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饲料原料中污染物对水貂繁殖性能的影响
王林会 徐永平 李淑英
摘 要 污染物对水貂的生殖毒性日益受到人们的重视。一方面,水貂的繁殖性能直接关系着养殖者的收入;另一方面,污染物对水貂的生殖毒性在很大程度上也反映出其对人类及其它动物生殖性能的影响。文中综述了污染物对水貂生殖毒性实验的一些研究成果,旨在为水貂养殖及饲料生产提供参考。
关键词 水貂;繁殖性能;污染物;生殖毒性
中图分类号 S865.2+2
水貂(Mustela vison)是环境指示物种,对很多污染物都非常敏感(Calabrese等,1992)。同时,水貂又是食物链中的顶层捕食者,因此很容易因摄食其它动植物而受污染物毒害。有些化学物质不仅能直接毒害母貂,而且能通过胎盘或母乳转移至仔貂体内,对幼仔的生长和发育造成不利影响。这些化学物质大都来自被污染的鱼、畜禽产品及其副产品、谷物等饲料原料。
1 有机氯对水貂的生殖毒性
有机氯性质稳定难降解,有很强的生殖毒性,主要包括多氯联苯(PCBs)、多氯联苯并二■英(PCDDs)、多氯联苯并呋喃(PCDFs)、双对氯苯基三氯乙烷(DDTs)、七氯环氧化物(HEs)、六氯化苯(BHCs)等。这些物质广泛应用在塑料、油漆和农药生产中,若控制不善,极易污染环境并进入食物链。水貂对有机氯非常敏感,直接或间接摄入都会造成母貂怀胎率降低、每窝产仔数减少、初生及幼龄仔貂存活率下降等问题(Aulerich等,1977、1987a;Kihlstr?觟m等,1992;Platonow等,1973)。
1.1 PCB
PCB残留物可在水貂皮下脂肪富集,其水平可达饲粮中的38倍,有些个体甚至高达200倍,而且半衰期长达98 d(Hornshaw等,1983)。Tillitt等(1996)用被PCB污染的鲤鱼饲喂母貂发现,当PCB饲粮水平为2.56 mg/kg时,仔貂出生时存活率仅为20%,且3周内全部死亡,而对照组初生仔貂存活率则为88%,3周龄存活率达85%。Harding等(1999)报道,野生幼龄水貂(不满1年)摄入0.03 mg/kg PCB(Aroclor 1260,湿重)时,阴茎骨的平均长度为42.4 mm;摄入PCB水平为0.18 mg/kg时,阴茎骨长度为35.5 mm。Aulerich等(2000)研究发现,PCB(Aroclor 1254)不影响生长期水貂阴茎骨的发育。Bursian等(2003)对哺乳期母貂分别饲喂PCB含量为1.6 mg/kg和3.7 mg/kg的饲粮,结果发现,仔貂6周龄时的存活率分别为93%和46%。
1.2 七氯
七氯主要作为土壤杀虫剂,用于防治玉米根部的虫类和夜盗蛾等,可被迅速氧化为七氯环氧化物而非常难于降解(Nash和Harris,1973)。七氯对母貂有很强的生殖毒性,并且可以通过胎盘和乳汁传递给仔貂(Mussalo-Rauhamaa等,1988)。Crum等(1993)在成年母貂繁殖期前及整个繁殖期对其饲喂含七氯饲粮,结果发现,当七氯含量为25 mg/kg时,母貂88 d后全部死亡,死亡前出现中枢神经系统症状,而对照组母貂试验期间(181 d)则全部存活。此外还发现,进食含七氯饲粮的母貂所产幼仔在出生、3周龄和6周龄时的体重明显较对照组低。
2 真菌毒素对水貂的生殖毒性
真菌的生命力很强,能在饲料中大量繁殖并产生代谢产物真菌毒素,对人类和动物都有害。
2.1 黄曲霉毒素
黄曲霉毒素是一些结构相近的真菌毒素的总称,产生此类毒素的真菌主要是黄曲霉和寄生曲霉。黄曲霉毒素毒性很强,进食含黄曲霉毒素的食物会造成动物或人死亡(Betina,1989)。水貂对黄曲霉毒素非常敏感,若连续摄入(每天摄入量为5 μg),第4周时就会产生毒性效应(Koppang和Helgebostad,1972)。Aulerich等(1993)研究显示,进食含10 mg/kg黄曲霉毒素的饲粮后,母貂所产幼仔在出生时和3周龄时的体重明显低于对照组,且仔貂出生后3周内死亡率达33%。而据Joergensen(1985)的研究,人工养殖的水貂从出生到断奶正常的死亡率仅为5%~10%。黄曲霉毒素也可通过胎盘或乳汁传给仔貂(CAST,1989)。
2.2 玉米赤霉烯酮
玉米赤霉烯酮是镰刀菌污染谷物产生的一种真菌毒素,它是一种非类固醇雌激素。Yang等(1995)研究发现,水貂饲粮中玉米赤霉烯酮含量为20 mg/kg时会导致成年母貂阴门红肿,拒绝交配,即使交配成功,怀胎率也只有25%,且妊娠期较对照组长7.5 d,幼仔中有半数在出生时或产后24 h内死亡;雄貂则表现为睾丸缩小,交配成功率低。母貂妊娠及哺乳期间进食含玉米赤霉烯酮的饲粮还会导致子宫扩张、阴道水肿及轻微的子宫内膜增生(Bursian等,1992)。饲料中加入适量水合铝硅酸钠钙(HSCAS)可吸附玉米赤霉烯酮,从而预防过期妊娠,提高仔貂成活率(Bursian等,1992)。
2.3 麦角生物碱
麦角生物碱是麦角菌属污染黑麦及其它谷物时产生的一种真菌毒素。由于水貂的部分饲粮来源是谷物,所以有中毒的危险。Sharma等(2002)对成年母貂饲喂含麦角生物碱的饲粮(公貂饲粮中不含麦角生物碱),从交配前2周一直饲喂到仔貂33日龄。结果发现,饲粮中3 mg/kg水平的麦角生物碱对母貂怀胎率并无明显影响;麦角生物碱含量为6 mg/kg时,母貂怀胎率仅为33.3%,且妊娠期较对照组长;麦角生物碱含量达12 mg/kg时,母貂怀胎率降至8.3%,且仔貂出生时全部死亡。
2.4 伏马毒素
伏马毒素是一类由串珠镰刀菌产生的真菌毒素,串珠镰刀菌广泛存在于谷物和谷产品中,所以对水貂有潜在危害。自然条件下,玉米中伏马毒素可达530 mg/kg(Lew等,1996)。Powell等(1996)研究发现,成功交配的成年母貂进食含254 mg/kg伏马毒素的饲粮时,怀胎率只有58%,而对照组母貂怀胎率为100%。母貂饲粮中伏马毒素浓度越高,幼仔初生体重越低(P< 0.05),同时每窝产仔数也呈下降趋势,而且伏马毒素能通过乳汁传给幼仔。Morgan等(1998)用含不同剂量(湿重)伏马毒素的饲粮饲喂已经成功交配的母貂,结果发现,伏马毒素水平为8.1 mg/kg时,母貂6周后的体重为814 g,而对照组为923 g;伏马毒素水平达17.0 mg/kg时,仔貂6~8周龄死亡率大大高于对照组。研究还发现,仔貂死胎率与母貂饲粮中伏马毒素水平呈正相关。
3 雌激素对水貂的生殖毒性
3.1 植物雌激素
植物雌激素是很多植物中天然存在的微量化合物,如大豆异黄酮、β-谷甾醇等。植物雌激素有抗衰老、抗癌、预防心脑血管疾病等功效,但动物大量摄入时会影响其性激素分泌、生殖器官的形态和生殖效率(Wisniewski等,2003;Nieminen等,2004;Ry?觟kkynen等, 2005)。植物雌激素是造纸工业及果浆生产工业的副产物,随工厂废水污染江河。染料木黄酮是一种大豆异黄酮,在工业废水中的浓度可达10.5 μg/l(Kiparissis等,2001)。大鼠试验表明,染料木黄酮可随乳汁或穿过血胎屏障传给子代(Fritz等,1998)。饲料工业中有时用大豆产品替代酪蛋白,但有研究报道大豆异黄酮可使猎豹(Acinonyx jubatus、Setchell 等,1987)和大鼠(Rattus norvegicus、Nagao等,2001)不孕。Ry?觟kkynen等(2005)研究发现,进食含β-谷甾醇饲粮(每天每千克体重50 mg)的母貂所产雌性幼仔子宫容积明显较对照组小。
3.2 合成雌激素
合成激素是与雌二醇结构相似的类固醇衍生物, 如己烯雌酚(DES)、己烷雌酚、乙炔基雌二醇、炔雌醚等。DES被开发后,曾用于预防流产、改善孕期不适、卵巢机能失调等,后来被发现可诱发胎儿畸形、生殖道缺陷及癌症。近年来DES被广泛用于畜禽育肥,所以对水貂有潜在毒害。Warner等(1955)用含DES的饲粮饲喂成年母貂,结果发现,母貂进食DES含量为1.5 mg/kg的饲粮时对其繁殖非常有利,配成率为100%,平均窝产仔数达5.9,但当DES饲粮水平达10.0 mg/kg时,虽然母貂配成率也是100%,但怀胎率大大降低,平均窝产仔数只有0.9。生长期水貂每天若摄入10.0 mg/kg的DES则体形短小瘦弱,6~29周体重只增加1.17 kg(Bassett等,1956)。
4 其它污染物对水貂的生殖毒性
4.1 多溴联苯
多溴联苯(PBB)最初用于消防材料,但曾有人误将其当成氧化镁混进饲料,结果造成很多家畜中毒(Carter 1976;Di Carlo等,1978)。饲养水貂需要大量的畜禽产品及副产品,所以PBB对水貂是很大的隐患。Aulerich等(1979)研究发现,进食含高剂量PBB (11.980~15.625 mg/kg)饲粮的妊娠母貂,3个月后全部死亡;进食含低剂量PBB (1.000~2.500 mg/kg)饲粮的母貂能交配和产仔,幼仔无畸形,妊娠期天数也无改变,但每窝产仔数、幼仔初生体重和初生存活率均较对照组低。
4.2 氟
氟是已知元素中最活泼的非金属元素,具有很强的迁移性和对环境污染的广泛性。如果饲料生产中石粉、磷酸盐、过磷酸钙等原料含氟量过高,生产时又未脱氟,就会造成氟污染。Aulerich等(1987b)对成年母貂每天饲喂含氟化钠350 mg/kg的饲粮,382 d后发现,只有17%的母貂存活,而对照组则为100%。母貂死前几天会出现过度兴奋、昏睡等症状。研究也显示,进食含氟化钠饲粮的母貂所产幼仔3周龄前的存活率只有14%,而对照组则为86%。
4.3 碘
摄入低剂量的碘(正常值:10~20 mg/kg,湿重)对水貂的生长和繁殖是有利的,超出正常值80 mg/kg时则会导致部分母貂不育、每窝产仔数减少和幼仔存活率降低(Jones等,1982)。当前,很多养殖户为了节省饲养成本,用大量的海鱼或畜禽副产品代替精肉,这些产品中可能含有过量的碘,由此人为造成碘污染。Aulerich等(1978)用含碘化钠的饲粮饲喂成年母貂,从母貂交配一直喂到幼仔断奶。结果发现,进食含碘饲粮(100~1 000 mg/kg)的母貂孕期过短。碘含量为100 mg/kg时,母貂平均窝产仔数为2.1,幼仔4周龄时的体重明显较对照组低;碘含量为1 000 mg/kg时,母貂全部空怀,而对照组平均窝产仔数为5.0。
4.4 甲醛
甲醛能杀死很多细菌、真菌和病毒,常被作为防腐剂用于畜禽饲料的保藏,但是其浓度超过一定量时会对动物造成毒害。水貂饲养中大量采用畜禽产品及其副产品,所以存在中毒危险。Li等(1999)用含甲醛的饲粮饲喂母貂,从交配前1个月一直喂到仔貂6周龄断奶。结果发现,低水平的甲醛并没有影响配成率,当甲醛含量为1 100 mg/kg时,母貂所产幼仔的初生存活率及雄性幼仔体重均低于对照组。进一步研究发现,幼仔6周龄时血浆内红细胞数量及红细胞平均血红蛋白量明显较对照组低。从幼仔断奶后恢复正常饲粮(不含甲醛)饲喂直至取皮,结果发现,仔貂在取皮时体重明显低于对照组。
5 结语
安全无污染的食物来源是水貂健康生长的基础,也是发展水貂养殖产业的基本保障。环境污染物一旦进入食物链就难于控制,而且有些污染物能在食物链中积累,即使生产中已不用这种化学物质,但仍可能发生毒害(Clarkson,1995)。所以减少污染物的毒害防胜于治,这就需要全社会的共同努力,保护环境,消除污染的源头。源于食品生产中的基于危害分析及关键控制点系统(HACCP)是很好的控制方法,现已被很多饲料生产部门采用并形成标准(den Hartog,2003)。此外,污染物的致病机理的研究很重要,它为水貂疾病的诊断和治疗提供了理论依据。同时,由于环境污染日益严重,而且较难控制,所以开发饲料脱毒试剂势在必行。(参考文献44篇,刊略,需者可函索)
(编辑:刘敏跃,)

王林会,大连理工大学环境与生命学院动物生物技术与营养研究室,116024,辽宁省大连市甘井子区凌工路2号大连理工大学生物工程系303室。
徐永平(通讯作者),单位及通讯地址同第一作者。
李淑英,大连天地人饲料有限公司。
收稿日期:2007-09-06
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