畜禽飼料中的黴菌毒素風險及其有效防治策略

Mycotoxin Risks in Livestock Feed and Effective Prevention Strategies

自由撰稿記者Tony Mcdougal曾在《家禽世界》雜誌中寫道:“近幾十年來,對蛋、肉和牛奶的需求增加,導致歐盟從開發中國家進口了更多的穀物,這些地方因為擁有熱帶氣候,黴菌毒素的發生率較高—因此提高了歐盟資料中黴菌毒素的普遍性。”


在畜牧業中,黴菌毒素正如潛在的威脅一般存在,常常隱藏在動物飼料中。這些由真菌產生的毒素,能污染包括玉米和小麥等多種作物。它們特別盛行於溫暖和濕潤的氣候中,這些條件促進了真菌的生長。因此,處於此類區域的牧場面臨更高的黴菌毒素污染風險,這可能危及動物健康和生產力。

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什麼是黴菌毒素?

黴菌毒素是由各種真菌物種產生的有毒次級代謝物,常見於污染重要食品原料和動物飼料中。通常,一種真菌物種可能同時產生多種黴菌毒素,而不同的真菌可以在同一植物中生長,導致多種黴菌毒素的共存。這些真菌在作物生長期間以及儲存和運輸過程中侵入並產生黴菌毒素。
 

黴菌毒素的類型與來源

在動物飼料中檢測出的最重要的黴菌毒素包括黃麴毒素B1(AFB1)、赭麴毒素A(OTA)、伏馬鐮孢毒素B1(FB1)、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)、T-2及HT-2毒素和玉米赤霉烯酮(ZEN)。此外,如白僵菌素(BEA)和恩鐮孢菌素(ENNs)等新出現的黴菌毒素也在飼料商品中被鑑定出來。然而,由於缺乏監管措施,對這些毒素的討論仍然有限。

黴菌毒素在飼料鏈中的存在主要源於作物的真菌感染和在動物飼料配方中使用受黴菌污染的穀物和糧草,對動物健康和福祉造成重大危害,突顯了需要有效的管理策略來減少畜牧飲食中黴菌毒素暴露的迫切需要。

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黃麴毒素

黃麴毒素(AFs)源自麴菌屬的真菌,主要是黃麴菌(Aspergillus flavus)和寄生麴菌(A. parasiticus),有四種主要類型:AFB1、AFB2、AFG1和AFG2。AFB1作為高度毒性的黴菌毒素,尤其為一種強大的肝臟致癌物。國際癌症研究機構(IARC)將其分類為對人類致癌(1類),透過直接食用受污染的作物或加工食品,及間接食用被AF污染飼料所飼養的動物產生的畜產品進入人體。特別是當AFB1存在於乳牛的飼料中時,AFB1會被代謝為AFM1,並排出到牛奶中,進而導致各種症狀並構成健康風險。
 

脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)

脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON),也稱為嘔吐毒素,是一種主要由鐮孢菌屬(尤其是禾穀鐮孢菌)產生的鐮刀黴菌毒素,常見於小麥、玉米、大麥及其副產品中。它對單胃動物特別是豬和家禽,透過污染的飼料影響顯著,其中,豬特別敏感,因為牠們飼料中含有高量小麥,暴露於DON後顯示出採食量減少和體增重降低。這種毒素還會干擾豬的生長、免疫反應和繁殖表現。雖然家禽也會受到DON的影響,但由於新陳代謝的差異,使得敏感程度不同。對家禽生長的負面影響不一致,低濃度減少採食量,高劑量則導致腸道損傷,特別是在十二指腸和空腸。
 

玉米赤黴烯酮 (ZEA)

玉米赤黴烯酮(ZEA)是由多種鐮孢菌屬真菌產生的黴菌毒素,常見於玉米、小麥、大麥和燕麥中,結構上與雌激素相似,被歸類為動情素性黴菌毒素。ZEA會污染畜禽飼料,進而污染人的食品,對畜牧和人類健康都構成風險。在動物中,ZEA攝取會導致生殖問題,包括高雌激素症和不孕,尤其是在豬中。由於其雌激素特性,人類暴露於ZEA可能與荷爾蒙失調和生殖不良影響有關。有效的管理策略對於減少ZEA污染以保證食品和飼料安全至關重要。
 

伏馬鐮孢毒素

伏馬毒素(Fumonisins)是由鐮刀菌(Fusarium)產生的一類黴菌毒素。在 FB1、FB2、FB3 及 FB4 之中,以 FB1 最為常見且毒性最強,國際癌症研究機構(IARC)將其列為 2B 類致癌物。伏馬毒素並非直接破壞 DNA,而是因其構造與脂質組成單位相似,進而干擾體內的脂質合成代謝。根據歐盟規範,玉米原料中 FB1 與 FB2 的總量上限為 60,000 μg/kg;至於成品飼料的限量標準,則視動物物種而定,介於 5,000 至 50,000 μg/kg 之間。
 

赭麴毒素A (OTA)

赭麴毒素 A(Ochratoxin A, OTA)主要由麴菌屬(Aspergillus)與青黴菌屬(Penicillium)真菌產生,是一種強效的黴菌毒素。該毒素具有強烈的腎毒性,會導致腎臟受損,並與癌症、先天缺陷及免疫系統問題密切相關。基於上述風險,國際癌症研究機構(IARC)已將其列為 2B 類致癌物。由於赭麴毒素 A 可能殘留於畜禽肉類及其副產品中,因此必須進行嚴格監控,以防止民眾經由食物鏈暴露於黴菌毒素的威脅之下。
 

黴菌毒素對畜禽的影響

黴菌毒素對畜禽造成重大健康風險,影響其福祉。在牛隻中,黴菌毒素暴露可能導致採食量減少、生長速度減緩、產奶量下降和免疫功能受損。此外,黴菌毒素還會破壞瘤胃發酵過程,影響營養吸收和整體消化健康。這可能導致消化不良,例如: 腹瀉和酸中毒等,加劇動物不良狀況,可能導致農場經濟損失。
 

豬隻對黴菌毒素特別敏感,尤其是像脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)和玉米赤黴烯酮(ZEN)這樣的毒素,這些毒素會導致繁殖障礙,例如: 生育能力下降、流產和生殖器官發育異常等問題。受黴菌毒素污染的飼料還會導致豬隻體增重減少、飼料轉化效率差和增加感染疾病的風險。此外,長期暴露於黴菌毒素會導致肝腎損傷,嚴重影響豬隻的整體健康和壽命。
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家禽

家禽也容易受到黴菌毒素的負面影響,其中黃麴毒素和赭麴毒素最為嚴重。家禽暴露於黃麴毒素可能會導致產蛋量減少、蛋品質下降、死亡率增加和免疫抑制;暴露於赭麴毒素會造成腎損傷、生長速度減慢及免疫功能受損。此外,含有黴菌毒素的飼料可能會影響疫苗接種計畫的效果,增加疾病爆發的風險。有效的管理策略,包括定期檢測飼料成分中的黴菌毒素和使用黴菌毒素吸附劑,是最小化黴菌毒素對畜牧健康和生產力影響的關鍵。
 

飼料中黴菌毒素的法規規範(FDA 與 EU)

由於黴菌毒素對健康具有高度風險,各國監管機構已針對動物飼料中的黴菌毒素訂定最高容許限值。遵循這些限值對於確保食品安全與國際貿易的順利進行至關重要。

黴菌毒素 美國 FDA 行動/建議限值 歐盟建議限值

黃麴毒素

20 ppb(一般飼料/乳牛)

300 ppb(育肥肉牛)

20 ppb(飼料原料)

5 ppb(乳牛用複合飼料)

嘔吐毒素(DON)

5 ppm(豬)

10 ppm(雞/牛)

0.9 ppm(豬)

5 ppm(一般飼料)

玉米赤黴烯酮(ZEA)

FDA 尚無官方限值

(業界建議標準 <500 ppb)

2 ppm(穀類原料)

0.1 ppm(仔豬/年輕母豬)

0.25 ppm(育肥豬)

伏馬毒素(FBs)

20 ppm(豬)

60 ppm(反芻動物)

60 ppm(玉米原料)

5 ppm(豬用複合飼料)

赭麴毒素 A(OTA)

FDA 尚無官方限值

(業界建議標準 <50 ppb)

0.25 ppm(穀類原料)

0.05 ppm(豬)

0.1 ppm(家禽)

資料來源:美國 FDA CPG 第 555.400 節;歐盟建議文件 2006/576/EC

*手機版表格可左右滑動

 

黴菌毒素的檢測和監測

黴菌毒素的檢測和監測對於保障食品和飼料安全相當重要。目前,多種方法被用於黴菌毒素檢測,包括免疫分析 (例如: 酵素結合免疫吸附分析法,ELISA) 、層析法 (例如: 高效能液相層析法,HPLC) 和分子檢測法 (例如: 聚合酶連鎖反應,PCR) 。這些方法靈敏度和專一性高,可以在複雜的物質中精準定量黴菌毒素。高速的篩選試驗提供快速結果,可以即時防止畜牧和人類暴露於黴菌毒素。持續監測飼料成分和完全飼料批次是有效檢測和減輕黴菌毒素污染的關鍵,確保動物和消費者的健康與安全。
 

管理策略和預防措施

為因應日益受到關注的黴菌毒素污染問題,科學界與飼料產業正積極投入研究,尋找對抗這類有害物質的新方法。本專刊重點介紹飼料去毒技術的最新進展,涵蓋微生物生物降解、改質吸附劑以降低毒性,以及透過營養策略減緩黴菌毒素中毒的相關研究。同時,也深入探討黴菌毒素的毒性作用機制,以協助開發更有效的解毒對策。在眾多解決方案中,酵素分解技術——例如生百興業所推出的 六畜旺®——被視為極具潛力的應用方向。
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方法一

新型吸附劑:為了減少黴菌毒素污染,使用吸附材料的研究持續進行。例如: 科學家們開發了能有效捕捉黴菌毒素的新型吸附劑,包括奈米粒子和奈米碳管,雖然不直接影響真菌活性,但可以透過結合黴菌毒素來降低飼料中的毒素濃度。
 

方法二

生物多元策略:生物的方法有多種策略,包括酵素降解和微生物吸附以對抗黴菌毒素污染。某些細菌和真菌能夠降解或去除黴菌毒素,像是TF301酵素就有助於分解黴菌毒素。值得注意的是,像六畜旺®等產品提供了一種多元策略方法,配方包括吸附劑、專利的黴菌毒素降解酶和精油,為控制飼料中黴菌毒素提供了全面的解決方案。
 

結論

總而言之,黴菌毒素污染對畜牧健康和生產力構成了重大危害,迫切需要有效的管理策略。本文特別提出了各種方法,包括使用像生百興業的六畜旺這類的產品進行酵素降解、新型材料、生物方法和修飾後的吸附劑,所有這些都為了減輕飼料中黴菌毒素的影響。憑藉其能力,六畜旺為控制黴菌毒素提供了一個有希望的解決方案。如需全面的黴菌毒素管理和產品詢問,請立即聯繫生百興業
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參考資料:

Mycotoxins pose growing threat across Europe
Multi-mycotoxin occurrence in feed, metabolism and carry-over to animal-derived food products: A review
An impact of Deoxynivalenol produced by Fusarium graminearum on broiler chickens.
Toxicity of different Fusarium mycotoxins on growth performance, immune responses and efficacy of a mycotoxin degrading enzyme in pigs
Liferainbow

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Life Rainbow Biotech is a manufacturer with R&D of antibiotic-free feed additives. We focus on mycotoxin solution, intestinal pathogen control, immune enhancement and aqueous nutrition supplement.

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