霉菌毒素对水产动物的危害及水产饲料污染现状

时间:2022-08-19    点击:123

    我国是水产养殖大国,水产养殖产量和水产饲料产量均居世界首位。我国水产业对谷物原料的市场需求量非常大,而因所处地理位置原因,谷物粮食容易感染霉菌并产生霉菌毒素。因此,霉菌毒素在我国水产饲料及其原料中污染情况不容乐观。

    本文总结了霉菌毒素对水产动物的危害特性,分析了我国水产饲料及原料中主要霉菌毒素的污染现状,旨在为水产养殖工作者制定霉菌毒素风险解决方案,有效管控霉菌和霉菌毒素风险提供一定的方法和数据借鉴。





霉菌在自然界中分布广泛,种类有很多,目前记载的有100000种以上,而对饲料和饲料原料造成污染的霉菌有200~300种,其中主要有曲霉属、青霉属、镰刀菌属等。霉菌的生长取决于基质水分的活力情况。水产配合饲料由不同原料组成,不同原料的水活度是有差异的,这大大增加了水产配合饲料霉变的风险。霉菌毒素亦称真菌毒素,是指霉菌(真菌)在饲料基质中生长到一定阶段后代谢产生的有毒产物。目前已知饲料毒素超过300种,其中农业农村部饲料卫生标准有明确限量要求的是呕吐毒素(DON)、T-2毒素(T-2Toxin)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、伏马毒素(FBs)、赭曲霉毒素A(OTA)以及黄曲霉毒素B1(AFB1)等。

针对霉菌毒素对水产动物的危害国内外学者多有研究,Trigostockli等(2010)研究发现,在南美白对虾饲料中添加0.2~1毫克/千克的呕吐毒素时,南美白对虾体重和生长速度随着呕吐毒素剂量的增加而出现对应程度的下降,这表明呕吐毒素对水产动物的生长有着重要的关联。钟蕾等(2021)制备不同黄曲霉毒素浓度的黄颡鱼饲料并进行动物临床试验研究,发现黄曲霉毒素B1可致使黄颡鱼胰蛋白酶活性显著提高,AFB1在0.1~0.2毫克/千克时显著降低了黄颡鱼肠道淀粉酶和脂肪酶的活性,说明黄曲霉毒素B1能够损伤鱼的肠道并降低其消化功能。同时,在该试验中,随着饲料中黄曲霉毒素B1浓度的上升,黄颡鱼血清中的谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性显著升高,肝脏的过氧化氢酶活性和丙二醛含量显著高于对照组,表明黄曲霉毒素能引起肝脏氧化和炎性反应,危害鱼肝脏的功能。王春玲等(2021)配制不同T-2毒素浓度的中华绒螯蟹饲料并进行动物试验,试验结果发现中华绒螯蟹的生长性能显著受到T-2毒素的影响,在该毒素的作用下,中华绒螯蟹的增重率和特定生长率出现显著降低,存活率显著降低,蟹的肝胰腺中丙二醛含量升高,总抗氧化力、总超氧化物歧化酶的活性、谷胱甘肽过氧化物酶活性都出现显著下降。T-2毒素甚至影响中华绒螯蟹的分子表达水平,蟹的肝胰腺中抗脂多糖因子的表达随着饲料中T-2毒素含量的增加而出现降低。该试验结果表明T-2毒素对中华绒螯蟹的生长、肝胰腺的结构和功能都存在严重的危害。以上研究结果表明,不同的霉菌毒素都对水产动物的生长、免疫器官、消化器官产生危害,进而影响水产养殖的效益。

我国是世界农业大国,谷物产量居世界前列。同时,我国也是水产养殖大国,水产饲料从1991年的75万吨发展到2018年的2200多万吨,超过世界约4000万吨总产量的50%。同时,我国水产养殖产量从改革开放前的200万吨发展到2018年的5000万吨,占世界总产量的2/3。因此,我国水产饲料对谷物有很大的市场需求,而我国粮食主产区中,产玉米的北方地区容易受镰刀菌污染,产小麦和稻谷的中部和南部地区容易受曲霉菌污染,进而代谢产生相应的霉菌毒素。我国玉米、稻谷、小麦及其加工副产物受到霉变的影响,而谷物及其加工产物作为最主要的水产饲料原料在水产饲料中使用比例很大,因此霉菌毒素污染导致饲料成品质量的改变是水产养殖中不可避免的问题。广东省是我国水产养殖大省,每年水产饲料产量超过500万吨,占全国的20%左右。王小博等(2016)从我国广东南部地区采集鱼、虾饲料共120份,采用酶联免疫法检测AFB1、T-2、DON、OTA这4种毒素的含量。结果显示120份饲料样本中多数样品同时检测出多种霉菌毒素,而只检出1种毒素的样品占极少比例,这表明水产饲料霉变后不止产生1种毒素,而是多种霉菌毒素同时存在。上述样品中,AFB1、DON、T-2毒素的检出率均超过95%,只有赭曲霉毒素的检出率低于50%,而毒素含量最高的为T-2毒素,达到11.928毫克/千克。此次调查表明AFB1、DON、T-2这3种毒素在水产饲料中污染较为普遍且相对严重,而OTA污染相对较轻。李孟聪等(2020)从广东省内采集了共196份全价配合饲料样品进行AFB1、FB1、DON、ZEN4种毒素污染检测分析,其中水产配合饲料24份。调查分析结果发现,所有的水产配合饲料样品中都检测出1种以上霉菌毒素,霉菌毒素检出率100%。样本中检出率最高的为AFB1,达到62.50%,超标率为12.5%;ZEN的阳性检出率为50%,而呕吐毒素和伏马毒素的检出率和超标率较低。

    苏永腾等(2018)于2013-2016年共收集饲料原料样品696份和配合饲料样品340份进行AFB1、DON、ZEN3种毒素的检测分析,其中饲料原料样品主要来自于我国东北、中原等玉米主产区,饲料样品主要来自于我国水产养殖规模较大省区的饲料生产商和大型养殖场。检测结果发现原料中3种毒素的检出率超过90%,AFB1、DON的最高值分别为28.56微克/千克和4493.83微克/千克,超出农业农村部颁布的饲料卫生标准规定的限量要求。配合饲料样品中有混养鱼料(106份样品)、虾料(69份样品)、蟹料(55份样品),其中混养鱼配合饲料样品的检测结果平均值最高,AFB1平均值为5.21微克/千克,ZEN平均值为109.77微克/千克,DON平均值为949.86微克/千克。江苏奥迈于2018-2021年共采集水产配合饲料样品154份进行AFB1、ZEN、DON3种毒素的含量检测,检测结果发现所有样品中黄曲霉毒素B1的检出率为95%,其中平均值为5.69微克/千克,而最高值为48.78微克/千克,超过国家标准143.90%;品中ZEN平均值为64.76微克/千克,低于饲料卫生标准的限量要求,这可能是水产饲料的配方特性与畜禽动物有所区别的结果。呕吐毒素平均值为1073.8微克/千克,最高值为2975.41微克/千克。以上结果表明水产饲料霉菌毒素污染主要以AFB1、DON、ZEN 3种霉菌毒素为主,污染现象比较普遍。


霉菌毒素在水产饲料原料上的污染存在着一定的规律特性,镰刀菌毒素(DON、ZEN等)污染主要集中在华东湿热粮食区、华北和东北湿冷粮食区,曲霉菌毒素污染主要集中于华南、西南湿热粮食,西北干冷储粮生态区的毒素污染处在相对较低水平。从2013-2016年、2018-2021年的样品检测数据来看,小麦的霉菌毒素污染程度要轻于玉米,但小麦加工产物,尤其是次粉、麦麸等由于毒素富集的原因,其污染程度要远高于其他样品。在掌握主要霉菌毒素的污染现状以及霉菌毒素在不同原料上的污染规律后,需制定饲料企业或养殖企业霉菌毒素风险解决方案,以有效管控水产养殖中霉菌和霉菌毒素的风险。


文章来源:《科学养鱼》;作者:苏永腾等。

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