌性动物的生殖系统,同时对动物的神经系统、肾脏、肝脏及免疫系统等造成伤害。猪对此类毒素较为敏感,若母猪采食含有玉米赤霉烯酮的饲料,其生殖内分泌平衡就会扰乱,外观表现为外阴红肿、受胎率降低、排卵受阻及胎儿生长发育阻碍等现象[2]。

1.3 呕吐毒素

呕吐毒素(别名脱氧雪腐镰刀菌烯醇),其主要由禾谷镰刀菌、串珠镰刀菌、黄色镰刀菌及燕麦镰刀菌等的代谢产生。若动物采食含有呕吐毒素的饲料,严重时会引起动物腹泻、呕吐、食欲下降、流产及死胎等现象[3]。此外,还会造成皮下及肌肉出血,降低繁殖能力和免疫力。

1.4 伏马菌素

伏马菌素是由轮枝镰刀菌、串珠镰刀菌等菌株产生的一种水溶性代谢霉菌毒素。主要污染物为玉米,因此当动物采食含有伏马菌素的饲料后,严重时会导致动物的肝脏、肾脏、心脏等器官严重损伤,母猪出现流产、产死胎,幼畜则表现生长发育缓慢[4]。

2 蒙脱石的特性及改性

蒙脱石是膨润土的主要成分之一,它是由上下硅氧四面体、中间铝氧八面体构成的3层片状的含水铝硅酸盐矿物。由于其特有的构造层间区域存在,因此赋予了蒙脱石更广阔的内外表面积、比表面积大的特性;同时,蒙脱石颗粒极细,表面含有大量的微小孔洞,且孔洞容积大,这种复杂的结构共同促使它具有优良的吸附能力。现蒙脱石主要分为无机改性蒙脱石、有机改性蒙脱石和复合改性蒙脱石。

2.1 蒙脱石的无机改性

无机改性蒙脱石是指利用无机改性剂中的羟基化金属阳离子,将羟基化金属阳离子导入蒙脱石层间中并置换原有的金属阳离子,在其层间域中形成柱状金属氧化物簇,进而改变其原有的层间结构,使得蒙脱石层间距增大、微孔数量增多、容积变大,具有更强的吸附能力。其中,改性剂多核金属阳离子(如羟基铝、羟基铁及羟基铬等)的综合效果较为理想。

2.2 蒙脱石的有机改性

有机改性蒙脱石是指把无机蒙脱石有机化。其主要原理为利用蒙脱石层间阳离子的可交换性,将有机改性剂(如季铵盐和胺类化合物)引入晶层间,实现蒙脱石的有机化。改性后的蒙脱石兼具亲水、亲油性、孔隙增多、晶层间距进一步扩大等优点,具有更有利的吸附效果。相关报道指出有机改性蒙脱石在吸附玉米赤霉烯酮的效率上是普通蒙脱石的8~9倍,具有更加优良的玉米赤霉烯酮吸附能力。

2.3 蒙脱石的复合改性

复合改性蒙脱石是指将两种或两种以上的有机、无机改性分子或离子导入蒙脱石的晶体层间中,共同作用于柱撑体,形成柔性及刚性柱子(有机形成柔性柱子,无机形成刚性柱子),具有各种特殊属性。有关复合改性蒙脱石对吸附霉菌毒素的影响研究报道较少,需进一步探讨其作用及效果。

3 蒙脱石在养猪生产中的应用

当猪只采食含有霉菌毒素的饲料后,严重时将会限制其生长发育甚至中毒死亡,其中母猪和仔猪对霉菌毒素极为敏感。据相关研究报道,当全价料中含有200~400 μg/kg的黄曲霉毒素时,猪只的临床表现为免疫抑制、饲料利用率降低及生长受阻,并能引起母猪泌乳力下降、阻碍胎儿的生长发育,严重时可导致母猪流产、胎儿死亡。生长育肥猪摄入含呕吐毒素(12~14 g/t)的饲料后,在10~20 min后会出现呕吐、焦虑及磨牙现象;当毒素含量增至19 g/t以上时,猪只表现拒食。大量试验表明,蒙脱石对黄曲霉毒素及玉米赤霉烯酮等均具有良好的吸附作用。浙江大学饲料科学研究所有关纳米蒙脱石吸附霉菌毒素的试验结果表明,纳米蒙脱石对黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、串珠镰孢菌毒素等的吸附能力分别为100%、87%和91%,吸附效果均较为理想。这说明纳米蒙脱石能有效缓解动物因误食含有霉菌毒素的饲料所造成的机能损伤。同样,蒙脱石对其他有害物质也有一定的吸附作用。据吴博睿[5]研究表明,在仔猪保育料中添加改性蒙脱石可以有效吸附抗胰蛋白酶因子(大豆中含有),进而提高蛋白利用率并缓解断奶仔猪腹泻的发生率。

蒙脱石能有效治疗仔猪腹泻,主要是因为蒙脱石可以有效吸附金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等有害菌,但无杀菌和抑菌作用。通过蒙脱石特有的水化膨胀性及分散属性,可吸附尺寸相近的细菌进入“车厢式”的悬浮颗粒内(“凝胶-溶胶-凝胶”触变特性悬浮物),将细菌困在“车厢”内并随肠道蠕动排出体外,进而达到清除肠道有害菌的作用[6]。

4 小结

霉变饲料给养猪业造成了严重经济损失,如何避免饲料霉变及霉变后饲料的处理就显得尤为重要。霉菌吸附剂因其物理构造和生化特性,能有效抑制和吸附霉菌毒素;蒙脱石作为霉菌吸附剂的主要成分之一,广泛应用于养殖生产中。当前,饲料发生霉变的防控仍有待提高,饲料企业应该在加工饲料之前就选择好脱霉剂,以保证饲料的安全性。

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