2020 年全国部分地区饲料及原料霉菌毒素污染状况调查

2021-12-03 12:08作者王倩谢全喜侯楠楠王梅谷巍
广东饲料 2021年10期
关键词:卫生标准副产物霉菌

◆作者:王倩 谢全喜 侯楠楠 王梅 谷巍

◆单位:山东宝来利来生物工程股份有限公司,山东省动物微生态制剂重点实验室

全球每年约25%的粮食作物受到霉菌毒素的污染,造成严重的经济损失(许玲涵,2020),霉菌毒素污染是饲料及饲料原料一直存在的问题,对动物和人类造成严重影响。霉菌毒素是真菌(霉菌)在生长与繁殖期间产生的对动物、人类以及作物等有毒害作用的次级代谢产物,具有毒性、致癌性。据研究发现,已有近300 多种霉菌代谢产物,其中最为常见的有黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、赭曲霉毒素、烟曲霉毒素和T-2 毒素等,这些也是毒害作用较大的几种(王国强,2019)。霉菌毒素容易引发动物急性或慢性中毒,对动物机体的免疫、消化、呼吸以及生殖系统等造成损伤(会丹等,2020),引发采食抑制、免疫抑制、生长抑制等,引发疾病,增加死亡率(朱春红,2020)。

呕吐毒素(vomitoxin,DON)是两种镰刀菌(禾谷镰刀菌、串珠镰刀菌)的代谢产物(许玲涵,2020),是一种B 型单端孢霉烯族毒素,分布于小麦、大麦、黑麦、玉米等谷物中。一定剂量的DON 是一种免疫抑制剂,亦或是免疫促进剂,通过诱发白细胞的凋亡进而调控病原体的免疫应答机制产生抑制作用,激发巨噬细胞、T 细胞等炎症细胞因子活性,在动物体内具有富集作用,长期积累易造成黏膜炎及免疫抑制等,影响畜禽生产性能(黄珂,2019)。黄曲霉毒素由二氢呋喃香豆素衍生来的,由一类结构类似的化合物组成,具有致突变、致癌和致畸的毒性作用。特别是黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1) 具有最强的致癌性和毒性,广泛分布于玉米、豆类、花生等粮食作物,毒素不仅会对动物造成危害,还可通过食物链进入人体,进而危害人体健康(张俊楠等,2019)。玉米赤霉烯酮是镰刀菌和赤霉菌产生的一种强效类雌激素代谢产物,影响内分泌和免疫系统,对动物的生殖系统产生损害(王娟等,2020)。

我国的粮食作物正遭受严重的霉菌毒素污染,其中谷物饲料中霉菌毒素污染对畜牧业产生重大危害(侯楠楠等,2020),以粮食作物为原料的饲料中霉菌毒素污染的概率较高,对动物以及人体的健康产生严重的危害,所以霉菌毒素污染是畜牧及饲料行业不容轻视的问题。本文分析了2020 年从市场收集的饲料及原料霉菌毒素污染情况及变化趋势,以期为饲料原料采购和应用提供参考依据。

表1 2020 全年收检样品汇总表

1 材料与方法

1.1 试验样品

本实验分析检测的样品是2020 年1-12 月,山东宝来利来生物工程股份有限公司研究院收检的488 份样品,主要来自山东、河南、江苏、湖南、四川等地。

1.2 仪器与试剂

FA1004 电子分析天平、XK80-A 型漩涡混匀仪、FW-100型高速万能粉碎机、LD5-2A 低速离心机、F50 酶标仪、微量移液枪、甲醇(分析纯)、氯化钠(分析纯)、黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素ELISA 检测试剂盒。

1.3 试验方法

参照GB/T 14699.1-2005《饲料采样》制备样品并备用,采用酶联免疫法进行毒素含量测定。

称取粉碎并过20 目筛的样品适量置于容器,加入提取液(甲醇水溶液或去离子水)提取,振荡10 min 混匀,4000 r/min 离心5min,收集上清液备用,具体操作步骤参照霉菌毒素ELISA检测试剂盒说明书进行。

1.4 统计分析

试验数据采用Excel 软件进行统计整理,根据毒素试剂盒检出限为参考,通过毒素分析软件进行数据分析统计,黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮和呕吐毒素检测限分别为2.0μg/kg、20.0μg/kg、100.0μg/kg,以样品毒素浓度超过检测限判定为阳性; 参照GB13078-2017《饲料卫生标准》黄曲霉毒素B1允许量≤20.0μg/kg;玉米赤霉烯酮的允许量≤500.0μg/kg;原料中呕吐毒素标准为≤3000.0μg/kg,配合饲料中呕吐毒素标准为≤1000.0μg/kg。

2 结果与分析

2.1 样品总体霉菌毒素检测结果

由表2 可知,2020 全年收检的饲料及饲料原料3 种霉菌毒素的检出率均在85% 以上,AFB1、ZEN、DON 的检出率分别为87.69%、92.49%、94.59%,可见,饲料及饲料原料霉菌污染较为普遍。AFB1、ZEN、DON 超标率分别为6.58%、14.55%、23.87%,其中DON 超标率最高,阳性样品检测均值为1014.67 μg/kg,高于GB13078-2017 《饲料卫生标准》上限1000 μg/kg;AFB1 和ZEN 的阳性样品检测均值为7.75 μg/kg 和233.73 μg/kg,均在GB 13078-2017《饲料卫生标准》限量范围内,说明DON 是当前饲料及饲料原料中污染最为严重的毒素。

表2 2020 全年收检饲料及饲料原料霉菌毒素检测结果

2.2 玉米样品霉菌毒素检测结果

由表3 可知, 玉米样品AFB1、ZEN、DON 的检出率、超标率 分 别 为80.49% 、67.44% 、95.12%和4.88%、2.33%、17.07%,其中DON 的检出率和超标率均最高。阳性样品中AFB1、ZEN 和DON 的均值分别为2.42μg/kg、99.17μg/kg、551.12μg/kg,均在GB 13078-2017《饲料卫生标准》限量范围内。

表3 2020 全年收检玉米样品霉菌毒素检测结果

2.3 玉米副产物霉菌毒素检测结果

由表4 可知,玉米副产物中DON 在所有样品中超标率最高,为53.57% ,最高检出值为5922.50μg/kg,是国家饲料卫生标准规定限量的5.9 倍,其中检测的阳性样品平均值为1694.17 μg/kg,是国家饲料卫生标准规定限量的1.7 倍;ZEN 超标率为28.57%,最高值为4013μg/kg,是国家饲料卫生标准规定限量的8 倍, 检测的样品均值为280.45μg/kg,在国家饲料卫生标准规定限量范围内;AFB1超标率为16.67%, 最高检出值为107.27μg/kg,是国家饲料卫生标准规定限量的5.4 倍,检测的样品均值为16.60μg/kg,在国家饲料卫生标准规定限量范围内。玉米副产物中3 种霉菌毒素的检出率都在89%以上,其中DON 毒素100%检出,说明玉米副产物霉菌毒素污染严重。

表4 2020 全年收检玉米副产物霉菌毒素检测结果

2.4 麸皮和粕类霉菌毒素检测结果

由表5 可知,麸皮和粕类霉菌毒素检测结果中DON 的超标率为41.46%,检测最高值为9420μg/kg,是国家饲料卫生标准规定限量的9.4 倍。其次是ZEN 超标率为18.42%,最高检出值为1183.40μg/kg,是国家饲料卫生标准规定限量的2.4 倍。AFB1的超标率仅为2.13%,样品最高检出值为25.70μg/kg,阳性样品均值为3.64μg/kg,均未超国家饲料卫生标准规定限量范围。

表5 2020 全年收检麸皮和粕类霉菌毒素检测结果

2.5 配合饲料霉菌毒素检测结果

由表6 可知,AFB1的检出率为79.31%,超标率为6.21%,阳性样品均值为6.75 μg/kg,未超出国家饲料卫生标准规定限量。ZEN 和DON 的超标率分别为13.04%和12.32%,两种毒素的检出率均为95%以上,其中ZEN的最高检出值为 1356.20μg/kg,DON 的最高检出值为6225μg/kg,均超出国家饲料卫生标准规定限量。

表6 2020 全年收检配合饲料霉菌毒素检测结果

2.6 发酵料霉菌毒素检测结果

由表7 可知,发酵料中3 种毒素的检出率均较高,AFB1、ZEN 和DON 超标率分别为10.20%、13.64%和22.77%。ZEN超标率为13.64%,最高检出值为2834μg/kg,是国家饲料卫生标准规定限量的5.7 倍,是配合饲料中ZEN 最高值的2 倍;DON的最高值为6297.30 μg/kg,阳性样品均值为1341.19 μg/kg,分别是国家饲料卫生标准规定限量的6.3 倍和1.3 倍。

表7 2020 全年收检发酵料霉菌毒素检测结果

3 讨论

样品毒素检测均值反映出霉菌毒素污染程度及其造成的危害大小(刘凤芝等,2017)。2020 全年共收检毒素类检测样品488 份,90%以上的样品3 种毒素均能检出,AFB1、ZEN 和DON 超标率分别为6.58% 、14.55%和23.87%,以DON 污染最为严重。DON,玉米副产物超标率最高为53.57%,其次是麸皮和粕类超标率为41.56%,污染较轻的是配合饲料;ZEN 玉米副产物中污染较为严重,玉米样品中污染较轻,配合饲料、麸皮和粕类以及发酵料中污染程度近乎相同;AFB1,在玉米副产物中污染较严重,在玉米、麸皮和粕类样品中污染最轻。小麦、玉米等常见谷物原料不仅在作物收割前易受单端孢霉烯族毒素污染,而且作物品种、播种时间、天气条件、原料的加工方式以及储存环境也会对毒素产生造成影响(闫昭明等,2020)。饲料及饲料原料易受霉菌污染,且存在多种霉菌毒素污染的现象,没有绝对安全的饲料及原料。

玉米是单胃动物及反刍动物饲养用量最大的能量饲料(史海涛等,2019),也是霉菌生长繁殖的重要基质,在玉米的贮存过程中,控制饲料的水分含量是保证饲料安全储存的重要指标,大多数霉菌生长相对湿度为75%左右(姜柏翠,2020),当湿度过高时,霉菌会大肆繁殖。收检的玉米样品主要来自于饲料厂和养殖场等,AFB1、ZEN 和DON 检出率分别为80.49%、67.44%、95.12%,在玉米中存在2 种或3种毒素同时检出的情况,这与史海涛等的研究结论一致。2020 全年收检玉米中AFB1、ZEN 和DON 检出率相比2019 年(侯楠楠等,2020)都有所升高,这与丁燕玲的统计分析结果一致(丁燕玲等,2021)。

玉米副产物的营养素比玉米好,随着营养素的富集,霉菌毒素也富集到玉米的各类副产物中。玉米副产物包括DDGS、玉米胚芽饼粕、玉米蛋白粉和喷浆玉米皮等,这些副产物中存在霉菌毒素污染现象(王庆伟等,2020)。在收检的玉米副产物样品中AFB1、ZEN 和DON 的检出率分别为96.67% 、89.29% 和100%,检出率非常高,引起畜禽中毒风险较大。因此饲料企业和养殖业要高度关注玉米和玉米副产物中霉菌毒素含量。

收检配合饲料AFB1、ZEN和DON 检出率分别为79.31%、97.10%和95.65%,其中ZEN 和DON 超标率较高,均在12%以上,今后需进一步控制饲料品质,及时阻断霉菌污染源头,做到有效防控(程传民等,2019)。

饲料通过生物发酵可以钝化抗营养因子、降解霉菌毒素、调高消化率,调节肠道平衡,提高免疫力(谷子林等,2020),但是发酵饲料也会受到多种霉菌毒素的污染,动物食用后易造成消化系统和免疫系统的损伤(毕重朋等,2017)。收检发酵料AFB1、ZEN 和DON 检出率均较高,分别为94.90%、96.59%和91.09%,AFB1、ZEN 和DON 超标率分别为10.20% 、13.64% 、22.77%,总体来看发酵饲料3 种毒素污染较为严重,企业养殖业应加强对发酵饲料霉菌毒素的监控。

2020 全年收检的饲料及原料霉菌毒素检出率均在90%以上,污染程度较为严重,对动物和人类造成不同程度的危害。目前解决霉菌毒素污染的方法主要有两种:一是控制霉菌毒素产生,二是对受毒素污染的商品解毒或脱毒。解毒脱毒措施有物理方法、化学方法以及微生物降解等(冯利等,2020)。

4 结论

2020 全年收检的饲料及饲料原料霉菌毒素检测结果可以看出,霉菌毒素污染状况仍然严重,并且多种霉菌毒素污染共存的现象较为普遍,DON 检出率和超标率均最高,污染范围广且污染严重,其次是ZEN 和AFB1。因此,饲料和养殖业要做好饲料及饲料原料霉菌毒素的检测和防控。

参考文献:(略)

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