霉菌毒素对家畜的危害

2014-04-05 20:39冯艳忠赵晓川王兆山耿艳红李凤兰陈赫书
饲料工业 2014年1期
关键词:单端家畜免疫抑制

冯艳忠 赵晓川 王兆山 耿艳红 李凤兰 陈赫书 刘 娣

(1.黑龙江省农业科学院畜牧研究所,黑龙江哈尔滨 150102;2.山东省滨州职业学院,山东滨州 256603;3.东北农业大学生命科学学院,黑龙江哈尔滨 150030)

众多研究表明,饲喂含霉菌毒素浓度高的日粮可导致动物急性中毒,即使饲喂霉菌毒素浓度低的日粮,也可导致动物慢性中毒。霉菌毒素的危害主要表现在可以破坏和降低原料或饲料中的养分、造成动物脏器和组织损伤、造成严重的繁殖障碍和免疫抑制等,这些影响还可以通过肉、蛋和奶等食物链对人类健康产生危害[1]。

1 黄曲霉毒素(AF)对家畜的危害

黄曲霉毒素是一种具高毒性、诱变性和致癌性的化合物[2]。黄曲霉毒素(AF)的危害主要表现在以下几个方面:①降低动物采食量,降低饲料营养价值,导致其生长速度和生产能力下降,猪对AF耐受性最差[3];②对组织器官造成损伤:主要可能损伤家畜的肝、胆以及黏膜和浆膜等,严重时也可以导致肝脏出血而死亡[4];③免疫机能的抑制:黄曲霉毒素的免疫抑制主要表现在对蛋白质的合成,可导致血清蛋白浓度的改变;④致畸作用:AF可以导致家畜出现畸形,这些畸形变化与致癌力密切相关,对蛋白质合成具有很强的抑制作用[5]。

2 玉米赤霉烯酮(ZEA)对家畜的危害

ZEA可与子宫内雌激素受体不可逆结合,从而影响动物的生殖生理,玉米赤霉烯酮的强度为雌激素的1/10,具有与雌激素类似的作用,可导致畜禽体内雌激素水平的增高。大多动物对ZEA都很敏感,如:猪、羊、牛、鸡等,如可导致家禽全身性出血,尿酸盐沉积和上消化道出现炎症。ZEA可造成雌性动物生殖系统的损伤,并在母体内通过胎盘吸收后传给胎儿,损害胎儿的健康、甚至造成流产。国外早在1962年就有报道,母猪因喂饲霉变玉米而引起乳房肿大、阴户红肿,导致流产。D’Mello等研究发现,ZEA能降低怀孕动物的胚胎成活率及新生胎儿的出生重[6-7]。研究表明,玉米赤霉烯酮可以造成家畜繁殖机能障碍,同时还可以造成肝脏中毒肿大、免疫抑制、遗传毒性和细胞毒性等[8]。另外,ZEA还破坏雄性动物的生殖系统,导致隐睾、尿道下裂、精液质量降低甚至造成睾丸癌[9]。

McNutt等(1928)研究结果表明,猪采食发霉玉米后可以表现出雌激素综合征,使母猪出现早产、流产、死胎、胎儿吸收等症状。对于种公猪也有较大影响,主要表现为睾丸萎缩,性欲降低,甚至出现乳腺增大[10-11]。

玉米赤霉烯酮可引起动物生殖器官形态和机能的变化,呈现炎症反应,还可改变大脑神经化学物质的分泌障碍,导致去甲肾上腺素分泌减少、动物蔫食、呕吐、嗜睡、肌肉协调性降低等症状。

3 单端孢霉烯族毒素对家畜的危害

单端孢霉烯族毒素对粮食和饲料的污染非常普遍,是对食品安全的重大威胁。仅调查中国饲料样本,超过70%被DON污染[12-13]。主要抑制蛋白质、RNA、DNA等物质的合成,破坏细胞膜和多种生物酶的活性,毒害和损伤动物的造血功能和免疫功能[14-15]。低剂量的呕吐毒素造成动物生产性能和免疫机能下降,高剂量的毒素则引起动物急性死亡[16]。其中T-2毒素还能引起骨髓炎及骨髓坏死,减少血液中白细胞数量[17]。DON毒素的毒性虽然小于T-2的毒性,但很低浓度的DON就能引起动物和人体发生疾病,研究表明,若单位体重的摄入量超过0.25 mg/kg时,则导致小鼠免疫系统受损,造成免疫抑制,猪更为敏感[18]。

单端孢霉烯族毒素于粮食、饲料以及粮谷类食品中广泛存在,主要来源是被真菌污染的小麦、大麦和玉米等粮食[19-20]。食品和饲料中污染是由这些被污染的原料造成的,往往含有单端孢霉烯族毒素[21-22]。如果动物采食含有单端孢霉烯族毒素污染的饲料,它们不仅伤害饲养的动物,影响畜禽的产量和质量,还可能将这些毒素转移到肉、蛋、奶等动物源食品中,危害人类健康[23-25]。其中以呕吐毒素和T-2毒素对家畜的影响最为严重[26]。

3.1 呕吐毒素

DON对谷物类的污染现象非常普遍,它对动物可造成免疫系统的损伤,诱导免疫细胞死亡,造成免疫抑制,且作用时间与依赖剂量影响动物抗炎性细胞因子的分泌和免疫球蛋白的产生[27-28]。呕吐毒素对动物机体的毒性主要分为细胞毒性和免疫毒性。低浓度的DON能诱导辅助性T细胞超诱导产物——炎性细胞因子和趋化因子在巨噬细胞中的表达[29-30]。高浓度的DON可抑制免疫机能,导致免疫细胞死亡,抑制免疫细胞的增生,同时还影响免疫细胞因子的分泌、降低免疫应答、抑制淋巴细胞增殖、抑制淋巴细胞的吞噬作用、拟制巨噬细胞的杀菌作用[58]。呕吐毒素既是一种免疫抑制剂,又是一种免疫促进剂,其作用与呕吐毒素的剂量有关。高浓度的呕吐毒素可以抑制动物对病原体的免疫应答,同时又可以诱发自身免疫反应[31-32]。在很多物种上已经得到证实,DON是可以通过胎盘的血液循环转移给胎儿的[33-34]。如果怀孕母猪感染DON,在怀孕母猪胎儿的血浆、肝和肾中均检测到DON[35]。

DON可导致猪口腔黏膜和皮肤病变,引起猪发生肠炎、腹泻、消化不良、呕吐或拒食。

3.2 T-2毒素

T-2毒素是单端孢霉素类中的主要毒素之一,镰刀菌属产生的毒素[36]。T-2毒素可以引起骨髓炎症,导致造血功能障碍,抑制骨髓的造血功能,并导致骨髓造血组织的坏死。T-2毒素还能引起凝血功能障碍,使凝血时间延长,而且还可以对家畜的黏膜和皮肤造成强烈刺激[37]。

T-2毒素对家畜的影响主要是通过食用污染的谷物和饲料引起的[38],这种影响还可以间接的影响人类的健康[39]。对于大多数动物而言,对T-2毒素的吸收率一般在10%到50%之间[40-41]。T-2毒素在猪和牛血液中消耗较快,它的半衰期一般小于20 min[42],而在肉鸡体中,48 h内可消除80%~90%[43-44]。动物在采食T-2毒素污染的食物时,可以导致消化系统毒性,从而对营养物质的吸收功能下降[45-46]。T-2毒素还可以导致动物的淋巴细胞增殖受到抑制[47],从而导致淋巴细胞凋亡。T-2毒素还可以导致猪的具有造血功能的脾脏发生病理变化,并可导致鸡胸腺、淋巴结和脾脏淋巴细胞衰竭和坏死[48-49]。此外,T-2毒素对动物的行为也会产生影响[50-51]。

4 赭曲霉毒素(OT)对家畜的危害

赭曲霉毒素A在自然污染生长的饲料原料中最为常见,且毒性较大,损害肝脏和肾脏,损伤肠道淋巴组织,影响抗体的产生,降低动物机体免疫力。猪摄入1 mg/kg体重的赭曲霉毒素A,可导致猪在5~6 d内死亡[52-53];饲喂数周含量为200 mg/kg的日粮可检测到肾肿大和损伤。大量研究结果发现,赭曲霉毒素A的危害主要表现为降低动物的免疫力、引起肾脏病变和坏死[54-55]、造成贫血、器官重量增加,影响营养物质在家畜体内的积累[56-57]和降低生产性能[58]。

赭曲霉毒素中毒主要表现为动物厌食、精神不振、腹泻、脱水临床症状。常见病变是肾小管上皮细胞的损伤、肠道淋巴细胞坏死。而特征性病变是引起肾近曲小管坏死,进而发展为间质性纤维化病变[59-60]。赭曲霉毒素主要抑制家禽肾、免疫及造血系统,体质量下降,生长受阻,钙和磷吸收不全,骨骼脆弱,皮下出血,容易挫伤[61];造成产蛋鸡和种鸡肾功能受损,蛋壳钙化不全,破蛋率高,产蛋下降,病死率增高。其他的临诊症状还有腹泻、厌食和脱水。有时临诊症状不明显,而在赭曲霉毒素中毒呈地方流行病的地区,动物在屠宰时惟一可观察到的病变是肾苍白、坚硬[62]。

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