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2023-09-05 18:06
來源:中國豬業
2023年8月20—22日,在由國家畜牧科技創新聯盟,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所、農業信息研究所主辦,《中國豬業》雜誌社、西南科技大學承辦的在四川綿陽召開的2023畜牧產業創新創業大會暨第三屆豬產業發展大會期間,北京科潤生科技發展有限公司技術總監李寧對黴菌毒素對豬危害及其生物降解技術作了報告。
李寧總監主要從飼料中黴菌毒素對豬的危害、黴菌毒素生物降解劑技術原理及降解劑在豬生產中應用效果3方面進行了深入的分析。具體如下。
1.飼料中黴菌毒素對豬的危害
黴菌毒素是由真菌(黴菌)產生的
具有毒性的次級代謝產物
主要的黴菌毒素包括:黃麴黴毒素(AFT)、單端孢黴烯族毒素(T2毒素、嘔吐毒素)、玉米赤黴烯酮(ZEN)、赭麴黴素(OTA)、煙麴黴毒素等。黴菌毒素看不見、摸不着、無臭無味,單憑肉眼評判黴菌毒素含量高低,這是對黴菌毒素認識的最大誤區,很多時候外觀良好的原料仍然能檢出較高水平的黴菌毒素。
黴菌毒素的毒性特性
①特異性:分子結構不同,毒性相差很大;②協同性:各種黴菌毒素的同時存在,能加重黴菌毒素的毒性;③高效性:很低的濃度即能產生明顯的中毒症狀。④穩定性:常用的消毒方法很難破壞。
飼料原料在收穫、倉儲、加工、使用等不同環節均會受到黴菌毒素的污染,且黴菌毒素濃度隨儲存時間的增加而逐漸增加,如原料在種植、收穫、倉儲過程中約有10%~25%受到黴菌毒素污染,到飼料加工環節就會有25%~50%的污染比例,而到飼餵系統則會達到50%~100%黴菌污染率。
造成黴菌毒素發生的原因
種植制度沒有輪作、休耕、深翻措施,種植密度過大等;極端氣候頻發導致黴菌在田間發生概率增加;黴菌毒素污染風險大的副產物在飼料中使用;飼料資源短缺導致超標原料難以徹底禁用;缺乏適宜的乾燥和儲存條件;陳化糧嚴重積壓,導致發黴變質。
不同種類的黴菌毒素對豬的危害
T2毒素、嘔吐毒素主要造成豬的口腔炎症、腸道出血、尾巴壞死,T2毒素還可引起豬的嘔吐、拒食,串珠鐮孢菌毒素主要引起豬的急性肺水腫,黃麴黴毒素-串珠鐮孢菌毒素可引起豬的肝臟病變,赭麴黴毒素和桔黴素可以引起腎臟病變,玉米赤黴烯酮主要引起豬的生殖器障礙和繁殖功能受損。
豬黴菌毒素中毒症狀及危害
大豬有淚斑、皮膚形成紅色斑/鐵鏽斑,母豬流產、產程變長、產死胎,產房仔豬外陰紅腫、初生仔豬「八字腳」,保育仔豬出現腹瀉、消瘦、生產性能下降。低劑量黴菌毒素更需要引起重視,會引起免疫抑制、使豬易感疾病、藥物效果降低、免疫失敗、久病不愈、能量和營養利用率降低、出欄重降低、日增重降低、日採食量降低、料肉比升高、動物產品質量降低、母豬出現假發情、不規則返情、配種率低、流產/死胎增加、公豬精液質量降低,導致豬場整體效益下降。
引起黴菌毒素中毒的原因
一是多毒素協同污染,加重毒性;二是黴菌毒素在原料中分佈不均勻導致局部豬羣嚴重中毒;三是隱蔽(結合)毒素的存在,只有少部分毒素以遊離形式存在(常規方法能檢測到),大部分與蛋白質、澱粉、粗纖維等以結合態形式存在(常規方法不能測定),經消化酶處理后可以促進其釋放。四是養殖環境及管理較差;五是玉米等原料儲存時間及方法對毒素的影響;六是國家飼料衛生標準和動物實際耐受性存在差異;七是檢測方法的差異;八是使用質量差的脱黴劑等。
2.黴菌毒素降解劑技術原理
黴菌毒素降解產品的開發思路
總體思路是篩選能夠降解黴菌毒素的有益微生物,通過菌在消化道產生降解酶,降解黴菌毒素。
黴菌毒素降解劑是由黃麴黴毒素降解菌、玉米赤黴烯酮降解菌、嘔吐毒素降解菌及其他降解菌經過發酵生產,產生大量降解酶,按特定比例混合形成降解菌-降解酶的混合物,並通過免疫增強劑、自由基清除劑等強化后形成的產品。
科潤生的黴菌毒素降解技術主要依賴於中國農業大學動物營養學國家重點實驗室,馬秋剛教授團隊研究、構建的1163株備選菌株的菌種資源庫,並從中篩選的35株高效降解菌(25株黃麴黴毒素降解菌野生株、5株玉米赤黴烯酮降解菌野生株、2株單端孢黴烯族毒素降解菌野生株、2株赭麴黴毒素降解菌野生株、1株煙麴黴毒素降解菌野生株)。優選安全性好、降解活性高、益生作用強、抗逆性強的降解菌株,採用毒素脅迫法對野生菌株進一步進行誘導選育,提高效果,降低成本。
不同黴菌毒素的降解機理
黃麴黴毒素降解機理是枯草芽孢桿菌BJKRS07001-1分泌的黃麴黴毒素降解酶,水解氧雜萘鄰酮環上芳香內酯鍵和碳8位的甲氧基團:生成2,4-二羥基苯丙-二氫呋喃和1-羧酸-5-酮環戊烯或2-羧基戊酸,從而達到黃麴黴毒素的降解。
玉米赤黴烯酮降解機理是枯草芽孢桿菌BJKRS08002-1分泌的降解酶簇,催化酚羥基與谷氨酸γ-羧基結合,催化內酯環水解、脱羧、羰基還原:生成L-谷氨酸-5-(3‘-羥基-5’-(6「-羥基-1」,9「-十一碳二烯基))苄酯,從而達到降解玉米赤黴烯酮的目的。
單端孢黴烯族毒素降解機理是枯草芽孢桿菌BJKRS07003-1分泌的降解酶簇,具有環氧鍵還原酶和乙酰基水解酶活性:嘔吐毒素、雪腐鐮孢菌烯醇、疣孢菌素分子中C12,13環氧鍵還原為不飽和雙鍵,使鐮孢菌烯酮、雙乙酸基藨草烯醇、鐮孢菌酸同時發生去環氧鍵和去乙酰基從而降解單端孢黴烯族毒素。
赭麴黴毒素降解機理是赭麴黴毒素(OTA)降解酶在動物體內產生羧肽酶A,OTA在羧肽酶的作用下,與1分子H₂O反應生成赭麴黴毒素α(OTα)和L-苯丙氨酸,隨動物糞尿排出體外。
在研究降解機理的同時,還對降解菌進行了第三方的安全性檢測,證實降解菌及產物無毒害作用。
黴菌毒素降解劑的特點及功效
①純生物降解,不影響其他營養物質;
②高效降解,特異性強;
③雙重降解(降解劑+動物自身降解)+多效降解(同時降解多種毒素,協同增效);
④提免疫抗應激:保肝護腎,提高機體免疫力;
⑤保健腸道、促進消化;
⑥方便使用,可以添加在小比例核心預混料中,有利於產品的品控。
3.黴菌毒素降解劑(百黴解)
在豬生產中應用效果
降解劑對青年母豬玉米赤黴烯酮
中毒的緩解效果
研究發現,在青年母豬日糧中添加發黴玉米后,豬的生殖器官指數升高至4.57左右,而在日糧中加入黴變玉米和百黴解后,青年母豬的生殖器官指數基本與正常玉米添加組差異不大。
(C為對照組,T1為發黴玉米型日糧組,T2為發黴玉米型日糧+百酶解組)
黴變飼料中添加百黴解
對初產妊娠母豬的影響
飼料中同時添加黴變玉米和百黴解后,與添加黴變玉米組相比,可以提高初產妊娠母豬的總產仔數、活產仔數、活產仔窩數及初生仔豬重,提高斷奶仔豬數、斷奶窩重、仔豬斷奶體重、窩均重等。
綜上可知,在黴菌毒素對母豬生產性能的影響方面,玉米赤黴烯酮通過誘導氧化損傷,加速母豬脾臟、乳腺、子宮及卵巢器官中細胞凋亡;通過干擾雌激素受體功能,導致激素分泌紊亂;最終導致繁殖性能下降。降解劑可以高效降解玉米赤黴烯酮,緩解氧化損傷、細胞凋亡、激素紊亂引起的繁殖性能障礙。
降解劑對嘔吐毒素中毒的應用效果
(生長育肥豬)
馬秋剛老師團隊通過研究發現,2.8 ppm 嘔吐毒素通過誘導氧化損傷,導致生產育肥豬全身性炎症,突出表現在消化道、肝臟、腎臟的損傷;降低採食量,抑制生長,降低飼料消化吸收率和轉化效率。降解劑可以高效降解嘔吐毒素,緩解其中毒效應,全面改善動物的生長性能。