学习情境3非饲料源性有毒

学习情境3非饲料源性有毒有害物质

学习内容１．霉菌的种类及其产生的霉菌毒素，污染饲料的主要危害，饲料防霉与去毒的方法。２．细菌与细菌毒素的种类、特性以及污染饲料的危害，预防细菌毒素污染饲料的措施。３．仓库害虫的种类及对饲料的危害，防治仓库害虫的方法。４．鼠类对饲料的危害，防治鼠类危害饲料的方法。５．污染饲料的农药种类和毒性，预防农药危害动物的措施。６．有毒金属元素污染饲料的途径，饲料中汞、铅、镉、砷、铬、氟和硒等有毒元素污染的来源，预防它们对动物危害的方法。７．多环芳烃、多氯联苯、二噁英和氟化物等化合物对饲料的污染途径及预防措施。学习情境一霉菌毒素对饲料的污染一、霉菌与霉菌毒素霉菌是真菌的重要组成部分。霉菌由孢子和菌丝组成，孢子是霉菌的重要繁殖器官，菌丝是霉菌在基质上生长时由孢子生出的嫩芽、芽管逐渐延长的丝状物。霉菌在自然界中分布极广，种类繁多，目前有记载的约达35000种以上，其中绝大多数是非致病性霉菌，只有少数霉菌在基质（饲料）上生长繁殖，产生有毒代谢产物或次生代谢产物。霉菌毒素是指饲料中感染的霉菌进入生长末期，细胞不再分裂，初生代谢物质如蛋白质、核酸、类脂和碳水化合物等累积到一定程度后，利用其他一系列复杂的代谢途径所产生的一些通常无明显用途的化合物。霉菌毒素通常是一些低分子物质，分子量在几百至几千道尔顿，没有抗原性，一般都是热稳定物质，有的因烹调加热而破坏。此外，有人将因某些霉菌使基质的成分转变而形成的有毒物质也包括在霉菌毒素范围之内。二、主要的产毒霉菌与霉菌毒素目前已知30多种霉菌和菌株产生的有毒物质或代谢产物不仅能使畜禽发生各种霉菌毒素中毒病，而且还对畜禽、实验动物和人有致畸性、致突变性、致癌性和免疫抑制作用。1960年，英国发生“火鸡X病”，造成十万只火鸡死亡。经研究证明，这种疾病是由于饲料中含发霉的花生饼所致。1961年，从发霉花生饼中分离出黄曲霉，确定了“火鸡X病”的病因是黄曲霉产生的黄曲霉毒素。主要产毒菌属1．曲霉菌属2．镰刀菌属3．青霉菌属4．其他菌属三、霉菌繁殖与产毒的条件1．基质的种类基质主要指食品、谷类、饲料等有机质。不同的霉菌菌种和菌株都有其相应的基质。如大米、玉米、面粉、花生和发酵饲料等基质多以曲霉和青霉为主，而在寒冷地带则以镰刀菌为主。在玉米和花生等基质中，黄曲霉和寄生曲霉及其毒素的检出率最高；在小麦、玉米和各种秸秆中，以镰刀菌及其毒素污染为主；青霉及其毒素主要在大米中出现。2．水分

能将基质中的有机物水解或变成可溶性物质，霉菌分泌多种水解酶，将蛋白质、脂肪和碳水化合物水解。分泌的水解酶的种类越多，利用的有机物质也越多，寄生的范围也越广泛；反之，酶的种类越少，所能利用的基质也少。3．环境条件（１）温度：大多数霉菌为嗜温菌，可在10～40℃生长，但嗜冷菌（如雪腐镰刀菌、枝孢属、侧孢属等）可在10℃以下生长。嗜热菌（如烟曲霉）可在40～60℃条件生长。（２）湿度：耐干性霉菌能在相对湿度小于80%条件生长，如灰丝曲霉、局限青霉、白曲霉；中性霉菌能在相对湿度80%～90%条件生长，大部分曲霉、青霉和镰刀菌都是中性菌；湿生性霉菌在相对湿度大于90%时才能生长，如毛霉、酵母等。（３）pH：霉菌在pH2～9的条件下都可以生长，一般在酸性条件下生长良好。（４）光照：光照可影响霉菌的生长速度、合成能力和生殖器官的形成。（５）氧气：大多数霉菌是严格的好气菌，必须有氧气才能生长。四、霉菌与霉菌毒素污染饲料的危害1．黄曲霉毒素（AFT）（１）产毒霉菌及其性质：黄曲霉毒素主要是黄曲霉等产生的有毒代谢产物，黄曲霉毒素广泛存于自然界中，主要污染玉米、花生、豆类、棉籽、麦类、大米、秸秆及其副产品，如酒糟、油粕、酱油渣等。在适宜的繁殖、产毒条件下，如基质水分在16％以上、相对湿度在80％以上、温度在24～30℃时，就会产生大量黄曲霉毒素。黄曲霉毒素中毒大多是因动物采食被上述产毒霉菌污染的花生、玉米、豆类、麦类、棉籽及其副产品所致，一年四季均可发生。但是，在多雨季节，温度和湿度又较适宜时，若饲料加工、储藏不当，更易被黄曲霉菌所污染，增加了动物黄曲霉毒素中毒的机会。

黄曲霉毒素是一类结构极相似的化合物，含C、H、O三种元素，均具有一个双呋喃环和一个氧杂萘邻酮（香豆素）的结构。

目前已发现黄曲霉毒素及其衍生物有18种，即B1、B2、G1、G2、M1、M2（在乳中发现）、B2a、G2a、P1、Q1、R0等，其中除黄曲霉毒素B1、B2和G1、G2为天然产生的以外，其余的均为其衍生物。其毒性强弱与结构有关，凡呋喃环末端有双键者，毒性强，并有致癌性。

现已证明黄曲霉毒素B1、B2、G1甚至M1都可以诱发多种实验动物发生肝癌。在这些毒素中，以黄曲霉毒素B1的毒性及致癌性最强。黄曲霉毒素B1的毒性为氰化钾的10倍、砒霜的68倍，所以，在检验饲料中黄曲霉毒素含量和进行饲料卫生学评价时，一般以黄曲霉毒素B1作为主要监测指标。黄曲霉毒素是目前已发现的各种霉菌毒素中最稳定的一种，在通常的加热条件下不易破坏。黄曲霉毒素随着污染的饲料经胃肠道吸收后，主要分布在肝脏。肝脏中毒素含量可比其他组织器官高5～15倍，血液中含量极微，肌肉中一般不能检出。摄入毒素后，约经7d时间绝大部分随呼吸、尿、粪便及乳汁排出体外。动物摄入黄曲霉毒素B1后，在肝、肾、肌肉、血、乳汁以及鸡蛋中可查出黄曲霉毒素B1及其代谢产物，因而可能造成动物性食品的污染。（２）毒性及毒作用与DNA结合，改变DNA的模板结构，导致蛋白质、脂肪的合成和代谢发生障碍；曲霉毒素的靶器官是肝脏，因而属于肝脏毒。急性中毒时，使肝实质细胞变性坏死，胆管上皮细胞增生。慢性中毒时，导致动物生长缓慢，生产性能降低，肝功能和组织发生变化，肝脂肪增多，可发生肝硬化和肝癌。黄曲霉毒素也可作用于血管，使血管通透性增强，血管变脆并破裂，从而发生出血。此外，黄曲霉毒素还具有致突变和致畸性。黄曲霉毒素的毒性因动物的种类、年龄和性别的不同而异。低年龄动物和雄性动物对黄曲霉毒素较敏感，各种动物中又以雏鸭最为敏感，中毒多呈急性中毒，死亡率很高。表现为食欲不振、鸣叫、生长缓慢、步态不稳、角弓反张，死亡率达80％～90％。成年动物的耐受性较强，多为慢性中毒，初期不明显，表现为食欲减退、消瘦、不愿活动、贫血，病程长的可诱发肝癌。2．赭曲霉毒素

（１）产毒霉菌及其性质：赭曲霉毒素主要由赭曲霉及鲜绿青霉产生，硫色曲霉及蜂蜜曲霉等也可产生。饲料中玉米、大麦、黑麦、燕麦、高粱和豆类等，其副产品如麦麸等，都可受赭曲霉的污染并产生毒素。赭曲霉毒素是分子结构类似的一类化合物，可分为A、B两组，A组的毒性较大（２）毒性及毒作用：在自然污染的饲料中，赭曲霉毒素A的检出量最高且毒性最大，主要侵害动物的肝脏和肾脏，引起严重的全身功能病理变化。赭曲霉毒素A中毒的临床表现，因动物的种类、年龄及毒素剂量不同而有所差异。一般来说，幼龄动物对赭曲霉毒素A更为敏感，较易发病，病情也较重。此外，小剂量毒素多侵害肾脏，临床上表现多尿和消化功能紊乱，只有当毒素剂量大到一定程度时，才使肝脏受损害，呈现肝脏功能障碍。也可能产生“三致”作用。3．杂色曲霉毒素

杂色曲霉毒素主要由杂色曲霉、构巢曲霉和离蠕孢霉三种霉菌产生。这些产毒霉菌普遍存在于土壤、农作物、食品和水果中，如小麦、大米、玉米、花生、面粉、火腿、干酪、黄油和动物的饲草饲料等。（１）产毒霉菌及其性质：（２）毒性及毒作用：杂色曲霉毒素具有肝毒性，雄性动物比雌性动物较为敏感。动物急性中毒以肝、肾坏死为主，肝小叶坏死部位因染毒途径不同而异。慢性中毒可引起原发性肝癌、肝硬化、肠系膜肉瘤、横纹肌肉瘤、血管肉瘤和胃鳞状上皮增生等。中毒的临床表现为食欲不振或废绝，进行性消瘦，结膜初期潮红、充血，后期黄染，腹泻，有时尿血或便血，严重者衰竭死亡。另外，具有一定的“三致”作用。（二）镰刀菌毒素类

镰刀菌是霉变饲料中最常见的霉菌，对饲料的污染仅次于曲霉，而又多于青霉。镰刀菌在植物生长期及收获、运输、储存等时期都可污染，又以生长期为多见，且可引起作物病害——小麦赤霉病。在19世纪末和20世纪初，人们就发现赤霉菌污染的谷物会引起动物中毒，我国曾有猪和马属动物饲喂赤霉病麦和玉米后发生中毒的报道。研究证实，能产生有毒代谢产物的赤霉菌有：禾谷镰刀菌、三线镰刀菌、尖孢镰刀菌、粉红镰刀菌、木贼镰刀菌、串珠镰刀菌、雪腐镰刀菌及茄病镰刀菌等。它们主要产生单端孢霉烯族化合物（如T-2毒素）、赤霉烯酮（F-2毒素）、丁烯羟酸内酯和串珠镰刀菌素等毒素，其中多以单端孢霉烯族化合物和赤霉烯酮毒素污染饲料引起中毒。1．单端孢霉烯族化合物

是镰刀菌毒素中最重要的一类，全世界目前已发现60多种毒素，我国至少发现15种。其中有代表性的毒素有：T-2毒素、雪腐镰刀菌烯醇、脱氧雪镰刀菌烯醇（DON）和茄病镰刀菌烯醇等，其化学结构虽各有差异，但都有一个相同的化学核心结构，即12，13-环氧单端孢霉素类。单端孢霉烯族化合物为无色结晶，溶于中等极性的有机溶剂，微溶于水。化学性质稳定，一般的蒸煮方法不能破坏。单端孢霉烯族化合物毒性作用的共同之处表现为较强的细胞毒，使分裂旺盛的骨髓细胞、胸腺细胞及肠上皮细胞的细胞核破坏。急性毒性较强，慢性毒性的特点是使血细胞减少，并阻碍蛋白质合成。致癌与致突变作用尚未进行深入研究。2．赤霉烯酮（F-2毒素或F-2雌性发情素）主要因玉米被赤霉菌污染而产生，由禾谷镰刀菌、粉红镰刀菌、三线镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、木贼镰刀菌、串珠镰刀菌、黄色镰刀菌和茄病镰刀菌等霉菌产生。除能污染玉米外，还能污染大麦、高粱、水稻、豆类以及青贮饲料、配合饲料等。赤霉烯酮是一种子宫毒，主要是雌激素样作用，毒作用与雌激素（17-β-雌二醇）相似，可导致动物性功能异常。其中猪对该毒素的反应最敏感，母猪性成熟前的日粮中添加低水平赤霉烯酮，即可引起乳腺增大、阴户肿大、阴道和直肠脱垂。成年母猪则表现为假妊娠，乏情或连续发情，产死胎或流产等；成年公猪的生殖功能也受损害。母牛和蛋鸡也会受其影响。除考虑赤霉烯酮的毒害作用外，近年来有人利用赤霉烯酮或其衍生物作为家畜生长促进剂，如山羊口服赤霉烯酮低于1㎎剂量时，有促进生长发育的效果。但目前我国不主张使用。3．丁烯羟酸内酯

由三线镰刀菌、梨孢镰刀菌、拟枝孢镰刀菌、雪腐镰刀菌、木贼镰刀菌、粉红镰刀菌、半裸镰刀菌和砖红镰刀菌等产生，其中木贼镰刀菌和半裸镰刀菌为主要的致病霉菌。丁烯羟酸内酯属于血液毒，进入机体后主要的毒害作用是引起动物末梢血管壁循环障碍。毒素作用于外周血管，使局部血管末端发生痉挛收缩，以致管壁增厚，管腔狭窄，血流变慢，继而导致血液循环障碍，引起患部肌肉缺血、水肿、出血、肌肉变性与坏死。继发细菌感染时，病情可进一步恶化，严重者膝关节以下部分发生腐败或脱落，并引起局部淋巴结炎症反应。（三）青霉毒素类

早在1940年，日本研究者从国内出产和进口的“黄变米”中开始青霉菌及其毒素研究，发现15种以上的真菌与“黄变米”的形成有关，其中主要有3种青霉菌，即黄绿青霉菌、橘青霉菌和岛青霉菌。青霉菌生长、繁殖最适宜的环境条件是：温度22～28℃，相对湿度80％以上，基质的含水量13％以上。我国长江中下游和长江以南各地区气候温和，雨量充沛，适合于青霉菌的生长、繁殖，动物发生中毒的现象也较多。1．展青霉毒素展青霉毒素的产毒菌种较多，有扩展青霉、展青霉、棒形青霉、岛青霉、棒曲霉及土曲霉等。急性毒性为高毒或剧毒。中毒主要发生于乳牛，表现为神经毒，可损伤脑、脊髓和坐骨神经干。临床症状主要表现为上行性神经麻痹等神经功能紊乱，如肌肉震颤和痉挛、四肢强直等，中枢神经系统有水肿及灶性出血，并具致癌性。2．橘青霉毒素由橘青霉、暗蓝青霉、牵连青霉、扩张青霉、黄绿青霉、点青霉、变灰青霉、白曲霉、亮白曲霉及土曲霉等产生。急性中毒为剧毒。橘青霉毒素为肾脏毒，临床症状表现为肾脏功能和形态损害，肾脏萎缩，肾小管发生病变，排尿量增多。3．黄绿青霉毒素

主要由黄绿青霉产生，鲑色青霉等多种青霉也可产生。毒素属于神经毒，主要抑制脊髓和延脑的功能，而且选择性地抑制脊髓运动神经元及联络神经元，也可抑制延脑运动神经元。因此，中毒症状是以进行性上行性麻痹为特征，与展青霉毒素有相似之处。4．岛青霉毒素岛青霉毒素又分为黄天素、环氯素和岛青霉毒素，由岛青霉菌产生。毒素属于肝毒素，主要引起肝脏脂肪变性、坏死，急性肝萎缩，慢性者肝纤维化、肝硬化或肝肿瘤。临床表现为黄疸，消化功能紊乱，肌肉松弛，肝昏迷。（四）其他真菌毒素类

1．甘薯黑斑病毒素类

引起甘薯黑斑病的病原是甘薯长喙壳菌镰刀菌和茄病镰刀菌，这些镰刀菌寄生在甘薯的虫害部位和表皮裂口处，从镰刀菌污染的黑班病甘薯中可分离出黑斑病甘薯毒素。

甘薯黑斑病毒素主要有甘薯酮、甘薯醇、甘薯宁及其异构体等，是一类具有呋喃萜烯类结构的化合物，有13种以上。毒素可耐高温，经煮、蒸、烤等处理均不能破坏其毒性，故用黑斑病甘薯作原料酿酒、制粉时，所得的酒糟、粉渣饲喂家畜仍可引起中毒。

甘薯酮和甘薯醇为肝脏毒，可引起肝脏坏死；甘薯宁及其衍生物具有肺毒性。在自然发生的黑斑病甘薯中毒病例中（特别是牛），主要病变并非甘薯酮等毒素所致的肝脏损害，而是肺水肿、肺间质气肿等损害。中毒的临床症状为病畜高度呼吸困难、气喘及皮下气肿，直至肺泡破裂后气体窜入肺间质，造成肺间质气肿，病程后期，在肩后两侧皮下出现气肿，最后多因窒息而死亡。2．麦角生物碱类麦角科麦角属，主要寄生在麦类（大麦、黑麦、燕麦和小麦等）的籽穗，及水稻、黑麦草、杂草等禾本科牧草的子房内，在其中萌发为菌丝，并形成稠密组织，即呈黑紫色的角状或瘤状物——麦角（麦角菌形成的菌丝体）。麦角中成分复杂，有毒成分为麦角生物碱，含量约为0.4％。麦角生物碱是麦角酸或异麦角酸的酰胺衍生物，主要有毒成分是麦角毒碱、麦角胺或麦角新碱。前两者毒性较强，不溶于水，后者毒性较弱，易溶于水。当畜禽误食麦角寄生的禾本科牧草，或采食被麦角菌污染的糠及谷物饲料后，便出现中毒症状。饲料中混入0.5％的麦角，动物采食后即可发生中毒，若混入7％的麦角即可致死。因此，各国对粮食中麦角允许量做了规定：加拿大定为0.2％，美国黑麦和小麦为0.3％、大麦和燕麦为0.1％。

对于麦角生物碱中毒的毒理机制尚不十分清楚。一般认为，麦角生物碱除对胃肠黏膜具有较强的刺激作用外，毒素被吸收进入血液后，兴奋中枢神经系统，表现神经毒作用。

各种动物均可发生中毒，但以牛、猪和家禽较为多发，马属动物由于抵抗力较强，发病较少。急性中毒表现为恶心、呕吐、腹痛腹泻、头晕、乏力等中枢神经系统症状和消化道症状，甚至全身强直痉挛，昏迷及呼吸中枢麻痹，还可兴奋子宫平滑肌，使其呈节律性收缩；慢性中毒为坏疽样，病变多在末梢组织，特别是在后肢的下部、尾和耳出现干性坏死病灶，并可与健康组织分离。急性中毒在临床上较为少见。3．穗状葡萄菌毒素引起穗状葡萄菌毒素中毒的致病性真菌有黑葡萄状穗霉和变形葡萄状穗霉。穗状葡萄菌毒素系一种神经组织毒，对动物具有局部和全身作用。主要以马属动物发病较多，其次为牛、羊、猪、鸡。

毒素通过消化道吸收进入血液、淋巴循环，侵入血管和神经组织引起相应的组织炎症、出血、变性和坏死等病变，

临床上呈现兴奋或抑制、感觉丧失和反射迟钝等一系列的神经症状，以及血管壁脆弱、炎症和坏死性病变。当毒素侵害造血器官时，则造血功能发生障碍，导致血液化学成分改变，血凝缓慢，白细胞和血小板减少，单核细胞和颗粒性白细胞几乎消失，而淋巴细胞相对增多，机体抵抗力降低，为病原性细菌感染创造了条件，易发生继发性感染而使病情恶化。五、饲料的防霉与去霉措施（一）防霉措施1．控制储藏温度及空气相对湿度

引起饲料霉变的主要原因是储藏温度过高与相对湿度过大。将牧草或饲料（玉米、大麦、小麦等）晒干至可供储存的水分含量（12％～13％），并贮存在合适的条件下，勿使受潮、淋雨，是防止发霉的重要措施。2．用防霉剂抑制霉菌生长

目前，常用的防霉剂主要是有机酸类或其盐类，如以丙酸盐类或以丙酸盐为主要成分，再加入一些挥发性有机酸配合而成。也可以用天然植物（香料）做防霉剂。（二）去毒措施1．剔除霉粒法

毒素在饲料籽粒中的分布不均匀，主要集中在霉坏、破损、变色及虫蛀的籽粒中，如将这些籽粒挑选除去，便可使毒素含量大大降低。除手工挑选外，也可采用机械或电子挑选技术，以