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什么是霉菌毒素?
霉菌毒素(mycotoxin)一词源自希腊语“mykes”(意思是“霉菌”)和“toxicum”(意思是“毒物”)。 霉菌毒素是由谷物在田间、加工处理和仓储过程中生长的真菌产生的次级代谢产物。  霉菌毒素能造成疾病,甚至可能是致命的。真菌只在适宜条件下才会生成毒素,如特定的湿度水平、空气中的氧气浓度以及温度,也就是说真菌的存在并不一定意味着霉菌毒素的存在。自然界存在着成千上万种真菌品种,只有很少一部分(大约100种)具有产生霉菌毒素的能力。

霉菌毒素通常在燕麦、大麦、玉米和小麦等谷物以及它们的副产品中发现。它们还能在草地中存在,所以在特定环境条件下制作的牧草也会发现霉菌毒素。牧草和传统的谷物是马的日粮中的主要成分,特别是谷物对于运动马匹更是如此。霉菌毒素通过饲料、草料和垫料进入马的体内。事实上霉菌毒素是无味的,所以马感觉不到饲料中霉菌毒素的存在,从而使食入霉菌毒素变得更加可能。食入污染的饲料或草料,以及从污染的垫料和干草中吸入霉菌毒素是感染霉菌毒素的重要途径。长期摄入低水平的霉菌毒素极有可能造成慢性中毒症。这可能在没有明显疾病症状的情况下,影响马的运动性能和繁殖能力。一些常见的症状,如食欲下降、体重下降、饲料报酬下降、运动表现不佳、对感染性疾病易感度提高、生长速度下降以及繁殖性能低下(如发生“胎盘早期剥离”的几率增加),都有可能和慢性霉菌毒素中毒有关。由于霉菌毒素会对马的运动性能和健康造成负面影响,出于马匹的福利和饲料安全考虑,霉菌毒素的控制变得至关重要。

历史上,人类麦角中毒病例,或称“圣安东尼之火”,从中世纪开始在欧洲就有记载,现在人们知道这是由黑麦角菌Claviceps purpurea 在黑麦中产生的霉菌毒素造成。20世纪60年代,在英国爆发了火鸡X病(Turkey X Disease),随后发现该病是黄曲霉毒素造成的,这引起了人们对霉菌毒素领域研究的浓厚兴趣。 从那以后许多霉菌毒素,如单端胞霉烯毒素(Trichothecenes)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone)、赭曲霉毒素(Ochratoxins)和烟曲霉毒素(Fumonisins)陆续被发现。

Mycoses(霉菌病)这个名词表示真菌在宿主动物体内的实际的生长,而mycotoxicoses(霉菌毒素病)这个名词表示由于动物食入或吸入有毒真菌代谢产物而引起的疾病。真菌可以在植物体内存在,称为植物内生真菌。这些真菌与宿主植物间具有共生关系,使植物对干旱或昆虫侵害等具有更强的耐受性。作为回报,真菌也能从宿主植物获取养分。其它在植物体外生长的真菌称为腐生真菌。它们通常破坏植物的健康,对植物没有益处。

取决于环境条件,在不同年份,草场或谷物中真菌的水平不同。冷、湿的气候更容易导致谷物高水平霉菌污染。高湿促进真菌的生长,而低温导致真菌产生霉菌毒素。


已知上百种的霉菌毒素,但是在马中进行深入研究的毒素很少,具备有效检测方法的毒素就更少。不同霉菌毒素毒性强度差异很大。因为马是后肠发酵动物,通常认为与反刍动物比较,马对霉菌毒素的危害更敏感,因为反刍动物能够在瘤胃内降解许多霉菌毒素。马是后肠或胃-后发酵动物,所以会通过摄入污染饲料或草料把霉菌毒素摄入体内。最终这些霉菌毒素进入小肠并在那里对小肠壁发挥毒害作用,或通过血液进入马的机体内。


研究发现霉菌毒素与疝气、器官病变(肝脏、肾脏)、生长速度缓慢、呼吸道问题、饲料报酬低下、繁殖性能下降甚至死亡有关。


霉菌毒素通过以下四个主要机理发挥其毒害作用:

  • 采食量下降或拒食
  • 营养成分变化引起的养分吸收和代谢变化
  • 对内分泌系统的影响
  • 免疫系统抑制

这些影响通常会导致一些非特异性的症状,同样也能由很多其它因素引起,从而使马霉菌毒素问题的准确诊断变得非常困难。霉菌毒素中毒症状取决于霉菌毒素的类型,以及感染的马匹的健康状况、年龄、性别和工作强度。霉菌毒素中毒症可以分为慢性和急性中毒。急性中毒可以在采食毒素后观察到症状的迅速出现,而慢性感染霉菌毒素引起慢性中毒症状,常常很难发现。

一般症状(运动性能下降、免疫功能低下)常见于中度霉菌毒素中毒,而高水平的霉菌毒素导致的中毒症状往往更具有特异性和明显。霉菌毒素感染引起的免疫系统抑制造成的机会性病原菌感染,使得菌毒素中毒的诊断变得更加复杂。另外,霉菌毒素中毒增加了马匹对细菌性疾病的易感性。

为了有效地确诊霉菌毒素中毒症,具备对霉菌毒素影响的马的处置经验非常重要。这些经验,结合足够的饲料和动物组织样本分析,为最精确的霉菌毒素中毒诊断奠定了基础。

目前已有300-400种化学成分被确认为是霉菌毒素,由于这些霉菌毒素的化学结构变化多样,常常很难分类。人们有时用霉菌毒素影响的器官对它们进行分类,如肾毒素、肝毒素、免疫毒素和神经毒素等。

霉菌毒素的水平可以用多种方式表示,但是主要是用ppb(十亿分之一)表示。百万分之一的表示形式为ppm。

表1:常见的主要霉菌毒素

霉菌毒素

产生毒素的真菌

毒素影响的作物

黄曲霉毒素

黄曲霉菌
寄生曲霉菌

玉米

赭曲霉毒素 A

赭曲霉菌
黑曲霉菌
疣孢青霉菌

小麦、大麦、燕麦、玉米、其它

单端胞霉烯毒素 (呕吐毒素DON,T-2毒素,蛇形菌毒素DAS,等)

禾谷镰刀菌
黄色镰刀菌

玉米、小麦、大麦

玉米赤霉烯酮

禾谷镰刀菌

玉米、小麦、大麦、牧草

烟曲霉毒素

串珠镰刀菌
多育镰刀菌

玉米

串珠镰刀菌素

串珠镰刀菌

玉米

PR毒素,棒曲霉素

娄地青霉菌

青贮饲草,牧草

摘自 Bhatnagar 等,2004

 

马中与霉菌毒素有关的常见问题包括:

  • 生长速率下降
  • 食欲下降
  • 性能表现不佳
  • 疝痛
  • 呼吸道疾病
  • 超敏反应
  • 繁殖性能下降
  • 对疾病易感度提高
  • 大脑损伤
  • 神经紊乱
  • 内脏器官损伤,特别是肝脏和肾脏

霉菌毒素的感染水平,即感染时间的长度和饲料中霉菌毒素的浓度,会影响中毒表现的症状。例如长期和低水平的霉菌毒素感染会产生非常不明确的症状。另外污染的饲料常常含有多于一种真菌,所以也包含多种霉菌毒素。研究还发现一种霉菌毒素可以与其它霉菌毒素协同作用。

其它因素也会影响马对霉菌毒素感染的反应,包括马的年龄、工作强度、应激水平、营养状况和免疫性状。工作强度较大,或泌乳期的马,会采食更多的谷物精料饲料,所以在评估可能的霉菌毒素污染的时候,也要把这一因素考虑在内。

优化饲料质量对于减少马日粮中的霉菌毒素水平是至关重要的。千万不要用霉变的饲料饲喂马匹,即使饲料中不一定含霉菌毒素。另外,马厩的垫料如稻草和刨花中可能含很高浓度的霉菌毒素,当怀疑霉菌毒素中毒时不能忽视。稻草在收获的时候可能就已经污染了很高水平的霉菌毒素,而任何形式的垫料都可能在储存条件不当时污染霉菌毒素。必须注意的是,即使垫料和饲料看起来没有霉菌生长,它们可能已经污染了霉菌毒素。

 

为了更有效地认识霉菌毒素中毒症,应该小心地观察马匹的症状,特别是表现不佳和有呼吸道问题的工作马,或受精率和怀孕率低下或生长不良的种马。发现这些模糊症状的时候,应该考虑是否有霉菌毒素污染。症状常常很普通,而且不同霉菌毒素之间差异很大,使得准确的诊断变得非常困难。对中毒症状的谨慎识别和尸检分析,结合足够的饲料分析,为霉菌毒素诊断提供最准确的手段。




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