于安乐
霉菌对饲料的污染是十分常见的，霉菌无处不在，可以说所有饲料都可以作为霉菌生存的环境，据联合国粮农组织估计，每年全球有多达25%的食品和饲料被污染。随着饲料工业的发展，大量饲料成品以及原料处于生产、储存、销售的流通过程中，饲料及其原料很容易受到霉菌污染而造成霉变。所以，饲料被霉菌及霉菌毒素污染已成为饲料业和畜牧业生产中不可忽视的问题。霉菌毒素对人及动物的危害性已经被人们所公认[1]。饲料被霉菌污染后，主要引起两个方面的危害：一是霉菌可以引起饲料的变质，被霉菌污染的饲料，其饲用价值降低，甚至完全失去商品价值，从而造成巨大的经济损失；二是饲料被霉菌污染后，霉菌毒素除直接使畜禽中毒致死外，更为严重的是使畜禽的免疫机能和生产性能下降，长期处于亚健康状态，造成了许多的免疫失败和频频发生且难以防治的严重疾病，同时通过肉、蛋、奶等食物链对人类健康产生危害。
一般来说，年均气温较高的国家和地区这一问题较为严重，特别是处于热带和亚热带的发展中国家，因为这些国家往往缺少足够的干燥、贮藏饲料及饲料原料的设施和设备，加上热带和亚热带高温、高湿的气候条件又有利于霉菌的生长和毒素的产生[2]。因此，国内外的饲料生产厂商和科研人员，十分重视防霉、脱霉措施的研究和应用。
1 饲料中常见的霉菌毒素
目前在我国饲料中霉菌的感染率几近100％，带菌量超过国家标准的约为50％。它主要存在有6种毒素，即黄曲霉毒素（Aflatoxins）、呕吐霉素(Vomitoxin)、T-2毒素（T-2 toxin）、玉米赤霉烯酮（Zearalenone）、烟曲霉毒素（Fumonisins）及赭曲霉毒素（Ochratoxin），其中对猪危害最大的是黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮和呕吐毒素。王若军等（2003）调查了全国13个省的玉米、全价饲料、蛋白饲料等样品，发现全价饲料中6种霉菌毒素（黄曲霉毒素、T-2毒素、呕吐霉素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素、烟曲霉毒素）检出率均在90%以上，其中黄曲霉毒素、T-2毒素、呕吐霉素和玉米赤霉烯酮的检出率高达100%；蛋白质饲料中黄曲霉毒素检出率高达100%，其它也均在70%以上，且有不同程度的超标；玉米样品中呕吐霉素和玉米赤霉烯酮检出率高达100%，且也有不同程度的超标。
1.1 黄曲霉毒素
黄曲霉毒素主要是由黄曲霉菌和寄生曲霉菌所产生的一种对人类危害特别大的强烈致癌物质，也是最常见的霉菌毒素。黄曲霉毒素在1961年首次从霉变花生粉中提取出来后，进一步的研究发现了许多黄曲霉毒素的衍生物和相似物，所以它是指一类结构类似的化合物而非一种化合物。天然产生的黄曲霉毒素主要有4种（AFB1、AFB2、AFG1、AFG2），另外还有多种黄曲霉毒素的代谢产物、异构物和相似物，如AFM1、AFM2、AFB2a、AFG2a、AFBM2a、AFGM2a等，这其中毒性最大的是AFB1[3]。
黄曲霉毒素对动物主要的影响是它的致肿瘤性、免疫抑制性、致突变性和致畸变性[4]。不同动物对黄曲霉毒素的敏感度是不一样的，如禽类对黄曲霉毒素就特别敏感[5]。经研究发现，黄曲霉毒素可引起肝脏的损伤并导致肝癌的发生。
1.2 玉米赤霉烯酮[6]
玉米赤霉烯酮是由镰孢菌属真菌产生的非类固醇类的、具有雌激素活性的真菌毒素，与体内雌二醇受体具有特殊的亲和力，因此，主要影响动物的生殖性能，导致母畜不孕、流产、假发情等，公畜出现雌化性状。
1.3 T-2毒素[7]
T-2毒素是镰刀霉菌毒素的一种，它主要作用于骨髓、肝脏、粘膜上皮和淋巴细胞等，可造成动物食欲减退或拒食，反应迟缓和体重减轻等症状，还可造成腹泻、脾脏出血，粘膜、淋巴器官、造血组织的拟放射性损伤等。
1.4 赭曲霉毒素
赭曲霉毒素是由曲霉属及青霉属中的某些菌种产生的一类结构相似的次生代谢产物，其中以赭曲霉毒素A的毒性最强[8]。赭曲霉毒素A具有强烈的肾毒性和肝毒性，可造成动物的急性中毒反应，较低摄入量时可造成鸡的生殖性能下降。长期摄入此种毒素也有致癌性。最新的研究还表明，赭曲霉毒素A具有遗传毒性，可以增加细胞中染色体断裂的可能性[9]。
2 饲料中霉菌毒素的防治
目前解决霉菌及霉菌毒素对饲料危害的关键措施是做好饲料的防霉和脱霉两个环节。防霉剂的使用是减少霉菌污染的重要措施。但是，防霉剂不能对已经产生的霉菌毒素起作用，一但霉菌毒素已经产生，防霉剂是无法对采食该饲料的动物起保护作用的，因此，需要用其它的方法来降解饲料中的毒素，目前常用的是在饲料中加入霉菌毒素吸附剂。因此，在饲料中应用防霉与脱霉结合的方法是防治饲料霉变以及饲料中霉菌毒素的理想方法。
2.1 防霉剂在饲料中的应用
近年来，采用的饲料防霉技术主要有以下几种：辐射灭菌、添加防霉剂、使用防霉包装袋、化学消毒和辐射结合防霉、控制真菌遗传密码。目前用于饲料防霉的主要措施是在饲料中添加防霉剂。饲料防霉剂是指能降低饲料中霉菌的数量，抑制霉菌毒素的产生，预防饲料贮存期间营养成分的损失，防止饲料发霉变质并延长贮存时间的饲料添加剂。常见的防霉剂有3类：一是有机酸类及其有机酸盐类；二是天然提取物类防霉剂；三是其它防霉剂。
2.1.1 有机酸类及其有机酸盐类防霉剂
我国农业部公布的允许使用的饲料防霉剂品种有甲酸、甲酸钙、甲酸铵、乙酸、双乙酸钠、丙酸、丙酸钙、丙酸钠、丙酸铵、丁酸、乳酸、苯甲酸、苯甲酸钠、山梨酸、山梨酸钠、山梨酸钾、富马酸等。这些有机酸防霉剂有些单独使用时存在的问题是抗菌谱较窄，用量较大，价格相对较高,对防霉条件要求严格。部分有机酸还会影响饲料养分，有较大腐蚀性和刺激性，饲喂动物有残留。因此被部分国家和地区限用或禁用。因此，常采用多种防霉剂复配的办法来解决单一防霉剂的缺陷。目前复合型防霉剂应用比较广泛，它克服了单一型防霉剂的缺点，具有抗菌谱广、防霉效果好、受饲料因素影响小、用量少、对饲料水分及酸度要求不严格、无腐蚀性和刺激性，缺点是抑菌不均匀、对饲料的混合均匀度要求高、价格普遍较高，如丙酸及丙酸盐是目前国内及国际最常用的饲料防霉剂，属酸性防霉/防腐剂，对人体无毒性，对各类霉菌、芽孢杆菌及革兰氏阴性杆菌有较强的抑制作用，对酵母的生长基本无影响，在较高的pH值的介质中仍具有较强的抑菌作用。丙酸及其盐类的混合物在饲料中使用的防霉效果已经在长期实践中得到了证实。它们还可以与双乙酸钠配合使用达到很好的效果。
2.1.2 天然提取物类防霉剂
我国具有丰富的植物资源，开发天然防霉剂具有很大潜力。研究发现，丹参、银杏、黄芩、迷迭香、鼠尾草、丁香、薄荷、胡椒、生姜、芝麻、大蒜、茴香、花椒、辣椒、水翁皮、射干、甘草提取物、杜仲提取物等都具有防霉作用。其中，大蒜素不仅能杀灭病菌，而且能有效地杀灭黄曲霉、黑曲霉、烟曲霉等霉菌。孙红祥(2001)研究了陈皮、藿香、艾叶、花椒、野菊花、山慈姑、肉桂、白芷、茵香9味中药对饲料中霉菌的最低抑菌浓度，结果表明均有抑菌作用，而且陈皮、藿香、艾叶有明显的抗霉菌活性。吕武兴等(2004)在玉米-豆粕型日粮中添加杜仲提取物和丙酸类、复合有机酸类防霉剂进行试验，结果表明，3种防霉剂对饲料水分、温度的影响不大，而在饲料中添加杜仲提取物能有效地抑制霉菌的生长繁殖，减少营养成分的损失，并对饲料外观有着显著的影响，与复合有机酸类防霉剂的防霉保鲜效果相当。近年来国内对竹叶提取物研究开发非常活跃。另外，国外报道,栎树、菊树、枫树、柏树等的干馏液，经过提炼可得到一种天然植物源型防霉剂。尤其是中药防霉、防腐、灭菌优点多、无残留、无污染、资源丰富、成本低，若加以开发研究,制成理想的防霉剂型,用于饲料防霉,应是经济绿色的饲料添加剂。总之,开发天然防霉剂以代替化学合成防霉剂是今后的趋势。
近年来一些发达国家为开发新型天然防霉剂,把目光移向海洋生物类，如日本研制一种以牡蛎壳为主体的防霉剂。从蟹壳、虾壳等甲壳中提取多糖,即壳聚糖,又名脱乙酰甲壳质,也是一种天然防霉剂，又如在海洋中的马尾藻、裙带菜、海带等海藻中,加入碘酸钾、碘化钾、碘酸钙,均匀混合成一种特种复合型防霉剂。
2.1.3 其它防霉剂
溶菌酶[广泛存在于鸟类、家禽的蛋清中和哺乳动物的泪液、唾液、血浆、尿、乳汁、胎盘以及体液、组织细胞内,其中在蛋清中含量最丰富(约3.5%)]、鱼精蛋白[鱼精蛋白是一种碱性蛋白，主要在鱼类(如蛙鱼、鳟鱼、鲱鱼等)成熟精子细胞核中作为和DNA结合的核精蛋白存在、聚赖氨酸等作为新一代防霉剂的开发研究已经被展开。
2.1.4 防霉剂应用中注意的问题
联合国FAO/WHO对防霉剂有严格的要求：①防霉剂添加量应很小,无毒性和无刺激性;②能溶解达到有效浓度；③性质稳定,贮存时不发生变化,也不与饲料或其它成分起反应;④无异味、臭味;⑤有较广的抑菌谱。具备以上各点才是较为优良的防霉剂。饲料防霉剂在有效剂量下,不能导致动物急、慢性中毒和药物超限量残留;应无致癌、致畸和致突变等不良作用。
饲料中单独使用某一种防霉剂往往效果不佳，因为任何一种防霉剂防霉的机理比较单一，只对某几种特定的霉菌菌种有效，而对其它菌株无效或效果不佳，且这种特效受环境影响比较大，而饲料又是许多原料混合物，其中含有各种霉菌和酵母菌，饲料水分和霉菌密度都不一致，因此，常采用多种防霉剂复配的办法来解决单一防霉剂的缺陷。
2.2 饲料中脱毒措施
饲料中的脱毒方法一般有物理脱毒法、化学脱毒法、酶解法、物理吸附法(陈雪峰等，2007)。
2.2.1 物理脱毒法和化学脱毒法
物理脱毒法主要有水洗法、剔除法、脱胚去毒法、溶剂提取法、加热去毒法、辐射法等；化学脱毒法主要是采用碱或氧化剂进行处理脱毒。上述的诸多脱毒方法，在实际应用中以及对于目前饲料工业、养殖业来说均不适用，因其操作不但困难，且无法在饲料中大量、有效并低成本地实现。
2.2.2 酶解法
酶解法主要是选用某些酶，利用其降解作用，使霉菌毒素破坏或降低其毒性。与物理学和化学方法相比，酶的降解处理法对饲料营养成分的损失和影响较少。但在实际应用中，还存在许多问题，一是酶不耐热，在高温易于失活，而饲料成品的制作过程尤其是压制颗粒饲料均需经过高温；二是使用酶解脱毒法成本较高，普遍难以接受；三是在利用酶降解霉菌毒素的毒性时，某些霉菌毒素需要一套完整酶系才能彻底降解其毒性，如在进行降解玉米赤霉烯酮（即F－2毒素）时，部分的酶只是将其转化成了另外一种物质，而转化的这种物质仍具有毒性，需要一系列的酶才能将其完全降解成无毒物质，这一系列的酶目前仍处于研究阶段。
2.2.3 物理吸附法
目前国内外普遍使用的是物理吸附法。物理吸附法即在饲料中添加可以吸附霉菌毒素的物质，使毒素在经过动物肠道时不被动物所吸收，直接排出动物体外以进行脱毒的一种方法。这种方法是至今为止的一个比较可行的方法，对饲料工业以及养殖业来说是一种比较常用、简便、有效的脱毒方法。但需注意吸附剂的选择，根据实际情况选择一种高效、实用、价廉、无负面影响的吸附剂。
目前在饲料工业中用于物理吸附的物质主要是铝硅酸盐类的霉菌毒素吸附剂。天然铝硅酸盐如沸石、硅藻土、高岭土、膨润土等,因为其具有较大的比表面积和离子吸附能力,对霉菌毒素有一定的选择吸附能力而引起研究者的兴趣。有研究表明,膨润土能阻止T-2毒素在大鼠小肠内吸收,增加其从粪便中的排出量,在饲料中添加5%的膨润土可消除由T-2毒素引起动物生长抑制和拒饲现象[10]。不过,天然铝硅酸盐类矿物质吸附力小,效率低,占饲料容量大,对营养物质有一定吸附能力,因而直接用于饲料效果不好。对天然的铝硅酸盐进行改性后可以改善它对霉菌毒素的选择性吸附能力。例如从沸石中提取的水合铝硅酸钠钙对黄曲霉毒素B1有较好的选择性吸附能力。但研究表明,水合铝硅酸钠钙对玉米赤霉烯酮的吸附能力有限[6],对赭曲霉毒素A、T-2毒素等的吸附脱毒效果不佳。随着对霉菌毒素吸附剂研究的深入，近年来发现蒙脱石（HSCAS）作为霉菌毒素吸附剂在饲料工业和养殖业中应用比较多，效果也比较好。
研究发现，蒙脱石具有特殊的结构特性[11]，使蒙脱石具有特别强的吸附性能。尤其是蒙脱石对极性、不饱和、易极化分子具有优先的选择吸附作用。许多霉菌毒素，如黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等的分子结构中含有极性基团，如-OH，C=O，-NH2或含有可极化的基团：C=C、C6H5等,能在蒙脱石表面发生强烈吸附作用,因此,蒙脱石得到广泛应用。大量研究表明,蒙脱石对黄曲霉毒素B1有较强的吸附作用,吸附量随黄曲霉毒素B1含量增加而增加,两者呈直线相关。研究发现,在黄曲霉毒素含量为3 mg/kg的日粮中添加0.5%的蒙脱石能消除黄曲霉毒素对阉猪生产性能及有关血液酶活性的影响[12]；在黄曲霉毒素含量分别为500 μg/kg和800 μg/kg的日粮中添加0.5%的蒙脱石可明显减轻黄曲霉毒素对断奶仔猪的不良作用[13]。
蒙脱石吸附霉菌毒素的作用机理，一般认为是由于蒙脱石吸附了霉菌毒素并形成了稳定复合物，阻止了霉菌毒素在动物消化道中的吸收，因而减少了进入动物机体内的毒素量，使其毒性减轻或消除。木炭和蒙脱石在体外都可结合霉菌毒素，但在体内只有蒙脱石能吸附霉菌毒素。有资料显示，层状铝硅酸盐矿物质对黄曲霉毒素表现出较高的吸附效率和吸附稳定性[14]。
同时，蒙脱石还有药用价值，它已记载于欧洲药典、英国药典、美国药典以及中国药典中[15]。研究表明，由于蒙脱石对肠道粘膜的保护作用以及对细菌、病毒、甲状腺激素、胆酸盐、细菌毒素等有较强的吸附作用，这使得它成为防治仔猪腹泻尤其是非感染性腹泻的一种不错的选择。
2.3 一种新型的饲料解毒剂
纳他霉素(Natamycin)也称游链霉素(Pimaricin)，是一种重要的多烯类抗菌素。该抗菌素是一种很强的抗真菌试剂，能够专性的抑制酵母菌和霉菌[16]，阻止丝状真菌中黄曲霉毒素的形成[17]。与其它抗菌成分相比,纳他霉素对哺乳动物细胞的毒性极低，可以广泛应用于由真菌引起的疾病。美国FDA建议纳他霉素作为食品添加剂使用的抗生素，还被归类为GRAS产品之列。我国1996年食品添加剂委员会对纳他霉素进行评价并建议批准使用，现已列入食品添加剂使用标准，其商品名称为霉克（NatamaxinTM）。
纳他霉素具有一定的抗热处理能力，在干燥状态下相对稳定，能耐受短暂高温（100 ℃）；纳他霉素对真菌极为敏感，微量使用即可起作用，作为防腐剂的用量仅为山梨酸钾的1/50～1/100。而且其适用的pH值范围更广，pH值在3～9范围内都具有活性。研究表明，它可以直接添加到酸奶等发酵制品中，只抑制其中的霉菌和酵母菌，却不作用于酸奶中的细菌(双歧杆菌)，而其它防腐剂则不具备这一功能。亓珊等对纳他霉素在家禽养殖中的应用进行了报道，即在家禽饲料、饮水及环境中加入有效剂量的纳他霉素，能控制和治疗由酵母菌和霉菌引起的家禽疾病，并且纳他霉素在家禽体内无残留。
3 结论
目前饲料工业和养殖业的着重点是抑霉、脱霉、杀霉。在饲料添加剂的种类中，防霉剂的作用是预防霉菌在饲料中的生长，进而防止饲料营养成分的损失和霉菌毒素的产生；而霉菌毒素吸附剂的作用是将已经产生的霉菌毒素吸附，进而排除体外，从而防止动物吸收这些毒素，同时，再加入解毒剂，如纳他霉素等，来抑制杀灭饲料和动物体内产生的霉菌毒素或已被吸附的霉菌毒素。因此，在预防和控制霉菌毒素危害的措施中，就需要防霉、吸附和解毒措施的配合使用，才可以达到最理想的效果。今后我们广大饲料工作者和养殖户一方面要对一些防霉剂和吸附剂的性质和作用做更深入的研究，以便开发一些作用强、范围广、价廉、高效的产品；另一方面，要研究如何经济、有效、合理而又安全地利用防霉、脱霉、解霉措施，为解决饲料霉变开辟一条新途径。
参考文献
[1] Hussein H S, Brasel J M. Toxicity, metabolism, and impact of mycotoxins on humans and animals[J]. Toxicol.,2001,167(2):101-134.
[2] 陈峰，李志鲜，李太翔.霉菌毒素对饲料的影响及其控制[J].中国饲料添加剂，2005(5):1-6.
[3] Ramos A J, Hernández E. Prevention of aflatoxicosis in farm animals by means of hydrated sodium calcium aluminosilicate addition to feedstuffs: a review[J]. Animal Feed Sci.Technol., 1997(65):197-206.
[4] Betina V. biological effects of mycotoxins//V. Betina (Editor), Mycotoxins: Chemical, Biological and Environmental Aspects. Elsevier, Amsterdam, 1989:42-58.
[5] Klein P J, Buckner R, Kelly J, et al. Biochemical Basis for the Extreme Sensitivity of Turkeys to Aflatoxin B1[J]. Toxicol. and Appl. Pharmacol., 2000,165(1):45-52.
[6] Bursian S J, Aulerich R J, Cameron J K, et al. Efficacy of hydrated sodium calcium aluminosilicate in reducing the toxicity of dietary zearalenone to mink[J]. J. Appl. Toxicol., 1992(12):85-90.
[7] Kubena L F, Harvey R B, Huff W E, et al. Efficacy of a hydrated sodium calcium aluminosilicate to reduce the toxicity of aflatoxin and T-2 toxin[J]. Poult. Sci.,1990(69): 1078-1086.
[8] Creppy E E, Baudrimont I, Betbeder A M. Prevention of nephrotoxicity of ochratoxin A, a food contaminant. Toxicol. Lett.,1995(82/83):869-877.
[9] Lioi M B, Santoro A, Barbieri R, et al. Ochratoxin A and zearalenone: a comparative study on genotoxic effects and cell death induced in bovine lymphocytes[J]. Mutation Research, 2004（557）: 19-27.
[10] Carson M S, Smith T K. Role of Bentonite in Prevention of T-2 Toxicosis in Rats[J]. Journal of Animal Science, 1983,57(6):1498-1506.
[11] 高海英，杨仁斌，龚道新.蒙脱石的吸附行为及其环境意义[J].农业环境科学学报，2006，25（增刊）:438-442.
[12] Harvey R B, et al. Prevention of Aflatoxicosis by Addition of Hydrated Sodium Calcium Aluminosilicate to the Diets of Growing Barrows[J]. Am. J. Vet. Res., 1989,50(3):416-420.
[13] Schell T C, et al. Effectiveness of Different Types of Clay for Reducing the Detrimental Effects of Aflatoxin-contaminated Diets on Performance and Serum Profiles of Weanling Pigs[J]. J. Anim. Sci., 1993, 71(5):1226-1231.
[14] Taylor D R. Mycotoxin Binders: What are They and what Makes them Work? [J]. Feedstuffs,1999(1):41-45.
[15] Lopez-Galindo A, Viseras C, Cerezo P. Compositional,technical and safety specifications of clays to be used as pharmaceutical and cosmetic products[J]. Appl. Clay. Sci., 2007,36(1/3):51-63.
[16] Harry Brik.Natamycin[A].In Analytical Profiles of Drug Substances[C].New York: Academic Press,1994：514-557.
[17] Pedersen J C. Natamycin as a fungicide in agar media[J].AppI.Env. Microbiol.,1992,58:1064-1066.
（编辑：沈桂宇，）
于安乐，北京中农劲腾生物技术有限公司，102206，北京市昌平区百善镇沙河机场路王庄工业园。
收稿日期：2009-07-27 |
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