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酵母细胞壁对霉菌毒素作用的研究进展
发布时间:2014-10-10 11:58作者:xujing来源:《新饲料》

 摘 要 霉菌毒素给养殖业每年造成严重的经济损失,研究霉菌毒素的危害和正确选择霉菌毒素吸附剂进而减少霉菌毒素造成的危害已刻不容缓。文章介绍了国内外在此领域的最新研究进展,探讨了酵母细胞壁在实际应用中的优势以及今后的研究方向。

关键词 霉菌毒素吸附剂;酵母细胞壁

Abstract: The mycotoxins result in serious economy lose to the livestock breeding in every year. Its high time that the study on hazard of mycotoxins and making the right choice absorbent of mycotoxins to reduce hazard of mycotoxins.

Keyword: mycotoxin adsorbent yeast cell wall

 

霉菌毒素研究自60 年代以来一直是个热门课题,世界霉菌毒素研讨会及美国霉菌毒素委员会为我们提供了丰富的资料。中国在霉菌毒素研究领域比较落后,而中国饲料业及养殖业对霉菌毒素的了解严重不足,这种认识上不足导致中国市场出现许多低效或无效产品。消费者使用后达不到脱除毒素的目的,有可能继发免疫系统抑制,导致传染病的爆发。如在发达国家及世界卫生组织公认黄曲霉毒素是危害最严重的毒素,在中国却有许多公司利用毒素自然存在的浓度差异,片面夸大次要毒素如呕吐毒素,T2毒素的危害,从而误导客户,反观目前在中国市场上,大部分毒素吸附剂功效甚微,原因是多数吸附剂是用膨润土,沸石粉制作。

 

目前在中国市场注册的毒素吸附剂,大部分没有做过系统的研究,有些产品在国外根本不是作为毒素吸附剂被批准及使用,但在中国注册后作为毒素吸附剂使用,在使用非真正毒素吸附剂或低效毒素吸附剂后,会种下诱发传染病的隐患。毒素吸附剂的吸附能力是否可靠需要实验室试验及动物实验双重证明。根据美国的研究资料,一般膨润土及沸石粉能吸附较多的营养物质,而对霉菌毒素的吸附能力比较小。美国国家农业技术委员会及曼谷大学的霉菌毒素吸附剂吸附能力排行榜显示不同毒素吸附剂吸附能力差别极大,而这种吸附能力的差异主要由于制作吸附剂的原料的表面积的差别所决定。

 

不同毒素吸附剂的性能

 

根据Phillips 教授1998 年在毒理科学上发表的研究结果显示,沸石粉及膨润土对黄曲霉素几乎没有吸附效果,使用后动物胚胎早期受黄曲霉素攻击导致的胚胎早期吸收率到80%,没有被吸收的胚胎难以发育成正常的胎儿。根据美国霉菌毒素委员会发表的资料,许多在世界上以新理念著称的产品在对比研究中显示只有非常低的吸附能力,说明所有的新理念必须通过系统的实验室研究及广泛的实际应用加以鉴定才能证明其是否真正有效。毒素吸附能力的科学比较方法早在20 年前在美国及欧洲已建立,然而至今在中国还在为如何比较进行广泛的讨论,其实从欧美科学文献上直接参考,既有助于我们找对方向,也节省我们的时间,其中发表于美国霉菌毒素手册,T.D.Phillips 教授发表的多篇研究文献最具有参考价值。亚洲著名的毒理学家KomkrichPimpukdee 博士发表于曼谷大学学报上的关于亚洲市场上霉菌毒素吸附能力排行榜具有较高的参考价值。

 

部分毒素吸附剂的副作用

 

根据曼谷大学公布的亚洲霉菌毒素吸附剂吸附能力排行榜资料目前市场上众多毒素吸附剂品牌不具备选择吸附的特点,多数是吸附毒素能力差,吸附营养能力强,而有文献被证明具备选择吸附只吸毒素,不吸营养物的产品才是好的产品。

 

由于部分品牌毒素吸附剂的吸营养特点,已经在使用一段时间后显示其严重的副作用,如母猪产奶显著减少,种猪蹄裂现象明显增多,母猪缺钙现象明显。

 

美国霉菌毒素委员会的研究成果显示霉菌毒素的核心危害作用是对免疫系统的破坏及对免疫应答的强烈抑制,从而将动物预置于被感染的环境之中,导致对疾病的易感性增强,抗病力下降,这是目前中国养猪生产普遍存在而被忽略的领域。

 

酵母或酵母的细胞壁成分作为霉菌毒素吸附剂使用

 

研究发现,在一种黄曲酶毒素污染的肉鸡日粮中添加酵母,肉鸡增重和饲料效率都得到了显著改善( Stanley,1993; Devegowda1996) [1,2]。进一步研究发现保护家禽免遭霉菌毒素侵害的成分存在于酵母细胞壁内(Devegowda,1996)。这说明,酵母细胞壁的特殊结构对霉菌毒素产生吸附力。细胞壁上有多糖、蛋白质和脂类,这些物质对霉菌毒素可以通过氢键、离子键和疏水作用力等实现吸附( volklKarlovsky,1998,1999)[3,4]

 

3.1 葡甘露聚糖

 

葡甘露聚糖是从酵母细胞壁中提出的活性成分,对霉菌毒素有一定的吸附能力。SwamyDevegowda(1998) [5] 报道葡甘露聚糖能改善黄曲霉毒素对肉鸡日增重、采食量的不利影响,降低器官肿胀程度。体外研究发现,葡甘露聚糖可吸附玉米赤霉烯酮达75% ;黄曲霉毒素达92% ;伏马菌毒素达59% ( Trenhlom,2000)RajuDevegowda(2000)[6] 研究表明,葡甘露聚糖可降低单独和复合霉菌毒素:黄曲霉毒素、褚曲霉毒素和T2 毒素对肉鸡生产性能的不利影响。尽管葡甘露聚糖的精确吸附模型未知,RajuDevegowda (2000) 推测葡甘露聚糖在食糜通过胃肠道时,将其中所含的毒素分子牢固吸附,一同排出体外。葡甘露聚糖能保护猪免受呕吐毒素、伏马毒素、玉米赤霉烯酮等毒素的影响,使得血清中免疫球蛋白的含量维持在正常水平(Swamy ,2002)[7]Swalny (2003)[8] 在污染单端抱霉毒素的仔猪饲料中添加葡甘露聚糖可以显著改善毒素对仔猪的不良影响。污染单端抱霉毒素的蛋鸡日粮中添加葡甘露聚糖可以提高生产性能及机体代谢情况,与毒素组相比产蛋量、蛋品质显著提高(ChowdhurySmith,2004)Swamy (2005)[9]在污染伏马毒素的饲料中添加葡甘露聚糖在很大程度上缓解了伏马毒素的中毒症状。

 

3.2 葡甘露聚糖与粘土对玉米赤霉烯酮的吸附效果

 

德国Hohenhein 大学VolklKarlovsky (1998) 将葡甘露聚糖与另外种粘土产品吸附玉米赤霉烯酮的效果进行对比。他们发现,葡甘露聚糖在添加后的10min 内可吸附约70% 的玉米赤霉烯酮,在这一点它比铝硅酸盐类吸附剂更有优势。Harvey (1996) [10] 将葡甘露聚糖与其他粘土类霉菌毒素吸附剂(沸石、水合硅铝酸钙钠结合霉菌毒素的效果进行了对比。结果表明,采食添加葡甘露聚糖日粮的仔猪日增重和饲料转化率高于其他处理组Devegowda (1996) 就葡甘露聚糖和Novasil (水合硅铝酸钙钠产品,HSCAS ) 对霉变鸡饲料中黄曲霉毒素的吸附效果进行了比较研究。两者在最高使用量的情况下,可吸附饲料中80% 以上的黄曲霉毒素,但葡甘露聚糖的使用量则比Novasil 低得多。在急性中毒病例中即饲料中含有高浓度的黄曲霉毒素时,葡甘露聚糖可结合高达2000p g / K g 黄曲霉毒素(Evans,2000)

 

结论

 

DeclanoSullivan(2003) 对“理想的霉菌毒素吸附剂”的定义如下:具有吸附不同种类霉菌毒素的能力;在饲料中的使用量低且有效;能在饲料中迅速均匀地混合;在制备颗粒、膨化料和饲料储存期间具有较强的稳定性;不会吸附饲料中的维生素、微量元素或其他营养物质;在广泛的p H 范围内具有高稳定性;排出后可被生物降解。

 

根据“理想霉菌毒素吸附剂”的定义来看,酵母葡甘露聚糖具有同时吸附多种霉菌毒素的能力,添加量低且有效,而且在胃肠道内稳定性高,排出后可以被降解等特点。是一种非常有前景的霉菌毒素吸附剂产品。(参考文献略)

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