1 霉菌毒素簡介

　　霉菌毒素是霉菌在生長過程中產生的次生代謝產物，菌在適宜的條件下(養分、溫濕度、通風等)會大量、快速生長，產生毒素^[1]。霉菌普遍存在于飼料及飼料原料中，被霉菌污染的飼料其養分被霉菌消耗，同時散發出霉味，從而破壞了飼料的營養價值并致使適口性下降，而產生的霉菌毒素則更會對動物及人類的健康造成危害。

　　飼料中常見的且危害較大的霉菌毒素有黃曲霉毒素(Aflatoxins，AF)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone，ZEA)、赭曲霉毒素(Ochratoxins，OT)、單端孢霉烯(族)化合物(Trichothecenes)(包括嘔吐毒素DON、雪腐鐮刀菌烯醇及T-2毒素等)以及伏馬菌素(Fumonisins，F)等^[2]，這些毒素都可能導致畜禽生長受阻、繁殖機能下降、組織壞死、免疫抑制、致癌以及基因突變等^[3]。在飼料中，特別是全價飼料中有可能同時存在多種霉菌毒素，而霉菌毒素之間的協同效應會對動物產生更大的影響及危害^[4]。

　　近期由于飼料原料的價格普遍上漲，部分相關企業使用DDGS等谷物副產品以降低生產成本，這就更加增加了飼料霉菌毒素污染的概率^[5]，造成動物全價飼料中霉菌毒素含量超標。近年來調查結果顯示，我國飼料和原料霉菌毒素污染超標的比例高達60%~70%^[6]。動物若攝入被霉菌毒素污染的日糧就可能發生霉菌毒素中毒，導致畜禽出現多種難以判斷的綜合病癥，進而通過動物的肉、奶、內臟等進入人類的食品鏈中，危害人類健康。因此，我們應該清楚地認識到霉菌毒素的危害，積極采取措施減小霉菌毒素對動物健康及生產性能產生的影響，從而減少生產中許多不必要的損失，提高生產效益，保護動物以及人類自身的健康。

　　2 玉米及其副產品中的霉菌毒素對豬健康的影響

　　玉米是畜禽能量飼料的主要原料，占畜禽日糧添加比例的 50%~70%；在其生長發育、收割、運輸和貯存的過程中受濕度、溫度等條件的影響，會產生多種不同的毒素，主要是玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素和黃曲霉毒素，而玉米中霉菌毒素的污染較其他谷物而言比較常見和普遍。因此，玉米中的霉菌毒素對畜禽健康及生產性能的影響不容忽視。

　　目前，隨著酒精工業及玉米深加工的快速發展，產生了大量的 DDGS等玉米加工副產品；同時，由于蛋白質資源緊缺已成為一個世界性難題，我國情況則更為嚴重，這就需要尋找一些非常規蛋白質飼料作為替代品來緩解這種原料缺乏的現狀。而玉米 DDGS含有豐富的蛋白質、脂肪、氨基酸、維生素和礦物質，并且產量大、價格低，是一種優良的非常規蛋白質飼料。但是，玉米DDGS經過發酵，在濃縮了3倍的玉米營養成分的同時霉菌毒素的濃度也得到了濃縮。2007年有試驗對我國部分地區玉米DDGS中的AFB、ZEA、DON、OT等6種霉菌毒素做了檢測^[7]，其中，ZEA和DON的污染已達重度，并且其檢測超標率達到了100%。這一檢測結果表明，由于DDGS對毒素的濃縮效應，與玉米和全價飼料樣品相比，DDGS中霉菌毒素的污染不但普遍，而且檢出水平更高。因此，為了保證動物的健康及動物性食品的安全，我們必須對玉米及其副產品中的霉菌毒素給予特別的關注和嚴格的監控。

　　我國是世界第一養豬大國，養豬業受霉菌毒素的影響首當其沖。在畜禽中，豬對霉菌毒素(尤其是ZEA和DON)最為敏感。霉菌毒素對豬具有很強的毒副作用，若發生霉菌毒素中毒，豬群易發豬皮炎腎病綜合癥，表現出：采食量降低，生長受阻，生產性能下降，繁殖性能降低，出現免疫抑制，抗體水平低下，抗病力下降，組織器官受損等^[8]。公豬中毒出現睪丸萎縮、性欲減退、精液質量下降：母豬會出現流產、產仔數減少等：生長育成豬則會表現為被毛粗亂、生長發育停滯、肉品質下降等^[9]。

　　2.1黃曲霉毒素(AF)

　　黃曲霉毒素(aflatoxin，AF)是黃曲霉和寄生曲霉的次級代謝物，其主要的生物學效應是致癌、致畸和致突變作用^[11]。據報道，目前世界上在污染谷物的霉菌毒素中，最嚴重的就是AF^[11]。黃曲霉毒素屬于肝毒物，肝臟是其靶器官[7]，該毒素被動物攝入后在肝臟中累積，抑制磷脂和膽固醇的合成，從而影響了脂類在肝臟的運輸，導致肝臟因脂肪沉積而引起腫大^[12]。

　　飼料中污染的黃曲霉毒素有黃曲霉毒素B1、B2、G1和G2 4種，其中以AFB，存在最為普遍且毒性最大。AFB1能夠明顯抑制肝臟實質細胞的有絲分裂中^[13]，并且可以引起脂質過氧化反應，從而破壞細胞膜的完整性^[14-15]，這些都嚴重影響了肝臟功能。它還可以通過抑制蛋白質生物合成酶的活性、改變 DNA模板的活性、抑制RNA的合成、成熟與翻譯以及阻斷氨基酸轉運這幾種途徑來抑制蛋白質的合成^[14]，同時減少淋巴細胞并抑制 T淋巴細胞產生白細胞介素(L)及其它淋巴因子，也會在一定程度上影響巨細胞的功能和補體(CD4)的產生^[15]。因此，在所有霉菌毒素中，黃曲霉毒素高強度地抑制動物免疫系統，是最強的免疫抑制劑^[16]，而其廣泛性免疫抑制的分子細胞學機制直接與削弱蛋白質的合成有關^[17]。另外，黃曲霉毒素可造成凝血障礙^[16]，加劇豬維生素A和維生素E的缺乏，導致母豬繁殖力降低^[18]。

　　黃曲霉毒素對豬的毒性作用：環氧化物是AF的主要代謝產物，它能夠同蛋白質和核酸共價結合，這使得蛋白質的合成受損，繼而抑制脂肪的動員，最終導致肝臟脂肪的早期特征性損傷^[19]。

　　Schell等^[20]和 Harvey等^[21]的研究表明，日糧中添加0.9~1mg/kgAF，都能使豬的肝臟相對質量顯著增加。Shi等^[22-23]報道，仔豬發生 AF中毒時，肝臟受到嚴重損傷，使得血清中 ALP、GPT、GOT等酶類的活性顯著升高。Marin等^[24]指出，即使低劑量的黃曲霉毒素也會抑制豬的生長，改變豬的體液及細胞免疫。Guylaine^[25]等的試驗結果表明，豬日糧中連續4周食入添加了AFB1 1807ug/kg，則出現肝臟纖維化肝功能異常，肝臟中細胞色素P450、睪酮的代謝作用及部分蛋白的表達水平都顯著降低。Liu等^[26]對豬的肺泡巨細胞進行的體外培養試驗表明，AFB1能夠降低肺泡巨細胞的成活力，誘導其中與吞作用相關的熱激蛋白72(HSP72)的表達，細胞的吞噬能力也有所下降。

　　另外，AF的毒性受其劑量、接觸持續時間及動物所處生長階段的影響。青年豬對AF比肥育豬和成年豬更加敏感^[19]。AF中毒會使豬的生長、繁殖受到抑制，飼料轉化率降低，生產性能明顯下降^[27]，并會引起母豬流產，產弱仔、死胎、木乃伊胎及產仔數減少^[28]。

　　2.2 玉米赤霉烯酮(ZEA)

　　玉米赤霉烯酮(Zearalenone，ZEA)是鐮孢屬真菌在溫度適宜的條件下通過多聚乙烯途徑生物合成的一類非固醇類雌激素毒素^[29]，會污染玉米、大麥、燕麥、小麥和高粱等谷物，其中，自然狀態下玉米受其污染的概率最高，由ZEA衍生出的玉米赤霉烯醇(ZEN)通?？稍谟衩浊o及許多玉米副產品中檢測出。ZEA代謝產物的作用機制是與17β-雌二醇競爭性結合胞漿雌激素受體，發生一系列擬雌激素效應，從而影響細胞分裂和生長^[30]。另外，由于該毒素與雌激素受體的結合會導致雌激素分泌失調，而免疫器官是雌激素分泌失調時的靶器官^[31]，加之此毒素能夠抑制T、B淋巴細胞的增殖、轉化以及降低 NK細胞活性，因此ZEA同樣會引起免疫抑制，影響動物的免疫功能。Vlata等^[32]通過研究ZEA對外周血液單核細胞的影響，發現高濃度的 ZEA(30μg/ml)是通過刺激植物凝集素和有絲分裂而抑制TB淋巴細胞的增殖。ZEA能夠抑制 DNA、RNA以及蛋白質的合成，誘導程序性細胞死亡，誘發靶組織中脂類的過氧化反應^[33]。Kouadio等^[34]通過試驗證明了玉米赤霉烯酮能夠引起脂質過氧化，從而引起細胞膜形狀的改變，導致細胞死亡。

　　針對玉米赤霉烯酮對豬的毒性作用，Olsen等^[35]提出，ZEA在動物體內的主要生物轉化途徑有兩條：一條是經3α-和3β-羥化類固醇脫氫酶催化的羥基化作用導致了α-ZEA和β-ZEA的生成；另一條則是ZEA及其代謝物經尿苷二磷酸葡糖醛酸基轉移酶催化，與葡糖醛酸發生了結合反應。

　　Olsen等^[36]通過體外試驗得出，ZEA可通過豬腸黏膜代謝生成α-ZEA和β-ZEA。Malekinejad等[37]報道，ZEA在不同動物肝臟內的生物轉化是不同的，在豬體內主要轉化成α-ZEA。ZEA經口服之后很快被吸收，豬在口服了占其體重10mg/kg的 ZEA之后，對該毒素的吸收量到達了80%~85%^[38]。Biehl等^[38]表明，膽汁的分泌和腸肝循環是影響ZEA代謝的主要途徑。ZEA通過膽汁、經由小腸黏膜細胞代謝，最終進入肝臟，經由肝門靜脈進入血液循環。

　　ZEA對子宮以及輸卵管中雌激素受體的親和力因動物品種的不同而各異^[39]，在所有家畜中，豬對ZEA最為敏感^[40]，生殖系統是受到影響最大的部位^[41]。食入ZEA會造成母豬子宮內膜、卵泡及卵巢變性^[42]，子宮黏膜對雌激素感受性受到抑制，致使母豬發情周期延長、繁殖能力下降^[28]。若小母豬采食了被ZEN污染的飼料，則會導致提前發情，早熟性乳房發育，持續假發情、假妊娠甚至不孕^[11]。Kordic等^[43]在日糧中添加22.09mg/kg ZEA，青年母豬的繁殖性能顯著降低。成年母豬食入ZEA，會出現卵巢萎縮、泡變性：黃體滯留、不發情或發情延遲、返情率上升、屢配不孕等^[9]。如果給處于發情中期的母豬飼喂含有3~10mg/kg ZEA的日糧，則可引發休情期^[19]。妊娠母豬采食含ZEA的日糧，會導致死胎、木乃伊胎、流產或新生仔豬死亡以及產后發情不正常^[44]。ZEA可能是通過降低促黃體激素和孕酮的分泌及改變子宮的組織形態而對子宮產生負面影響^[45]。該毒素能引起公豬睪丸生精細管上皮細胞變性^[35]，血清中的睪酮水平降低，睪丸萎縮、雌性化[28]，性欲減退、精液品質下降、死精增多 、精子畸形率升高^[9]。Minervini等^[46]自公豬 32日齡起飼喂含有9μg/gZEA的日糧，發現公豬1歲時出現睪丸萎縮，并且其精液濃度明顯降低。

　　2.3 嘔吐毒素

　　脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(Deoxynivalenol，簡稱 DON)也叫嘔吐毒素，是B型單端孢霉烯族毒素。DON主要存在于玉米、小麥和大麥中。DON在急性、短期和長期給藥后都會對動物的健康造成傷害^[47]。

　　家畜低劑量采食感染有該毒素的飼料或牧草后，表現為生長減慢 、拒食等；而大量采食后，則會出現反胃、嘔吐、腹瀉等癥狀，所以稱該毒素為嘔吐毒素^[48]。攝入 DON產生會兩種特征性毒理學效應：食欲下降和嘔吐，這都是通過中樞神經系統調控的。其中，5-羥色胺系一種很重要的神經遞質，是導致動物厭食與嘔吐的原因之一，它的前體物是色氨酸。當畜禽發生該種毒素中毒后，大量的色氨酸因腦和中樞神經受到損傷而通過血腦屏障進入腦內，增加了腦中5-羥色胺的合成^[49-51]。DON能夠抑制肝臟的蛋白合成并且引起氨基酸血癥^[52]，其毒性比其他單端孢霉烯族毒素低；但由于該毒素是玉米、小麥、大麥及混合飼料中最普遍存在的一種毒素^[53]，其危害也因此受到關注并加以防控。

　　DON對豬的毒性作用：DON與ZEA一樣，都是玉米中含有的主要的霉菌毒素，主要侵害豬的腸道、骨髓、脾臟。豬若食入該毒素，則會出現拒食、嘔吐、腸炎、運動失調、生殖器官受損等癥狀。DON也能引起母豬受胎率下降、泌乳性能降低等^[54-55]。

　　豬對 DON非常敏感，當攝入占體重0.5mg/kg的DON5~7min后便出現嘔吐現象，若飼料中含有1mg/kg以上的DON，就會引起豬生長緩慢，采食量顯著下降，并且飼料攝入量的降低與飼料中DON濃度的升高呈線性關系^[56]。Prelusky等[50]報道，豬攝入 DON后，腦中5-羥色胺和5-羥哚乙酸的濃度增加，這就會對腦神經產生麻痹作用。在仔豬飼料中添加占體重0.2mg/kg和0.4mg/kg的 DON，則仔豬胃腸道出現營養代謝紊亂，肝臟和淋巴結的退行性損傷表現十分明顯[57]。

　　DON也會影響豬體液免疫力，其中最明顯的影響之一就是血清IgA水平顯著上升，同時IgM和IgG水平下降。Etienne等^[58]已證實，豬采食了被 DON污染的飼料后，其血清IgA水平升高，Pimton等^[59]的試驗也表明仔豬采食被嘔吐毒素污染的日糧后，其腸系膜淋巴結處的IFN-Y和TGF-β的表達減少。

　　ZEA和DON是玉米及其副產品中最常見且檢測超標率最高的兩種霉菌毒素，并且豬對其最為敏感。它們都對豬具有肝臟毒性，并在一定程度上影響豬的受胎率。

　　Tiemann等^[60]給母豬飼喂含有不同配比的DON和 ZEA混合毒素(混合比例為210/4，3070/88，6100/235和9570/358ug/kg)的日糧，豬群沒有表現出明顯的臨床癥狀，但其組織病理學結果顯示了肝臟的功能異常，包括肝糖原不同程度降低、血鐵黃素升高和肝小葉間的組織連接膜度顯著增加。對于日糧中霉菌毒素的濃度，肝細胞呈現出劑量依賴性；同時，核糖體減少，脂肪自體吞泡數量增加。Giovanni等^[61]對豬的卵巢粒層細胞進行體外培養，并向其中分別添加不同劑量的ZEA、DON及ZEA與DON的混合毒素，結果發現DON和ZEA對IGF-誘導的雌二醇的產生具有雙相效應在低劑量時促進雌二醇的產生而在高劑量時則出現抑制作用。另外，只有DON和ZEA的聯合作用才能促進血清誘導的細胞增殖。這兩種毒素對豬的卵巢粒層細胞的增殖、類固醇的生成和基因表達都具有直接的劑量依賴效應，而對子宮的直接影響可能是飼料中鐮孢菌屬霉菌毒素影響豬繁殖性能的一個機制。

　　3 霉菌毒素危害的預防

　　為了避免或減少霉菌毒素對動物的損害，應從以下幾方面進行關注并著手處理：飼料的貯藏環境應保持干燥、通風清潔，盡可能縮短飼料的存放時間，以降低霉菌的生長概率對飼料中主要存在的毒素進行實時監控和常規檢測，及時挑除帶霉的飼料顆粒、棄毀霉變嚴重的飼料；在高溫高濕季節向飼料中添加防霉劑或霉菌毒素吸附劑，從而有效降低飼料中的霉菌毒素；適時適量補充營養性抗氧化劑，這樣能夠減小或防止霉菌毒素對動物的危害。

　　應建立一個霉菌毒素的HACCP標準控制程序，主要對以下幾個重要方面進行監控：產毒真菌和農作物的互作；作物在田間的生長及收獲方法：谷物及其它飼料原料的運輸及處理；霉菌毒素中毒癥狀的診斷標準；人們所消費的食品的加工、運輸和貯存。只有做一個詳細的霉菌毒素的檢測記錄，這樣才能更好地監控和維持所有的控制點，保證最終供給消費者的食品的安全性。

　　對于飼料原料，應嚴格限定其中霉菌毒素的含量并進行實時監測：對于玉米 DDGS等谷物副產品，最好做到不但對乙醇工業發酵過程中谷物的霉菌菌素水平進行監測，對飼用的DDGS中霉菌毒素水平也進行分析和測定。

　　當前，霉菌毒素幾乎存在于所有的飼料原料及人類食品原料中，它造成的危害已成為一個全球性問題。而就目前而言，飼料中霉菌毒素的污染及其所造成的危害仍是養殖者們易于忽視的問題。因此，要從根本上解決霉菌毒素的危害，就必須正確認識霉菌毒素的危害并加以科學地引導和管理。