【​干货分享】饲料原料中的隐藏型毒素

为了在采购之前检查饲料原料的质量，针对饲料中的霉菌毒素进行分析是很常见的事情。

霉菌毒素是霉菌的有毒代谢物。如呕吐毒素（DON）、烟曲霉毒素（FUM）和玉米赤霉烯酮（ZEN），这些毒素在植物田间生长过程中就会产生。气候条件例如在开花期的温湿度变化或植物在应激条件，都会刺激霉菌的生长。另外一类是由于霉菌在仓库储藏期间也会生长，产生霉菌毒素污染风险，黄曲毒霉素就是所谓的“仓储型霉菌毒素”。

然而，霉菌毒素分析的结果实际上能说明什么？它们在何种程度上帮助评估动物的健康风险？

霉菌毒素分析是霉菌毒素管理中的一个重要工具。它能提供霉菌毒素的整体污染情况。但是也有一定的误差风险。

检测分析的潜在误差

一方面，霉菌毒素在饲料原料中并非均匀分布，而是以所谓的“热点”形式不均匀地存在（见图1所示）。这就意味着饲料原料中某些部分的霉菌毒素污染水平非常高，而同一批次的剩余部分里霉菌污染较轻。

图1 饲料原料中的霉菌毒素不均匀分布，被称为“热点”

不同部位污染的霉菌毒素也不尽相同。可见，适当的取样方式至关重要，以此可以尽可能地通过最具代表性的样品反应整体库存的霉菌毒素污染情况(见图2所示)。

图2: 为获得代表性分析结果，从同批次的不同部分尽可能采集多个样品；第二步，进行样品混合；最后将部分混合样品送实验室检测。

隐藏型霉菌毒素的发展

另一方面，有一些霉菌毒素通过传统的、标准的分析方法无法真正检测到（酶联免疫吸附测定-ELISA；高效液相色谱法-HPLC），我们称之为“隐藏型霉菌毒素”（Berthiller et al.2013）

只有依靠高度专业化、复杂且成本高昂的分析方法才能检测到这些毒素（即：超灵敏高性能的分析仪器，如：液相色谱-质谱法（LC-MS）/质谱分析法(MS)(Streit et al. 2013)

这种形式的霉菌毒素与我们已知的主要霉菌毒素（DON,FUM,ZEN）相比，在动物体内具有类似的毒性（Zhang et al.2019）。

由于对这类霉菌毒素的分析能力有限，因此被称为“隐藏型霉菌毒素”（Berthiller et al.2013）。

然而，在我们所知的标准化分析方法之下，隐性霉菌毒素是如何做到不显现的？其具有何种特性？

隐藏型霉菌毒素也有进化目的，因为逻辑上它们是一种植物防御机制。在田间霉菌生长产生霉菌毒素损害农作物（被称为“田间霉菌毒素”），植物防御机制启动，简单来说，这种防御是一个事实存在，例如：一个糖分子可以通过酶催化过程与霉菌毒素相结合。一个标准的霉菌毒素分子，如呕吐毒素（DON）可以和一个葡萄糖分子结合形成霉菌毒素结合物DON-3G(脱氧雪腐镰刀菌烯醇-3葡萄糖苷),这可能是最知名的隐藏型霉菌毒素。在这种分子结构中，霉菌毒素对植物不产生毒性。这是迄今为止已知的田间镰刀菌霉菌毒素结合物。这种分子结构中植物诱发的解毒机制，随着其物理化学性质的变化，避开了我们标准化分析方法的检测。然而，更复杂的是，几乎只能在大学实验室中，使用化学和酶处理通过释放原霉菌毒素分子的方法，可实现对这类隐性霉菌毒素的检测（Berthilleret al.2013）。

但与此同时，对植物的毒性降低并不意味着隐藏型霉菌毒素对动物无害!

健康风险

1990年 Gareis etal.首次提到了“隐藏型霉菌毒素”，他们发现胃肠道中的玉米赤霉烯酮和葡萄糖分子结合的化合物可以通过水解作用，转化成为原来的玉米赤霉烯酮分子，对动物造成毒性。后续研究也能表明隐藏型霉菌毒素，如胃肠道中的DON-3G，通过存在的细菌（主要是乳酸杆菌、肠球菌，肠杆菌和双歧杆菌），可以转化为初始毒性形式，脱氧雪腐链菌烯醇DON(Berthiller et al.2011)。最终隐藏型霉菌毒素可以在动物体内再次发挥原始毒性。

研究发现

隐藏型霉菌毒素DON-3G可以与普通型的呕吐毒素DON共同存在于小麦、玉米、大麦和燕麦等谷物中。

研究表明，相对于“游离霉菌毒素”，检测的原料中隐藏型霉菌毒素含量可高达100%（Zhang et al.2019 Machachova et al.2011;Kovalsky et al.2016）。进一步的研究记录显示，污染范围从2到1700μg/kg（Zhang et al.2019）。大部分研究结果源于欧洲、美国和非洲，但也在亚洲进行了原料检测。与已知的且可检测到的霉菌毒素相比，大多数样品含有的隐藏型霉菌毒素浓度较低，但是在世界范围内，这两种毒素形式在原料中共存程度很高。

隐性霉菌毒素的处理方案

植物来源的隐藏型霉菌毒素能导致中毒，对动物健康带来的影响比早先分析发现的最初认识更强（Gareis etal.1990）。隐性霉菌毒素领域仍需进行更多研究，然而动物胃肠道中隐藏型霉菌毒素的转化和因此产生的毒性对动物健康造成的潜在风险是难以评估的。

策略与风险管理

自2010年以来，诸多机构如：美国农业部、欧洲食品安全局（EFSA)，联合国粮农组织FAO/WHO、食品添加剂专家委员会（JECFA）等持续在开展隐藏型霉菌毒素的风险评估。后者认为，由于高含量的DON-3G，以及其可以转化为DON，因此DON-3G的含量值应加入到原料中DON的总含量中（Zhang et al 2019）。欧洲食品安全局还将DON结合物的毒性按照与DON本身更高的毒性水平进行分类，并设定了限值作为指南，确定了每日总计最大摄入量为1μg霉菌毒素,包括脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-Ac-DON)、 15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇（15-Ac-DON）以及隐藏型毒素脱氧雪腐链菌烯醇DON-3G（EESA 2017）。

如前所述，霉菌毒素管理中进行分析性检测是非常必要的，以此可以预估原料的污染水平，就此而言，需要规范取样并进行严格观察

当进行分析总结时，需要考虑原料中可能含有的额外霉菌毒素，需记入总含量数中，通常情况下就是指原料中隐性霉菌毒素所占的比例。

这些隐性霉菌毒素代表着饲料中不可预测的高毒性--对养殖场动物是不可估量的风险。

风险地图和定期检测并不足以充分保护我们的牲畜免受潜在的健康危害。

为了确保高效生产，建议在饲料中预防性的使用欧盟批准的霉菌毒素灭活剂作为标准。

我们的家畜遭受着大量不同的霉菌毒素危害，其中也包括隐性霉菌毒素。

因此，我们有必要采取不同的灭活策略，使得养殖动物免受多种化学结构的毒素危害。

抗毒系列产品含有复合成分，可以灭活不易吸附的霉菌毒素，如：呕吐毒素（DON）、烟曲霉毒素（FUM）。一系列生物标志物研究已经记录了其在动物带来的有效作用。

通过添加这种产品，可以缓解霉菌毒素污染，甚至是饲料中隐藏的霉菌毒素带来的波动，从而保证营养的充分摄取，减少或防止对健康的不利影响。

ELISA(酶联免疫吸附测定)

HPLC(高效液相色谱法)

文章部分内容来自德国麦尔威股份公司