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霉菌毒素是一類天然產(chǎn)生的生物毒素，從古至今都是全球畜禽飼料和人類食品安全無時不在的危險因素。世界上大約有25%以上的谷物受霉菌毒素的污染，每年由霉菌毒素所造成的經(jīng)濟損失上百萬美元(聯(lián)合國糧農(nóng)組織)，美國超市玉米制品20-40%受到黃曲霉毒素和其他霉菌毒素的污染(USA Today)。2005年有專家估計，中國因霉變造成的損失約50億元以上，中國開始普遍重視霉菌毒素對畜牧業(yè)生產(chǎn)的影響。2007-2009年，對亞洲地區(qū)以及中國飼料中霉菌毒素的污染調(diào)查發(fā)現(xiàn)，霉菌毒素污染呈逐年增加的趨勢。由于霉菌毒素污染的普遍性，使得已為復(fù)雜的畜禽疾病更加復(fù)雜化，霉菌毒素在其中充當(dāng)了重要角色。本文系統(tǒng)介紹了霉菌及霉菌毒素的產(chǎn)生、霉菌毒素的檢測方法。
霉 菌
霉菌的定義
霉菌是絲狀真菌的俗稱，是菌絲體較發(fā)達(dá)而沒有較大子實體的真菌。生長在固體培養(yǎng)基上的霉菌菌絲可分為三部分：①營養(yǎng)菌絲：深入的培養(yǎng)基內(nèi)，吸收營養(yǎng)物質(zhì)的菌絲;②氣生菌絲：營養(yǎng)菌絲向空中生長的菌絲;③繁殖菌絲：部分氣生菌絲發(fā)育到一定階段，分化為繁殖菌絲，產(chǎn)生孢子。霉菌有著極強的繁殖能力，而且繁殖方式也是多種多樣的。雖然霉菌菌絲體上任一小段在適宜條件下都能發(fā)展成新個體，但在自然界中，霉菌主要依靠產(chǎn)生形形色色的無性或有性孢子進(jìn)行繁殖。孢子有點像植物的種子，不過數(shù)量特別多，特別小。霉菌的孢子具有小、輕、干、多，以及形態(tài)色澤各異、休眠期長和抗逆性強等特點，每個個體所產(chǎn)生的孢子數(shù)，經(jīng)常是成千上萬的，有時竟達(dá)幾百億、幾千億甚至更多。這些特點有助于霉菌在自然界中隨處散播和繁殖。對人類的實踐來說，孢子的這些特點有利于接種、擴大培養(yǎng)、菌種選育、保藏和鑒定等工作，對人類的不利之處則是易于造成污染、霉變和易于傳播動植物的霉菌病害。
霉菌的生長條件
影響霉菌生長繁殖的因素有很多，與飼料谷物關(guān)系密切的有水份、溫度、基質(zhì)、通風(fēng)等條件。通常霉菌在水分活度<0.7(水分活度是指糧食中水分存在的狀態(tài)，即水分與糧食結(jié)合程度)時不生長，相對濕度在70%以上、飼料或谷物中水份含量在17-18%生長良好;繁殖最適溫度為25-30℃，<10℃或>40℃生長不好;營養(yǎng)來源主要是糖和少量氮、礦物質(zhì);適宜生長的pH值為4.0-6.0，較為適宜的在5-5.5左右。
常見的霉菌
包括毛霉屬、根霉屬、鐮刀菌屬(圖1)、曲霉屬(圖2)、青霉屬(圖3)、麥角菌屬(圖4)、葡萄穗霉屬和內(nèi)生真菌屬。毛霉屬、根霉屬、曲霉屬、青霉屬、鐮刀菌屬通常儲存糧谷中;麥角菌屬存在于農(nóng)田中;葡萄穗霉屬寄居于潮濕建筑物上(房屋上);內(nèi)生真菌屬存在于農(nóng)田中，一種內(nèi)寄生菌，寄生于生長組織和再生組織中。一般情況下毛霉屬和根霉屬不產(chǎn)毒，因此在糧食和飼料中，研究最多的是能產(chǎn)毒的曲霉屬、青霉素、鐮刀屬和麥角菌屬。
霉菌毒素
霉菌毒素的定義
霉菌毒素是產(chǎn)毒霉菌在適宜的環(huán)境條件下產(chǎn)生的有毒代謝產(chǎn)物。在土壤中，在植物上，包括谷物、飼草和青貯飼料均可發(fā)現(xiàn)霉菌毒素。霉菌毒素可在
農(nóng)作物生長、發(fā)育、成熟、收割以及加工過程中產(chǎn)生;在不適宜的貯存條件下，霉菌毒素也可繼續(xù)在收獲后的糧食谷物上形成。較高的濕度通常有利于飼料中霉菌的生長和霉菌毒素的產(chǎn)生，溫度是另一個重要的因素(飼料中溫度、濕度的控制見圖5，Tindall et al，1983)。高溫和干旱環(huán)境下的農(nóng)作物很容易遭受霉菌孢子的侵害，一旦條件允許，霉菌便可產(chǎn)生霉菌毒素。
霉菌毒素的產(chǎn)生條件
與溫度、濕度、光照、氧分壓、pH值、碳源、氮源、礦物鹽以及霉菌寄生的基質(zhì)有關(guān)。一般情況下，霉菌產(chǎn)毒的適宜溫度往往比其適宜生長溫度略低，營養(yǎng)狀況較差時更易于產(chǎn)毒，糧食水分在17-18%時是霉菌產(chǎn)生毒素的最適條件，霉菌在含糖量較高的谷物上易于生長和產(chǎn)毒。通常粗略的可將霉菌產(chǎn)毒條件分為三種類型：全天候的產(chǎn)毒型(如玉米赤霉烯酮);在熱帶或副熱帶地區(qū)易于產(chǎn)毒型(如黃曲霉毒素);在溫帶或涼濕帶地區(qū)易于產(chǎn)毒型(如單端孢霉烯族毒素和赭曲霉毒素等)。當(dāng)然這種劃分不是完全絕對的，如單端孢霉烯族毒素可以在任何條件下產(chǎn)生，但在涼濕條件下會產(chǎn)生更多。
霉菌毒素的產(chǎn)生特點
霉菌毒素的產(chǎn)生具有季節(jié)性和地區(qū)性，某些地區(qū)被認(rèn)為是某種特定霉菌毒素的高發(fā)區(qū);環(huán)境和管理可影響霉菌毒素的產(chǎn)生;一種霉菌或毒株可產(chǎn)生幾種不同的毒素，而一種毒素也可由幾種霉菌產(chǎn)生，霉菌產(chǎn)毒沒有專一性。
霉菌毒素的共同特征
�、俜肿恿啃�，耐熱，一般不因通常的加熱烹調(diào)所破壞;
�、诰哂卸喾N化學(xué)結(jié)構(gòu)，沒有蛋白;
�、郛a(chǎn)生于玉米等谷物中;
�、芸梢鸲嗯K器及系統(tǒng)損害，具有細(xì)胞毒性和遺傳毒性;
⑤被污染的糧食和飼料常常在外觀上是“正常的”;
�、藜Z食或飼料一旦被污染則很難去除。
常見的霉菌毒素
黃曲霉毒素、赭曲霉毒素、單端孢霉烯族毒素(T-2毒素、嘔吐毒素、雪腐鐮刀菌烯醇)、伏馬毒素、玉米赤霉烯酮、麥角堿。
霉菌毒素的檢測方法
飼料及飼料原料中霉菌毒素含量的檢測方法一直是制約霉菌毒素與人畜健康關(guān)系研究的瓶頸。通�？蓪⒚咕舅睾康臋z測方法分為3類：①理化檢測方法，包括層析、氣譜、液譜、氣(液)質(zhì)聯(lián)儀等;②生物學(xué)檢測法，包括皮膚毒性試驗、致嘔吐試驗、種子發(fā)芽試驗等;③免疫化學(xué)檢測法，ELISA、放免法(RIA)。其中以免疫化學(xué)法最為靈敏、特異，但需要特殊的檢測試劑---抗體。目前最常用的方法是理化檢測法。
霉菌毒素含量的檢測包括了三個步驟：首先是采樣，采集樣品要盡量做到隨機采樣，以減少誤差，尤其是大宗原料或成品料采樣。如有發(fā)現(xiàn)肉眼可見的霉變，需單獨收集進(jìn)行檢測;其次是對樣品進(jìn)行前處理，從樣品中提取霉菌毒素，該步驟一般是用有機溶劑(如乙腈、乙醇等)浸泡樣品、過濾，提取毒素。因為樣品中含有大量的蛋白、脂肪、糖和無機鹽等多種物質(zhì)，因此分離純化非常關(guān)鍵，可利用SPE(固相萃取)分離純化霉菌毒素;最后是檢測，對樣品進(jìn)行分析(定量)。
霉菌毒素的檢測結(jié)果存在較大差異，其原因主要有兩個方面，一是飼料及飼料原料中霉菌毒素的本底值以及檢測方法的靈敏度;另一是采樣的誤差。往往飼料及飼料原料中霉菌毒素的真實含量要高于檢出值。因此，在檢測霉菌毒素污染水平時，要注意采樣以及檢測方法，否則會得出錯誤的結(jié)論。
