饲料中常见霉菌毒素的中毒症与危害
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饲料中常见霉菌毒素的中毒症及危害(综述)
易中华1 吴兴利2
(1江西农业大学动物科技学院江西南昌330045;2中国农业大学动物科技学
院北京100094)
饲料霉变的典型特征是产生霉菌毒素,可造成高达10%的经济损失,是饲料工业和畜牧业生产中不可忽视的问题。霉菌毒素不但对动物产生毒害作用,而且可通过食物链危及人类健康。动物对霉菌毒素的临床反应与其它化学毒物的反应相似,表现为急性、亚急性或慢性病症,并具有剂量和时间依赖关系。急性中毒可产生毁灭性影响,而且由于可疑饲料在检测前就被采食,中毒难以诊断和治疗。由于大量化学结构不相关的霉菌毒素产自不同真菌,很难准确指出某特定疾病发作是何种毒素造成的。动物慢性中毒症可降低生产性能、降低体重和饲料转化效率、降低肉和蛋的产量、抑制免疫并增加疾病发生率、损害重要组织器官、扰乱繁殖性能,引起的经济负面影响是急性发病和死亡的几倍。饲料和食品中的霉菌毒素有致癌的潜在危险,还有一些微妙的未知毒性作用,这与全球关注的健康危机紧密相关。现将饲料中几种常见霉菌毒素的中毒症及危害介绍如下:
1 黄曲霉毒素(Aflatoxins)
黄曲霉毒素是黄曲霉(Aspergillus flavus)的一种代谢产物,目前已发现黄曲霉毒素及其衍生物有20种,以毒素B1、B2、G1和G2的毒力最强,在紫外线照射下,B1、B2呈蓝紫色荧光,G1、G2呈黄绿色荧光,它们都具有致癌作用,导致动物和人类肝损害和肝癌,其中又以B1的致癌性最强。当B1进入机体后,在肝细胞内质网中的混合功能氧化酶的催化下,转变为环氧化黄曲霉毒素B1,再与DNA及RNA结合,并发生变异,使正常肝细胞转化为癌细胞。可见,黄曲霉毒素是一种肝毒性很强的毒素。黄曲霉毒素作用机理是影响细胞膜,抑制RNA合成并干扰某些酶的感应方式,中毒症状无特异表现,按症状的严重程度不同,临床可表现为发育迟缓、腹泻、肝肿大、肝出血、肝硬化、肝坏死、脂肪渗透、胆道增生等。其毒性因剂量、中毒持续时间、动物种类、品种、饲粮或营养状况等因素不同而不同(见图1)。家畜对黄曲霉毒素的易感性其顺序是:小鸭>小猪>犊牛>肥育猪>成年牛>绵羊。
图1 黄曲霉毒素攻毒递增剂量与豚鼠肝脏变化。上排最左边豚鼠未接毒,下排最右边豚鼠接毒剂量最大。注意到,豚鼠肝的苍白色随黄曲霉毒素剂量的增加而增加。
黄曲霉毒素摄入剂量过大时可致死,亚致死量可产生慢性毒性,长期摄入低剂量黄曲霉毒素可致癌(Sin nhuber等,1977;Wogan和Newberne,1967)。一般情况下,动物年龄越小,其敏感性越高;雌性动物比雄性动物具有更强的耐受性;营养状况越差越容易发病;怀孕母畜比未怀孕母畜更容易产生反应。黄曲霉毒素已引起人们对公共卫生问题的强烈关注,因为黄曲霉毒素广泛存在于被污染的花生、玉米、大豆、油类等食物中,是人类致癌的潜在因子。
虹鳟鱼是早期研究黄曲霉毒素的试验动物,它们对黄曲霉毒素很敏感,其半数致死量按等比例混合黄曲霉毒素B1和G1计算为0.5~1.0 mg/kg(Lee等,1991)。饲粮中黄曲霉毒素的肝细胞恶性瘤致病几率高达8.0×10-8。虹鳟鱼在早期发育阶段对性疾病很敏感。将鱼苗或胚胎浸在黄曲霉毒素含量为0.5 mg/kg的水中半小时,9个月后30%~40%的鱼患有肝细胞癌(Sinnhuber等,1977)。根据Lee等(1991)综述黄曲霉毒素在对鱼的毒性,黄曲霉毒素导致加利福尼亚州鱼苗孵化场黄曲霉毒素中毒症流行,并很可能是鱼肝癌流行的原因。据调查,受黄曲霉毒素污染的棉籽粕是发病的原因。虹鳟鱼采食含黄曲霉毒素的饲料后,逐渐发展为肝癌(Sin nhuber等,1977)。
黄曲霉毒素的中毒症在哺乳仔猪、生长猪、育肥猪和种猪上有报道。临床和病理症状包括:体增重减速,饲料转换效率下降,中毒性肝炎,肾病变,全身出血(Hoerr 和Andrea,1983;Miller等,1981,1982)。黄曲霉毒素对猪的毒性作用因年龄、饲粮、含量和中毒持续时间等的变化而变化。猪从断奶至上市,饲粮黄曲霉毒素耐受量为
0.3 mg/kg(Monegue等,1977)。猪饲喂了毒素含量为2~4 mg/kg的日粮可引起急性致死性中毒,临床症状表现为精神沉闷和厌食,进一步可发展为贫血、腹水、黄疸和出血性腹泻,并出现以低凝血酶原血为特征的凝血病。剖检肝小叶中心出血,引起肝脏呈淡褐色或陶土色。浆膜下层瘀斑和出血,小肠和结肠出血。随着肝脏、肾脏重要的代谢系统遭受黄曲霉毒素影响而出现病变后, 继而损害免疫系统,因此并发各种传染病。生长-肥育猪日粮含黄曲霉毒素200~400 μg/kg , 临床反应为生长受阻和饲料利用
率降低,可能有免疫抑制作用;日粮含400~800 μg/kg,临床反应为肝脏显微损伤、胆管炎、肝炎,有免疫抑制作用;日粮含800~1200 μg/kg,临床反应为生长受阻、采食量减少、被毛粗糙、黄疸、低蛋白血症;日粮含1200~2000 μg/kg ,临床反应为黄疸、凝血病、精神沉闷、厌食,部分动物死亡;日粮含黄曲霉毒素大于2000 μg/kg,临床反应为急性肝病和凝血病,动物在3~10天内死亡。
牛的急性黄曲霉毒素中毒症有详尽的记载。临床症状包括:采食量下降,泌乳量骤降,体重减轻,肝损害(Bodine和Mertens,1983)。但自然条件下发生的慢性中毒持续时间长,由于奶牛和肉牛饲料转化效率降低、免疫抑制、繁殖力下降,造成的经济损失可能更大(Bodine和Mertens,1983)。黄曲霉毒素降低瘤胃纤维素的消化、挥发性脂肪酸的组成和蛋白质的水解,从而影响瘤胃体内外消化功能(Dvorak等,1977;Fehr 和Delage,1970)。黄曲霉毒素还可降低阉牛瘤胃的蠕动(Cook等,1986)。
奶牛长期采食受黄曲霉毒素污染的玉米(120 μg/kg),造成严重的健康问题(Guthrie,1979)。症状包括:产小而不健康犊牛,腹泻,急性乳房炎,呼吸系统失调,直肠脱垂,毛发脱落,采食量下降等。据报道,采食受黄曲霉毒素污染的玉米(120 μ
g/kg)5个月后,繁育效率下降2%;更换受污染玉米后,泌乳量增加28%。奶牛黄曲霉毒素中毒的另一特点是黄曲霉毒素B1羟化转变为黄曲霉毒素M1和M2,后者分泌在乳中,可危及人类健康。荷斯坦奶牛饲喂含黄曲霉毒素B1饲料7天后,乳中含有黄曲霉毒素
M1;但停喂4天后,乳中检测不到黄曲霉毒素M1(Applebaum 等,1982;Price 等,1984)。
黄曲霉毒素给禽业造成巨大的经济损失,影响面涉及到雏鸭、肉鸡、蛋鸡、火鸡和鹌鹑等。临床中毒症状包括:厌食,体增重下降,产蛋量下降,出血,胚胎毒性,对环境和微生物等应激因子敏感性增加(Edds和Bortel,1983)。幼禽中毒多呈急性,表现为食欲不振,精神沉郁,嗜睡,消瘦,冠苍白,贫血,排血色稀粪,叫声嘶哑,最后衰竭而死。雏鸭还表现鸣叫,脱毛,生长缓慢,步态不稳,跛行,呈企鹅状行走,腿和脚由于皮下出血而呈淡紫色。死亡前出现共济失调,头颈呈角弓反张状等症状。慢性中毒主要表现为食欲减少,消瘦,衰弱,贫血,严重者呈全身恶病质等现象。成年禽耐受性稍高,中毒后多呈慢性经过,主要表现在精神沉郁,翅下垂,羽毛松乱,缩颈,食欲减退,产蛋减少,产蛋期推迟,呼吸困难,有的可听到沙哑的水泡声,少数可见浆液性鼻液。火鸡对黄曲霉毒素也非常敏感。肉鸡饲喂含(1.5 mg/kg)黄曲霉毒素量高的饲粮,可引起组织病理学改变,如脂肪肝,坏死,胆管增生(Carnaghan 等,1966)。肉鸡饲喂上述一半含量(0.75mg/kg)黄曲霉毒素污染的饲粮,临床中毒症状表现为:血液蛋白含量过低,血色素含量下降,血浆甘油三酸酯、磷脂和胆固醇含量下降(Brown和Abrams,1965;Tung等,1972)。黄曲霉毒素可降低肉鸡体内几种消化淀粉、蛋白质、脂类和核酸的酶的活性(Osborne和Hamilton,1981),造成营养素吸收障碍。蛋鸡饲喂受污染玉米(黄