一、研究背景

霉菌毒素是有真菌（霉菌）产生的具有毒性的次级代谢产物。主要包括黄曲霉毒素（AFT）、单端孢霉烯族毒素（呕吐毒素、T-2毒素）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、赭曲霉素（OTA）、烟曲霉素等，霉菌毒素看不见、摸不着、无臭无味，看上去好的谷物也可能已经被霉菌污染。

亚洲地区配合饲料和饲料原料中霉菌毒素的分布（2007）

（一）霉菌毒素污染概况

联合国粮农组织（FAO）估计。全世界谷物每年平均25%受霉菌污染，平均有2%的粮食由于霉变不能食用造成很大损失。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。

中国华南、华东及华北地区收获季节用量较多，农作物在田间就会受到霉菌的污染。解决粮食霉菌污染是一个世界性的问题，是解决食品安全和人类健康的大问题。

动物一旦摄食含有霉菌的饲料，将会造成不同程度的损害，统称为霉菌中毒症，如霉菌引发慢性中毒，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或直肠脱出、流产或死胎、甚至死亡。

（二）黄曲霉毒素

黄曲霉主要是黄曲霉和产生黄曲霉产生的有毒次级代谢产物（Cotty等1994）。已发现B₁、B₂、G₂、M₁、M₂等18种结构衍生物，其中AFB₁毒性最大。黄曲霉毒素是世界卫生组织认定的I_A级危险物（WHO.1993），高毒性高诱变性和强致癌性。

（三）单端孢霉烯族毒素

主要有镰孢素等霉菌产生的有毒次级代谢产物，它包括呕吐毒素（DON）、T-2毒素等150中化合物，仅调查中中国饲料样本中超过70%样本被DON污染（顾薇，2003）。

单端孢霉烯族毒素位于C-12、C-13位上的环氧基团是其共同的毒性基团（Eriksen等，2004，frisvad等，2006）。

（四）玉米赤霉烯酮

玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEA）是一类2、4-二羟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。各种动物对玉米赤霉烯酮的敏感性最强，饲料中含0.1-0.15mg/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。

霉菌毒素问题增多并且日趋严重，这已经是不可争议的事实，尤其是最近几年随着原料价格的不断攀升，粮食副产物被大量使用（CDDGS、麸皮等），使得饲料中霉菌含量成倍增长。

霉菌毒素造成的危害是一个全球性的问题，存在与几乎所有的饲料原料和人类食品原料中，饲料中霉菌毒素的污染及所造成的危害，目前仍是养殖者易于忽略的问题，且容易与其他疾病产生混淆。

二、饲料霉菌毒素污染的防治

（一）预防饲料被霉菌污染

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或饲料中霉菌毒素。

饲料在贮存过程中不可避免霉变：严格控制原料中的水分、使用优质脱霉剂（丙酸及其盐类）。

（二）霉菌毒素解决方法的研究进展

吸附剂对维生素B₆的吸附作用

（三）生物降解发的发展

霉菌毒素生物降解指微生物、植物及其代谢产生的酶与毒素作用，使其分子结构中毒性基团被破坏而生成无毒降解产物的过程。

霉菌毒素传统的物理和化学去毒法：存在效果不稳定、营养成分损失大、影响饲料的适口性，且难以规模化生产等缺点而不能广泛应用到实际生产中。

微生物及生物酶解毒特点：具有解毒效率高、特异性强、对饲料和环境没有污染等。

国内外微生物降解霉菌毒素的研究

1.国外报道生物降解黄曲霉毒素的研究

霉菌、真菌、细菌及其代谢产生的酶

Smiley等（2000）报道橙黄色杆菌（F、aurantiacum）的粗蛋白提取物在水溶液中可以降解74、5%的AFB ₁，而用热处理的粗蛋白只能降解5.5%的AFB ₁。

Teniola等（2005）报道分支杆菌（M.fluoranthenivorans）胞外提取物与AFB ₁混合4小时后，可降解90%的毒素。

Albets等（2006）对单串红球菌（R.erythropolis）胞外代谢物降解AFB ₁进行研究，反应72小时可以降解66.8%的AFB ₁。

Taylor等（2010）最新研究报道结核分枝杆菌（M.smegmatis）产生降解黄曲霉毒素的F₄₂₀H₂依赖的还原酶（FDR-A和-B）家族。

2。国内报道黄曲霉毒素生物降解的研究

暨南大学刘大岭小组相关及研究

从真菌假蜜环菌（Aimillmariella tabescens）中提取的粗酶液可是样品中的AFB₁含量减少80%，同时对活性物质降解作用的温度、ph值和时间等特征研究，表明粗酶液中起解毒作用的是一种胞内酶（刘大岭博士论文）。

对假蜜环菌中黄曲霉毒素降解酶分离和纯化，得到分子量为73-77kDa的酶蛋白（专利号：ZL200410051120.0）。

进一步将黄曲霉菌降解酶克隆到其基因序列，并将其转化为毕赤酵母表达中进行表达（左振宇等，2007）。

3.国外降解玉米赤霉烯酮的研究

Orsolya等（2004）从白蚁尾肠分离出酵母菌株Tirchosporon，可以有效降解玉米中的赤霉烯酮，能将ZEA分子中的内酯环打开生成非雌激素化合物。

Abdullah D A等（2007）报道来源于玉米根茎周围土壤的假单胞菌（Pseudomonas Sp.)能降解生物ZEN。

Cho K J等（2010）报道来源于土壤的枯草芽孢杆菌（B.subtilis）液态发酵24小时后能降解99%的ZEN，固态发酵48小时后能降解95%的ZEN。

YiP J等（2010）报道从土壤中筛选得到的地衣芽孢杆菌（B.licheni-formis）CK1与ZEN孵育36小时后能降解95.8%的ZEN，同时该菌还具有木聚糖酶、纤维素酶及蛋白酶活性，在动物饲料中有一定的应用前景。

（四）研究进展

笔者对黄曲霉菌毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素等进行生物降解研究，并取得了一些显著效果成果。

1.降解黄曲霉毒素枯草芽孢杆菌的研究

笔者已经分离出一株高活力的枯草芽孢杆菌有较高的降解黄曲霉毒素的活性（降解率高达80%），已经申请发明专利并获授权（专利号：ZL200910422938.3）。

产酶优化条件：种子液先培养24小时，接种量1%，初始ph值为7.2，发酵温度为37℃（雷元培，高欣，2009）。

2.生物降解玉米赤霉烯酮的研究

本实验室对动物肠道食糜中分离出能够高效玉米赤霉烯酮的菌株，已经申请专利进行保护，目前正在研究其作用距离及其降解产物结构。

3.生物降解呕吐毒素的研究

2008年笔者实验室与2009年6月加拿大农业部食品研究所共同研究，从鱼的肠道中分离出4株菌。

（本文根据计成老师在2013年8月17日“中国郑州第三届猪病实战技术研讨会”上听课笔记整理而成）

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