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脱霉素
  2012-9-29  浏览 6234 次

脱霉素(novasilplus

脱霉素(Novasilplus)是由美国杜邦公司生产的一种不同于普通硅铝酸盐的硅铝酸盐衍生物,系化学合成物,具有网格状多层或链状结构,至今全球唯一在学报刊物发表证实具有选择性吸附特点,即只吸附毒素,不吸附主要营养物的代表产品,可以在人上使用。

世界上每年大约有25%的谷物遭受各种霉菌污染,因污染程度不同,造成损失的不同地区差异较大。中国是霉菌毒素的重灾国,原因是我们对霉菌生长条件不熟,同时在研究及产品开发上远远不够,而生产厂家鉴于表观成本的考虑,过早停用或常年不用防霉剂及霉菌毒素吸附剂是灾害的主要原因。

霉菌主要分为毛霉、根据霉、毛壳霉、曲霉、青霉、镰刀菌属等,而对饲料造成污染的主要是曲霉、青霉及镰刀菌属。目前大约有300多种真菌代谢产物对人类和动物具有毒性。霉菌生长需要适合的温度、温度、氧气及能源。当湿度大于85%,温度高过25℃时,霉菌就会大量迅速生长,产生毒素。由于霉菌种类繁多,生长条件不同,在很广的温度范围内,霉菌可以在饲料原料或饲料中生长。

霉菌对饲料的主要危害在以下几方面:

 1、产生有毒的代谢物;

 2、改变饲料的营养组分;

 3、降低动物对养分利用,养分利用最少下降10%;

 4、霉菌毒素诱发疾病(见表1)。

 

表1 饲料中主要霉菌毒素及其毒性

霉菌毒素

来 源

敏感动物

主要表现症状

黄曲霉毒素

Alfatoxins B1,B2,G1,G2,M1,M2,P1

黄曲霉 Aspergillus   flavus

寄生曲霉Aspergillus parisiticus

所有动物

免疫力下降,生长延缓,肝脏受损伤,家禽肝小叶坏死

呕吐霉素

DON Vomitoxin

镰刀菌Gibberella zea

呕吐,血尿,内出血,免疫反应被抑制

玉米赤霉烯酮

Zearalenone

镰刀菌Fusarium Graminearum

Fusarium  moniliforme

猪,奶牛

雌激素中毒症:不孕,流产,假发情(与DON几乎同时存在)

T-2毒素

T-2 Toxin DAS

三红镰孢霉Fusarium tricictum

厌食,呕吐,血尿,内出血,运动失调

烟曲霉毒素

Fumonisin

烟曲霉Apergillus fumigatus

猪,禽,马

胚胎畸形,生长受抑制或变小,抗生素丧失效力

赫曲霉毒素AB

Ochratoxins

赫曲霉Aspergillus

Ocharceus

Aspergillus virdicatum

猪,禽

腹泻,肾脏受损,生殖器肿场

桔霉素

桔青霉Aspergillus citrimum

所有畜禽

损伤口肾粘膜,增加水摄入量

 

猪料中玉米赤霉烯酮可诱发中毒症状,黄曲霉毒素毒性B1M1G1B2G2,在饲料中分不均匀。玉米赤霉烯酮常田禾谷镰刀菌产生,也可由其他镰刀菌产生如:三线镰刀菌,木贼镰刀菌,雪腐镰刀菌,粉红镰刀菌,燕麦镰刀菌。

 

1 不同霉菌及毒素产生的适合温度

 

不同种霉菌可产生同一种毒素,同一种霉菌在不同温度下可产生不同种类毒素。镰刀菌在零度以下可以照常生长而产生毒素,而霉菌毒素很难用加热方法灭活,具有热稳定性。黄曲霉毒素B1是诱发人类肝癌的重要原因,而目前的研究证实多数霉菌毒素可诱发动物的癌发。霉菌的主要毒性表现在致癌变,致畸形,肾毒性,肝毒性,基因毒性,繁殖障碍及免疫抑制。

在中国,饲料霉菌的主要来源是玉米,国产玉米在收割环节没有控制霉菌生长,自然晒干过程中受霉菌浸袭的机会多,而机器烘干的玉米有时是外表干燥,内部水分较高,最易导致严重霉菌污染。

 

解决饲料中霉菌毒素的对策:

一旦饲料原料遭受霉菌污染,在现阶段想彻底消除毒素不现实,对策只能是通过不同途径对被污染饲料原料进行脱毒,或在饲料中加入可结合霉菌素的添加剂使毒素的生物有效性降低或丧失。

对付霉菌及其毒素有多种途径,大致如下:                                   

1、培养抗霉植物:这是最具前景的方法,可一劳永逸;

2、在新收获的谷物上喷洒防霉剂;

3、幅射,曝晒:可摧毁77-90%加入的黄曲霉毒素B150%自然污染的黄曲霉毒素B1

4、霉变的谷物与质量好的谷物混合使用;

5、氨化处理-腐蚀性强,易爆炸,FDA没有批准;

6、醇、酮等有机溶剂处理(毒素的固形物中依然存留)或其他溶剂脱毒:易爆,成本高;

7、饲料加工方法:加热,膨化;

8、饲料添加剂降低毒素生物有效性;

直接方法选择正确防霉剂及毒素吸附剂性

      吸附剂+      代价高,无特效,不值

      甘露寡糖       在美国没批准

      沸石、膨润土   吸附毒素能力低,吸附营养物能力高

      活性炭         价高,吸附营养物能力高

      脱霉素         在多种一流刊物发表,研究深透,选择性吸附多种毒素

间接方法添加营养增强剂、功能性添加剂以增强动物自身抵抗力。

目前在饲料厂通过添加防霉剂及霉菌毒素吸附剂比较实际可行,而声称有毒素吸附功能的产品有多种,其实际功效差异大,所以客户在选择产品时应多了解有关产品的研究背景,最否做过大量的动物实验,不能只根据实验室的数字作决定。因为许多产品如沸石对营养特如维生素也有吸附作用,而其对毒素的吸附能力一般。

 

表2 几种主要霉菌毒素吸附剂的物理参数

产品

表面积

黄曲霉毒素B1

纵向:52.8A2,横向:88.3A2

甘露寡糖

20m2/g

高岭土

23m2/g,132A2/mol

LPHM

800m2/g,1536A2/mol

Co-LPHM

84m2/g,160A2/mol

脱霉素

848m2/g,70m2/g

脱霉素与1mol AfB1

结合位点总表面积是305A2/mol

二价或三价阳离子与氧或羟基开成八面体的共价结构;二氧化硅则与氧或羟基形成四面体的共价结构(Schulze,1989)(图1)。脱霉素与霉菌素有三种类型结合位点(1)层间通道(2)表层(3)侧面。脱霉素与霉菌素一旦结合后,在动物体内不易分离,只有10%可以强有机溶剂溶解出来(Sarretc,1994)(图23)。有10%可以强有机溶剂溶解出来(Sarretc,1994)(图2、3)。

 

1 电子显微镜下脱霉素的结构

2 脱霉素与霉菌素结合机理

3 脱霉素对同位素标记的黄曲霉毒素的吸附效果 (Phillips et al., 1988

脱霉素的功能及试验效果:

   1、选择性吸附毒素,不干扰其他营养物的吸收,使动物躯体净化,将毒素排出体外(Phillips et al.,1988

   2、具有巨大的表面积,与霉菌毒素结合紧密,属化学结合,显著降低霉菌毒素活性(表2

   3、迅速而显著降低动物血液中及把器官中黄曲霉毒素的浓度(图6),从而减低霉菌毒素的毒性(Davidson.et al.1987

   4、对所有家畜,家禽有效,实验室及动物试验均证明(Phillips,1994)

   5、显著降低牛羊奶中黄曲霉毒素M1的残留(Smith et al,1994)在普通羊奶中可测出黄曲霉毒素水平,而在日粮中添加脱霉素,羊奶中黄曲霉毒素可降低测不出的水平。

   6、提高维生素,必须脂肪酸的利用率(Ducoa,1994)

   7、提高动物免疫力:动物摄入高剂量霉菌毒素时会丧失免疫力

   8、有效地保护家肝脏免受黄曲霉毒素的破坏,显著提高肉鸡生长速度(表3)。试验结果证明当饲料受3.5ppm高剂量黄曲霉毒素污染时,添加0.5%的脱霉素可去除黄曲霉毒素的危害。

   9、保证动物肝肾重要代谢器官正常发育(图7,表4)。当羊摄入一定量黄曲霉毒素B1后,其肝脏重量显著低于对照组;而加入0.5%的脱霉素可使羊肝脏重量及状态恢复正常。小公猪摄入3pm的日粮为期28天,其体重显著低于正常组,而肝脏肿大,重量显著高于对照组或加脱霉素组。

   10、保护胚胎正常发育,显著降低胚胎在母体内的死亡率(图8)。当怀孕动物摄入过量的霉菌毒素后,会严重影响胚胎的发育,表现为生长受阻,胚胎畸形,死亡后被吸收。母畜在怀孕期使用脱霉素可使活仔数提高8%以上(Phillips etc.,1990)。当前国内每年因霉菌素造成的流产及死胎损失近10亿元,因此在种猪生产上应用脱霉素,其投入产出比应在1:5以上。

表3 脱霉素与维吉尼亚霉素(VM)及黄曲霉毒素(AF)对肉仔鸡增重的影响

处理

28天体重

相对变化%

料重比

AF(mg/kg)

脱霉素(0.5%)

VM(mg/kg)

(克)

0

0

0

814a

0

1.85a

0

0.5

0

841a

+3

1.75b

0

0

16.5

855a

+5

1.71b

0

0.5

16.5

816a

0

1.64b

3.5

0

0

731bc

-10

1.80a

3.5

0.5

0

793ab

-3

1.72ab

3.5

0

16.5

716c

-12

1.82a

3.5

0.5

16.5

803a

-1

1.69b

                  Abo-Norag etc.1995 Poultry Sci.74:626-632

 

表4 黄曲霉毒素对小公猪增重的影响

日粮处理

始重(kg)

结束重(kg)

增重(kg)

料重比

肝重(100g)

脱霉素(g/kg)

黄曲霉毒素(mg/kg)

0

0

14.7

32.9

18.2

2.50

3.11

5

0

14.9

34.5

19.6

2.50

3.30

20

0

14.4

32.8

18.4

3.24

3.13

0

3

15.4

21.1*

6.1*

3.10

4.23*

5

3

14.8

33.1

18.3

2.63

3.53

20

3

14.5

33.2

18.8

2.60

2.96

          N=30,Duration:28days,Harvey etc.1988

 

4 脱霉素对肉鸡血液及肝脏黄曲霉毒素的降低效果

Davidson et al.,1998

5 添加剂脱霉素对羊肝脏发育的影响

Harvey et al.,1998)

6脱霉素对小白鼠胚胎死亡的影响

(Mayura et al.,Toxicol.Sci.1998)

综上所述,可以说霉菌毒素的危害还没有被饲料厂及养殖厂深刻地理会,各厂家对霉菌素所采取的对策差别悬殊,因而霉菌毒素的危害还会在不同地方不同厂家不同程度地存在。根据美国的资料,在德克萨斯州,虽然霉菌毒污染饲料问题严重,但使用脱霉素已使猪鸡及火鸡农场解除因霉菌毒素所导致的烦恼,而在中国猪饲料中,在高温高湿情况下,40-50%的猪饲料感染有霉菌毒素。根据目前国内所生产或进口的毒素吸附剂的用量及性能比较,脱毒素的使用将会给用户带来更多的实惠。而由于霉菌毒素种类的繁多,目前还没有一种吸附剂可以彻底吸附所有种类的毒素,所以客户还要从控制霉菌生长着手,在种畜及幼小动物饲料或保存期较长的饲料要长期使用,以及在温度较高的季节或原料有霉变的饲料生产中加以使用脱霉素,在已遭受毒素侵害的畜禽群体,加大具有抗氧化性能的营养物质如维生素A,C,E,K卵磷脂等对确保动物健康的快速恢复非常有效。

 

产品成分及使用方法:

产品成分:水合硅铝酸钠钙

黄曲霉毒素B1吸附率≥95%;灰分≥80%;水分≤9%

猪禽使用推荐量:

预防用量:每吨全价料0.5-1 kg;推荐用量:每吨全价料1-3 kg

年幼动物对黄曲霉毒素最敏感。

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