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黴菌毒素是什麼?吃到恐致癌,解決畜牧業的黴菌毒素問題看這篇!

    

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和谷物,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,處於此類區域的畜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。

〈延伸閱讀: 黴菌毒素與腸道微生物的互動

 

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生代謝物,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)、伏馬毒素B1(FB1)、脫氧雪腐麴毒素(DON)、T-2及HT-2毒素和玉米赤霉烯酮(ZEN)。此外,如麥角甾醇(BEA)和恩尼亞因(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飼草。這種污染對動物健康和福祉構成了重大風險,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。

〈延伸閱讀: DON和解毒劑對肉雞促炎mRNA表達的影響

 

黃麴毒素

黃麴毒素(AFs)源自麴菌屬的真菌,主要是黃曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(A. parasiticus),產生四種主要類型:AFB1、AFB2、AFG1和AFG2。AFB1作為高度毒性的黴菌毒素,特別被識別為一種強效的肝臟致癌物。國際癌症研究機構(IARC)將其分類為對人類致癌(第一組)。它們通過直接消費受污染的作物或加工食品,以及間接通過食用被AF污染飼料餵養的動物所產生的動物產品進入人體食物鏈。特別是當AFB1存在於餵養乳牛的飼料中時,可以通過AFB1代謝成AFM1並排出到牛奶中,從而導致各種症狀並構成健康風險。
 

脫氧雪腐麴毒素(DON)

脫氧雪腐麴毒素(DON),也稱為催吐毒素,是一種由雪腐麴屬(尤其是雪腐麴菌)主要產生的三烯酮類黴菌毒素,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通過污染的飼料影響顯著。豬特別敏感,因為它們高小麥基礎飲食,暴露於DON後顯示出食物消耗量減少和體重增長減緩。這種毒素還會干擾豬的生長、免疫反應和繁殖表現。雖然家禽也受到DON的影響,但由於新陳代謝的差異,它們的敏感性不同。對家禽生長的負面影鍵不一致,低濃度減少食物消耗,高劑量則導致腸道損傷,特別是在十二指腸和空腸。
 

玉米赤霉烯酮 (ZEA)

玉米赤霉烯酮(ZEA)是由多種雪腐麴屬真菌產生的黴菌毒素,常見於玉米、小麥、大麥和燕麥中。它結構上類似於雌激素,被歸類為雌激素型黴菌毒素。ZEA可以污染動物飼料,進而污染人類食品,對畜牧和人類健康都構成風險。在動物中,ZEA消費可導致生殖問題,包括高雌激素症和不育,尤其是在豬中。由於其雌激素特性,人類暴露於ZEA可能與激素失調和生殖不良效應相關。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。
 

伏馬毒素

伏馬毒素(FBs),通常被歸類為雪腐麴屬毒素,由雪腐麴屬的多種物種產生,尤其是垂絲雪腐麴(F. verticillioides)和增生雪腐麴(F. proliferatum)。主要毒素包括FB1、FB2、FB3和FB4,其中FB1被認為是最普遍和最有毒的。國際癌症研究機構(IARC)將其分類為可能對人類致癌(2B組),FBs破壞鞘脂生物合成,由於其結構與鞘脂前體相似,而不是直接引起DNA損傷。歐盟指導水平將玉米和玉米產品中的FB1和FB2總量設定為高達60,000μg/kg,視動物種類和年齡,完全和補充飼料的範圍從5,000μg/kg到50,000μg/kg不等。
 

赭麴毒素A (OTA)

赭麴毒素主要由黃曲霉(A. ochraceus)產生,但其他黃麴屬物種如黑曲霉(A. carbonarius),以及青霉菌種如疣霉(P. verrucosum)和北歐青霉(P. nordicum)也能生產它們。同時,赭麴毒素A(OTA)是一種強效的腎毒素,會引起腎毒性並與致癌、致畸、免疫毒性和潛在的神經毒性效應相關。它與巴爾幹地區特有腎病相關,被國際癌症研究機構(IARC)分類為對人類可能致癌(2B組)。OTA在動物衍生產品如肉類和肉類副產品中的存在是一個重大的公共衛生問題,需要嚴格監控以減少人類暴露的風險。
 

黴菌毒素對畜牧的影響

牛隻

黴菌毒素對畜牧造成重大健康風險,影響其福祉。在牛隻中,黴菌毒素暴露可能導致飼料攝入減少、生長速度受損、乳產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,如腹瀉和酸中毒,加劇動物狀況,可能導致農場經濟損失。
 

豬隻

豬隻對黴菌毒素特別敏感,特別是像脫氧雪腐麴毒素(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)這樣的毒素,這些毒素會導致生殖問題,如生育能力下降、胚胎流失和生殖器官異常發育。含黴菌毒素的污染飼料還會導致豬隻體重增加減少、飼料轉化效率差和易感染疾病增加。此外,長期暴露於黴菌毒素可以導致肝腎損害,嚴重影響豬隻的整體健康和壽命。
 

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尤其問題嚴重。家禽暴露於黃麴毒素可能會導致產蛋量減少、蛋品質下降、死亡率增加和免疫力下降。暴露於赭麴毒素可以造成腎損害和生長速度減慢,以及家禽免疫功能受損。此外,含黴菌毒素的飼料可能會影響疫苗接種計畫的效果,增加家禽群中疾病爆發的風險。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結合劑,是最小化黴菌毒素對畜牧健康和生產力影響的關鍵。
 

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至關重要。目前,多種方法被用於黴菌毒素檢測,包括免疫分析如酶聯免疫吸附試驗(ELISA)、色譜技術如高效液相色譜(HPLC)和分子方法如聚合酶鏈反應(PCR)。這些方法具有高靈敏度和專一性,允許在複雜的基質中準確定量黴菌毒素。快速篩查試驗提供快速結果,使得及時干預以防止畜牧和人類暴露於黴菌毒素成為可能。持續監測飼料成分和成品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

面對黴菌毒素污染問題的日益嚴重,科學家和飼料工業越來越多地關注開發對抗這些有害物質的策略。本特刊聚焦於最近在飼料中去除常見黴菌毒素的進展。它包括研究文章和評論,探討各種方法,如使用新型材料或微生物進行黴菌毒素生物降解,使用改性吸附劑降低黴菌毒素毒性,實施營養策略以減輕黴菌毒素中毒,以及了解黴菌毒素毒性機制以指導解毒劑的開發。其中,像Toxi-Free PLUS由Life Rainbow Biotech提供的酶解降解產品對於減輕黴菌毒素污染具有希望。
 

方法一

新型吸附劑:為了減少黴菌毒素污染,使用吸附材料的努力持續進行。例如,科學家們開發了能有效捕捉黴菌毒素的新型吸附劑。這些吸附劑,包括納米粒子和碳納米管,通過結合這些毒素來降低飼料中的黴菌毒素水平,雖然它們不直接影響真菌活動。
 

方法二

生物多策略:生物方法包括多種策略,如酶解降解和微生物吸附,來對抗黴菌毒素污染。某些細菌和真菌能夠降解或移除黴菌毒素,如TF301酶有助於它們的分解。值得注意的是,像Toxi-Free PLUS等產品提供了一種多策略方法,不僅可以降解黴菌毒素,還可以防止其形成。這種配方包括吸附劑、專利的黴菌毒素降解酶和必需油,為飼料中控制黴菌毒素提供了全面的解決方案。
 

結論

總之,黴菌毒素污染對畜牧健康和生產力構成了重大風險,迫切需要有效的管理策略。這一特刊突出了各種方法,包括使用像Life Rainbow Biotech的Toxi-Free PLUS這樣的產品進行酶解降解、新型材料、生物方法和改性吸附劑,所有這些都旨在減輕飼料中黴菌毒素的影響。憑藉其能力,Toxi-Free PLUS為畜牧生產中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,請聯繫生百興業




 

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

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