李宁：霉菌毒素对猪危害及其生物降解技术|第三届（2023）猪产业发展大会报告
来源：中国猪业
2023年8月20—22日，在由国家畜牧科技创新联盟，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、农业信息研究所主办，《中国猪业》杂志社、西南科技大学承办的在四川绵阳召开的2023畜牧产业创新创业大会暨第三届猪产业发展大会期间，北京科润生科技发展有限公司技术总监李宁对霉菌毒素对猪危害及其生物降解技术作了报告。
李宁总监主要从饲料中霉菌毒素对猪的危害、霉菌毒素生物降解剂技术原理及降解剂在猪生产中应用效果3方面进行了深入的分析。具体如下。
1．饲料中霉菌毒素对猪的危害
霉菌毒素是由真菌（霉菌）产生的
具有毒性的次级代谢产物
主要的霉菌毒素包括：黄曲霉毒素（AFT）、单端孢霉烯族毒素（T2毒素、呕吐毒素）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、赭曲霉素（OTA）、烟曲霉毒素等。霉菌毒素看不见、摸不着、无臭无味，单凭肉眼评判霉菌毒素含量高低，这是对霉菌毒素认识的最大误区，很多时候外观良好的原料仍然能检出较高水平的霉菌毒素。
霉菌毒素的毒性特性
①特异性：分子结构不同，毒性相差很大；②协同性：各种霉菌毒素的同时存在，能加重霉菌毒素的毒性；③高效性：很低的浓度即能产生明显的中毒症状。④稳定性：常用的消毒方法很难破坏。
饲料原料在收获、仓储、加工、使用等不同环节均会受到霉菌毒素的污染，且霉菌毒素浓度随储存时间的增加而逐渐增加，如原料在种植、收获、仓储过程中约有10%~25%受到霉菌毒素污染，到饲料加工环节就会有25%~50%的污染比例，而到饲喂系统则会达到50%~100%霉菌污染率。
造成霉菌毒素发生的原因
种植制度没有轮作、休耕、深翻措施，种植密度过大等；极端气候频发导致霉菌在田间发生概率增加；霉菌毒素污染风险大的副产物在饲料中使用；饲料资源短缺导致超标原料难以彻底禁用；缺乏适宜的干燥和储存条件；陈化粮严重积压，导致发霉变质。
不同种类的霉菌毒素对猪的危害
T2毒素、呕吐毒素主要造成猪的口腔炎症、肠道出血、尾巴坏死，T2毒素还可引起猪的呕吐、拒食，串珠镰孢菌毒素主要引起猪的急性肺水肿，黄曲霉毒素-串珠镰孢菌毒素可引起猪的肝脏病变，赭曲霉毒素和桔霉素可以引起肾脏病变，玉米赤霉烯酮主要引起猪的生殖器障碍和繁殖功能受损。
猪霉菌毒素中毒症状及危害
大猪有泪斑、皮肤形成红色斑/铁锈斑，母猪流产、产程变长、产死胎，产房仔猪外阴红肿、初生仔猪“八字脚”，保育仔猪出现腹泻、消瘦、生产性能下降。低剂量霉菌毒素更需要引起重视，会引起免疫抑制、使猪易感疾病、药物效果降低、免疫失败、久病不愈、能量和营养利用率降低、出栏重降低、日增重降低、日采食量降低、料肉比升高、动物产品质量降低、母猪出现假发情、不规则返情、配种率低、流产/死胎增加、公猪精液质量降低，导致猪场整体效益下降。
引起霉菌毒素中毒的原因
一是多毒素协同污染，加重毒性；二是霉菌毒素在原料中分布不均匀导致局部猪群严重中毒；三是隐蔽（结合）毒素的存在，只有少部分毒素以游离形式存在（常规方法能检测到），大部分与蛋白质、淀粉、粗纤维等以结合态形式存在（常规方法不能测定），经消化酶处理后可以促进其释放。四是养殖环境及管理较差；五是玉米等原料储存时间及方法对毒素的影响；六是国家饲料卫生标准和动物实际耐受性存在差异；七是检测方法的差异；八是使用质量差的脱霉剂等。
2．霉菌毒素降解剂技术原理
霉菌毒素降解产品的开发思路
总体思路是筛选能够降解霉菌毒素的有益微生物，通过菌在消化道产生降解酶，降解霉菌毒素。
霉菌毒素降解剂是由黄曲霉毒素降解菌、玉米赤霉烯酮降解菌、呕吐毒素降解菌及其他降解菌经过发酵生产，产生大量降解酶，按特定比例混合形成降解菌-降解酶的混合物，并通过免疫增强剂、自由基清除剂等强化后形成的产品。
科润生的霉菌毒素降解技术主要依赖于中国农业大学动物营养学国家重点实验室，马秋刚教授团队研究、构建的1163株备选菌株的菌种资源库，并从中筛选的35株高效降解菌（25株黄曲霉毒素降解菌野生株、5株玉米赤霉烯酮降解菌野生株、2株单端孢霉烯族毒素降解菌野生株、2株赭曲霉毒素降解菌野生株、1株烟曲霉毒素降解菌野生株）。优选安全性好、降解活性高、益生作用强、抗逆性强的降解菌株，采用毒素胁迫法对野生菌株进一步进行诱导选育，提高效果，降低成本。
不同霉菌毒素的降解机理
黄曲霉毒素降解机理是枯草芽孢杆菌BJKRS07001-1分泌的黄曲霉毒素降解酶，水解氧杂萘邻酮环上芳香内酯键和碳8位的甲氧基团：生成2，4-二羟基苯丙-二氢呋喃和1-羧酸-5-酮环戊烯或2-羧基戊酸，从而达到黄曲霉毒素的降解。
玉米赤霉烯酮降解机理是枯草芽孢杆菌BJKRS08002-1分泌的降解酶簇，催化酚羟基与谷氨酸γ-羧基结合，催化内酯环水解、脱羧、羰基还原：生成L-谷氨酸-5-（3‘-羟基-5’-（6“-羟基-1”，9“-十一碳二烯基））苄酯，从而达到降解玉米赤霉烯酮的目的。
单端孢霉烯族毒素降解机理是枯草芽孢杆菌BJKRS07003-1分泌的降解酶簇，具有环氧键还原酶和乙酰基水解酶活性：呕吐毒素、雪腐镰孢菌烯醇、疣孢菌素分子中C12，13环氧键还原为不饱和双键，使镰孢菌烯酮、双乙酸基藨草烯醇、镰孢菌酸同时发生去环氧键和去乙酰基从而降解单端孢霉烯族毒素。
赭曲霉毒素降解机理是赭曲霉毒素（OTA）降解酶在动物体内产生羧肽酶A，OTA在羧肽酶的作用下，与1分子H₂O反应生成赭曲霉毒素α（OTα）和L-苯丙氨酸，随动物粪尿排出体外。
在研究降解机理的同时，还对降解菌进行了第三方的安全性检测，证实降解菌及产物无毒害作用。
霉菌毒素降解剂的特点及功效
①纯生物降解，不影响其他营养物质；
②高效降解，特异性强；
③双重降解（降解剂+动物自身降解）+多效降解（同时降解多种毒素，协同增效）；
④提免疫抗应激：保肝护肾，提高机体免疫力；
⑤保健肠道、促进消化；
⑥方便使用，可以添加在小比例核心预混料中，有利于产品的品控。
3．霉菌毒素降解剂（百霉解）
在猪生产中应用效果
降解剂对青年母猪玉米赤霉烯酮
中毒的缓解效果
研究发现，在青年母猪日粮中添加发霉玉米后，猪的生殖器官指数升高至4.57左右，而在日粮中加入霉变玉米和百霉解后，青年母猪的生殖器官指数基本与正常玉米添加组差异不大。
（C为对照组，T1为发霉玉米型日粮组，T2为发霉玉米型日粮+百酶解组）
霉变饲料中添加百霉解
对初产妊娠母猪的影响
饲料中同时添加霉变玉米和百霉解后，与添加霉变玉米组相比，可以提高初产妊娠母猪的总产仔数、活产仔数、活产仔窝数及初生仔猪重，提高断奶仔猪数、断奶窝重、仔猪断奶体重、窝均重等。
综上可知，在霉菌毒素对母猪生产性能的影响方面，玉米赤霉烯酮通过诱导氧化损伤，加速母猪脾脏、乳腺、子宫及卵巢器官中细胞凋亡；通过干扰雌激素受体功能，导致激素分泌紊乱；最终导致繁殖性能下降。降解剂可以高效降解玉米赤霉烯酮，缓解氧化损伤、细胞凋亡、激素紊乱引起的繁殖性能障碍。
降解剂对呕吐毒素中毒的应用效果
（生长育肥猪）
马秋刚老师团队通过研究发现，2.8ppm呕吐毒素通过诱导氧化损伤，导致生产育肥猪全身性炎症，突出表现在消化道、肝脏、肾脏的损伤；降低采食量，抑制生长，降低饲料消化吸收率和转化效率。降解剂可以高效降解呕吐毒素，缓解其中毒效应，全面改善动物的生长性能。