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霉菌毒素對畜禽的影響及在分子水平上的作用機理

2014-05-13 08:07:19來源:網絡作者:瀏覽:次 分享:

1. 霉菌及霉菌毒素對畜禽生長的影響
1.1 降低采食量,影響動物生長性能。
據報道,經常飼喂霉變飼料的動物往往增重減少,飼料轉化不良,生長性能降低。這不僅是由于霉變飼料營養成分降低, 動物采食量減少,而且還因為霉變飼料中往往含有霉菌毒素。有證據表明, 黃曲霉毒素和鐮孢毒素產生的多種毒素(如T-2 和DON等)可使肉雞和肉種雞及其他許多商品飼養的動物體重減輕,飼料效率變差,健康狀況下降。據報道, 霉菌毒素可導致肉雞青腫。用被霉菌毒素污染的飼料飼喂生長豬, 可使豬的日增重、飼料轉化率降低;仔雞采食含有霉菌毒素的飼料后引起拒食。此外, 大量研究還表明, 飼料中霉菌毒素污染,作為奶牛的一個應激因子, 可減緩奶牛的生長速度, 降低產奶量,影響奶牛的生產性能。
1.2. 繁殖機能受損。
雖然有許多因素可引起動物繁殖障礙,但人們一般首先考慮的是傳染性因素和授精技術問題,而忽視一些明顯的具有潛在破壞性的因素,其中之一便是飼料中的霉菌毒素。由于飼料中霉菌毒素會引起卵巢機能性障礙, 導致卵巢發育不良和激素分泌紊亂, 引起后備母豬不發情、發情不明顯或屢配不孕。如玉米赤霉烯酮與雌激素受體結合對繁殖性能發揮雌激素樣的作用, 主要侵害畜禽的生殖器官而導致繁殖性能遭到損害。據報道,初情期前后備母豬日糧1 -3mg/kg濃度的玉米赤霉烯酮, 臨床反應為發情,外陰陰道炎;未懷孕母豬和后備母豬日糧3-10mg/kg濃度的玉米赤霉烯酮, 臨床反應為黃體滯留、不發情、假孕;妊娠母豬日糧大于30mg/kg濃度的玉米赤霉烯酮, 臨床反應為交配后飼喂1-3周出現早期胚胎死亡。據報道, 飼料霉菌毒素引起的繁殖障礙,可使母豬在配種后18-30d出現不同程度的流產, 后備母豬屢配不孕和部分未曾配上種的小母豬出現“陰道炎”等。
1.3 抑制動物免疫系統。
某些霉菌毒素可抑制單核細胞的吞噬作用及補體的產生,從而使動物易患感染性疾病, 如黃曲霉毒素能損害與單核細胞運動有關的細胞因子及單核細胞所需要的補體血清因子,抑制單核細胞的運動與吞噬能力。黃曲霉毒素B1是被研究得最多的霉菌毒素。它對各種動物的免疫應答反應均產生抑制作用。已經證明,當日糧中黃曲霉毒素的濃度達到0.5mg/kg時, 禽類體內補體的活性減弱。赫曲霉毒素A可抑制動物免疫性能, 造成體液免疫和細胞免疫抑制障礙;單端孢霉毒素則是一類強有力的免疫抑制劑, 能影響動物的免疫細胞, 降低免疫應答能力。另外, 應激、疫苗接種及管理、營養、高密度飼養、疾病干擾等因素均會導致畜禽對霉菌毒素的抵抗力降低,使得低于危害標準的毒素量也會給養殖者帶來較大損失。根據國際組織的警告, 人所攝入的食物中若含有1.7mg/kg的黃曲霉毒素, 即使在短時間內,肝臟則會受到嚴重的損害。如一次性攝入75mg/kg的黃曲霉毒素會致死。人類食品中霉菌毒素的主要來源是谷物和蔬菜類食物。霉菌毒素曲飼料轉移到動物組織中的量通常很低, 這些毒素最終積累在動物的消化道、肝臟和腎臟。霉菌毒素也會轉移到肉中, 而有些食品(如牛奶和雞蛋)對霉菌毒素的轉移很敏感。研究證明, 飼料中每65個單位的黃曲霉毒素會有0.1個單位轉移到豬和禽肉中;有1個單位的黃曲霉毒素轉移到牛奶中。研究已經發現,牛奶中的黃曲霉毒素水平與飼料中的黃曲霉毒素水平有直接關系。
2 霉菌毒素在分子水平上的作用機理
2.1 抑制蛋白質、DNA和RNA的合成以及DNA加合物的合成
一系列霉菌毒素在分子水平上的作用機理包括它們可直接影響主要的細胞活動, 如蛋白質、DNA和RNA的合成。導致動物免疫機能抑制、肝中毒、腎中毒、神經中毒、基因中毒,使動物死亡率提高、飼料轉化率降低、增重緩慢、拒食、繁殖機能減弱、孵化率降低。赫曲霉毒素A抑制蛋白質合成過程中關鍵的酶, 從而大大地降低了蛋白質的合成效率。這一蛋白質合成所發生的變化進而負面地影響DNA和RNA的合成。T-2毒素抑制細胞內蛋白質、DNA和RNA的合成。
2.2 改變細胞膜結構, 誘導細胞程序性死亡 
霉菌毒素可誘發靶組織中脂類的過氧化反應, 如赫曲霉毒素A、黃曲霉毒素、煙曲霉毒素、DON、ZEN等。在許多情況下, 霉菌毒素的影響是通過改變細胞的抗氧化防御系統來實現的。霉菌毒素通過改變一些抗氧化劑(如VE 、VC、類胡蘿卜素、谷光甘肽的濃度, 以及抗氧化酶的活性),從而誘發細胞的過氧化反應。而且,由于這些霉菌毒素在生物系統中與其他促氧化劑(如Fe、Cu等)之間的相互作用改變了細胞的氧化還原狀態,使機體原有的抗氧劑和促氧化劑之間的平衡被打破。
2.3 誘導程序性細胞死亡 
維持機體組織的平衡需要排除多余的和死亡的細胞。這一過程通常被稱為“程序性細胞死亡”,細胞激活在其內在的死亡程序是由它自身的遺傳和生理特點所決定的。程序性細胞死亡的特點是:細胞的收縮、細胞核的固縮、染色質的濃縮、DNA分裂成規則大小的碎片、半胱氨酸蛋白分解酶“caspases”被激活。研究證明,T-2 毒素是最有效力的程序性細胞死亡的促進劑。霉菌毒素通過直接影響關鍵的酶或通過改變細胞中抗氧化劑之間的平衡, 尤其是降低還原態谷胱甘肽的濃度, 以激發細胞程序性死亡。

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