飼料中黃曲霉毒素去除方法的研究進展

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　　飼料中黃曲霉毒素去除方法的研究進展

　　都業良 肖永霞 李迎梅鄒明*

　　摘要：隨著人們對于黃曲霉毒素對人類及動物健康造成的巨大危害的逐步認識，在養殖業中人們越來越大力地尋找可以解除黃曲霉毒素污染的方法。許多關于畜禽的黃曲霉毒素中毒事件時有發生，其中絕大部分是由于飼料受到污染直接導致的，這就需要一個合適的去除黃曲霉毒素的方法。本文對目前去除黃曲霉毒素方法的研究進行了綜述。
　　關鍵詞：黃曲霉毒素;飼料;去除;進展
　　黃曲霉毒素(aflatoxin，AFT)主要是由黃曲霉(aspergillus flavus)和寄生曲霉(A.parasiticus)等真菌產生的一類有毒次生代謝物。AFT污染玉米、花生、棉子及其餅粕等動物性飼料。因其毒性極強，不易破壞，并且能夠對畜禽造成嚴重的免疫抑制，使疫苗接種失敗等原因，所以去除飼料中的黃曲霉毒素越來越引起人們的關注。現有的去除飼料中黃曲霉毒素的方法主要分為3大類，分別為物理方法、化學方法和生物方法。
　　1 物理方法
　　1.1吸附 許多吸附劑能夠結合黃曲霉毒素進而去除黃曲霉毒素。主要有活性炭、硅鋁酸鹽類和葡甘聚糖等，以硅鋁酸鹽類吸附劑應用最為廣泛。由美國FDA批準的最強霉菌毒素吸附劑脫霉素就是一種硅酸鹽礦物衍生物，它的表面積是酵母細胞壁提取的甘露寡糖的42倍，與霉菌毒素一旦結合后，在動物體內不易分離。坡縷石是一種硅鋁酸鹽類吸附劑，夏枚生等使用提純的酸改性坡縷石對肉鴨日糧中黃曲霉毒素B1(AFB1)的去毒[1]。體外試驗結表明當AFB1濃度≥3 mg/L時，酸改性坡縷石對AFB1的吸附量和吸附率顯著優于坡縷石，這主要是由于酸化后造成坡縷石微空隙增多、表面積增大，導致吸附性能增強。葡甘聚糖對黃曲霉毒素的吸附試驗也表明葡甘聚糖對黃曲霉毒素具有較好的脫毒作用。但由葡甘聚糖和鋁硅酸類礦物混合而成的復合脫毒劑較單獨使用葡甘聚糖的脫毒效果更好[2]。有研究通過對蒙脫石進行復合改性，構建新型納米吸附材料AAN，對黃曲霉毒素的進行體外吸附試驗，表明其具有吸附作用強，吸附速度快，解吸率低等優點[3]。因此可以考慮將新型納米吸附劑作為非營養性添加劑添加到飼料中防止黃曲霉毒素中毒的發生。
　　1.2輻射法　紫外線或γ-射線可有效地破壞黃曲霉毒素的化學結構，對霉菌和霉菌毒素都有較大的殺傷力。紫外線照射不但可以殺死霉菌的菌體，還可以破壞黃曲霉毒素，AFB1在362nm處為最大特征吸收峰，可產生12種以上的光降解產物。AFB1、AFG1在紫外光下365nm照射1小時會發生一系列的光化學變化。將污染上黃曲霉的飼料鋪成薄層，用高壓汞燈紫外線大劑量照射，去毒素率可達97%-99%[4]。但這種方法常占用較大的面積，難于大批量實行，同時也會對營養成分有部分破壞。
　　2 化學方法
　　2.1堿處理 實際生產中通常用堿性物質處理污染的飼料，黃曲霉毒素結構中的內酯環在堿性條件下被打破而形成香豆素鈉鹽，從而破壞毒素，達到去除目的。氨處理消除黃曲霉毒素是實踐中最常用、較有效的辦法，同時也是歐美最常用的去谷物中黃曲霉毒素的方法。將霉變飼料密封在熏蒸罐或塑料薄膜袋中，使其含水量超過18 %，通過氨氣進行熏蒸10h，能夠使霉變飼料中AFB1的含量減少90 %~95 %[5]。對于0.2 mg/kg以下含毒量的飼料采用0.2 %~0.4 %的氨劑量，對于0.2~0.5 mg/kg含毒量的飼料采用0.5 %~0.7 %氨劑量，對于0.6 mg/kg以上高含毒量的飼料常用0.7 %~1 %的氨劑量，如果密閉時間延長，劑量可相應降低[6]。NaOH也有去除黃曲霉毒素的作用，1%NaOH水溶液處理含有AFT的花生餅1d，也可使毒素由84.9μg/kg降至27.6μg/kg[7]。盡管氫氧化鈉可以有效地降低花生餅中的黃曲霉毒素水平，但也有研究認為，如果遇到酸化作用將可能使黃曲霉毒素的毒性重新出現。而酸化作用在消化道中是存在的，因此，有必要進行動物體內的驗證。
　　2.2氧化劑法 氧化劑是有效的黃曲霉毒素鈍化劑。臭氧具有極強的氧化還原性，可以迅速降解飼料中的AFB1并可殺滅許多微生物，同時它可以在短時間內還原成氧氣，對環境幾乎不造成危害。羅建偉等通過試驗證實用濃度為20~50ppm的臭氧連續或間斷處理低水分(15%以下)糧食9小時，糧食中污染的AFB1去除率可達90%以上，但不同的糧食去毒效果有差異，對稻谷效果最好，其次是小麥和玉米[8]。臭氧熏蒸處理法操作簡單易行，可以適用于大規模的生產實踐，很有可能發展成為一種應用于實際生產的去除飼料中污染的AFB1有效方法。
　　次氯酸鈉也是一種強氧化劑，脫毒機理可能是次氯酸鈉中氧原子的誘導作用。研究表明次氯酸鈉不僅能有效地使花生餅中毒素總量降低，其中對AFB1的消除效果最佳[9]。但次氯酸鈉處理使花生餅變成黑褐色，出現結塊現象，處理時又會產生大量的熱，會影響飼料的某些營養成分如維生素和賴氨酸的利用效率。
　　3生物技術法
　　3.1添加微生物菌體制劑 有研究研究表明某些微生物可以吸附黃曲霉毒素，通過非共價方式形成菌體-黃曲霉毒素復合體，當微生物形成復合體后，自身的吸附能力下降，較易與黃曲霉毒素一起排出體外，從而降低毒素的危害[10]。而且微生物菌體無論是活菌體還是死菌體都有較強的吸附效果。李志剛等研究乳酸菌對黃曲霉毒素的吸附作用，結果表明，乳酸菌結合AFB1的強度在4%-55%之間，其中干酪乳桿菌干酪亞種CGMCC1.539吸附AFB1能力最強[11]。朱新貴和林捷研究表明，在液體培養60h后的枯草桿菌、乳酸菌和醋酸菌能降解掉89%、88%和81% AFB1 [12]。其中枯草桿菌的最適生長溫度和pH也是其降解AFB1的最適溫度和pH，同時添加鈣或鎂離子可以促進枯草桿菌對黃曲霉毒素的去除作用。
　　另外，甾體羥化真菌對黃曲霉素有明顯的脫毒作用，體外試驗表明，酵母細胞能結合90%的黃曲霉毒素，向含有黃曲霉毒素的飼料中添加啤酒酵母培養物可明顯改善肉雞體增重，經篩選認為除酵母菌外，用無根根霉、米根霉、橙色黃桿菌等進行發酵處理，對去除糧食和飼料中黃曲霉毒素均可收到較好效果。通過微生物的發酵來去除霉菌毒素，這種生物轉化過程往往存在緩慢及不完全的缺點，所以到現在為止還不能完全用于飼料脫毒的實踐中。
　　3.2酶制劑 自然界中生物產生的某些酶可以分解毒素分子的功能性基團，把霉菌毒素轉化為無毒化合物。酶法解毒是一種安全、高效的解毒方法，對產品無污染，有高度的選擇性，不影響飼料的營養物質。吳肖等利用一種酶將花生粕深度水解后，使微溶于水的黃曲霉毒素從結合的疏水性氨基酸殘基上充分游離，然后采用過濾法，截留住大部分黃曲霉毒素，從而使黃曲霉毒素含量顯著下降[13]。但實際應用中，由于酶不耐熱，在飼料的制作過程，尤其在顆粒飼料壓制的高溫過程中易于失活，限制了酶的作用發揮。Liu等研究分離出一種胞內酶，命名為AFT脫毒酶，通過該酶的處理AFB1的毒性大大降低。真菌酶-2的提取液可使AFB1轉化或使其發光基因發生改變，而使其毒性降低[14]。
　　4結語
　　雖然現在去除黃曲霉毒素的方法很多，且報道的效果很好，但還存在很多的問題。首先，很多的方法是在理想的實驗室條件下進行的，目前還無法運用到生產實踐中。其次，有的方法容易使營養成分氧化、分解而失去其營養價值等，造成畜禽的適口性差等缺點。還有的方法成本太高，無法投入商品化的生產。
　　對于飼料中黃曲霉毒素的消除，還需要根據具體的情況篩選最切實可行的方法，并不斷的進行技術改進，提高消除率?？梢钥紤]將這幾種吸附毒素效果較好的吸附物質結合起來使用，或者幾種不同的方法聯合運用等。同時，也要采取合理科學的儲存和加工措施，加強對飼料的檢測等，從而將黃曲霉毒素的危害降到最低。
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　　作者簡介：都業良、肖永霞：為青島農業大學在讀研究生，專業為獸醫藥理學。
　　李迎梅：青島農業大學在讀研究生，專業特種經濟動物飼養與繁殖
　　鄒明：通訊作者，青島農業大學副教授，博士學位，專業為獸醫藥理學。

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