饲料中黄曲霉毒素去除方法的研究进展

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　　饲料中黄曲霉毒素去除方法的研究进展

　　都业良 肖永霞 李迎梅邹明*

　　摘要：随着人们对于黄曲霉毒素对人类及动物健康造成的巨大危害的逐步认识，在养殖业中人们越来越大力地寻找可以解除黄曲霉毒素污染的方法。许多关于畜禽的黄曲霉毒素中毒事件时有发生，其中绝大部分是由于饲料受到污染直接导致的，这就需要一个合适的去除黄曲霉毒素的方法。本文对目前去除黄曲霉毒素方法的研究进行了综述。
　　关键词：黄曲霉毒素;饲料;去除;进展
　　黄曲霉毒素(aflatoxin，AFT)主要是由黄曲霉(aspergillus flavus)和寄生曲霉(A.parasiticus)等真菌产生的一类有毒次生代谢物。AFT污染玉米、花生、棉子及其饼粕等动物性饲料。因其毒性极强，不易破坏，并且能够对畜禽造成严重的免疫抑制，使疫苗接种失败等原因，所以去除饲料中的黄曲霉毒素越来越引起人们的关注。现有的去除饲料中黄曲霉毒素的方法主要分为3大类，分别为物理方法、化学方法和生物方法。
　　1 物理方法
　　1.1吸附 许多吸附剂能够结合黄曲霉毒素进而去除黄曲霉毒素。主要有活性炭、硅铝酸盐类和葡甘聚糖等，以硅铝酸盐类吸附剂应用最为广泛。由美国FDA批准的最强霉菌毒素吸附剂脱霉素就是一种硅酸盐矿物衍生物，它的表面积是酵母细胞壁提取的甘露寡糖的42倍，与霉菌毒素一旦结合后，在动物体内不易分离。坡缕石是一种硅铝酸盐类吸附剂，夏枚生等使用提纯的酸改性坡缕石对肉鸭日粮中黄曲霉毒素B1(AFB1)的去毒[1]。体外试验结表明当AFB1浓度≥3 mg/L时，酸改性坡缕石对AFB1的吸附量和吸附率显著优于坡缕石，这主要是由于酸化后造成坡缕石微空隙增多、表面积增大，导致吸附性能增强。葡甘聚糖对黄曲霉毒素的吸附试验也表明葡甘聚糖对黄曲霉毒素具有较好的脱毒作用。但由葡甘聚糖和铝硅酸类矿物混合而成的复合脱毒剂较单独使用葡甘聚糖的脱毒效果更好[2]。有研究通过对蒙脱石进行复合改性，构建新型纳米吸附材料AAN，对黄曲霉毒素的进行体外吸附试验，表明其具有吸附作用强，吸附速度快，解吸率低等优点[3]。因此可以考虑将新型纳米吸附剂作为非营养性添加剂添加到饲料中防止黄曲霉毒素中毒的发生。
　　1.2辐射法　紫外线或γ-射线可有效地破坏黄曲霉毒素的化学结构，对霉菌和霉菌毒素都有较大的杀伤力。紫外线照射不但可以杀死霉菌的菌体，还可以破坏黄曲霉毒素，AFB1在362nm处为最大特征吸收峰，可产生12种以上的光降解产物。AFB1、AFG1在紫外光下365nm照射1小时会发生一系列的光化学变化。将污染上黄曲霉的饲料铺成薄层，用高压汞灯紫外线大剂量照射，去毒素率可达97%-99%[4]。但这种方法常占用较大的面积，难于大批量实行，同时也会对营养成分有部分破坏。
　　2 化学方法
　　2.1碱处理 实际生产中通常用碱性物质处理污染的饲料，黄曲霉毒素结构中的内酯环在碱性条件下被打破而形成香豆素钠盐，从而破坏毒素，达到去除目的。氨处理消除黄曲霉毒素是实践中最常用、较有效的办法，同时也是欧美最常用的去谷物中黄曲霉毒素的方法。将霉变饲料密封在熏蒸罐或塑料薄膜袋中，使其含水量超过18 %，通过氨气进行熏蒸10h，能够使霉变饲料中AFB1的含量减少90 %~95 %[5]。对于0.2 mg/kg以下含毒量的饲料采用0.2 %~0.4 %的氨剂量，对于0.2~0.5 mg/kg含毒量的饲料采用0.5 %~0.7 %氨剂量，对于0.6 mg/kg以上高含毒量的饲料常用0.7 %~1 %的氨剂量，如果密闭时间延长，剂量可相应降低[6]。NaOH也有去除黄曲霉毒素的作用，1%NaOH水溶液处理含有AFT的花生饼1d，也可使毒素由84.9μg/kg降至27.6μg/kg[7]。尽管氢氧化钠可以有效地降低花生饼中的黄曲霉毒素水平，但也有研究认为，如果遇到酸化作用将可能使黄曲霉毒素的毒性重新出现。而酸化作用在消化道中是存在的，因此，有必要进行动物体内的验证。
　　2.2氧化剂法 氧化剂是有效的黄曲霉毒素钝化剂。臭氧具有极强的氧化还原性，可以迅速降解饲料中的AFB1并可杀灭许多微生物，同时它可以在短时间内还原成氧气，对环境几乎不造成危害。罗建伟等通过试验证实用浓度为20~50ppm的臭氧连续或间断处理低水分(15%以下)粮食9小时，粮食中污染的AFB1去除率可达90%以上，但不同的粮食去毒效果有差异，对稻谷效果最好，其次是小麦和玉米[8]。臭氧熏蒸处理法操作简单易行，可以适用于大规模的生产实践，很有可能发展成为一种应用于实际生产的去除饲料中污染的AFB1有效方法。
　　次氯酸钠也是一种强氧化剂，脱毒机理可能是次氯酸钠中氧原子的诱导作用。研究表明次氯酸钠不仅能有效地使花生饼中毒素总量降低，其中对AFB1的消除效果最佳[9]。但次氯酸钠处理使花生饼变成黑褐色，出现结块现象，处理时又会产生大量的热，会影响饲料的某些营养成分如维生素和赖氨酸的利用效率。
　　3生物技术法
　　3.1添加微生物菌体制剂 有研究研究表明某些微生物可以吸附黄曲霉毒素，通过非共价方式形成菌体-黄曲霉毒素复合体，当微生物形成复合体后，自身的吸附能力下降，较易与黄曲霉毒素一起排出体外，从而降低毒素的危害[10]。而且微生物菌体无论是活菌体还是死菌体都有较强的吸附效果。李志刚等研究乳酸菌对黄曲霉毒素的吸附作用，结果表明，乳酸菌结合AFB1的强度在4%-55%之间，其中干酪乳杆菌干酪亚种CGMCC1.539吸附AFB1能力最强[11]。朱新贵和林捷研究表明，在液体培养60h后的枯草杆菌、乳酸菌和醋酸菌能降解掉89%、88%和81% AFB1 [12]。其中枯草杆菌的最适生长温度和pH也是其降解AFB1的最适温度和pH，同时添加钙或镁离子可以促进枯草杆菌对黄曲霉毒素的去除作用。
　　另外，甾体羟化真菌对黄曲霉素有明显的脱毒作用，体外试验表明，酵母细胞能结合90%的黄曲霉毒素，向含有黄曲霉毒素的饲料中添加啤酒酵母培养物可明显改善肉鸡体增重，经筛选认为除酵母菌外，用无根根霉、米根霉、橙色黄杆菌等进行发酵处理，对去除粮食和饲料中黄曲霉毒素均可收到较好效果。通过微生物的发酵来去除霉菌毒素，这种生物转化过程往往存在缓慢及不完全的缺点，所以到现在为止还不能完全用于饲料脱毒的实践中。
　　3.2酶制剂 自然界中生物产生的某些酶可以分解毒素分子的功能性基团，把霉菌毒素转化为无毒化合物。酶法解毒是一种安全、高效的解毒方法，对产品无污染，有高度的选择性，不影响饲料的营养物质。吴肖等利用一种酶将花生粕深度水解后，使微溶于水的黄曲霉毒素从结合的疏水性氨基酸残基上充分游离，然后采用过滤法，截留住大部分黄曲霉毒素，从而使黄曲霉毒素含量显著下降[13]。但实际应用中，由于酶不耐热，在饲料的制作过程，尤其在颗粒饲料压制的高温过程中易于失活，限制了酶的作用发挥。Liu等研究分离出一种胞内酶，命名为AFT脱毒酶，通过该酶的处理AFB1的毒性大大降低。真菌酶-2的提取液可使AFB1转化或使其发光基因发生改变，而使其毒性降低[14]。
　　4结语
　　虽然现在去除黄曲霉毒素的方法很多，且报道的效果很好，但还存在很多的问题。首先，很多的方法是在理想的实验室条件下进行的，目前还无法运用到生产实践中。其次，有的方法容易使营养成分氧化、分解而失去其营养价值等，造成畜禽的适口性差等缺点。还有的方法成本太高，无法投入商品化的生产。
　　对于饲料中黄曲霉毒素的消除，还需要根据具体的情况筛选最切实可行的方法，并不断的进行技术改进，提高消除率。可以考虑将这几种吸附毒素效果较好的吸附物质结合起来使用，或者几种不同的方法联合运用等。同时，也要采取合理科学的储存和加工措施，加强对饲料的检测等，从而将黄曲霉毒素的危害降到最低。
　　参考文献
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　　[2]张妮娅，姜梦付，齐德生.葡甘聚糖对黄曲霉毒素的吸附作用[J].养殖与饲料，2007，(4)：56-59.
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　　[12]朱新贵，林捷.几种食品微生物降解黄曲霉毒素作用的研究[J].食品科学，2001，22(10)：65-68.
　　[13]吴肖，刘通讯，等.花生粕酶水解液中黄曲霉毒素脱毒定性研究[J].粮油食品科技，2003，11(1)：32-33.
　　[14]宫春波，姜连芳，张永翠，等.黄曲霉毒素在食品中的危害及去除方法[J].食品研究与开发，2004，25(1)：120-123.
　　作者简介：都业良、肖永霞：为青岛农业大学在读研究生，专业为兽医药理学。
　　李迎梅：青岛农业大学在读研究生，专业特种经济动物饲养与繁殖
　　邹明：通讯作者，青岛农业大学副教授，博士学位，专业为兽医药理学。

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