霉菌毒素對奶牛養殖業造成嚴重的損失,特別是乳品中黃曲霉毒素M1的殘留超標,已成為影響社會穩定的重大食品安全問題。本文著重闡述了霉菌毒素對奶牛養殖的危害,以及奶牛飼料脫毒方法及研究進展,探討了未來奶牛飼料脫毒技術的研究方向。
一、前言
霉菌毒素是霉菌在各種基質上生長繁殖過程中產生的具有毒性的代謝產物。霉菌毒素在飼料中廣泛存在,近幾年霉菌毒素中毒現象在奶牛養殖中廣泛存在,約80%以上的養殖場都出現過不同程度的奶牛霉菌毒素中毒現象。與單胃動物相比,奶牛受到霉菌毒素危害的可能性要大得多,這主要是因為奶牛飼料中有一半的是粗飼料,而粗飼料在收獲和制作過程中由于天氣原因或者操作不當,常造成毒素的產生。當奶牛食入含有毒素或霉菌的飼料,便會導致霉菌毒素中毒。霉菌及霉菌毒素的種類很多,其毒性大小不一。黃曲霉毒素(AF)是所有霉菌毒素中毒性最強的毒素,其毒性是氰化物毒性的10倍以上。常見的幾種黃曲霉毒素按其毒性大小依次分為B1、M1、G1、B2和G2,其中B1為最主要的一種。黃曲霉毒素在體內經微生物或肝轉化后主要以黃曲霉毒素M1的形式從尿液和牛奶中排出體外。黃曲霉毒素對奶牛養殖的危害主要表現在:乳中黃曲霉毒素M1超標,奶牛流產、胎衣不下,給奶牛養殖業帶來了嚴重影響。
為了避免飼料中霉菌毒素對動物生產的影響,如何消除飼料中的霉菌毒素亦成為動物養殖業關注的重點。
二、霉菌及霉菌毒素對機體的影響
霉菌的生長及其毒素的產生與環境因素有關。氣候、溫度等均影響霉菌的生長。霉菌在不同的環境條件(如不同溫度)下可產生不同的霉菌毒素。霉菌毒素隨飼料被奶牛機體攝入后,經消化吸收分布到機體各組織器官,對肝臟和腎臟損害嚴重。霉菌毒素可引起奶牛生殖能力下降、繁殖產生障礙。如霉玉米中的鐮刀菌產生的玉米赤霉烯酮會造成母牛發情異常、不排卵、假發情等中毒癥狀。霉菌毒素還可破壞奶牛的神經系統,引起其精神抑郁、狂躁不安的癥狀。
霉菌毒素可降低奶牛的T淋巴細胞和B淋巴細胞數量,引起免疫抑制反應,導致奶牛免疫力下降,抗體水平降低,易繼發其它疾病。而霉菌繁殖會消耗飼料中的營養物質,降低飼料養分,導致奶牛營養不良、生長減緩。
三、霉菌毒素對奶牛養殖業的影響
1.飼料營養物質的影響
飼料霉變會改變飼料營養物質(維生素和氨基酸)的含量和降低能量。試驗表明:含有霉菌的谷物能量損失為5%,蛋白質損失7%,而脂肪損失63%;其次,被霉菌污染的飼草、谷物和青貯散發出霉味,影響飼料的適口性,大大降低奶牛的采食量。
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2.奶牛繁殖性能的影響
飼料中的霉菌毒素會引起卵巢機能性障礙,導致卵巢發育不良和激素分泌紊亂,引起奶牛不發情、發情不明顯或屢配不孕。如:玉米赤霉烯酮(ZEN)具有類雌激素作用,主要侵害奶牛的生殖器官而降低其繁殖性能。
3.奶牛消化系統的影響
霉菌毒素對消化道的影響不容忽視,如:煙曲霉菌進入奶牛瘤胃、網胃、瓣胃和皺胃,導致霉菌的迅速繁殖,引起菌群失調。霉菌毒素能感染反芻動物消化道的不同部位,引起腸道出血,導致整個消化系統發生炎癥,影響機體對營養物質的消化和吸收。
4.奶牛免疫系統的影響
霉菌毒素對動物的危害主要表現在免疫抑制,降低動物的抗病能力。高濃度的黃曲霉毒素能通過降低抗體效價以干擾免疫接種。赭曲霉毒素A可抑制動物免疫性能,造成體液免疫和細胞免疫障礙。
5.對奶牛生產性能的影響
大量研究表明:霉菌毒素可明顯降低奶牛產奶量,影響奶牛的生產性能。Diaz等將含100mg/kg煙曲霉毒素的日糧飼喂給奶牛,試驗結果發現,在產后7~70天,奶牛日產奶量顯著降低,產奶量降至6kg/頭,這與日采食量的降低關系密切。
6.對動物品質的影響
飼料中的霉菌毒素主要沉積在肝、腎、血液和乳汁,經尿液排出體外。研究表明:攝入大量的霉菌毒素會導致腎、肝和心臟的脂肪酸沉積。飼料中霉菌毒素含量過多,可引起牛奶中霉菌毒素超標,引發食品安全問題。
近兩年國內常有報道,牛奶中黃曲霉毒素M1超標,引發一系列食品安全、社會事件。國內衛生標準規定,乳品中黃曲霉毒素M1的最高限量為0.5μg/kg。歐盟規定牛奶中黃曲酶毒素M1的最高限量為0.05μg/kg。
四、飼料霉菌毒素防治措施
奶牛飼料發生霉變后,可根據飼料霉變的輕重程度,采用適當的方法進行脫毒處理。
1.粗料日糧霉菌毒素預防措施
使用品質好的飼料原料是防范黃曲霉毒素超標的根本所在。減少霉菌毒素對奶牛的危害,加強干草的收獲制作管理,控制水分含量。在青貯制作和飼喂過程中要嚴格按照工藝進行,避免青貯腐敗。禁用霉變的飼料,慎用DDGS、玉米粉等原料,控制飼料中玉米副產品在奶牛日糧中的用量。
2.霉菌毒素吸附劑產品的應用
霉菌吸附劑具有體外吸附和體內抑制霉菌毒素的能力,是目前最常用的脫毒法。而選擇一個有效的霉菌毒素吸附劑也顯得更加重要。市場上霉菌毒素吸附劑種類多,養殖戶可以從產品是否具有以下幾方面特點衡量一種霉菌毒素吸附劑的效果:方便性、可行性、廣譜性,是否破壞原料的營養成分,選擇性去除霉菌毒素的能力,不含有害物質,耐受飼料加工、儲存的影響等等。
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目前常用毒素吸附劑主要成分為蒙脫石、硅鋁酸鹽、酵母細胞壁等。無機硅鋁酸鹽類吸附劑對吸附黃曲霉毒素有一定效果,但對營養物質也有一定的吸附,容易造成奶牛微量營養素的缺乏。目前吸附效果較好且對營養物質沒有吸附的產品主要為酵母細胞壁類毒素吸附劑,該類產品可以同時吸附黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、T-2毒素等多種毒素。使用有機類毒素吸附劑將會成為解決奶牛霉菌毒素污染問題的主要措施。
3.有機毒素吸附劑在奶牛脫霉中應用
酵母細胞壁是有機吸附劑的主要成分,一方面直接與霉菌毒素結合,將毒素排出體外,避免霉菌毒素對奶牛的危害,且不影響其他飼料營養成分吸收。另一方面,酵母細胞壁具有提高產奶量、牛奶質量、采食量和減少疾病發生率等作用。
可立吸屬于此類霉菌毒素吸附劑產品。可立吸是安琪酵母股份有限公司經過多年研發改良的產品,主要含從酵母中提取的酵母細胞壁成分。通過模擬奶牛瘤胃體外試驗表明:可立吸對黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素的結合率分別為92.3%、82.1%和36.8%。大量的試驗研究證明:可立吸能夠有效吸附不同的霉菌毒素,是一種高效廣譜的霉菌毒素吸附劑,能在不同的pH范圍內作用,獨特的空間結構對霉菌毒素親和力強,能夠達到快速吸附的效果。在奶牛產奶后期和泌乳前期每天每頭使用25g~30g,泌乳中后期每天每頭使用10g~15g,能有效吸附各種霉菌毒素,促進奶牛養殖業的健康發展。
五、小結
霉菌毒素對奶牛養殖業的危害越來越受到重視。加強對飼料原料的控制,減少霉菌毒素對奶牛養殖的危害,選擇正確有效的毒素吸附劑是防止牛奶中黃曲霉毒素超標、減少霉菌毒素污染的重要措施。酵母細胞壁類有機毒素吸附劑對霉菌毒素具有良好的吸附作用,且對營養物質的吸附率較低,在奶牛養殖上的應用具有巨大的發展前景。