霉菌毒素对动物的危害及对策

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亚临床表现
免疫抑制 霉菌毒素
Hamilton, 1984
免疫抑制的后果
增加疾病感染风险 提高疾病危害程度 增加治疗费用 降低免疫应答
导致隐形但是巨大的损失!
27
单一霉菌毒素造成可见影响的最低剂量
毒素
动物 临界含量(ppm) 毒性效果
玉米赤霉烯酮 猪
0.25
子宫和外生殖器肿大
文献
Friend等(1990)
36
霉菌毒素检测取样困难
取样
料堆
次分样
前处理
研磨, 提取,制备 仪器分析
结果解读
37
取样困难— 不均衡分布问题
均衡分布,如:蛋白含量
玉米蛋白含量
7.8
7.6
8
8.2
8.2
7.8
8.3
7.6
7.7
7.9
8.2
8.0
7.7
7.8
7.9
8.1
8.0
8.1
7.7
7.8
平均蛋白含量7.9%
不均衡分布,如:霉菌毒素
30
多种霉菌毒素共存
78%的样品受到多种霉菌毒素同时污染
2% 20%
42%
无毒素 1种 2种
18%
3种
4种(以上) 18%
31
外观判定—可靠吗?
发霉谷物
极可能被污染,不会被采用
“干净”谷物 真的没有毒素吗?
32
霉菌毒素的产生
Fu田sa间riu霉m菌sp.
镰刀菌属 Aspergillus sp. Penicillium sp.
5
乳仔猪高雌激素症
扰乱内分泌系统 性早熟,假发情,外阴红肿,乳头红肿 八字腿,站立不稳或不能站立,不能采食/吮奶 皮肤病,皮下出血点
降低仔猪生长速度
乳猪体内的玉米赤霉烯酮来源于: 母猪血液 母乳
6
雄性动物的高雌激素症
• 影响精液品质
• 减少精子生成 精液稀 • 精子活力和运动性降低
21
霉菌毒素对免疫功能的影响
• 对炎症反应的影响 • 吞噬细胞(巨噬细胞、中性粒细胞)活性、吞噬能力、
分泌能力、运动性及趋化作用均受影响
• 对体液免疫的影响 • 特异性抗体产量降低
• 血液免疫球蛋白(IgA, IgG, IgM)含量变化
• 对细胞免疫的影响 • 影响淋巴组织增生及淋巴细胞的产生
22
• 降低血液睾酮水平
• 雌性化及慕雄狂 • 睾丸萎缩 • 性欲降低 • 交配次数降低
Decreased spermatogenesis, caused by ZON
7
单端孢菌霉烯毒素中毒
• 包括呕吐毒素、T-2毒素、蛇形毒素等等 • 导致采食下降、呕吐、皮肤和肠道粘膜溃疡
8
赭曲霉毒素中毒
• 肾脏损伤(髓质、皮质变性) • 烦渴、多饮、多尿, 尿样指标异常
• 阳离子交换能力(CEC)
• 衡量粘土捕获阳离子的能力 • 阳离子交换能力越高 吸附力越强, 以60 mEq为标准
• 膨胀性(溶胀性)
• 衡量粘土层间的开放能力 • 不膨胀粘土层间固定,阳离子交换能力较低 • 可膨胀粘土具有较高阳离子交换能力 • 膨胀性由粘土层间结构决定
43
粘土层间结构
• 三类粘土:
80.0
65.8
60.0
40.0
27.6
20.0
0.0 黄曲霉毒素 玉米赤霉烯酮
92.3 呕吐毒素
71.4 22.2
烟曲霉毒素B1 赭曲霉毒素
2.8 T2-毒素
检测限: AFB 1 ppb, ZON 32 ppb, DON 50 ppb, FUM 100 ppb, OTA 2 ppb, T-2 toxin 75 ppb
47
索霉清猪试验
J Swine Health Prod. 2010;18(6):282–289.
试验方案: • 90头31日龄仔猪,随机区组设计 • 5处理, 6重复 :
• 正对照组:无毒素,无脱毒剂 • 负对照组:500 ppb 黄曲霉毒素 • 索霉清处理组:500 ppb 黄曲霉毒素+0.5%索霉清 • 抗氧化剂处理组: 500 ppb 黄曲霉毒素+抗氧化剂 • 索霉清+抗氧化剂组: 500 ppb 黄曲霉毒素+0.5%索霉清+抗氧化
协同作用
K2看起来很 差,但实际 却很好!
35
外观判定—可靠吗?
发霉谷物
极可能被污染,不会被采用
“干净”谷物 真的没有毒素吗?
即使看不见霉菌,也可能会有霉菌毒素(田间发霉产生毒素)。 不经过实验室分析检测,不能判定是否受毒素污染。 检测霉菌数量完全没有意义! 仅检测黄曲霉毒素远远不够! 正确的取样至关重要!
样品数 阳性数% 阳性率% 均值 ppb
黄曲霉毒素B1 玉米赤霉烯酮
1272
1622
351
1067
27.6
65.8
30
505
呕吐毒素 1296 1196 92.3 1180
烟曲霉毒素B1 赭曲霉毒素
1092
621
780
138
71.4
22.2
2156
8
T2-毒素 637 18 2.8 130
阳性率 % 100.0
负对照组
索霉清组
(500 ppb AF) (500 ppb AF+0.5%Solis)
13.06a
10.06b
11.58ab
5.44a 3.72a 1.73a 38.61a 0.02a 102.61a
5.11b 3.11b 2.00b 64.50b 0.09b 103.72b
黄曲霉毒素影响6周龄肉鸡IBD和ND抗体 滴度
Antibody titer 抗体滴度
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
0
a b c d
IBD
a
b c c
0 ppb 100 ppb 200 ppb 400 ppb
ND
Swamy & Devegowda, 1998
23
• 钠基蒙脱石 • 对黄曲霉毒素有极佳的吸附能力 • 对玉米赤霉烯酮和烟曲霉毒素也有很好的吸附
作用
46
吸附剂吸附能力的比较
100%
黄曲霉毒素
玉米赤霉烯酮
烟曲霉毒素
T2-毒素
80%
60%
吸附率
40%
20%
0%
索霉清
BRZ Agr-Zea Kanzy Novasil Mycofix MTB-100 BgMax
21日体重 kg
49
索霉清猪试验
J Swine Health Prod. 2010;18(6):282–289.
1200 1000
800 600 400 200
0
正对照组 负对照组 (500 ppb AF) 索霉清组 (500 ppb AF+0.5%Solis)
625
617
45310211006Fra bibliotek723
estrogen receptor
+
DNA
Z
Z
or
PE AE
hormone-induced protein
mRNA
mRNA-ribosome complex
玉米赤霉烯酮
4
母猪高雌激素症
扰乱内分泌系统,影响动物的发情周期、排卵和胚胎定植。 不发情、假发情、提前发情、假妊娠; 低受精率、胚胎发育停止、死胎、流产 繁殖系统发育失常,萎缩/过度庞大 阴道炎、直肠脱垂、外阴脱垂
• 1:1 粘土 四面体:八面体 (TO) 刚性、紧密、非膨胀结构 吸附力 弱
• 2:1 粘土 TOT 层间链接键弱,不稳定 可膨胀结构 吸附力强 • 2:1:1 粘土 TOT:O 与1:1结构相似
• 2:1结构粘土吸附能力最强
1:1粘土(T:O),不同层间以氢键紧 密连接,形成刚性结构,没有溶胀 性和吸附能力
玉米黄曲霉毒素含量
0
0
0
0
1
0
5
0
0
0
0
3
0
200
0
0
0
0
2
0
平均黄曲霉毒素含量 10.5 ppb
38
霉菌毒素格言
“If you wait until clinical symptoms of mycotoxin problems are obvious, you no doubt waited too long”. (Eng, 1995). ”
T-2毒素对淋巴细胞增殖的影响
100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0.000 -20.000
lymphocytes (control) lymphocytes + T2-Toxin
25
霉菌毒素—— 无名高热症的诱因?
26
动物对霉菌毒素的耐受量?
霉菌毒素+互作因子 死亡 临床症状
2:1粘土(T:O:T),层面上均带负 电荷,层间相斥。溶胀性高,吸附 能力强
44
钠基蒙脱石—高效吸附
• 蒙脱石是最常见的2:1结构粘土 • 常见的蒙脱石有两类:钠基蒙脱石和钙基蒙脱石 • 钠基蒙脱石净负电荷高阳离子交换能力高,更具
吸附力
• 钠基蒙脱石是最高效的霉菌毒素吸附剂
45
索霉清
索霉清( SOLIS ):
• 层状硅铝酸盐:蒙脱石(HSCAS)、皂粘土、海泡石等等
• 对极性霉菌毒素高效吸附
• 网状硅铝酸盐:沸石、斜发沸石等
• 吸附力较弱
• 酵母细胞壁(β-葡聚糖, 甘露寡糖MOS)
• 对玉米赤霉烯酮效果好 • 有促进免疫和调节肠胃道菌群健康功能
42
影响粘土吸附力的重要物理性质
• 净电荷数
• 粘土与被吸附物之间必须存在电荷差异(异性相吸) • 电荷差越大,吸附力越强
40
霉菌毒素处理剂作用机理
• 吸附脱毒
• 采用吸附剂吸附毒素,将毒素排出体外
• 酶解脱毒
• 内源酶(肠道菌群产生) vs 外源酶 • 外源酶需要耐受各种不利条件(饲料加工、储藏、
肠道条件)
• 复合处理
• 吸附剂、酶、免疫促进剂、抗氧化成分、营养增强 成分等
41
霉菌毒素吸附剂主要成分
• 硅铝酸盐(通称“粘土”):吸附能力受粘土结构影响
0.5
粘膜损伤,采食和生长降低
Wyatt等(1973)
赭曲霉毒素 猪 鸡
烟曲霉毒素 猪
0.2
肾脏损伤,生长减低
Krogh等(1988)
0.2
肾脏损伤,免疫损害,生长减低,Krogh等(1976)
产蛋降低
15
增重降低
Motelin等(1992)

--
--
28
养猪,2003年第6期
29
中国饲料及原料中霉菌毒素普查结果 (2005-2009)
如果你等到出现明显的霉菌毒素中毒症状 后才行动,那么无疑你等得太久了(一切晚 矣)!
39
完整的霉菌毒素控制方案
• 饲料质量控制方案
• 良好的生产操作(采购、仓储) • 品管品控: 取样和分析
• 动物营养和保健方案
• 保障动物营养平衡 • 降低病原侵袭 、减少肠道刺激
• 减少氧化应激
• 添加霉菌毒素处理剂
日均增重 g
日均采食量 g
50
索霉清猪试验
J Swine Health Prod. 2010;18(6):282–289.
尿素氮 (mg/dL) 总蛋白(g/dL) 白蛋白 (g/dL) 球蛋白 (g/dL) 谷氨酰胺转移酶GGT (U/L) 直接胆红素 (mg/dL) 氯化物 (mEq/L)
正对照组

300
鸡冠、卵巢和法氏囊增生
Speers等(1971)
呕吐毒素


T-2 毒素


0.6
采食和生长降低
15
呕吐
Bergsjo等(1992) Young等(1983)
9
肝脏和嗉囊变轻
16
采食和生长降低
Kubena等(1985) Harvey等(1991)
0.5
免疫损害,采食和生长降低
Rafai等(1995)

• 试验期:21天
48
索霉清猪试验
J Swine Health Prod. 2010;18(6):282–289.
正对照组
25 负对照组 (500 ppb AF)
22.58
18.91
22.35
20
索霉清组 (500 ppb AF+0.5%Solis)
15
9.45
9.4
9.39
10
5
0 初始体重 kg
呕吐毒素对淋巴细胞增殖的影响
Proliferation rate 增殖率%
100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0.000 -20.000
lymphocytes (control)
lymphocytes + DON
24
proliferation rate 增殖率 %
33
霉菌毒素的产生
Fusarium sp. Aspergillus sp. 曲霉菌属
仓储霉菌
Penicillium sp. 青霉菌属
34
Visual仅ju分dg析em一e种nt霉- d菌an毒ge素r!是肉不眼够判的断!—多危种险! 霉菌毒素共存!
K3远比K4安全
K4看起来很 好,但含有双 倍霉菌毒素
9
烟曲霉毒素中毒
• 导致猪肺水肿,胸腔黄色积液 • 导致皮炎
10
动物对霉菌毒素的相对敏感性
黄曲霉毒素
T-2毒素
呕吐毒素
玉米赤霉烯酮
赭曲霉毒素
烟曲霉毒素
11
霉菌毒素对动物的影响
黄曲霉毒素 单端孢菌霉烯族 (呕吐、T-2)
烟曲霉毒素
赭曲霉毒素
玉米赤霉烯酮
肝脏
致癌 繁殖
消化 神经
肺脏
免疫 肾脏 内分泌
霉菌毒素对动物的危害及对策
霉菌毒素是什么?
霉菌毒素是由霉菌产生的有毒物质
镰刀菌属
曲霉菌属 青霉菌属 链格孢菌属 麦角菌属
• > 400种霉菌毒素 • 几乎所有作物 • 化学性质稳定
• 耐热处理 • 耐储藏 • 耐受加工处理过程
2
黄曲霉毒素中毒
• 一类致癌物 • 导致肝脏损伤
3
玉米赤霉烯酮
• 雌激素类似物 • 导致高雌激素症,影响繁殖性能
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