2021年新玉米霉菌毒素污染分析与建议_朱秀高.pdf

2022年11月摘要：玉米是最主要的饲料用原料。2021 年，我国全年降雨量明显增多，特别是玉米生长至收获期的连续降雨增加了霉菌毒素污染风险。为了解 2021 年新玉米霉菌毒素污染情况，笔者汇总 6 个权威机构公开发表的检测数据，分析发现，2021 年新玉米霉菌毒素具有污染率高，多重污染，呕吐毒素和玉米赤霉烯酮为主，毒素含量高于往年的 4 个特点，并提出分级处置、适当处理的防控建议，希望能对2022 年畜禽养殖中霉菌毒素的防控提供参考。关键词：2021 年；新玉米；霉菌毒素；玉米赤霉烯酮；呕吐毒素霉菌毒素是霉菌的次生代谢产物。饲料用原料(玉米、小麦、豆粕等)受湿度、温度等气候条件影响滋生霉菌，出现霉菌毒素污染。养殖过程中，使用被污染原料生产的饲料不仅会影响畜禽健康，还会使毒素在肉蛋奶等产品中残留，给人类健康造成潜在风险。研究表明，饲料黄曲霉毒素 B1(AFB1)含 8g/kg 时，牛奶黄曲霉毒素 M1(AFM1)达 0.09 g/L；含 500g/kg 时，猪肌肉中 AFB1 残留量达 50g/kg；含 500 mg/kg 时，鸡蛋 AFB1 达 100 g/kg1。因此，从源头控制饲料原料的霉菌毒素污染是保证畜禽健康和食品安全的重要措施。2021 年，我国暖湿气候特征明显，全年降水量为历史第 12 多2。北方秋季多雨造成玉米从生长期到收获期一直处于高湿环境，极大增加霉菌毒素污染程度。玉米在饲料配方中占比超 60%，是最主要的饲料原料，由此给 2022 年饲料用原料安全造成很大压力。为了解 2021 年新玉米霉菌毒素污染情况，笔者汇总国内外 6 个机构嘉吉、奥特奇、帝斯曼(原百奥明)、安迪苏、龙昌、中元公开发表的 2021 年霉菌毒素检测数据，供业内同行参考3-8。12021 年新玉米霉菌毒素污染特点1.1污染率高上述 6 个机构 2021 年检测报告中涉及样品总数超过 10 万份，其中 4 个报告明确提及新玉米检测数据。结果显示，2021 年新玉米霉菌毒素检出率 3 家为 100%、1 家为 96%，说明新玉米普遍存在霉菌毒素污染，平均检出率为 99%，比王娟等调查的 2020 年新玉米结果偏高 3%，也高于 2015-2019 年的数据9-10。出现这一变化与 2011 年来年平均降雨量增加有很大关系2。根据产生阶段不同，霉菌分为仓储型和田间型，夏秋季降雨增多有利于田间型霉菌形成，增加新玉米霉菌毒素污染率，给畜禽健康与食品安全带来潜在风险。1.2多重污染从检测结果发现，2021 年新玉米霉菌毒素呈多重污染。检出超过 2 种以上霉菌毒素的样品占比平均为 86.2%，低于王娟等对 2020 年新玉米 89.9%的检测数据9。分析文献资料数据及日常样品检测发现，多重污染是霉菌毒素污染常态。胡向腾对 2016 年莆田部分养鸡场饲料样品的检测结果显示，2 种以上霉菌毒素污染比例为 92.05%11。周建川等对 2016年 1304 份样品、2017 年 1024 份样品、2018年 986 份样品的检测显示，2 种以上霉菌毒素污染比例为 82.28%、85.3%和 87.42%12-14。杜妮等对 2017 年 876 份样品、2018 年 800 份样品、2019 年 693 份样品的检测显示，2 种以上霉菌毒素污染比例为 98.97%、99.51%和 91.77%15-17。霉菌毒素多重污染时主要呈现毒性协同效应，表现为降低致毒害剂量和增强毒性作用。申倬瑜研究发现，在呕吐毒素(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)低剂量下，与二者单独被仔猪采食相比，一起被仔猪采食后会影响日增重和日采食量，升高血清中(肿瘤坏死因子-)TNF-、(白介素-8)IL-8和(白介素-6)IL-6 含量，影响肠道微生物菌群18。其他学者对 DON 和 ZEN、DON 和 AFB1 的互作研究2021 年 新 玉 米 霉 菌 毒 素 污 染 分 析 与 建 议朱秀高1，3*李艳青2张 靖31.众乐中药功能成分工程技术研究中心(潍坊)有限公司(山东寿光 262700)2.潍坊科技学院生物研发中心(山东寿光 262700)3.贵州中医药大学中兽药产业化创新应用研究中心(贵州贵阳 550000)中图分类号：S816.17文献标识码：B文章编号：1002-2996(2022)11-0017-03饲料与营养172022年11月结果也显示，毒素两两共同存在可加重对肠道、神经系统、免疫系统和生殖系统的损伤19-21。畜禽养殖过程中必须高度重视霉菌毒素的多重污染，不能因饲料中毒素含量检测值偏低，忽视多重污染时毒素间的协同毒性效应。1.3毒素以呕吐毒素和玉米赤霉烯酮等为主根据结果，2021 年新玉米霉菌毒素主要是DON 和 ZEN，检出率分别从 94.72%100%和 50%100%，霉菌毒素中关注度较高的 AFB1 检出率从15%78%不等。这一趋势与近年来检测数据一致，也与降雨量增加变化相同2，12-17。DON 和 ZEN 都是由镰刀菌产生的非蛋白质、非甾体类次生代谢物。镰刀菌广泛存在于土壤中，为典型的田间型霉菌，最适生长条件为低温高湿。秋季玉米生长至收获期降雨增多有利于镰刀菌的传播，造成玉米污染。生长早期被污染的玉米一般在收获时具有明显的霉变特征，可以及时清除丢弃。生长晚期被污染的玉米采收时外观正常，采收后可在储存期发生霉变，持续产生毒素。2 种毒素主要危害生殖系统和免疫系统；因此，种用畜禽及幼龄畜禽的饲料用原料尤其要加强防霉措施。1.4毒素含量高于往年4 个机构在检测报告中均提及，2021 年霉菌毒素含量高于往年。将相关数据与文献报道的2017-2020 年结果比较，其阳性均值也是历年中最高9，13，16-17。按上述机构内部原料评价标准，大部分玉米菌毒素污染程度处于中度污染及以上，使用风险为中高风险水平。霉菌毒素毒性大小主要与含量有关，判断霉菌毒素含量是否存在风险，有国家标准和企业标准两类参考值。相比国标，企标含量要求更低。由于霉菌毒素产生危害的 2 个特性：累积性和协同性，检测值低于相关标准要求的饲料，若长期被畜禽采食也会对健康产生影响。2021 年，新玉米霉菌毒素含量偏高加大了当前饲料霉菌毒素中毒风险。2防控建议玉米作为饲料主要成分，对各类畜禽饲料质量具有较大影响。受多种因素作用，近年来玉米等原料价格波动上涨，2022 年以来更是持续变化，带动饲料不断涨价。虽然 2021 年国内新玉米霉菌毒素污染处于中高风险水平，同期国外玉米主要生产国也呈现较高污染率，但近年来发展的多种技术已可以用于降低饲料中霉菌毒素含量，减轻毒素造成的损害3-7。所以，面对新玉米的现状，我们应该积极采取相关措施。2.1分级处置霉菌毒素毒性作用表现主要与剂量、摄入时间长短和畜禽敏感性有关，检测呈阳性的原料不代表不适合用于饲料生产，只有外观具有明显霉变表现、检测值极高的原料才能淘汰。对于仅检测呈阳性的原料，建议接收后分级处理。一方面，可以用其他合格原料稀释毒素含量；另一方面，可根据畜禽对毒素敏感性的差异用于生产相应饲料。还可以根据不同生长阶段畜禽的饲养目的配制相应饲料。建议幼龄阶段限量标准最低，再依次为种用畜禽和育肥阶段。2.2适当处理霉菌毒素产生危害要经历 3 个环节：形成霉菌、分泌毒素、畜禽采食。3 个环节为递进关系、缺一不可。从技术上，针对 3 个环节分别或综合采取措施都可以起到作用。根据当前新玉米霉菌毒素已经存在的现状，笔者建议，养殖环节主要从毒素和畜禽2 方面采取措施。根据文献资料，近年来针对已存在霉菌毒素的措施，正逐步从吸附向生物降解转变。研究证实，多种有益菌分泌的酶可不同程度降解已经存在的霉菌毒素，使之转化为不具有毒性的分子22，23。不过，这种降解也有一定局限性，实际生产中应用尚有诸多矛盾。如降解酶的专一性与霉菌毒素多重污染之间的矛盾；酶的作用条件与体外环境多变间的矛盾；酶的稳定性与保存条件间的矛盾；酶的价格与养殖成本间的矛盾等。综合考虑使用成本与效果，建议当前已存在的霉菌毒素还是以吸附为主，适当搭配具有性价比优势和综合降解功能、能分泌降解酶的有益微生物复合物或复合降解酶。霉菌毒素被畜禽采食进入体内作用于靶器官发挥毒性。AFB 的主要靶器官为肝脏；DON 的主要靶器官为消化道；ZEN 的主要靶器官为生殖系统；O-TA(赭曲霉毒素 A)的主要靶器官为肾脏；AFB、饲料与营养182022年11月DON 和 ZEN 等还可以对免疫系统产生损伤。霉菌毒素急性中毒较为少见，大多为累积性慢性中毒，主要表现为渐进性症状、生产性能下降及亚健康。建议采取解毒策略清除进入体内的霉菌毒素。可以在饲料或饮水中加入一些具有增强机体细胞代谢活性、保护脏器机能、拮抗毒素毒性的成分，特别是中草药，以加速毒素在体内的代谢和排出，减轻并修复毒素对脏器的损伤。目前被证实有效的中药成分有丁香提取物、藏红花、原花青素、番茄红素等；中药组方有茵栀解毒颗粒、金葛解毒散、四逆散等24-28。霉菌毒素是畜禽养殖过程中难以完全避免的问题，面对以新玉米为主饲料原料霉菌毒素污染压力的增加，养殖业需要积极应对、采取多方面措施，以实现畜禽健康和食品安全，提高养殖收益。参考文献1CHA M，WANG E，HAO Y，et al.Adsorbents Reduce Aflatoxin M(1)Residue in Milk of Healthy Dairy Cow Exposed to ModerateLevel Aflatoxin B(1)in Diet and Its Exposure Risk for HumansJ.Toxins(Basel)，2021，13(9)：1-14.2陈峪，王凌，赵俊虎，等.2021 年中国气候主要特征及主要天气气 候 事 件 J/OL.http：/ ab-stract.aspx?flag=2&file_no=202201280000001&journal_ id=qx.3嘉吉饲料.嘉吉 2021 年全球霉菌毒素报告J/OL.https：/ 2021 年中国收获季饲料样品霉菌毒素调查报告 J/OL.https：/ 年帝斯曼动物营养与保健原料与饲料霉菌毒素普查报告J/OL.https：/ LjI-WSb37Jsg.6安迪苏.安迪苏 2021 年新玉米品质专项调查报告J/OL.https：/ 年中国饲料与原料霉菌毒素检测报告J/OL.https：/ 年饲料原料及配合饲料中霉菌毒素检测报告J/OL.https：/ 年底各地新玉米霉菌毒素风险分析J.中国饲料，2021(9)：93-7.10丁燕玲，李孟聪，钟名琴，等.20152020 年国内饲料霉菌毒素污染调查报告统计分析J.中国动物检疫，2021，38(3)：29-36.11胡向腾.莆田市鸡用饲料中霉菌毒素的调查及复合型解毒剂的应用D.福建农林大学，2020.12周建川，郑文革，赵丽红，等.2016 年中国饲料和原料中霉菌毒素污染调查报告J.中国猪业，2017，12(6)：22-6+32.13周建川，雷元培，王利通，等.2017 年中国饲料原料及配合饲料中霉菌毒素污染调查报告J.饲料工业，2018，39(11)：52-56.14雷元培，周建川，王利通，等.2018 年中国饲料原料及配合饲料中霉菌毒素污染调查报告J.饲料工业，2020，41(10)：60-64.15杜妮.2017 年我国部分地区饲料及饲用原料霉菌毒素污染调查报告J.猪业科学，2018，35(2)：58-60.16杜妮.2018 年我国部分地区饲料及饲用原料霉菌毒素污染调查报告J.猪业科学，2019，36(2)：54-56.17王国强.2019 年我国部分地区饲料及饲料原料霉菌毒素污染调查报告J.养猪，2020(2)：14-16.18申倬瑜.采食低剂量呕吐毒素和玉米赤霉烯酮对仔猪肠道健康的影响D.大同：山西大学，2021.19刘秦.DON 与 AFB_1 单一及联合染毒对小鼠神经毒性的研究D.凤阳：安徽农业大学，2018.20PEILLOD C，LABORDE M，TRAVEL A，et