霉菌毒素风险管控类产品,使用什么名称更合适呢?

技术前沿

动物饲料和原料容易滋生霉菌,进而受到由霉菌产生的霉菌毒素污染。这些原料包括玉米、小麦、碎米、小米、豆粕、葵花籽粕、油菜籽粕、DDGS等副产品、青草、干草和各种青贮饲料。由于全球原材料贸易的增加、气候变化和农业生产方式的改变,应对霉菌毒素污染已成为一个全球性的挑战。尽管动物可能接触到600多种不同的霉菌毒素,但迄今为止大多数研究都集中在六类霉菌毒素商,即黄曲霉毒素(AF)、赭曲霉毒素(OTA)、T-2/HT-2毒素(T-2/HT-2)、呕吐毒素(DON)、伏马菌素(FB)和玉米赤霉烯酮(ZEN)。我们已知一些新兴霉菌毒素,如恩镰孢菌素(enniatin)、串珠镰刀菌素(moniliformin)、镰刀菌酸(fusaric acid)和霉酚酸(mycophenolic acid),也会对动物产生毒性。另外,隐蔽霉菌毒素由于对霉菌毒素中毒的诊断具有干扰,近年来引起了越来越多的关注。

霉菌毒素中毒是动物从饲料中摄入不同浓度的霉菌毒素后,动物出现的一种状况。尽管霉菌毒素会影响动物的大多数器官和系统,但许多霉菌毒素即使在低浓度下也会影响动物的三个系统,即免疫系统、消化系统和抗氧化系统。为了防止霉菌毒素对动物产生的不利影响,多年来人们尝试了许多策略,但得到实际采用的却并不多。

19/04/2024
霉菌毒素吸附剂(Mycotoxin Binder

在动物日粮中添加非营养性的霉菌毒素吸附剂是经过大量研究证明是一种有效的管控霉菌毒素的做法。在过去几十年中,这一做法在世界范围内被广泛采用。一种有效的霉菌毒素吸附剂可以防止或限制霉菌毒素在动物的胃肠道中被机体吸收。由于饲料通常被一种以上的霉菌毒素污染,所以比较理想的霉菌毒素吸附剂应对几种霉菌毒素均有效。为便于日常添加,霉菌毒素吸附剂也应合理定价,并且在日粮配方中占比要小。此外,霉菌毒素吸附剂应该不含杂质,无异常的气味和味道。

粘土类是研究最多的霉菌毒素吸附剂,其次是酵母细胞壁组分。由于市场上有数百种这类吸附剂产品,饲料和动物养殖企业可能会在选择哪一种产品上感到困惑。通常对此类产品会进行体外霉菌毒素吸附试验,以了解产品在动物胃肠道中结合霉菌毒素的能力。黄曲霉毒素B1 (AFB1)是第一个进行此类测试的霉菌毒素。在试管中,将已知量的AFB1与已知量的霉菌毒素吸附剂混合,让其在pH为3.0 - 3.5或6.0 - 6.5的液体介质中相互作用。由于饲料中的大部分霉菌毒素是在肠道中释放出来并发生吸附作用,因此,在pH较高时的吸附率被认为更有参照价值。很多时候,一种吸附剂在低pH下吸附表现很好,但是在较高的pH下会表现出解吸附现象。

统称为“霉菌毒素吸附剂”,并不恰当

就我们所知,针对黄曲霉毒素、麦角毒素和内毒素(细菌产生的),吸附作用机制都有很好的效果。然而,针对T-2毒素、赭曲霉毒素(OTA)和玉米赤霉烯酮(ZEN),吸附作用仅能达到中等程度的吸附率(35 - 50%)。 呕吐毒素(DON)的吸附率最高仅为10%。环境pH对伏马毒素(FB)吸附率的影响更大。在酸性pH下,斑脱土能够吸附90%以上的伏马毒素,但在碱性pH下,吸附率几乎降至“零”。这些现象可能与霉菌毒素的不同结构和极性有关。

由于并不是所有的霉菌毒素都能被霉菌毒素吸附剂所结合(吸附),市场上的用来管控霉菌毒素的产品,除了含有具有吸附作用的成分外,也还含有其它作用的成分,因此如果把所有的用来管控霉菌毒素的产品都称作“霉菌毒素吸附剂”,并不恰当。采用能涵盖所有降低霉菌毒素毒性的作用机制的合适名称,很有必要。

超越吸附

荷兰泰高集团旗下赛尔可添加剂公司(Selko®)一直致力于研究超越吸附作用来管控霉菌毒素毒素对动物带来的毒性问题,也在其脱霉素系列产品(TOXO®)中加入某些特定成分(见图1),这些特定成分通过综合的多种作用机制,对暴露于多种霉菌毒素的动物具有显著的益处(图2)。

在霉菌毒素管控的机制研究领域,除了吸附作用机制外,还包含以下的作用机制:

  1. 在饲料中添加来自酵母细胞壁的成分,其能通过强化肠上皮细胞之间的紧密连接蛋白,来维护肠道上皮的完整性,以限制霉菌毒素通过受损的肠道上皮屏障进入到体内血液循环中。这种作用机制已在动物体内试验和分子水平试验研究中得到证实。
  2. 在饲料中添加来自酵母的β-葡聚糖可提高巨噬细胞的活性。巨噬细胞活性对先天性免疫、获得性免疫都至关重要。需要说明的是,并不是所有的β-葡聚糖对提高巨噬细胞活性的效果都是一样的,因此,应该关注产品的功效,而不是β-葡聚糖的含量。
  3. 在饲料中使添加抗氧化剂(硒、维生素E、植物源性化合物)可以通过减少脂质过氧化作用来帮助降低霉菌毒素毒性。这些化合物已被证明可以减轻奶牛的蹄叶炎、乳腺炎和瘤胃炎。
  4. 在饲料中添加某些微生物和酶,它们可将一些霉菌毒素在胃肠道中降解成毒性较低的产物。尽管存在一些稳定性问题,但这些技术也符合“超越吸附”的理念。

另外,随着新的分析技术的应用,我们对真菌毒素的分子效应的了解会越来越清楚,将会有更多创新应用技术得到开发和使用,以降低真菌毒素动物的各种器官和系统的的负面作用。

针对霉菌毒素管控,既然已经存在超越吸附作用机制外的其它作用机制,简单把这一类产品统称为霉菌毒素吸附剂,并不恰当,应当寻找更合适的替代名称。有些人开始使用“霉菌毒素解毒剂”或“霉菌毒素脱毒剂”,还有人使用“霉菌毒素降解剂”,但是这些名称并不能涵盖以上所述的各种作用机制,要么是没有包含吸附作用机制、要么是忽略了增强机体免疫作用或加强肠道上皮屏障作用的机制。赛尔可公司现在使用的名称叫作“霉菌毒素纾解剂” ,“纾解”可以涵盖能够降低霉菌毒素对动物损害的所有作用机制。

结语

将包含多种作用机制的管控霉菌毒素的一类产品统称作霉菌毒素吸附剂,显然是不恰当的。全球科学界和畜牧界应该寻找一个统一的新名称。“霉菌毒素纾解剂”是否合适?欢迎大家讨论。

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1. 霉菌毒素风险管理涉及的多种作用机制

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2. 种鸡试验结果:验证多种作用机制针对多种霉菌毒素 (p < 0.10).

 

主要结论:

  • 相比与负对照组,霉菌毒素组显著降低产蛋率和料蛋比
  • 相比与霉菌毒素组,0 公斤/吨 脱霉素-XL组提高产蛋率4.80%,降低料蛋比0.17
  • 相比与霉菌毒素组,0 kg/t 脱霉素-XL 组提高产蛋率6.89%,降低料蛋比0.25