免疫抑制是什麼?了解黴菌毒素如何影響免疫系統!

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黴菌毒素是某些真菌在特定條件下污染作物和飼料時產生的有毒化合物,例如黃麴毒素、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(又稱為嘔吐毒素,DON)和赭麴毒素A。這些黴菌毒素對動物和人類健康造成嚴重威脅。其中,有些黴菌毒素會直接損害免疫系統,導致免疫抑制,削弱身體對抗感染和從疾病中恢復的能力。黴菌毒素引起的免疫抑制會增加疾病易感性,降低疫苗效力,並影響牲畜的生產力,因此迫切需要有效的管理與解毒策略。
 

什麼是黴菌毒素?

黴菌毒素是某些真菌(例如黃麴菌、鐮刀菌和青黴菌)產生的毒性次級代謝物,常見於玉米、小麥和大麥等作物。在高濕度和高溫等特定條件下,這些毒素會在作物生長、收穫或儲存期間生成。人類和動物可能透過食用受污染的食物或飼料、吸入含有真菌孢子的灰塵,或與受感染材料的皮膚接觸而暴露於黴菌毒素。一旦攝入或吸收,黴菌毒素可能引起急性中毒,或導致如致癌性、免疫抑制和器官損害等長期影響,對健康和生產力構成重大威脅。

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免疫細胞及其功能概述

免疫系統由多種細胞組成,每種細胞都有特定的任務來保護身體免受病原體侵害:

  • T細胞是適應性免疫的核心。輔助型T細胞負責活化其他免疫細胞,而細胞毒性T細胞則摧毀受感染的細胞。
  • B細胞生成抗體,中和病原體並標記其供摧毀。
  • 巨噬細胞和樹突狀細胞作為抗原呈現細胞(APCs),將病原體抗原呈現給T細胞,啟動免疫反應。此外,巨噬細胞還會吞噬和分解病原體與碎片。
  • 自然殺手(NK)細胞是先天免疫的一部分,能迅速針對受感染或受壓力細胞進行摧毀,而無需抗體。
  • 嗜中性球是最常見的白血球,第一時間對感染做出反應,透過吞噬作用消滅病原體。
  • 嗜酸性球和嗜鹼性球幫助對抗寄生蟲,並參與過敏反應。

然而,黴菌毒素會削弱免疫系統。它們透過改變各種免疫細胞的功能,抑制免疫系統,使宿主更難對抗感染。黴菌毒素還會擾亂細胞激素和免疫細胞群的平衡,損害整體免疫防禦機制。
 

影響免疫系統的黴菌毒素類型

六大類黴菌毒素對免疫系統的影響各不相同。黃麴毒素抑制巨噬細胞功能及T細胞活化,削弱免疫力;赭麴毒素損害B細胞功能,降低抗體生成;DON引發氧化壓力並促進發炎;伏馬鐮孢毒素抑制淋巴細胞增殖,擾亂細胞激素生成並導致細胞損傷;玉米赤黴烯酮(Zearalenone)改變細胞激素平衡,引發免疫抑制;T-2毒素則影響RNA與DNA合成,進而抑制蛋白合成,最終干擾免疫系統。這些黴菌毒素共同增加疾病易感性,並降低疫苗效力。
 

黃麴毒素

黃麴毒素由黃麴菌和寄生麴黴菌產生,常見於受污染的穀物如玉米和花生中。攝入後,黃麴毒素透過多種機制產生免疫毒性,主要影響巨噬細胞、樹突狀細胞及T細胞,損害其活性,降低其對免疫反應的調控能力。黃麴毒素還會透過生成活性氧物質(ROS)引發氧化壓力,導致細胞損傷和發炎,進一步削弱免疫細胞功能並改變細胞激素生成,導致免疫反應不平衡。
 

赭麴毒素

赭麴毒素A(Ochratoxin A, OTA)是赭麴毒素中毒性最強的一種,由黃麴菌和青黴菌產生,常污染包括穀物、油籽、豆類及副產品在內的多種飼料產品。由於其化學穩定性,OTA能在飼料加工過程中持續存在,是最常見的污染物之一。OTA對免疫系統的影響包括使胸腺、脾臟及淋巴結等免疫器官萎縮,抑制抗體生成,並改變巨噬細胞與T細胞等免疫細胞的功能。此外,OTA還會擾亂細胞激素的生成,導致免疫失衡,進一步引發炎症或免疫抑制。OTA透過引起細胞壞死和凋亡來損害免疫細胞,並由於抑制蛋白質合成而減少損壞細胞的替代生成。
 

嘔吐毒素(DON)

DON由鐮刀菌產生,是污染穀物與飼料的常見黴菌毒素之一。接觸DON會引發氧化壓力,生成活性氧物質(ROS),導致脂質過氧化和細胞膜及大分子損傷。此過程會透過活化絲裂原活化蛋白激酶(MAPKs)及NF-κB信號路徑觸發發炎反應,進一步增加促發炎細胞激素如TNF-α、IL-1β及IL-6的表達。此外,DON會干擾核糖體功能,抑制蛋白質合成並促進免疫細胞的凋亡,最終削弱整體免疫反應,增加感染風險。
 

伏馬鐮孢毒素

伏馬鐮孢毒素由串珠鐮刀菌和層出鐮刀菌產生,會損害淋巴器官及淋巴細胞的功能。在伏馬鐮孢毒素家族中,伏馬鐮孢毒素B1(FB1)是最常見且污染最嚴重的毒素之一,特別是在存放不當的玉米中。接觸伏馬鐮孢毒素會降低脾臟淋巴細胞的增殖能力,並擾亂包括IL-2、IL-4、IL-12及IFN-γ等細胞激素的生成,這些激素對免疫反應至關重要。伏馬鐮孢毒素的免疫毒性部分來源於氧化壓力、凋亡及細胞損傷,尤其對粒線體結構的破壞。伏馬鐮孢毒素透過內在路徑誘導凋亡,涉及Bcl-2家族蛋白,導致Bax表達增加和Bcl-2表達降低。這些效應削弱了免疫反應,使動物更容易感染疾病。
 

玉米赤黴烯酮(Zearalenone, ZEN, ZEA, F-2)

ZEN由鐮刀菌產生,常污染小麥、玉米及大麥等穀物。暴露於ZEN會透過活化NLRP3發炎體誘導氧化壓力並促進促發炎細胞激素(例如IL-1β、IL-6及TNF-α)的分泌,進而干擾巨噬細胞的功能,包括吞噬作用及細胞激素生成。ZEN還會影響MAPKs和NF-κB等信號通路,減少關鍵免疫介質的生成。這些免疫毒性效應使宿主更易受到感染及發炎相關疾病的影響。
 

T-2毒素

T-2毒素同樣由鐮刀菌產生,對免疫系統既有免疫刺激又有免疫抑制的作用,具體取決於劑量及暴露時間。在高劑量下,T-2毒素透過損害淋巴結、脾臟、骨髓及胸腺等免疫器官,導致白血球減少(白血球減少症),增加對沙門氏菌和李斯特菌等感染的易感性。它透過抑制蛋白質合成,進一步削弱T淋巴細胞功能及細胞激素生成。在低劑量下,T-2毒素可刺激免疫系統,提高血清IgE及IgA水平。此外,T-2毒素還會激活氧化壓力、內質網壓力及凋亡相關的信號通路,進一步損害免疫功能。
 

對人類與動物免疫系統的影響

黴菌毒素對人類健康的影響

在人體中,黴菌毒素可能抑制免疫系統,增加感染病毒及相關疾病(如呼吸道疾病與免疫介導疾病)的風險。長期暴露於某些黴菌毒素,如黃麴毒素B1,與致癌性密切相關,增加肝癌及其他惡性腫瘤的風險。此外,黴菌毒素可能透過促進氧化壓力及改變細胞激素生成引發慢性發炎,加劇代謝紊亂、心血管疾病及自體免疫疾病等健康問題。這些綜合影響突顯了監控與控制食品中黴菌毒素暴露的重要性,以保護公共健康。
 

黴菌毒素對動物的影響

黴菌毒素對動物健康造成嚴重威脅,包括生長遲滯、疫苗效力下降以及免疫抑制,這些問題會增加感染和疾病的風險。例如,T-2毒素會損害淋巴系統,減少抗體生成並抑制細胞激素的合成,削弱免疫反應。這種損害使動物更容易感染如沙門氏菌和李斯特菌等疾病,進一步影響整體健康和生產力。接觸黴菌毒素的動物還會出現生長停滯及飼料轉化效率差,影響發育。因此,畜牧業因動物表現下降、獸醫費用增加及肉類和乳製品產量減少而遭受經濟損失。有效管理動物飼料中的黴菌毒素污染對於維持動物健康、確保食品安全以及提升產業盈利能力至關重要。透過實施嚴格的品質控制及定期監測,可減輕這些不良影響並保護動物和人類的健康。
 

降低黴菌毒素影響的策略

預防污染

為控制儲存和加工過程中的黴菌毒素污染,必須採取多方面的措施。低溫可減緩黴菌的生長,有效的乾燥能降低濕度,抑制黴菌的繁殖。抗黴菌劑如防腐劑或有機酸可進一步抑制黴菌活力。黴菌毒素管理策略包括生物轉化方法,如酵素解毒劑(例如六畜旺®)和吸附劑(如活性炭或黏土),可中和或降低受污染飼料的毒性。定期監控儲存條件並在加工全程實施品質控制,對於減少污染並確保飼料安全性十分重要。
 

解毒策略

飼料添加劑如吸附劑和黴菌毒素降解酶在減輕黴菌毒素對動物飼料的有害影響方面發揮重要作用。吸附劑如膨潤土和黏土能有效結合極性黴菌毒素如黃麴毒素,降低其生物利用率,但對非極性黴菌毒素效果較差,且可能吸附必要的營養物質,影響動物營養。相比之下,黴菌毒素降解酶具有高專一性,可有效解毒非極性黴菌毒素如OTA、DON和ZEN。這些酶能將黴菌毒素分解為無毒代謝物,增強飼料安全性並維持動物健康。將這些添加劑整合到飼料配方中,有助於提升生長表現、增強免疫反應並提高整體生產力。

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營養補充

營養補充也是減輕黴菌毒素影響的有效方法。添加抗氧化劑可緩解氧化壓力,保護動物細胞免受自由基損害。免疫支持補充劑,如靈芝、蟲草等天然草本植物,以及枯草芽孢桿菌等益生菌,能增強動物的免疫系統,提高其抵抗疾病的能力。使用這些補充劑可改善動物整體健康,促進生長發育並提高飼料轉化效率。

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黴菌毒素解毒劑:六畜旺®

六畜旺®是一種綜合性的黴菌毒素降解劑,結合了三種黴菌毒素降解酶(環氧化還原酶、酯酶及胜肽酶)、吸附劑和特選植物粹取物,提供全面保護。它能降低極性和非極性黴菌毒素的毒性,預防免疫抑制並減少二次細菌感染的風險。此外,它還能改善母豬的繁殖性能,提升豬隻及肉雞的生長表現,並增加產蛋母雞的蛋產量。六畜旺®已獲得美國及中國專利,並符合清真認證要求,確保產品安全可靠。

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結論

黴菌毒素對動物的影響深遠,會削弱免疫系統,增加感染與疾病的風險,導致生長表現下降、疫苗效力降低及疾病率和死亡率上升。認識黴菌毒素污染問題的重要性,對於維持動物健康與生產力至關重要。生百提供有效的解決方案來減輕這些風險並提升畜牧動物的福祉。若需更多黴菌毒素管理資訊或產品諮詢,請聯絡我們。我們的專業指導與產品將確保您的動物安全與健康。
 

參考資料

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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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