饲料中霉菌毒素脱毒剂的发展趋势_高潮郑云峰王祖平陆克文

PVPP，白色粉末，具有一定的吸湿性，是一种 不溶性高分子极性多孔的两性化合物，很多研究表 明，对 霉 菌 毒 素 有 很 好 的 吸 附 效 果。 Celik 利 用 PVPP 来消除黄曲霉 毒 素 对 肉 鸡 免 疫 抑 制 的 影 响， 并将血液中 T － 淋巴细胞和脾浆细胞数作为评价指 标，结果表明，PVPP 显著降低了黄曲霉毒素对肉 鸡的免疫抑制作用。
Shahin 从酸奶、原料奶及奶酪中分离出 12 株 乳酸菌，并研究各分离菌株对 AFB1 的吸附能力， 结 果 表 明， Lactococcus lactis 和 Sterptococcus thermophilus 吸附效果最明显，达到 54. 35% 和 81. 0% ， 而对 灭 活 的 菌 体 来 说， 吸 附 率 达 到 86. 1% 和 100% ，说明灭活菌体对吸附 AFB1 效果比活菌体更 好。但 Fuchs 等人从 30 种乳酸菌筛选出的 2 株对赭 曲霉毒素 A 和棒曲霉毒素有明显吸附能力，研究发 现活的菌体对赭曲霉毒素 A 和棒曲霉毒素的吸附率 要高于灭活后的菌体。不同的研究者对分离的有效 菌株高温 灭 活 前 后 对 毒 素 的 吸 附 能 力 强 弱 结 论 不 一，这可能跟具体菌株和毒素结构有关，不同的菌 株表面结构不同，高温灭活后是否会增加新的吸附 位置也不一样，加上毒素结构不同，吸附的作用力 也有所差异，最终导致试验结果的不一致性。
3 高分子聚合物吸附脱毒
目前在霉菌毒素吸附剂方面应用的高分子聚合 物主要包括 2 类，一类是天然高分子聚合物，如酵 母细胞壁提取物和腐殖酸等，另一类是人工合成的 高分子 聚 合 物， 如 消 胆 胺 和 交 联 聚 乙 烯 比 咯 烷 酮 （ PVPP） 等。
酵母细 胞 壁 是 由 酿 酒 酵 母 经 过 细 胞 破 壁、 酶 解、分离提纯和干燥等工艺精制而成，主要由甘露 寡糖和 β － 葡聚糖组成，含有少量的蛋白质、脂肪 和矿物质。Swamy 等利用酵母细胞提取物来吸附呕 吐毒素和 F － 2 毒素等镰刀菌毒素，达到比较好的 效果，与对照组相比，猪血清中的免疫球蛋白水平 没有明显降低。Zaghini 等在黄曲霉毒素污染的蛋鸡 饲料中添加 0. 11% 甘露低聚糖，显著降低了胃肠道 对黄曲霉毒素的吸收以及对肝造成的危害。
中国农业大学计成研究小组利用香豆素和黄曲 霉毒素结构上的相似性，假设能够降解香豆素的微 生物就有可能降解黄曲霉素，开创以香豆素培养基 初步筛选 微 生 物， 该 方 法 操 作 过 程 安 全， 准 确 度 高。关舒和李俊霞等应用香豆素对来自动物粪便和
发霉粮食与饲料以 及 土 壤 中 的 199 株 细 菌 进 行 初 筛，再以 AFB1 为底物进一步筛选，得到 26 株有降 解活力的菌株，其中有 9 株降解率达到 75% 以上， 经鉴定，分 别 为 嗜 麦 芽 窄 食 单 胞 菌、 橙 红 色 黏 球 菌、克雷伯氏菌、短波单胞菌、霍氏肠杆菌、短状 杆菌、纤维 菌、枯 草 芽 孢 杆 菌 和 炭 疽 芽 孢 杆 菌。 Guan 等经试验证明上述 9 株细菌中嗜麦芽窄食单胞 菌和橙红色黏球菌对黄曲霉毒素的降解是生物酶解 作用，对橙红色黏球菌进一步研究发现胞外代谢产 物有很强的降解黄曲霉毒素能力，而活细菌和胞内 提取物降解能力很低，经 SDS － PAGE 电泳确定该 降解酶的相对分子质量在 25 ～ 60 kDa。Teniola 等分 离了 4 株具有降解 AFB1 能力的细菌，其中 Ｒhodococcus erythropolis 和 Mycobacterium fluoranthenivorans 2 株的胞外提取物对 AFB1 的降解率在 90% 以上， 该提取物经热处理和蛋白酶 K 处理对黄曲霉毒素的 降解率显著降低，说明胞外提取物的有效成分是一 种酶。Cho 等分离到一种枯草芽孢杆菌亚种可以对 玉米赤霉烯酮进行有效降解，在液体环境中可以将 1 mg / kg 的玉米赤霉烯酮 24 h 降解 99% ，在固体发 酵 48 h 之后可以将 0. 25 mg / kg 的玉米赤霉烯酮降 解率超过 95% 。Vekiru 等选用一种毛孢子酵母降解 玉米赤霉烯酮，经液质联用证实，该酵母可以将玉 米赤霉烯酮开环化，转化成无毒化合物。
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综述
Mendoza 等从不同来源筛选出对 AFB1 有吸附效果的 8 株干酪乳杆菌，其中吸附效率最高的菌株是 Lactobacillus casei L30，吸附率达到 49. 2% ，在对菌体 － 毒素 复合物的稳定性研究发现，复合物较稳定，通过多次 水洗只有 0. 6% ～ 9. 2% 的黄曲霉毒素被解吸。
目前，为了防止饲料中霉菌毒素对畜禽造成的 危害，主要通过向饲料中添加霉菌毒素脱毒剂来达 到清除霉菌毒素的目的。对于质量较优的饲料可以 降低添加量，主要起到预防和保健的作用，对于霉 变的饲料可以根据饲料霉变程度酌情增加添加量。 随着科学技术的不断更新，霉菌毒素脱毒剂也在不 断更新， 朝 着 更 加 高 效 广 谱 和 更 加 环 保 的 方 向 发 展。文章 将 近 年 来 霉 菌 毒 素 脱 毒 剂 的 发 展 进 行 综
腐殖酸是指动植物体病死之后，经过长期的物 理、化学和生物作用而形成的复杂有机物，化学结 构复杂，其相对分子质量为 100 ～ 100 万，带有羧 基、酚基和酮基等活性基团，正是由于腐殖酸具有 较大的内表面积和活性基团所以对霉菌毒素具有显 著的吸附效果。Ghahri 等研究表明，腐殖酸可以显 著降低黄曲霉毒素对肉仔鸡的危害，同时对提高生 产性能和免疫水平有很大的促进作用。
消胆胺，又称考来烯胺，是一种季胺类阴离子 交换树脂，常用于增加肠道中胆酸的排泄，减少机 体对胆固醇的吸收，降低血液中胆固醇和低密度蛋 白的含量。Avantaggiato 等通过体外胃肠模型模拟猪 小肠对小麦中污染玉米赤霉烯酮的吸收情况及消胆 胺在脱毒方面的效果，研究表明，消胆胺以 2% 的 添加量加入时，可以使小肠对玉米赤霉烯酮的吸收 率从 32% 下降到 16% ，显著减少了对毒素的吸收。
2 矿物质吸附脱毒
随着人们对矿物质进行研究，发现一些矿物质 具有吸附霉菌毒素的功能，激起很多学者专家的兴 趣。矿物质脱毒剂主要包括硅铝酸盐和活性炭等， 利用较大的比表面积对霉菌毒素进行化学吸附或物 理吸附来达到去除霉菌毒素的目的，避免被动物胃 肠道吸收。
硅铝酸盐类，如蒙脱石、沸石、硅藻土、膨润
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关键词 霉菌毒素 矿物质 高分子聚合物 微生物
中图分类号： S 816
文献标志码： A
文章编号： 1002 － 2813 （ 2014） 05 － 0007 － 04
饲料中霉菌毒素是由真菌在谷物或饲料上生长 繁殖过程中产生的次级代谢产物，根据霉菌毒素污 染途径可将霉菌毒素分为二类： 第一类是田间毒 素，是指农作物在收割前，霉菌作为病原菌侵染作 物而产生的毒素，如玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、T － 2 毒素以及伏马菌素等； 第二类是仓储毒素，是指谷 物或饲料在贮藏过程中被霉菌侵入而产生的毒素， 如黄曲霉毒素和赭曲霉毒素等。饲料发生霉变不仅 降低营养 价 值， 影 响 适 口 性， 导 致 畜 禽 采 食 量 下 降，而且霉菌产生的毒素会造成动物生长停滞、免 疫力降低和生产性能下降，甚至是中毒死亡，造成巨 大经济损失。另外，霉菌毒素可以通过肉、蛋、奶及 其制品的形式被人类摄取，成为人类健康的安全隐患。
4 微生物降解脱毒法
近年来，国内外学者在研究如何消除霉菌毒素 时，逐渐将研究目光从传统霉菌毒素吸附材料转移 到利用微生物发酵来达到脱毒的产品。微生物在霉 菌毒素脱毒上的应用主要体现在 2 个方面，一是微 生物菌体本身对霉菌毒素具有一定的吸附作用； 二 是微生物在发酵过程中产特异性的酶对霉菌毒素有 降解作用。
Lee 等对 Lactobacillus rhamnosus GG、L. rhamnosus LC － 705 和 Propionibac ﹣ terium freudenreichii subsp. 3 株细菌灭活前后对 AFB1 吸附和解吸的动力学进行 了研究，发现菌体对 AFB1 的吸附率与 AFB1 的质 量浓度呈正相关，灭活菌体对 AFB1 的解析率要低 于活菌体。可能热处理仅改变了菌体表面的特性而 没有暴露新吸附位置，在疏水性和 AFB1 吸附率之 间也没有明显的相关性。
综述
饲料中霉菌毒素脱毒剂的 发展趋势
高 潮 郑云峰 王祖平 陆克文 上海邦成生物科技有限公司，上海 201615
摘 要 霉菌毒素严重制约着畜牧业的发展，对动物和人类的健康造成巨大威胁。随着科技的发展，霉 菌毒素脱毒剂也在不断地更新和完善，朝着更加高效广谱和更加环保的方向发展。目前，对霉菌毒素脱毒剂 的研究主要集中在矿物质、酵母细胞壁、高分子聚合物及微生物脱毒这几个方面。
微生物菌体对毒素的吸附作用，主要是指微生 物菌体细胞壁通过非共价键的形式和毒素分子结合 在一起，其中疏水作用和静电力是维持这种结合的 主要作用力。微生物细胞壁表面结构决定吸附哪种 毒素分子和吸附容量，因此，不是每一种微生物对 霉菌毒 素 都 有 吸 附 作 用， 需 要 通 过 菌 种 筛 选 来 获 得。张建梅等人采用体外试验，将 AFB1 的质量浓 度调整为 2 μg / g 时，添加 1. 2‰的生物脱霉剂 （ 主 要为活性嗜酸乳杆菌、嗜酸乳杆菌细胞壁和水合硅 铝酸 盐） ，可 吸 附 98. 34% 的 A具有较大的比表面积，同时层间 具有电负性，层外具有正电性的结构，对霉菌毒素 具有一定的选择性吸附作用，尤其是对极性强的毒 素分子，如黄曲霉毒素，一度成为研究霉菌毒素吸 附剂的热点，最早可追溯到上世纪 70 年代。Miazzo 等研究黄曲霉毒素 B1 （ AFB1） 对肉鸡危害时发现， 饲喂含有 2. 5 mg / kg AFB1 的饲料会使肉鸡肝肿大、 发黄并变脆，当饲料中添加 3‰的蒙脱石后，肉鸡 的中毒症状有所减轻，说明硅铝酸盐类产品确实对 AFB1 具有一定的清除作用。Kubena 等研究 指 出， 黄曲霉毒素与硅铝酸盐在吸附过程中在 30 min 即可 达到吸附平衡。因此硅铝酸盐类吸附剂不仅对黄曲 霉毒素具有特异性吸附，同时在很短的时间内即可 达到吸附平衡，尤其适合消化道较短的禽类。