發(fā)酵飼料中霉菌毒素的危害及其防控措施
發(fā)酵飼料因其具有氣味芳香、營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好、消化率高等優(yōu)點(diǎn),而成為奶牛優(yōu)良的飼料。發(fā)酵飼料可提高產(chǎn)奶性能、提升牛奶質(zhì)量、促進(jìn)奶牛體質(zhì)健康, 在奶牛飼養(yǎng)中被廣泛使用,但是發(fā)酵產(chǎn)生的霉菌會(huì)影響發(fā)酵飼料的品質(zhì)。發(fā)酵飼料中的霉菌污染主要來自于兩個(gè)方面:一是取用過程中飼料的二次發(fā)酵;二是田間污染。飼料被霉菌污染后不僅會(huì)導(dǎo)致飼料質(zhì)量降低、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失, 而且會(huì)嚴(yán)重侵害奶牛的消化和免疫系統(tǒng)。因此,對(duì)發(fā)酵飼料必須加強(qiáng)霉菌毒素的防御、檢驗(yàn)和管理工作。
霉菌毒素是霉菌在生長(zhǎng)代謝過程中產(chǎn)生的有毒次級(jí)代謝產(chǎn)物。比如黃曲霉菌經(jīng)過外界環(huán)境氧化應(yīng)激刺激后產(chǎn)生黃曲霉毒素B1(AFB1)、黃曲霉毒素B2(AFB2)等,鐮刀菌產(chǎn)生玉米赤霉烯酮(ZEA)等。飼料及谷物中常見的產(chǎn)毒素霉菌包括曲霉菌屬(黃曲霉菌、寄生曲霉菌等)、鐮刀菌屬(禾谷鐮刀菌、雪腐鐮刀菌等)(Labuda 等,2005)。一種霉菌可產(chǎn)生多種霉菌毒素,比如禾谷鐮刀菌既可以產(chǎn)生ZEA, 也可以產(chǎn)生嘔吐毒素(DON)。發(fā)酵飼料可能會(huì)受到多種霉菌毒素污染,在開窖取用發(fā)酵飼料時(shí),空氣與飼料外表面接觸,進(jìn)入飼料內(nèi)部,引起被抑制的好氧性微生物(霉菌和酵母等)復(fù)蘇,開始繁殖和滋生,窖內(nèi)飼料溫度隨之上升,導(dǎo)致微生物進(jìn)一步繁殖,使飼料腐敗變質(zhì)加速。
1霉菌毒素的危害
1.1 霉菌毒素對(duì)發(fā)酵飼料的危害
1.1.1 影響飼料的適口性
發(fā)酵飼料霉變后經(jīng)常散發(fā)出霉臭的氣味,飼料的顏色也會(huì)變黑。飼料中的各類有機(jī)成分被霉菌分解, 產(chǎn)生很多帶有刺激性氣味的特殊物質(zhì),若飼料的霉變程度高,飼料中的蛋白質(zhì)會(huì)分解生成硫化物、氨及氨化物,有機(jī)碳化合物分解生成酮類和碳醛類等, 這些物質(zhì)都會(huì)散發(fā)異味,并帶有極強(qiáng)的刺激性,進(jìn)而導(dǎo)致飼料的適口性大幅度下降, 禽畜也會(huì)拒絕采食霉變程度高的飼料。
1.1.2 降低飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值
霉菌會(huì)在發(fā)生霉變后的飼料中快速繁殖, 飼料中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是其生長(zhǎng)繁殖所必需的,因此,霉菌會(huì)消耗有價(jià)值的飼料養(yǎng)分, 如維生素和氨基酸, 并將能量轉(zhuǎn)化為水和CO2(Dnicke 等,2014)。霉菌也會(huì)分泌可以使飼料分解的酶,進(jìn)而大幅度削弱飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。發(fā)酵飼料中蛋白質(zhì)的質(zhì)量下降,特別是精氨酸、賴氨酸的含量明顯下降。隨著霉菌的快速增殖, 維生素A、維生素D、維生素E 等的比例也隨之減少。
1.2 霉菌毒素對(duì)奶牛的影響
1.2.1 霉菌毒素對(duì)奶牛消化系統(tǒng)的影響
霉菌毒素會(huì)破壞奶牛消化道的生理功能, 使胃腸道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收受到影響, 使奶牛的生產(chǎn)性能降低,危害奶牛的健康。分析原因可能是:
(1)進(jìn)入奶牛瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃的霉菌和霉菌毒素,會(huì)影響瘤胃內(nèi)的微生物平衡,造成奶牛瘤胃等的代謝紊亂;
(2)霉菌毒素毒性強(qiáng)烈,能夠破壞奶牛胃腸道黏膜的完整性,造成病理性變化,如胃腸道出血、腸黏膜脫落、肝中毒等。
Dnicke 等(2014)證實(shí),奶牛瘤胃發(fā)酵特性和膽汁的形成會(huì)受ZEA及其代謝物的影響。車玉媛等(2014)研究發(fā)現(xiàn),采食AFB1含量為213.6 μg/kg 羊草死亡的奶牛,其胃壁內(nèi)有較嚴(yán)重的損傷,真胃中出血點(diǎn)比較明顯,肝臟出血點(diǎn)十分密集且伴有明顯的腫大現(xiàn)象,腸黏膜呈現(xiàn)出不同水平的黏連, 小腸呈現(xiàn)出潰爛狀態(tài)。王安福等(1996)報(bào)道,在奶牛精料中含AFB11%、AFB2 5‰的情況下,奶牛猝死的頻率最高,病死奶牛后胴體蒼白,皺胃和小腸內(nèi)充斥血凝塊。
1.2.2 霉菌毒素對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響
當(dāng)含有一定量霉菌毒素的日糧被奶牛采食后, 會(huì)引發(fā)奶牛肝臟壞損、消化系統(tǒng)病變。AFB1被奶牛采食后,其在奶牛體內(nèi)經(jīng)過羥基化變成黃曲霉毒素M1(AFM1), 從而破壞奶牛肝臟正常的生理功能,引起牛乳中霉菌毒素的含量升高、牛奶品質(zhì)下降、牛奶產(chǎn)量降低。Charmley 等(1993)研究表明,荷斯坦牛一天采食日糧7 kg,日糧中DON 量為6 mg/kg,會(huì)使乳中乳脂含量降低。研究發(fā)現(xiàn),僅有1.69% ~1.28%的AFB1轉(zhuǎn)化到乳中, 而牛奶中AFM1含量隨著飼料中AFB1添加量的增加顯著提高(齊琪,2012)。Keese 等(2008) 給荷斯坦奶牛飼喂含有DON 的日糧,結(jié)果表明,DON 含量為4.4 mg/kg 和4.6 mg/kg 組產(chǎn)奶量顯著提高,但奶中乳脂的含量卻明顯下降。研究發(fā)現(xiàn),奶牛采食了被鐮刀菌污染的飼料, 每天的產(chǎn)奶量下降5.8 kg (Richard,2004)。另外,采食含有一定量玉米赤霉烯醇的奶牛配種受孕率降低(Richard,2004)。
1.2.3 霉菌毒素對(duì)奶牛免疫機(jī)能的影響
霉菌毒素被奶牛采食后, 侵害奶牛的多種免疫細(xì)胞,能夠從分子水平上毒害其免疫細(xì)胞,影響奶牛機(jī)體免疫功能, 使免疫球蛋白和抗體的生成減少,造成補(bǔ)體和干擾素失活,并侵害吞噬細(xì)胞,降低奶牛對(duì)細(xì)菌、病毒和寄生蟲的防御能力(Keese 等,2008)。研究發(fā)現(xiàn),用含AFB1(含量為0.5 ng/mL)的培養(yǎng)液培養(yǎng)牛血中性粒細(xì)胞,會(huì)引起牛血中性粒細(xì)胞對(duì)葡萄球菌、大腸桿菌的吞噬和殺滅功能降低, 因此認(rèn)為AFB1有抑制牛的非特異性免疫能力(Mehrzad 等,2011)。研究發(fā)現(xiàn),霉菌毒素也可以促進(jìn)牛外周血單核細(xì)胞Toll 受體4(與非特異性免疫相關(guān)的蛋白質(zhì)分子) 的mRNA 表達(dá)(Mehrzad 等,2013)。
2減少霉菌毒素的措施
2.1 做好飼草的耕種和收獲時(shí)間
飼草的品種、耕作方式和收獲方式對(duì)發(fā)酵飼料品質(zhì)有很大影響。首先應(yīng)該選擇對(duì)霉菌毒素抵抗力強(qiáng)的飼草品種,使用有效的昆蟲控制方法, 選擇恰當(dāng)?shù)母鞣绞剑啌Q耕作飼草種類,嚴(yán)格控制雜草;其次選擇恰當(dāng)?shù)氖斋@時(shí)間,收獲后快速降低水分,除去多余的雜質(zhì)。
2.2 添加發(fā)酵菌劑
發(fā)酵飼料時(shí)選取可以抑制引發(fā)霉菌及酵母霉變的青貯飼料, 是防止霉菌繁殖的重要途徑。劣質(zhì)青貯飼料不易發(fā)生霉變,因?yàn)槠浜械睦野彼崮軌蛴行p少酵母及霉菌的滋生;普通的青貯料易產(chǎn)生霉變,是因?yàn)槠浜休^多的酵母。所以,為減少青貯飼料發(fā)生霉變,可以在制作過程中加入促進(jìn)發(fā)酵的乳酸菌, 得到酵母含量低的高品質(zhì)青貯料。乳酸菌是一種重要的生物保鮮劑,作為可食用的安全菌株,其在食品發(fā)酵以及飼料的生產(chǎn)、保存中被廣泛應(yīng)用(Messens 等,2002;Lavermicocca 等,2000)。乳酸菌不僅可以抑制某些真菌產(chǎn)毒與生長(zhǎng), 而且能做到吸附已有毒素。乳酸菌能吸附黃曲霉毒素,也能降解黃曲霉毒素,實(shí)現(xiàn)其脫毒解毒的目的。研究發(fā)現(xiàn),乳酸乳球菌接種發(fā)酵乳后, 有毒的AFB1被轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒性的黃曲霉毒素B2a(AFB2a)和弱毒性的黃曲霉毒素R0(AFR0),與AFB1相比,AFR0的毒性已大大降低(Megalla 等,1984)。微生物是通過破壞黃曲霉毒素的毒性基團(tuán)從而降低毒素的含量。Liu 等(2001)研究表明,假蜜環(huán)菌的胞內(nèi)多酶體系可以將AFB1水解打開雙呋喃環(huán)基團(tuán), 從而達(dá)到降低毒素的效果。崔彥召等(2013)試驗(yàn)證明,乳酸菌劑可以使發(fā)酵全混合日糧中的霉菌毒素含量大大減少,BM 乳酸菌劑的作用尤為突出。芽孢桿菌對(duì)霉菌、腐敗菌和病原微生物等的滋生存在抑制作用。生物發(fā)酵飼料的發(fā)酵可借助多種有益菌,包括大腸桿菌、乳酸菌、芽孢桿菌等,它們可生成氨基酸、維生素、酶制劑類、乳酸等有益物質(zhì)。作為純天然的香味劑、去霉劑、酸化劑和自然改善劑的乳酸, 可以去除飼料中80%以上的霉菌毒素,使中毒性腹瀉的可能性降低。與普通飼料相比,發(fā)酵飼料中沙門氏菌、大腸桿菌等雜菌的含量下降了大約1000 倍, 可以有效地加快飼料轉(zhuǎn)化率和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取。飼喂動(dòng)物時(shí),可以通過加入生物發(fā)酵飼料實(shí)現(xiàn)降解霉菌毒素的效果。發(fā)酵飼料不僅營(yíng)養(yǎng)成分全面(粗灰分7 個(gè)/g),還可提供充足的有益菌群(陸文清等,2008)。
2.3 物理處理方法
物理方法脫毒包括: 微波、熱處理、紫外線、水洗、射線、加入吸附劑等。在日糧中加入吸附劑可以有效減少霉菌毒素對(duì)動(dòng)物的侵害。吸附脫毒法是目前應(yīng)用最為廣泛的物理方法。吸附法作為一種運(yùn)用比較成熟、經(jīng)濟(jì)可行的物理脫毒法, 本質(zhì)是在已發(fā)生霉變飼料中加入能夠吸附霉菌毒素的物質(zhì), 使毒素在通過胃腸道時(shí)直接從體外排出,并不被吸收。這種物質(zhì)對(duì)霉菌毒素具有選擇性吸附的能力, 是由于其片狀結(jié)構(gòu)和大的比表面積,負(fù)電荷缺失,從而得到結(jié)合陽離子化合物的能力。常用的吸附劑有:
(1)鋁硅酸鹽。對(duì)霉菌毒素具有選擇性吸附的能力,但吸附力有限、效率低、飼料空間占用大, 還會(huì)吸附一部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),一般不會(huì)直接加入到飼料。
(2)甘露聚糖。酵母細(xì)胞壁的重要活性組成, 其可強(qiáng)有力的吸附霉菌毒素,并成功地抵御其毒性。
(3)活性炭。活性炭可以有效地吸附霉菌毒素脫毒。
3小 結(jié)
奶牛飼料中霉菌毒素含量過高,會(huì)引起牛奶中存在過多的霉菌毒素,飲用這種牛奶會(huì)使人類健康受到危害。另外,霉菌毒素對(duì)奶牛造成的危害,包括生理機(jī)能、生產(chǎn)性能下降等。但目前的研究并未徹底反映出霉菌毒素對(duì)奶牛生產(chǎn)及健康的危害機(jī)制。霉菌毒素在動(dòng)物體內(nèi)的吸收、代謝機(jī)制以及如何降低飼料中的霉菌和霉菌毒素的含量也許會(huì)成為今后的研究熱點(diǎn)。
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本產(chǎn)品采用以高濃度乳酸菌(300億/g)為主要原料的復(fù)合益生菌+復(fù)合酶制劑組合而成,在2019年1月再次升級(jí),效果更好更直觀。
主要作用是:自我低成本生產(chǎn)益生菌、生產(chǎn)制作生物飼料;發(fā)酵處理各種飼料、青綠黃秸稈、糠麩、豆渣、果渣、菌渣、薯渣等糟渣,發(fā)酵潲水、牧草、中草藥、蔬菜下腳料、青貯飼料等快速成為營(yíng)養(yǎng)豐富的飼料;是降低飼養(yǎng)成本、改善動(dòng)物肉質(zhì)、改善養(yǎng)殖場(chǎng)環(huán)境的有效措施。
廣西助農(nóng)推廣的采用99多功能飼料發(fā)酵劑發(fā)酵木薯渣,在閹雞肉雞飼料中添加20%的發(fā)酵木薯渣飼養(yǎng),毛利潤(rùn)能夠提高了25%以上,明顯提高了經(jīng)濟(jì)效益。
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