饲料及动物源性食品中霉菌毒素检测及防霉脱霉技术研究进展

2023-02-22贾纪萍陈晓兰张玉凤陈欣雨

中国饲料 2023年2期

贾纪萍，张杰，陈晓兰，张玉凤，陈欣雨，郑义

（江苏农牧科技职业学院，江苏泰州 225300）

霉菌毒素（mycotoxins）是指霉菌在生长过程中产生的一种或多种次级代谢产物。霉菌毒素可通过饲料及动物源性食品进入体内，损害机体肝脏、肾脏、神经组织、造血组织及皮肤组织等（丁晓雯和柳春红，2016）。已知的霉菌毒素有300多种，常见的霉菌毒素有黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、赭曲霉毒素、伏马毒素等。

1 霉菌毒素概述

1.1 黄曲霉毒素黄曲霉毒素（AFT）主要由黄曲霉和寄生曲霉产生的一类结构类似物，依据化学结构和产生衍生物的不同，分为黄曲霉毒素B1（AFB1）、黄曲霉毒素 B2（AFB2）、黄曲霉毒素 G1（AFG1）、黄曲霉毒素 G2（AFG2）、黄曲霉毒素 M1（AFM1）、黄曲霉毒素 M2（AFM2）等，其中以黄曲霉毒素B1（AFB1）毒性最强，致癌性最强，检出率最高。王庆伟等（2020）对饲料与原料霉菌毒素的调查结果表明，黄曲霉毒素在河北、河南、安徽、江苏阳性率较高，但阳性均值较低。王小博（2016）对广东南粤地区水产饲料霉菌毒素的污染情况调研发现，对虾饲料样品中黄曲霉毒素B1检出率为100%。何庆华和许杨（2005）统计的流行病学数据表明，人类每日饮食中黄曲霉毒素B1的含量水平与肝癌发生有关。

1.2 玉米赤霉烯酮玉米赤霉烯酮（ZEA）又称F-2毒素，最早是从有赤霉病的玉米中分离出来的，是禾谷镰孢菌等镰孢菌产生的一种有毒代谢产物，一般在高湿度环境容易产生。玉米赤霉烯酮主要污染玉米、小麦、大米、大麦、小米和燕麦等谷物。郑会超等（2014）对浙江省青粗饲料中霉菌毒素残留检测分析后发现，饲料中玉米赤霉烯酮检出率最高，达到90.9%。朱风华等（2014）对山东省17个地市的规模化羊场中饲料及原料中霉菌毒素含量检测后发现，饲料中玉米赤霉烯酮检出率为38.89%，最高含量为2897.90μg/kg。而且玉米赤霉烯酮具有雌激素样作用，会造成动物急慢性中毒或繁殖机能异常，如母猪假发情、流产等，公猪睾丸功能退化、配种能力降低等。

1.3 呕吐毒素呕吐毒素又称脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON），属单端孢霉烯族化合物，因可以引起猪的呕吐而得名，也可引起鸭雏、猪、鸽子等动物呕吐，对人体有一定危害，欧盟分类标准将其定为三级致癌物。呕吐毒素最早在赤霉病大麦中发现，欧盟要求DON＜1.0 mg/kg，国内要求DON＜ 1 mg/kg。苏永腾等（2022）对 2013—2016年、2018—2021年的水产饲料样品数据进行分析后发现，玉米呕吐毒素平均值超过国标11.28%。呕吐毒素属于强免疫抑制剂，典型症状就是采食量降低。呕吐毒素将减缓鱼类的生长，浓度较高时鱼类会出现拒食现象。饶渊（2013）指出，猪采食了含有呕吐毒素的饲料后，会表现出采食量下降，肌肉失调和呕吐等症状，导致生长性能下降。

1.4 赭曲霉毒素赭曲霉毒素是由曲霉菌属的7种曲霉和青霉菌属的6种青霉菌产生，其中毒性最大、分布最广、对农产品污染最严重的是赭曲霉毒素A（OTA），国际癌症研究机构把该毒素确定为ⅡB类致癌物。赭曲霉毒素A主要由小麦、玉米、大麦、大米、花生等农作物上的曲霉和青霉产生。王小博等（2016）发现，广东南粤地区水产饲料中赭曲霉毒素A检出率为36.67%。谢鹏（2011）对彬州地区58份饲料样品中霉菌毒素进行检测后发现，赭曲霉毒素阳性样品数有2份，其最高值为0.009μg/kg。另外，赭曲霉毒素A主要侵害动物肝脏和肾脏，饲喂赭曲霉毒素A污染的饲料后会导致肾病，并引起血管病变。FINK（2005）发现赭曲霉毒素A会对鱼类的肾脏造成危害，人摄入被赭曲霉毒素A污染的食品后会发生急、慢性中毒。

1.5 伏马毒素伏马毒素（FB）主要由串珠镰刀菌、多育镰孢菌和轮枝镰刀菌等真菌产生，主要污染玉米及玉米制品。伏马毒素目前共发现了11种，其中伏马毒素B1（FB1）是其主要成分，世界卫生组织国际癌症研究机构把伏马毒素B1列在2B类致癌物清单中。李孟聪等（2021）对深圳多家饲料生产企业样品进行检测，猪饲料中伏马毒素B1检出率达到82.95%，鸡饲料中伏马毒素B1检出率为66.67%。Stockmann和Savolainen（2008）发现，伏马毒素能引起猪心脏、肺部、肝脏及肾脏等器官的损伤。李巍（2015）对雏鸡饲喂含伏马毒素的饲料后，发现伏马毒素对鸡的免疫功能具有一定抑制作用，并且心脏、肝脏和肾脏细胞出现不同程度的变性。

2 饲料及动物源性食品中霉菌毒素的检测方法

2.1 薄层色谱法霉菌毒素检测早期使用薄层色谱法，该方法操作简便、价格便宜，但却存在有机试剂种类多、污染大、检测周期长、灵敏度差等缺点，所以逐渐被其他检测方法所替代（黄晓琳等，2013）。目前 GB 5009.22-2016（食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定）第五法仍保留了薄层色谱法，可用于谷物、豆类的黄曲霉毒素B1测定。

2.2 高效液相色谱法对单一种类霉菌毒素的检测推荐使用高效液相色谱法（HPLC法），该方法的准确性、可靠性较高。如GB/T 30955-2014（饲料中黄曲霉毒素 B1、B2、G1、G2的测定免疫亲和柱净化-高效液相色谱法）、GB/T 28716-2012（饲料中玉米赤霉烯酮的测定免疫亲和柱净化-高效液相色谱法）、GB/T 30957-2014（饲料中赭曲霉毒素A的测定免疫亲和柱净化-高效液相色谱法）等（刘娜等，2021）。

2.3 LC-MS法高效液相色谱法在检测中非常普及，但对于性质与分子质量相近的物质很难进行有效分离。因此可利用LC-MS技术对样品中多种霉菌毒素进行检测，其特点是仪器特异性强、灵敏度高、检出限低，可同时对多种霉菌毒素进行定性和定量检测（张养东等，2016）。如行业标准NY/T 1970-2010（饲料中伏马毒素的测定液相色谱串联质谱法）、NY/T 3803-2020（饲料中37种霉菌毒素的测定相色谱-串联质谱法）。

2.4 酶联免疫吸附法酶联免疫吸附法（ELISA）具有较好的特异性和敏感性，操作简便、快速，但容易受到复杂基质的干扰，出现假阳性结果。唐万勇等（2017）建议采用酶联免疫吸附法来对猪场饲料中黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素A进行检测，以避免霉菌毒素污染饲料的问题。

2.5 胶体金免疫层析技术胶体金免疫层析技术（GICA）是把胶体金为示踪标志物应用于抗原抗体反应中的一种新型免疫标记技术。胶体金免疫层析技术具有样品制备过程快速，检测操作简单的特点，国家粮食局粮油中霉菌毒素检测行业标准中很多也采用的该方法。目前胶体金免疫层析技术可用于快速定量测定谷物饲料中的霉菌毒素，包括黄曲霉毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素A和伏马毒素等（冯忠华等，2017）。

2.6 核酸适配体技术近些年，核酸适配体技术已成为食品中霉菌毒素快速检测的新方法。作为一种特异性的识别分子，核酸适配体技术具有稳定性高、靶目标广泛的特点。目前研究人员已经筛选出相关的核酸适配体，以实现对黄曲霉毒素、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮、杂色曲霉素、伏马毒素的快速检测（桂海娈等，2015）。

3 饲料防霉脱霉技术的研究进展

3.1 饲料的防霉技术有报道表明，每年会有约25%的谷物会受到不同程度的霉菌毒素污染，动物食用霉菌毒素污染的饲料后，会导致霉菌毒素在动物体内残留，并通过肉、蛋、奶等动物源性食品等给人类健康带来危害。从食品安全角度需要从源头对饲料中霉菌毒素进行防控。霉菌毒素的产生和环境温度、湿度、氧气、pH有关，在饲料原料及饲料的存储过程中必须注意减少环境因素导致的污染（曲杨燕等，2022）。

关于霉菌具体的防控措施有很多，首先应进行科学种植，完善收获技术，饲料原料的收获储存需要控制含水量。如谷物类饲料的含水量应控制在14%以内，蛋白质类饲料的含水量应控制在13%以内。控制好饲料原料的质量后，还需加强对饲料加工过程的控制，如水分（相对湿度为40%～75%）和温度（5～30℃），待饲料彻底冷却后再进行密封包装。在饲料产品储存过程中，需注意仓储设施、仓储量和储存时间，保持仓库的干燥、通风和防虫，还需要定期进行清洁和消毒，保持可控的温度和湿度。饲料产品的存货量不宜过大，保存期不宜过长，必要时可在生产中加入防霉剂，如丙酸、苯甲酸、山梨醇等（张龙生，2020）。

3.2 饲料的脱霉技术饲料受到霉菌毒素污染后需要进行脱霉处理才能继续使用。

3.2.1 物理脱霉法对籽实饲料中易溶于水的霉菌毒素可以采用水洗法脱霉，用3～4倍清水搅拌均匀后静置浸泡，换水2～3次洗至无茶色（朱春红，2020）。对秸秆饲料采用日光曝晒法脱霉，于通风处抖松、晒干，达到去除霉菌芽孢的目的。热处理法是先进行150℃左右的高温消毒处理，再通过蒸煮或烘干的方式进一步消毒（张仁昆，2017）。对轻度污染的粉状饲料可以采用吸附剂达到脱霉效果，常用吸附剂有硅、铝盐、沸石、膨润土、活性炭、硅藻土等（吉艺宽，2018）。此外，还有辐射法，利用紫外线杀死霉菌，降解霉菌毒素（王蜀金等，2013）。物理脱霉法适用于小批量饲料原料及饲料的处理，具有去毒不彻底、保存时间短和容易再污染等缺陷。

3.2.2 化学脱霉法化学脱毒法主要是通过化学试剂（酸碱溶液或其他化合物）破坏霉菌毒素的化学结构，达到脱毒的目的。但化学脱毒法容易在饲料原料及饲料中残留化学试剂，不仅容易降低饲料的营养价值和适口性，而且操作不便，不适合对饲料原料及饲料的批量化处理。如碱煮处理法，在籽实饲料中加入适量水，再加入苏打粉或石灰煮沸一段时间后放冷，用清水冲洗至无碱味（冷向军和李小勤，2004）；具有挥发性气味的茴香、花椒、辣椒等都具有较好的防腐、防霉、无毒副作用的优点，可采用中草药熏蒸法，在60℃条件下熏蒸饲料（何晓芳和Shivi，2012）。此外，还可以通过氧化氢、臭氧、氨气等处理，可有效去除霉菌毒素（王勇等，2011）。

3.2.3 生物脱毒法生物脱毒法是利用微生物菌体吸附或代谢霉菌毒素而达到降解毒素的作用，主要有酶降解法、生物降解法、微生物发酵法（赵必迁和周安国，2010）。比较常见的微生物菌体有枯草芽孢杆菌、酵母菌等。目前市面上一些防霉、脱霉产品结合了吸附和生物转化的优点，可以通过破坏单端孢霉烯族毒素、赭曲霉毒素A和玉米赤霉烯酮等霉菌毒素的功能基团，使其失活（Pedro，2010）。但生物脱毒法对现场使用的条件要求苛刻，如果能解决这个限制，未来将成为脱霉的热门方法。