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霉立解在猪饲料中的应用—防治玉米赤霉烯酮中毒


图1. ZEN中毒的猪,阴门红肿
中毒症状:猪只出现外阴红肿,从轻微到严重情况不一, 基本饲喂同一种饲料的母猪均出现中毒现象,个别中毒母 猪还出现脱肛现象 中毒猪只占总猪数比例:几乎达到100% 出现严重中毒症状的猪只约占总猪数比例:30%
34
2)霉立解对猪玉米赤霉烯酮中毒症的改善和缓解效果
动物一旦摄食含有霉菌毒素的饲料,将会造成不同程度
的伤害,统称为霉菌毒素中毒症。
由霉菌毒素引发的慢性中毒,例如免疫抑制、对疾病抵抗 力下降、不孕和消化机能紊乱;急性中毒造成子宫/直肠脱 出、流产和死胎,甚至死亡。
二、母猪玉米赤霉烯酮中毒
玉米赤霉烯酮(Zearalenone, ZEA)是一类2,4-二羟基苯甲 酸的内酯化合物,具有类似雌激素的作用,可与子宫内雌激素 受体不可逆结合,从而影响动物的生殖生理。
四种无机吸附剂对玉米赤霉烯酮吸附率
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 膨润土 蒙脱石 硅藻土 沸石粉
吸附率
图7. 玉米赤霉烯酮不易被吸附剂吸附
-By Zehra Molu Bekcl(2011) and Bocarov Stancic(2011)
0.5444
0.5409
7.27
6.60 16.51 16.70
6.94
46.78
16.60
0.4223
0.4182
0.5435
0.5435
9.80
8.02
8.91
46.33
反刍动物吸附剂应用的问题
瘤胃内容物含水量为84%-94% 全消化道中67%的内容物在瘤胃中。消化道食糜在瘤胃内停留20 - 48小时,相当于整个 消化过程的一半时间。 瘤胃中被吸附的黄曲霉毒素会解吸附。
北美 Afla 8%;ZON 52%; DON 87%;FUM 49% OTA 12%
中欧 Afla 14%; DON 60%; ZON 26%; FUM 32%; OTA 28% 南欧 Afla 50%; DON 41%; ZON 19%; FUM 83%.; OTA 29%
东北亚 Afla 13%; DON 71%; ZON 56%; FUM 44%;OTA 22% 中东 Afla 8%; ZON 29%; DON 40%; FUM 65%; OTA 22% 东南亚 Afla 65%; DON 41%; ZON 49%; FUM 57%; OTA 32% 南亚 Afla 88%; DON 30%; ZON 30%; FUM 58%;OTA 71%
100 100 100
(计成 等 2011)
8
霉菌毒素检测设备
ZEN标准品(100ppb)
对照组(培养基+ZEN) (ZEN含量62ppb)
检测方法:参照 GB/T23504-2009《食 品中玉米赤霉烯酮的测 定免疫亲和层析净化高 效液相色谱法》
试验组(菌液+ZEN) (ZEN含量11.3ppb)
图3. 玉米赤霉烯酮对母猪子宫的影响(Cemlyn Martin,2003)雷元培,2012
图4. 玉米赤霉烯酮导致阴门红肿
ZEN 导致直肠和阴道脱垂
(计成等,2012)
图5 胚胎死亡
仔猪畸形
后备和经产母猪玉米赤霉烯酮中毒现象在猪场时有出现, 严重的影响母猪的繁殖性能。
主要的饲料原料玉米、小麦含有较高玉米赤霉烯酮。
南美 Afla 22%; ZON 57%; DON 27%; FUM 88%; OTA 6%
大洋洲 Afla 11%; ZON 18%; DON 26%; FUM 9%; OTA 15%
表1 亚洲地区配合饲料和饲料原料中霉菌毒素的分布(2007)
霉菌毒素 黄曲霉毒素 T-2毒素 样品数 334 349 平均含量
我国华南、华东乃至华北地区收获季节雨量较多,农作物在 田间就会受到霉菌的污染。 解决粮食霉菌毒素污染是一个世界性问题,是解决食品安全 和人类健康的大问题。
图1 地理环境对粮食和饲料霉菌毒素污染的影响
北欧 Afla 0%; DON;62%; ZON 53%; FUM 40%; OTA 25%
近几年 随着原料价格的不断攀升,粮食副产物被大量使用
DDGS、麸皮等含有更多的玉米赤霉烯酮。
应用这些饲料原料配合的全价饲料,玉米赤霉烯酮的含量
经常超过国家标准,引起中毒出现。
三、饲料霉菌毒素污染的防治
联合国粮农组织(FAO)于1995年建议将危害分析与关 键控制点(HACCP)系统应用于霉菌毒素管理,通过加 强作物生长、成熟、收获和贮存等各个环节的控制来最大 限度的减少食品和饲料中的霉菌毒素。 饲料在贮存过程中不可避免霉变: 1)严格控制原料的含水量 2)使用优质防霉剂(丙酸及其盐类)
在日粮中添加一定量的霉立解01G菌,观察其对猪中毒症
46.8
32.5 42.7 26.7
4.4 ~3613.6 µ g/kg
0.01~2.3 mg/kg 0.1~10.0 mg/kg 0.3~ 89.2 µ g/kg
表3 北京地区猪主要饲料原料中玉米赤霉烯酮检测结果
项目 样品 检出率 数 (%) 超标率 (%) 含量范围 (μg/kg) 阳性样品平均值 轻污染率 (μg/kg) (%) 中度污染 严重污染 率(%) 率(%) 0 0
玉米
14
100
0
6.25-321.47
109.08±161.55B
100
豆粕
11
54.45

0
0-35.40
9.19±191.14B
100
0
0
糠麸类 DDGS
13 17
100 100
0 41.18
0-44.40 48.89-2957.87
14.92±182.25B 882.68±146.4A
100 58.82
霉立解在猪饲料中的应用—防治 玉米赤霉烯酮中毒
报告人: 计 成 单 位: 中国农业大学 2012.10.25
目 录
一、玉米赤霉烯酮污染概况
二、母猪玉米赤霉烯酮中毒 三、饲料霉菌毒素污染的防治 四、微生物降解玉米赤霉烯酮的研究 五、霉菌毒素生物降解前景展望
一、玉米赤霉烯酮污染概况
联合国粮农组织(FAO)估计, 全世界谷物每年平均25%受 霉菌毒素污染,平均有2%的粮食由于霉变不能食用,造成 巨大的经济损失。 据美国农业部统计, 畜禽食用霉菌毒素污染的饲料,畜牧业每 年遭受 14.4亿美元的经济损失。
霉菌毒素解毒方法研究进展 方法分类
1.上世纪50年代 传统物理化学法 2.上世纪90年代 吸附剂吸附法
具体技术
优缺点
碱处理、氧化处理、 ①降低饲料的营养价值; 高温处理、原料稀 ②影响饲料的感官品质; 释等 ③有些方法去毒不彻底。 硅铝酸盐类等无机 吸附剂、酯化甘露 聚糖等有机吸附剂 ①影响维生素和微量元素等吸收; ②在消化道内吸附效果不稳定; ③造成环境蓄积性污染。 ①芽孢杆菌可以直接添加; ②次级代谢产物可能有毒害作用。 ①特异性强; ②不影响饲料的营养价值; ③避免毒素的蓄积性污染环境; ④避免次级代谢产物的毒害作用。
芽孢杆菌、白腐真 3. 本世纪初 微生物发酵处理法 菌、假密环菌等 4.本世纪近10年 纯化降解酶降解法 白腐真菌、假密环 菌、粘细菌、芽孢 杆菌等所产解毒酶
电镜下的吸附剂
吸附剂吸附效果
Commercial Products 图5. 部分粘土类矿物质仅能吸附黄曲霉毒素
图6. DON 不易被吸附剂吸附
图2. 玉米赤霉烯酮的分子结构
产生玉米赤霉烯酮的镰刀霉菌 (电镜扫描)
各种动物对玉米赤霉烯酮的敏感程度依次是:猪、大鼠、牛 和禽。 青年母猪对玉米赤霉烯酮的敏感性最强,饲料中含0.1~ 0.15 mg/kg的玉米赤霉烯酮即可引起阴门红肿,子宫的体积 和重量增加。
子宫水肿充血
正常子宫
子宫水肿轻度充血
吸附剂对维生素B6的吸附作用
样品名称 九联肉鸡 多维 样品 称样量g 0.4099 0.4247 蒙脱石 称样量g VB6结果 (g/kg) 13.25 12.83 平均数 13.04 吸附率%
九联肉鸡 +蒙脱石
大龙仔猪 多维 大龙仔猪 +蒙脱石
0.4348
0.4212 0.4331 0.4117
ng/kg
最高值
ng/kg
阳性率
(% )
24.8 36.7
1719.4 252.1
96.1 98.3
玉米赤霉烯酮
烟曲霉毒素 赭曲霉毒素 去氧瓜萎莲菌醇
420
309 383 412
223.0
29.8 750.0 970.0
7772.3
240.4 8400.0 10900.0
87.9
99.7 85.4 99.0
④ 目前正在研究霉立解01G菌降解ZEN的作用机理
及其降解产物结构。 ⑤ 同时进行霉立解01G菌降解酶的分离纯化、氨基 酸序列测定及降解酶的基因克隆。
1.猪玉米赤霉烯酮中毒情况调查及霉立解 对该中毒症的改善和缓解效果
2012年6月河北某猪场
1)河北某猪场猪玉米赤霉烯酮中毒情况调查
调查目标:饲喂相同饲料并出现玉米赤霉烯酮中毒现象的 同一猪舍母猪 猪品种:长白猪和大白猪 猪只总数:120头 调查猪只月龄:6个月(80kg左右) 饲料中玉米赤霉烯酮含量:两种后备母猪饲料中玉米赤霉 烯酮含量分别为414ug/kg和517ug/kg 饲喂时间:30天 调查时间:2012年6月6日
生物降解法的发展
霉菌毒素传统的物理和化学去毒方法存在效果不稳定、营 养成分损失大、影响饲料适口性,且难以规模化生产等缺 点而不能被广泛应用到实际生产中。 微生物及生物酶解毒因具有解毒效率高、特异性强、对饲 料和环境没有污染等特点和优势,备受研究者的关注。
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