霉菌毒素对动物机体的危害及特异性防控措施
发表时间:2016/3/15 17:17:15      阅读数量:1981

饲料霉菌毒素感染已成为饲料工业和畜牧业不可忽视的问题,消除霉菌毒素,对保证动物健康,充分发挥动物的生产潜能、降低经济损失有重大意义。尽管我们在培育抗霉品种、化学脱毒、吸附毒素等方面做了很多工作,但效果不够理想。本文尝试在理论和实践两方面阐述一条防控霉菌毒素的新途径。

霉菌作为真菌的一种,其分泌的毒素是因为霉菌受到外环境胁迫而产生的低分子量的次级代谢产物,对人和动物具有明显的毒性作用。全球每年约有 1/4 的粮食受到霉菌毒素的污染,造成的经济损失达数千亿美元。霉菌毒素会降低免疫功能等[1],引发不明病因的动物疾病或引起畜禽生产性能的下降,严重威胁畜禽的健康和发育。对畜牧生产有害的霉菌毒素一般是饲料原料中存在较多:主要包括黄曲霉毒素B1 (AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEA)、呕吐毒素 (DON)、 T-2 毒素、 赭曲霉毒素A 、麦角碱、麦角碱衍生物、烟曲霉毒素 B1 和烟曲霉毒素B2 等。以黄曲霉毒素为例,黄曲霉毒素 ( aflatoxin,AF) 是一种毒性极强的剧毒物质,被世界卫生组织的癌症研究机构划定为一类致癌物 AF 主要是黄曲霉和寄生曲霉的次级代谢物,世界粮农组织对食用作物的污染情况进行估计,发现在约25%受真菌毒素污染的作物中,AF 污染最为严重[2-3] 。目前,已发现的AF 约20 种,其中黄曲霉毒素 B1 ( AFB1) 因毒性最强、分布最广、危害最大而被列入一级致癌物。AFB1主要具有肝毒性效应,因为其主要的代谢在肝脏部位, 肝脏对AFB1 解毒就是其代谢的过程,同时肝脏也会受到严重的损害[4]。AFB1 产生的毒性分子机制主要通过二个方面: 其一是它可通过诱导 DNA 聚合物,使肝细胞的基因发生变化,从而导致 DNA 结构和功能的损伤;另外 AFB1 还通过细胞色素 P450 酶的代谢,产生反应中间体黄曲霉毒素B1-8,9 环氧化物 AFBO ,AFBO 与肝细胞中的 DNA 结合产生DNA 复合物,DNA 复合物与肝细胞 DNA 中的鸟嘌呤碱基相互作用,导致抑癌基因 P53 上的第 249 位密码子产生变异,从而导致肝癌几率的增加[5]。

急性中毒表现为食欲废绝,运动失调,消化机能紊乱,肝炎,黄疸,肝脏充血、出血、肿大、变性和坏死,并伴有严重的血管和中枢神经损伤,动物急性中毒后一般在几小时至数天内死亡[3]。家禽是对 AFB1 最为敏感动物之一,食入被 AF 污染的饲料后可引起中毒,而雏鸡对 AF 最为敏感,多呈急性经过,主要病理特征是肝细胞变形、坏死、出血等[4]。大多数霉菌毒素都会导致肝脏功能的受损,且毒害程度会随着时间有明显的时间依赖性关系。

霉菌毒素的控制与防治是世界性的难题。现场养殖中,大家普遍使用吸附剂、抑制剂作为控制霉菌毒素的方法,物理反应、营养流失等弊端使得本方案存在诸多缺陷。近几年,在实践中有众多饲料企业采用了一种霉菌毒素特异性的防控方案---饲料中添加胆汁酸,无论是在提高生产性能、节约养殖成本,还是在降低死亡率、控制养殖风险方面,都取得了满意的结果。分享如下:


1 霉菌毒素慢性中毒的极致表现是生产性能下降,饲料报酬降低。


多数霉菌毒素侵害肝脏,致使肝功能下降,肝脏肿大,胆汁分泌减少,导致饲料中蛋白质和脂肪利用率下降(李梦云等,2005)。研究表明:生长育肥猪日粮中含黄曲霉毒素200-400μg/kg时,猪生长受阻和饲料报酬降低;含400-800μg/kg时,造成肝脏显微损伤,胆管炎、肝炎,有免疫抑制作用;含800-1200μg/kg时,生长受阻,采食量减少,被毛粗糙,黄疸,低蛋白血症;含1200-2000μg/kg时,表现为黄疸,凝血病,精神沉闷,厌食,部分死亡(闫甫等,2007)。

胆汁是机体三大消化液之一,3\4由肝细胞分泌,1\4由胆管分泌。肝细胞受损时可引起胆汁酸合成及排泄障碍。肝细胞内胆固醇 7α - 羟化酶及 12α - 羟化酶活力降低,胆汁酸的合成明显减少,血中三羟胆酸 / 二羟胆酸的比值下降。肝细胞摄取胆汁酸的功能障碍,体内胆汁酸盐不足,影响脂类和脂溶性维生素的吸收和代谢,可发生乳糜泻及适应障碍[7]。

额外添加胆汁酸,促进脂肪消化吸收,显著增加生产性能。美国俄亥俄州立大学Reinhart(1989)研究试验结果表明,饲料中添加胆汁酸显著提高了体增重和采食量。脂肪摄入量和脂肪表观吸收量都增加;Comez(1976、1979)先后证实家禽饲料中添加胆汁酸,显著提高脂肪消化率;2004年以来,国内的众多饲料企业、养殖企业的胆汁酸应用,也验证了胆汁酸促进消化吸收这一功效。


2 胆汁酸在霉菌毒素肝损伤过程中有积极的防控意义。


胆汁酸是胆汁有机溶质的主要成分。肝脏合成分泌胆汁酸后,在胆囊短暂贮存,进入小肠,在肠道重吸收后,经门静脉回流至肝脏,构成肝肠循环,共同组成胆酸池。而霉菌毒素致使胆道或胆管上皮受损,直接影响胆汁酸的肝肠循环,导致血清胆汁酸增多,胆汁变浓,流入小肠的胆汁流减少,胆流阻滞,发生胆汁淤积。任何肝细胞分泌功能障碍都会导致肝细胞内胆汁酸潴留,继而造成细胞损伤, 继而引起炎性反应和纤维化,这一过程呈慢性进展,最终会发展为肝硬化[8][9]。

额外添加胆汁酸, 一可以使血清、肝和胆内的鹅去氧胆酸浓度升高,使胆汁的亲水性增加而细胞毒性减少; 二通过刺激肝胆运输,促使疏水性胆汁酸和其它成分由胆汁排除; 三是保护肝细胞膜以及细胞内的线粒体膜免受高浓度疏水性胆酸的损害的同时,发挥抗凋亡作用。胆汁酸保护肝细胞、利胆的角度显著缓解了霉菌毒素的脏器损伤,在生化指标、组织学表现和临床症状有较好的体现。

霉菌毒素中毒后,由于侵害的是肝脏、肾脏等功能性器官与免疫系统的抑制,几乎没有很好的方法进行治愈,这与人类患脂肪肝、肝硬化的治疗是同一个道理。所以,霉菌毒素既然在源头上无法杜绝,那这一难题的核心解决方案应在减轻脏器负担和修复其功能。随着验证的逐步增加,相信这一特异性防控方案会给健康养殖带来巨大进步!

参考文献

[1]Gs B Jj P. IMMUNOMODULATION BY FUNGAL TOXINS[J]. Journal ofToxicology& Environmental Health Part B Critical Reviews. 2000 ,3 (2) : 109-143.

[2]曹红,尹逊慧,陈善林,等.黄曲霉毒素解毒酶对岭南黄肉仔鸡日粮中黄曲霉毒素 B1 解毒效果的研究 [J].动物营养学报,2010,22 ( 2) : 424 - 430.

[3] Zhang L,Ye Y,An Y,et al. Systems responses of rats toaflatoxinB1 exposure revealed with metabonomic changes in multiple biologi-calmatrices [J]. J Proteome Res,2011,10 ( 2) :614 - 623.

[4]张秀竹.饲料中黄曲霉毒素 B1监测及其对蛋鸡肝脏脂类代谢和抗氧化功能的影响 [D].泰安: 山东农业大学,2012.

[5]  Hamid A S Tesfamariam I GZhang Y et al. Aflatoxin B1 -induced hepatocellular carcinoma in developingcountries: Geographical distribution mechanism of action and prevention Review[J].Oncology letters. 2013 5 4 : 1087-1092.

[6]姚光弼.胆汁的形成和分泌.见: 姚光弼,范上达,瘳家杰,主编,临床肝脏病学.上海,上海科学技术出版社, 2004. 46-53.

[7] Genet C, Strehle A, Schmidt C, et al.Structure-activity relation⁃ship study of betulinic acid, a novel and selective TGR5 agonist,and itssynthetic derivatives: Potential impact in diabetes[J]. J.Med. Chem.,2010,53:178-190.

[8]Cipriani S, Mencarelli A, Chini M G, et al. The bile acid recep⁃tor GPBAR- 1 (TGR5) modulates integrity of intestinal barrier and immuneresponse to experimental colitis[J]. PLoS, 2011,6:25637.

[9]Baghdasaryan A, Claudel T, Gumhold J, et al.Dual farnesoid X-receptor/TGR5 agonist INT-767 reduces liver injury in the Mdr2–/–(Abcb4–/–) mouse cholangiopathy model by promoting biliaryHCO(-)(3) output[J]. Hepatology,2011,254:1303–1312.

(责编:张西雷)

 

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