奥迈讲稿郑州

1、猪饲料中霉菌毒素(d s)的危害及其防治刘 强南京农业大学动物(dngw)科技学院共四十二页内容提要(ni rn t yo)饲料中的主要(zhyo)霉菌及其毒素我国饲料的霉菌污染程度及特点霉菌毒素对猪生产的危害霉菌毒素危害的消除方法霉菌毒素吸附剂的研究现状新型霉菌毒素吸附剂的研制新型霉菌毒素吸附剂的效果评价霉菌毒素危害防范的其他措施共四十二页注：饲料产品(chnpn)341份，饲料原料286份，样品来自全国28省、区、市104个饲料厂或养殖场。陈必芳 等，1996，中国饲料我国各地饲料(slio)的带菌数及种类共四十二页我国饲料中的主要(zhyo)霉菌曲霉(Aspergillus)：黄曲霉(A

2、. flavus)、寄生曲霉(A. parasiticus)、赭曲霉(A. ochraceus)等；青霉(Penicillus)：疣孢青霉(P. verrucosum)、展青霉(P. patulum)等；镰孢菌(Fusarium)：大刀镰孢菌(F. culmorum)、轮生体镰孢菌(F. verticillioides, Sacc.)、增生镰孢菌(F. proliferatum, Matsushima)、禾谷镰孢菌(F. graminearum)、拟枝镰孢菌(F. sporotrichioides)等。饲料的霉菌污染非常普遍：玉米、麸皮100%，豆粕99% (N=286)；配合粉料100%，颗

3、粒(kl)料96%(N=341) (陈必芳 等，1996) 。配合饲料由多种原料组成，霉菌污染几率增加携带霉菌不可避免!共四十二页饲料霉菌毒素污染(wrn)程度农业部饲料质量监督检验测试中心 ( N=133, 2006)：检出率/超标率FUMsDONZENT-2OTAAFLs玉米100%40.45%100%64.78%74.07%52.34%92.59%21.62%81.48%0%100%14.25%小麦96.36%3.42%93.39%50.48%87.37%25.52%87.52%53.97%81.39%0%100%0%玉米蛋白粉100%81.59%100%82.32%90.26%72.1

4、8%91.54%63.49%100%0%100%0%麦麸97.16%5.46%94.49%58.56%88.49%30.45%90.10%54.09%84.57%0%100%0%饼粕类92.38%0%100%65.39%89.87%0%86.29%76.48%100%0%100%0%鱼粉100%8.49%95.18%37.47%91.38%0%91.67%91.67100%0%100%0%饲料(slio)工业2007 年第28 卷第13期共四十二页饲料霉菌毒素污染(wrn)程度欧洲进口商品分地区统计20032005g/kg中欧东南亚东北亚MeanMax%MeanMax%MeanMax%DON5

5、718020661621525149251899171T-21908292431349412573991ZEN2731392461814587244941037447FUM5805802833048663410111471449AFB14731133834748354573OTA23153028331439138224N=100320403420Binder E.M. et al, 2007, Worldwide occurrence of mycotoxins in commodities, feeds and feed ingredients. Ani. Feed Sci. and Tec

6、h. 137, 265282共四十二页我国饲料霉菌毒素的分布(fnb)特点以镰孢霉毒素为主，黄曲霉毒素次之：依次为：脱氧瓜萎镰菌醇(Deoxynivalenol, DON)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone, ZEN)、烟曲霉毒素(Fumonisins, FUMs)、T-2毒素和黄曲霉毒素(Aflatoxins, AFLs)。其它有：赭曲霉毒素(Ochratoxins, OTA)、雪腐镰刀(lindo)菌烯醇(Nivalenol, NIV)和蛇形菌素(Diacetoxyscirpenol, DAS) 等。农副产品用量多，毒素含量浓缩，污染几率增加。如：小麦麸 (25)、DDGS (3)、玉

7、米蛋白粉(23)等。多种毒素共存，增加协同危害。83个饲料样品中97.6%同时检测出2种以上毒素(应遇龙等，2011)。共四十二页我国饲料中霉菌及其毒素(d s)限量霉菌数量：GB 13078-2001410万个/克限用，10万个/克禁用。AFB1：GB 13078-2001大猪和蛋鸡(dn j)料20 mg/kg，仔猪和肉鸡料10 mg/kg，豆粕30 mg/kg，玉米和花生粕50 mg/kg。ZEN： GB 13078.2-2006配合料和玉米 500 ug/kg；OTA： GB 13078.2-2006配合料和玉米 100 ug/kg；DON： GB 13078.3-2007猪配合料 1

8、.0 mg/kg，禽配合料 5.0 mg/kg；T-2： GB 21693-2008猪禽配合料 1.0 mg/kg。共四十二页饲料(slio)霉变的危害消耗饲料养分；霉变产热加速养分破坏(phui)(Lys, FFA)；降低养分的利用率(M+C, 淀粉)；产生不良气味，影响饲料适口性；部分毒素刺激消化道黏膜，使动物采食量降低或拒食；产生毒素中毒死亡；免疫抑制，抗病力下降，发病率升高抗病和炎症反应养分消耗增加，生产性能下降；致癌、致畸和致突变；干扰动物正常的生殖机能；畜产品中沉积降低畜产品品质，影响人类健康。共四十二页霉菌(mjn)毒素的危害急性毒性 半数致死剂量(LD50 mg/kg BW，经

9、口)：AFB1：雏鸭 0.240.56；1228 ug/只；相当于饲料中的浓度为0.41.0 mg/kg；猪 0.62；鸡 6.6；OTA：猪 6.0；鸡 3.4；T-2：鸡 2.0；猪 1.2 (肌注)；DON：小鼠 70 (腹腔注射)；ZEN：老鼠、大鼠和豚鼠(tn sh) 2.020.0；麦角毒素：总量20 mg/kg 猪即中毒死亡。AFB1的毒性是砒霜的68倍，氰化钾的10倍！共四十二页AFLs的毒理与慢性(mn xng)毒性毒理：经细胞色素P450活化后与DNA中鸟嘌呤N7结合，引起基因突变(p53, GT)、染色体断裂，产生致癌、致畸性和免疫毒性。毒性症状：肝脏毒性，肝炎、黄疸、肝

10、脏充血、出血、肿大、变性和坏死等；胸腺萎缩、嗜中性粒细胞趋化能力和巨噬细胞吞噬能力下降，抑制迟发型超敏反应，抗体反应减弱等免疫抑制能力；通过(tnggu)胎盘，导致胎儿初生重下降、畸形、肝脏和消化道等产生恶性肿瘤。 家畜中猪最敏感，鸡和牛次之；共四十二页DON, NIV, T-2的毒理与慢性(mn xng)毒性毒理：抑制DNA、RNA和蛋白质合成，与核糖体60S亚基结合(jih)，引起细胞增殖速度下降，加速凋亡，消化道上皮组织坏死，免疫抑制。毒性表现：食欲减退、腹泻、呕吐；上皮组织过敏、发炎、结痂；LOAEL(猪mg/kg BW/d): DON0.050.1; NIV0.7; T-2 0.03

11、；猪最敏感(致呕吐ED50 mg/kg BW)：北京仔鸭27，肉仔鸡27，仔猪0.05，生长猪0.085；断奶仔猪4ppm25%拒食；1020ppm完全拒食；20ppm引起呕吐(Eriksen & Pettersson, 2004) 。共四十二页ZEN的毒理与慢性(mn xng)毒性毒理：与雌激素受体不可逆结合，引起哺乳动物生殖激素分泌失调，繁殖周期紊乱，繁殖性能下降；抑制免疫淋巴细胞增殖、分化，IL-2和IL-5升高；猪最敏感，牛羊次之(5ppm) ，禽的耐受力最高( 80 mg/kg 才见Sa/So升高。 肝、肾和体液游离二氢鞘氨醇(sphinganine)-鞘氨醇(sphingosine

12、)比例(Sa/So)升高；猪饲料FB11 mg/kg淋巴管和胸膜结缔组织增生；5 mg/kg Sa/So升高；10 mg/kg消化系统、肝、肺、心血管和免疫系统受损；15 mg/kg猪肺水肿综合征(porcine pulmonary edema PPE)；饲喂含毒饲料37天后，表现呼吸困难，苍白虚弱，直至(zhzh)死亡，尸检可见肺小叶间隔或肺泡内水肿，胸膜和胸腔内严重积水，但无明显的炎症。 共四十二页低剂量毒素(d s)间的交互作用AFLug/kgOTAug/kg体重(g)肝脂肪(%)00625.89.716.5 0.502.0549.6 11.714.60.22.50551.110.724

13、.51.62.52.0380.45.517.30.5肉鸡，21d, Huff and Doerr (1981).AFLug/kgOTAug/kg体重(kg)增重(kg)0033.71.518.20.92.0029.71.513.50.702.029.91.113.80.92.02.024.62.08.80.9仔猪(zi zh)，40d, Huff W. E. et al, (1988).共四十二页病理状态(zhungti)下养分利用的优先顺序病原繁殖的需求维持需要免疫活化炎症反应与病原排除体温调节组织修复生产需要胎儿发育生殖器官发育泌乳(m r)/产蛋肌肉生长共四十二页霉菌(mjn)毒素的脱毒

14、处理方法农作物抗病育种：物理法：机械筛选、比重筛选、微波烘烤、膨化/蒸煮、湿法研磨；化学法：氨化、亚硫酸氢盐、碱水/双氧水/苏打水浸泡、臭氧熏蒸；生物法：酵母和乳酸菌等微生物发酵、环氧化酶、内酯酶；添加抗氧化剂、胆碱、含硫氨基酸、维生素、氨基酸和蛋白质等提高抵抗力；吸附法：物理吸附+化学吸附，目前饲料-养殖业经济、方便(fngbin)可行和被证实有效的方法！共四十二页目前霉菌(mjn)毒素吸附剂的种类硅铝酸盐类：沸石、膨润土、HSCAS、绿泥石、氧化铝；酸或热活化粘土(Turk, 1997)硅铝酸盐+磷酸聚合物改性(Phillips, 1992)硅铝酸盐+长链脂肪酸季铵盐改性(Lemke, 1

15、998; Yilmaz和Yapar, 2004)聚糖类：葡甘露聚糖及其酯化产物(Freimund, 2003)细菌和酵母(jiom)细胞壁，小麦麸、苜蓿等纤维；活性碳，变性糊精(Umrigar和Kuan 1996)离子交换树脂：PEG, PVP, 消胆胺共四十二页新型霉菌毒素(d s)吸附剂的设计思路增加基质的表面积，提高基质的非特异吸附能力；改变基质的表面特性，提高对非极性毒素(ZEN和DON等)的吸附能力；组合配伍，增加吸附毒素的种类，提高吸附的广谱性；尽量减少对饲料中有效养分的吸收，避免营养干扰(gnro)；所用材料对动物无毒副作用(GRAS)，提高产品的安全性。共四十二页 2:1的晶层

16、结构(jigu)； 比表面积大； 表面带负电荷。材料(cilio)一 非金属材料的结构共四十二页单糖(dn tn) 比表面积大； 多羟基(qingj)，活性高； 可形成大量氢键。材料二 聚糖类物质的结构共四十二页插层原理(yunl)示意图基质(j zh)片层插入寡糖新工艺(1)置换与插层水分子渗入片层加热活化分子提供高剪切力共四十二页插层效果(xiogu)表征原始(yunsh)基质0.5%Glc2.5%Glc共四十二页铝硅酸盐e-e+e-e-e-e-e-e-e+e+e+e+e+e+e+两亲物质(wzh)e-e+新工艺(2)表面(biomin)修饰表面修饰原理示意图基质极化活化修饰剂交换成键共四

17、十二页共四十二页共四十二页红外图谱(tp)表征修饰(xish)剂量2修饰剂量1原始基质共四十二页吸附能力(nngl)评价方法毒素(d s)储备液 40ug/mL：水/乙腈 =90/10猪胃肠食糜20000 rpm, 10 min胃上清液 pH 4.45; 肠上清液 pH 6.96反应液离心管吸附剂悬浊液 2mg/mL300 rpm, 30 min37C, 300 rpm, 4 hrs0.25 mL0.1 mL5.0 mL100 mg日立D2000, C18反相柱, 1.0 mL/min梯度洗脱，荧光检测器AFB1 Ex =360 nm, Em =440 nm; ZEN Ex =235 nm,

18、Em =418 nm;上清液10000 rpm, 10 min0.2 mL 二氯甲烷萃取2次, 合并, 吹干, 复溶HPLC思路：克服消化道pH、可溶性养分和分泌物对吸附容量和吸附稳定性的影响，使评价结果尽可能接近体内真实。共四十二页体外评价：新产品(chnpn)与已有产品(chnpn)的体外吸附率比较共四十二页半体内评价(1)：新产品与已有产品对AFB1的半体内吸附(xf)率比较吸附剂胃液中肠液中C158.370.28bc85.940.89aC212.583.85f42.623.34eC333.727.23e47.063.74fC476.941.60a79.720.23abC554.7510

19、.05cd66.043.47cdC642.973.02de58.722.91eP144.554.52d58.670.83dP250.838.88cd66.080.43cdP371.221.81a75.320.78bc共四十二页半体内评价(2)：新产品与已有产品对ZEN的半体内吸附(xf)率比较吸附剂胃液中肠液中C195.340.02a66.488.30cC229.360.02d72.480.74bcC315.080.18f15.380.29eC441.024.07c29.632.94dC573.211.61b82.771.49bC676.155.44b86.223.43abP123.942.0

20、0d94.552.95aP286.673.20ab96.321.75aP387.090.05ab94.380.52a共四十二页毒素交互作用对半体内(t ni)吸附率的影响胃液中肠液中 AFB1(ng/ml)ZEN (g/ml)ZEN (g/ml)12.5512.551010.6064.4351.7929.1186.2139.305071.9369.3770.9373.9178.6375.0610073.2769.8669.4076.5573.2277.34胃液中肠液中 ZEN(g/ml)AFB1 (ng/ml)AFB1 (ng/ml)105010010501001.088.0889.8891.

21、5731.0516.4619.842.588.7784.0682.1733.8232.2830.145.087.7484.1984.0740.0841.7440.14共四十二页对养分吸附的定性(dng xng)评价维生素B12 维生素B2 油性颜料(ynlio)每组从左到右依次为：养分溶液、养分溶液+对照吸附剂、养分溶液+P3共四十二页体内验证(ynzhng)试验玉米人工致霉：试验设计：70kg后备母猪6*8 =48头，含基础日粮(C)、 C+吸附剂P3(CP)、 C+吸附剂1(CO）、 C+霉玉米(CM)、 C+吸附剂P3+霉玉米(CMP)和C+吸附剂1+霉玉米(CMO)共6组。最终配合饲料

22、中AFB1 和ZEN 含量为45 g/ kg 和365 g/kg。GB 50, 500 g/kg。试验期35天。 *吸附剂P3为南京(nn jn)奥迈科技公司生产的产品益康，吸附剂1是国外某知名公司的产品，市场价格60多元/公斤菌种活化PDF培养基玉米人工发霉接种菌种扩大培养共四十二页生长(shngzhng)性能指标组别CCPCOCMCMPCMOADG（kg)0.810.800.770.630.870.74AFI（kg)2.252.312.211.942.292.17料肉比2.792.892.873.12.642.93共四十二页血液生化(shn hu)指标1组别红细胞免疫球蛋GIgG(g/ml

23、)白细胞总数血小板淋巴细胞单核细胞C6.90.4365.087.531.41.8366.39.4b0.680.00b0.020.00abCP6.80.3326.947.326.10.5353.54.5b0.720.03b0.020.00abCO6.40.2385.841.325.83.9361.715.7b0.690.02b0.020.00abCM6.40.1237.552.020.20.5246.314.2a0.520.04a0.000.00aCMP6.40.2325.054.130.65.5347.511.5b0.720.04b0.040.01bCMO6.80.3337.57.529.86

24、.0372.015.5b0.660.02b0.030.00abP值毒素0.4380.5470.7740.0630.0630.843吸附剂0.9710.2290.7810.0430.0360.049交互作用0.3150.3640.1330.0240.1770.049共四十二页血液生化(shn hu)指标2组 别谷丙转氨酶(U/l)谷草转氨酶(U/l)谷氨酰胺转移酶(U/l)E2（pg/ml）LH（MIV/ml）C50.07.245.05.348.82.1a1532.143.5a6.580.39CP48.31.248.38.949.71.6bc1488.29.7a6.510.07CO44.55.049.26.258.41.3bc1262.629.2a6.490.41CM58.41.659.07.866.71.9c3498.173.5b4.660.06aCMP48.27.346.32.353.53.2ab1484.544.3a6.510.64aCMO53.81.6