黄曲霉毒素脱毒方法的研究进展_杨丰利

综述

文摘

黄曲霉毒素脱毒方法的研究进展

杨丰利,汤蕾妍,何宝祥＊

(广西大学动物科学技术学院,广西南宁530005)

中图分类号:S856.9　　文献标识码:B　　文章编号:1002-5235(2006)05-0233-03

　　黄曲霉毒素(Aflatoxin简称AFT)是一类结构相似的衍生物的总称。目前已发现的AFT及其衍生物有20多种,除了AFTB1、B2、

G1、G2是天然产生的毒素外,其余的都为它们的衍生物。在上述4种天然毒素中,以B1的毒性最强,在食品和动物饲料的AFT检测中,一般以B1作为主要检测指标。黄曲霉是粮食和饲料中最常见的真菌,其中以花生、玉米污染的最为严重,AFT污染粮食的防治原则是以防为主,污染严重的粮食和饲料,应该废弃,对于轻度污染的粮食和饲料,则必须认真地进行脱毒处理。

1.1.5　吸附法。水合铝硅酸钠钙、沸石、膨润土、活性碳等可以吸附饲料中大部分的霉菌毒素,甚至接近不含霉菌毒素饲料的水平。在畜禽饲粮中添加0.5%～1%水合铝硅酸钠钙即可消除或减轻AFT对畜禽的不利影响[1]。利用由酵母菌细胞壁提炼而成的有机吸附剂,可能成为控制动物饲料中AFT的一个重要手段,一般常用酵母菌l026,实验表明,在悬滴反应中有90%以上的AFT结合在酵母菌细胞壁上[2]。齐德生等(2004)报道,蒙脱石能对抗AFTB1对动物急、慢性毒性作用,恢复动物生产性能。在肉鸡日粮中添加0.5%的蒙脱石对动物骨骼强度无不良影响,但使骨骼锰含量降低,生产应用时应注意锰的补充。1.1.6　辐射法。太阳光、微波、红外辐射、紫外线以及γ-射线可有效地破坏AFT的化学结构,从而降低其毒性。如用高压汞灯紫外线大剂量照射发霉的饲料能去除97%～99%的霉菌毒素,γ-射线的照射剂量常为3～5kGy/h[1,4]。但强射线(紫外线和γ-射线)也会破坏营养物质的结构。1.1.7　粉碎水洗法。AFT在玉米粒等农作物中分布很不均匀,在表皮胚部存在的AFT总量可达80%以上,利用玉米等胚部和乳胚部在水中比重差异,将碾碎后浮在水上的胚部或表皮除去从而达到去除其中大部分毒素的目的。实验室和现场的应用效果表明,该法平均去毒率可达81.3%,对含毒量较高的玉米则应碾碎后反复沉淀冲洗[1]。1.2　化学去毒法

化学去毒法是在粮食及饲料中添加一些能与AFT发生反应,且本身及其反应产物均对人、畜无害,又不影响粮食和饲料品质的化学药[3]

1　AFT的常规脱毒方法

1.1　物理去毒法

1.1.1　挑选法。针对AFT主要集中在霉败和破损的粮食颗粒中的特点,将其从粮食中挑出,减少毒素含量。适合于被AFT污染的颗粒状饲料的处理。1.1.2　暴晒法。此法适用于秸秆饲料的去毒。先将发霉饲料置于阳光下晒干,然后进行通风抖松,以除去霉菌芽胞,达到去毒的目的。1.1.3　加热法。AFT虽然对热稳定,但在高温下也能部分分解。如将含有7000μg/kgAFT的潮湿花生粉在120℃、0.103MPa高压处理4h,其含量可下降到340μg/kg。1.1.4　加工法。针对玉米和稻谷中的AFT大部分都集中在其胚部、皮层以及糊粉层的特点,可采用机械脱皮、脱胚等方法将其去除。通常在稻谷加工后,原糙米中60%～80%的AFT有将留存在米糠中。

＊通讯作者:hebaox@gxu.edu.cn234广西畜牧兽医　　　　　2006年Vol.22(5)

二氧化氯浓度为AFTB1纯品用量的2.5倍,说明玉米中存在的有机物对脱毒效果有一定影响。

1.2.5　亚硫酸氢钠法。亚硫酸氢钠是一种较好的脱毒剂,效果明显,处理操作简便,不会改变饲料的色泽。冯定远等(1997)报道,2%浓度的亚硫酸氢钠处理3d的效果最佳。1.2.6　其它化学药品法

近年来的研究发现有些AFT可在动物体内发生转化,从而达到安全有效的解毒目的。Hayes研究表明,饲料中的抗氧化剂如2-叔丁基对甲酚等可提高动物抗AFTB1的能力。1.3　生物学方法

MOS是从酵母培养物细胞壁中提取的甘露糖,这类新型抗原活性物质,在调整动物肠道微生态区系,在对抗有害微生物的过程中发挥重要作用。MOS对AFT的总结合率可达100%,具有添加量少,作用显著以及结合的霉菌毒素种类范围广等特点。葡甘露聚糖(GM)聚合物由酵母细胞内壁提取,对多种霉菌毒素的去毒都有效果。将0.1%的GM聚合物添加到AFT污染的猪饲料中,结果AFT的毒性受到了抑制,采食量和体增重都显著提高,但其解毒机理还不是十分清楚[10]。Ragu等认为可能是葡甘露聚糖捕获AFT从而阻止了胃肠道对毒素的吸收,达到解毒的效果[11]。由于GM聚合物能吸收多种霉菌毒素,吸收速度也较快,而且在不同的pH值范围内稳定性高,因而是一种在实践中广泛应用的霉菌毒素解毒剂。另外,甾体羟化真菌对AFTB1有明显的脱毒作用,体外试验表明,酵母细胞能结合90%的AFT,向含有AFT的饲料中添加啤酒酵母培养物可明显改善肉鸡增重,经筛选现认为除酵母菌外,其它如乳酸菌、黑曲霉、葡萄梨头菌等进行发酵处理,对去除粮食和饲料中AFT均可收到较好效果,微生物发酵处理法对饲料营养成分的损失和影响较小,是一个比较有前途的研究领域[1]。

1.4　添加营养素法

在饲料中添加蛋白质或氨基酸,原理是肝[1,6]

剂,从而降解其毒素的方法。一般来说化学去毒法效果较好,但有一定的腐蚀性。

1.2.1　碱炼法。AFT在NaOH溶液中能迅速水解生成邻位香豆素钠盐,这种钠盐溶于水,可在碱炼后的水洗过程中去除。1%NaOH水溶液处理含有AFT的花生饼1d,可使毒素由84.9μg/kg降至27.6μg/kg。柳州市卫生防疫站和粮食局的试验结果表明:碱炼去毒法的效果可达75%～98%。用1份被污染饲料,2份1%NaOH溶液浸泡,煮沸1～2h后即可用于饲喂。还可以用石灰乳水、纯碱水或草木灰水浸泡整粒污染AFT的玉米2～3h,然后用清水冲洗至中性,2h后烘干,去毒效果可达60%～90%。1.2.2　氨处理法。此法是利用塑料薄膜密封被霉菌污染的饲料,然后加氨封闭一定时间,氨与AFTB1结合后发生脱羟作用,致使AFTB1的内酯环发生裂解,达到去毒效果。一般来说,对于含毒量在0.2mg/kg以下的饲料采用0.2%～0.4%的氨剂量,含毒量在0.2～0.5mg/kg含毒量的饲料采用0.5%～0.7%氨剂量,含毒量0.6mg/kg以上的饲料常用0.7%～1.0%的氨剂量,如果密闭时间延长,剂量可相应降低[1]。在欧美,氨气法是最常用的。1.2.3　氧化法。依据AFT遇氧化剂迅速分解的原理进行脱毒,是化验室常用的较好方法之一。过氧化氢在碱性条件下去毒效果可达98%～100%;5%的次氯酸钠在几秒钟内便可破坏AFT,用此法处理时会产生大量的热,会破坏饲料的某些营养成分如维生素和赖氨酸,但对于反刍动物的影响较小。

1.2.4　二氧化氯法。二氧化氯的安全性较好,1948年被世界卫生组织定为A1级高效安全消毒剂,以后又被世界粮农组织定为食品添加剂。张勇等(2001)的实验结果表明,二氧化氯对AFTB1的脱毒作用具有高效快速的特点,0.5mgAFTB1纯品在0.1mg二氧化氯作用下,瞬间被破坏解毒。霉变产毒玉米用5倍体积、浓度为250μg/mL的二氧化氯浸泡30～60min可去除AFTB1的毒性。用于玉米脱毒的[5]

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脏能转化被动物吸收的霉菌毒素,而转化的过程需要依赖于谷胱甘肽的参与,谷胱甘肽由蛋氨酸和胱氨酸等组成。因此去毒时耗尽蛋氨酸

将影响生长和生产性能。所以当饲料中含有受AFT污染的饲料时,应额外添加蛋氨酸

[2]

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使饲料的营养价值降低,还有的工艺复杂,所以从安全经济的角度考虑,防毒应比脱毒更重要。主要的措施有控制储存粮食和饲料的温度、湿度、缩短贮藏期、加速周转、并适当添加化学防

霉剂等。还可以培养抗菌的农作物品种,选择适当的种植和收获技术等。另外加强检测手段,发现污染,及时去除,有效地防止AFT的产生及其对粮食和饲料的污染。

参考文献

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充硒元素也可以提高谷胱甘肽过氧化物酶的活性,也有利于降低AFT的毒性作用。补充维生

素如叶酸具有破坏AFT的能力,可以减少AFT的毒性[7]。

1.5　酶制剂脱毒法

此法就是利用酶的专一亲和性,高效地催化、降解AFT为无毒物质。AFT可经肝脏的微粒体氧化酶生物解毒,因此饲料中应添加促进酶活性的物质,酶降解毒素形成的代谢产物毒性小,并且容易快速排出体外,从而减少了毒素的毒性影响

[2]

。Liu等研究分离出一种胞内

酶,命名为AFT脱毒酶,通过该酶的处理AFTB1的毒性大大降低。真菌酶-2的提取液可使AFTB1转化或使其发光基因发生改变,而使其毒性降低[8]。吴肖等(2003)将花生粕深度酶水解后,使微溶于水的AFT从结合的疏水性氨基酸残基上充分游离,采用过滤法,截留住大部分AFT;如果达到一定过滤精度时,将AFT除去是完全可行的[9]。

1.6　添加防霉剂法

作为饲用防霉剂使用的化学药品主要有有机酸、有机酸盐和有机酸酯。目前,我国常用的防霉剂有十几种,如丙酸和丙酸盐、乙酸和乙酸盐、苯甲酸及其钠盐和双乙酸钠等等,这类防霉剂需在pH<5时才有抑菌效果。复合防霉剂是一个重要的研究发展方向。复合防霉剂必须经过科学的验证和严格的筛选,如美国的万香保、克霉霸等。成功的分配技术可以改善产品的性能,提高产品的协同效果,更好地起到防霉的作用

[4]

。

2　结语

尽管现在有很多种饲料中AFT的脱毒处理方法,但还存在很多问题。比如有些方法不能用于大批量饲料的处理,有些方法处理之后