關于奶牛飼料霉菌毒素防控需要知道的一些事實

2021-01-29 09:39　　　來源：乳業資訊網

　　霉菌毒素防控不是單一的黃曲霉毒素。近年來，田間產生的霉菌毒素，例如嘔吐毒素，玉米赤霉烯酮，伏馬毒素的污染持續上升和加劇。

　　霉菌毒素嚴重影響奶牛健康，也是制約奶牛高產穩產的因素之一；

　　霉菌毒素也是影響奶牛繁育水平和泌乳天數的因素之一；

　　霉菌毒素吸附劑/脫霉劑，不能處理多種毒素。

　　一、霉菌毒素產生的原因

　　認識霉菌毒素

　　什么是霉菌毒素。霉菌毒素是霉菌產生的有毒次級代謝產物。與奶牛飼料相關的霉菌主要有鐮刀菌霉、曲霉菌、霉菌、交鏈孢霉、麥角菌等。

　　發霉的玉米(圖片來源;乳業資訊網）

　　發霉的作物肉眼可見。但是，霉菌毒素的污染是無法用肉眼和感官來評判，需要通過檢測來判定。

　　例如，從感官上來看，以下三組玉米的質量有些差異。但是，這三組玉米被霉菌毒素污染的水平及風險，無法通過感覺來判斷。必須要通過科學的檢測，才能了解霉菌毒素的污染數值，進而規避風險。

(圖片來源;乳業資訊網）

　　三組玉米的檢測結果顯示：右邊組嘔吐毒素（DON）含量為3400ppb、玉米赤霉烯酮（ZEN）＜25ppb；中間組嘔吐毒素（DON）含量為510ppb、玉米赤霉烯酮（ZEN）75ppb；左邊組嘔吐毒素（DON）含量為100ppb、玉米赤霉烯酮（ZEN）＜25ppb。

　　ppb是液體濃度的一種單位符號，為十億分之一。舉例來說，1ppb相當于32年中的一秒鐘，或者是32kg沙子中的一粒沙仁。

　　霉菌毒素的分類。根據霉菌毒素的產生渠道，可分為田間霉菌毒素和儲藏霉菌毒素。儲藏霉菌毒素主要有黃曲霉毒素(AFB1)、赭曲霉毒素(OTA)。田間毒素主要有嘔吐毒素(DON)、T-2毒素、蛇形毒素（DAS）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、伏馬毒素(FUM)。

　　田間與儲藏階段兩大類霉菌毒素都存在，也就是說條件適宜就可產生毒素。例如霉菌毒素已經在田間產生,但是存貯不當毒素會繼續累積。

　　霉菌毒素污染從哪里來？

　　影響霉菌毒素產生的因素很多，農作物品種，溫度、濕度等環境條件，施肥、灌溉、播種等耕種方式都會對霉菌毒素的產生造成影響。另外，收獲季節的天氣狀況、作物的成熟度也會對霉菌毒素的產生有影響，例如2020年東北收獲玉米的季節，由于臺風影響倒伏現象嚴重，這些因素都會加劇對霉菌毒素的污染，特別是田間產生的嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮等。

　　黃曲霉毒素主要來自倉儲過程，通風不暢、溫度高、濕度大等因素會造成黃曲霉毒素的污染水平提升。

　　田間霉菌毒素的危害不斷增加

　　田間霉菌毒素的危害不斷加劇與氣候和現在的耕作方式有關。

翻耕法

　　免耕法(圖片來源;乳業資訊網）

　　青貯玉米的種植方式由以前的翻耕法變成現在的免耕法，耕種方式的改變對霉菌毒素的含量產生很大的影響，美國報道顯示，從翻耕方式變為免耕方式嘔吐毒素從315ppb上升到1220ppb。另外，溫度變化、干旱洪澇災害、溫室效應都會增加田間霉菌毒素污染的風險。

　　二、2020年百奧明公司奶牛飼料霉菌毒素污染普查結果

　　2020年奶牛飼料檢測毒素種類及方法

　　毒素種類：2020年共檢測奶牛飼料中的18種毒素，包括：黃曲霉毒素4種、玉米赤霉烯酮、單端孢霉烯類毒素B族5種、A族4種、伏馬毒素3種和赭曲霉毒素。

　　檢測的方法：LC-MS/MS串聯質譜法。

　　檢測原料：TMR、玉米青貯、苜蓿、燕麥及稻草、精料、花生粕、DDGS、麩皮、豆粕、玉米霉菌毒素普查（2020年秋季玉米）。

　　霉菌毒素檢出限值：霉菌毒素水平超過設定數值即判定為陽性樣品。黃曲霉毒素(Afb)設定值為0.5 ppb、玉米赤霉烯酮(ZEN)設定值為10ppb、嘔吐毒素(DON)設定值為10 ppb，伏馬毒素(FUM)設定值為10ppb。

　　陽性檢出率

　　2020年奶牛飼料原料中霉菌毒素的陽性檢出率比例顯示，含有5種以上毒素的飼料占了49%，未檢出毒素的只有百分之14%，也就是說86%的飼料原料都檢出了毒素。

　　TMR及粗飼料中霉菌毒素的陽性檢出率 ……

　　TMR及粗飼料中霉菌毒素的陽性檢出率

　　可以看出，需要特別關注和防控玉米青貯和TMR日糧的霉菌毒素毒素污染。

　　精飼料霉菌毒素的陽性檢出率 ……

　　精飼料霉菌毒素的陽性檢出率

　　精料中，嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮的風險很大。對于豆粕來講大的霉菌毒素污染風險為玉米赤霉烯酮，麥麩大的霉菌毒素污染為嘔吐毒素。DDGS中嘔吐毒和玉米赤霉烯酮的污染風險都很大，花生粕的大污染風險為黃曲霉毒素。

　　飼草料污染的具體數值

　　TMR 及粗飼料污染水平 ……

　　污染TMR的霉菌毒素主要是嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮，因此實際生產中，需要特別關注和防控玉米青貯的嘔吐毒素污染。

　　TMR及粗飼料污染水平(ppb)

　　主要精飼料原料毒素污染水平 ……

　　黃曲霉毒素對花生粕的污染非常嚴重；米赤霉烯酮在精料和DDGS中存在的風險較高；嘔吐毒素在精料、DDGS、麥麩中存在較高的風險，這些都是需要在實際生產中需要引起關注的。

　　主要精飼料原料毒素污染水平(ppb)

　　實際生產中奶牛飼料霉菌毒素的風險防控參考值 ... ...

　　牧場實際生產中經常會有這樣的疑問，霉菌毒素污染到底達到多少，就有可能對奶牛的生產造成影響？百奧明公司根據全球范圍內的科研實驗，以及牧場在實際生產中遇到的實際問題，總結歸納如下：

　　奶牛飼料霉菌毒素風險防控參考值 (ppb)

　　國標規定，飼料中黃曲霉毒素B1的上限值是10 ppb, 玉米赤霉烯酮的上限值是500ppb，嘔吐毒素的上限值是 1000 ppb。這是一個非常寬泛的范圍，實際生產中，如果玉米赤霉烯酮超過200ppb就會帶來生產方面的一些問題，特別是繁殖問題。黃曲霉毒素的污染超過4ppb時就需要引起關注。例如，國標規定牛奶中黃曲霉毒素M1 的含量上限為0.5ppb，但是很多乳企的標準比國標嚴格，可能到了0.2ppb或 0.1ppb 就發出預警，因為多種毒素的協同效應會加劇單一毒素的風險.。

　　三、霉菌毒素對奶牛生產的危害

　　現在人類已知的霉菌毒素有600多種，危害奶牛生產的主要霉菌毒素有黃曲霉毒素，嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮。而采食量、毒素種類、毒素污染時間、奶牛的生產階段、奶牛的舒適度等因素與霉菌對奶牛的危害程度有關。

　　01黃曲霉毒素的危害

　　由于黃曲霉毒素能致，所以國家要強制檢測牛奶中黃曲霉毒素M1。黃曲霉毒素還能造成肝損傷、肝出血，引發肝，降低牛群免疫力等危害。黃曲霉毒素B1在牛奶中的轉化率為1%-6%。飼料中的黃曲霉毒素B1通過瘤胃微生物被轉換成M1，進而在牛奶中殘留。

　　中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所王加啟的團隊的實驗證明，黃曲霉毒素能顯著降低生鮮乳中的蛋白乳脂率、乳脂肪率。

　　霉菌毒素的協同效應 ... ...

　　某牧場送檢樣品中，飼料的黃曲霉毒素B1為2.97ppb遠低于國家標準，為什么實際生產中牛奶中的黃曲霉毒素M1含量超標呢？這就是多種霉菌之間的協同效應的結果。雖然黃曲霉毒素的含量較低，但是由于嘔吐毒素和玉米赤烯酮的含量較高，導致牛奶中的黃曲霉毒素M1含量超標。

　　為什么國家不強制檢測牛奶中的嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮殘留量呢？因為，這兩種毒素在牛奶中的轉化率非常低，玉米赤霉稀酮的轉化率0.03%-0.05%，嘔吐毒素的轉化率為0.016%。（中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所王加啟的團隊的報道）

　　02嘔吐毒素的主要危害

　　破壞腸細胞：正常的的情況下腸道細胞是由緊密結合蛋白連接，嘔吐毒素進入腸道后首先破壞緊密結合蛋白，造成細胞之間產生裂縫，進而導致營養的滲漏。同時，一些有害微生物（劇毒的產氣莢膜梭菌）也能從裂縫中進入腸道，大量產氣莢膜梭菌的增殖，降低腸絨毛高度和導致腸道細胞死亡。

　　損害免疫功能：70%的免疫系統存在于腸道中，即便是嘔吐毒素含量很低，經過長時間積累也會對免疫系統造成傷害。

　　造成成母牛的腹瀉，血便，降低營養物質吸收：鈉葡萄糖轉運載體負責水分和葡萄糖吸收。嘔吐毒素會影響鈉葡萄糖轉運載體的功能，進而造成腹瀉，血便，嚴重時糞便中可以看到腸粘膜。同時降低營養物質的吸收。

　　降低絨毛高度：嘔吐毒素降低了絨毛高度之后，營養吸收就大打折扣，飼料的轉化率變差。

　　對美國約40000頭奶牛的調研數據顯示，當奶牛飼料中嘔吐毒素濃度高于1000ppb時，奶牛的干物質采食量降低、牛奶產量降低、牛奶中的體細胞數增加、乳房炎比例上升。Obremski et al （2009）

　　嘔吐毒素對牛奶產量的影響… ...

　　美國的相關報道顯示，當嘔吐毒素的濃度為400ppb時，每頭牛每天的奶量下降了1.35公斤。

　　美國對300個牧場，5萬牛泌乳牛的統計數據顯示，當嘔吐毒素含量超過900ppb時，每頭牛每年的奶量下降了726公斤。

　　霉菌毒素影響奶牛高產穩產的因素之一 ……

　　霉菌毒素對瘤胃微生物的危害

　　霉菌毒素首先危害的是瘤胃微生物，霉菌毒素進入到體內之后，它會改變瘤微微生物的區系，降低瘤胃的功能和活力，因此影響揮發性脂肪酸產量及蛋白質合成，進而降低生產水平。

　　發霉導致玉米中代謝能值損失5-25%，還能破壞谷物中的維生素和氨基酸。美國堪薩斯大學的研究顯示，發霉谷物的維生素B1損失率為49%，Vitamin B3的損失率為25%，賴氨酸的損失率為45%，總氨基酸損失率為21%。但是營養師在做配方的時候不會考慮這些損失，導致實際生產中很難達到理論配方的目標。

　　霉菌毒素危害肝臟功能

　　肝臟是牛奶重要的代謝器官之一，蛋白質、碳水化合物、脂肪的代謝都在肝臟中進行，肝臟還擔負著為其他組織提供營養、解毒等功能。

　　奶牛泌乳期開始后，葡萄糖成為合成乳糖和乳蛋白的主要原料，據試驗計算，每產1升乳糖含量為4.8%的牛奶，需消耗50g葡萄糖，為滿足泌乳需要奶牛從兩個來源獲得營養：飼料和體儲。

　　如果日糧中的能量不夠，奶牛會通過糖異生合成一些葡糖糖，來彌補一些能量， 90%以上的糖異生是在肝臟中完成。霉菌毒素可以造成肝臟功能受損，肝臟功能受損之后糖異生的合成受到影響，而且糖異生對脂肪的代謝非常重要。因此，霉菌毒素會加劇圍產期的風險（例如酮病，脂肪肝等）。

　　03玉米赤霉烯酮的主要危害

　　玉米赤霉烯酮的分子結構與雌激素非常接近，它與受體結合之后容易引起雌激素效應，因此，玉米赤霉烯酮會引起不明原因的流產或早產、發情紊亂、卵巢囊腫、繁殖性能下降、乳腺腫大、陰道脫出/陰道分泌物等問題。

　　有數據顯示，玉米赤霉烯酮的含量為250ppb是就能引起子宮病變。因此可以得出，霉菌毒素也是影響奶牛繁育水平和泌乳天數的因素之一。

　　四、霉菌毒素的防控措施

　　防控是從田間到牧場的綜合體系，排除氣候的原因，需要人為做到以下幾點：

　　原料采購把關，外購飼料或原料時需索要霉菌毒素檢測報告，并進行牧場自檢；

　　選擇霉菌毒素輕微污染或污染程度符合國家標準的飼料及原料；

　　做好飼料庫房科學管理；定期檢查飼料，霉變飼料及時挑除防止霉菌擴散；

　　科學制作青貯，定期進行毒素檢測；保證良好的青貯窖界面管理，避免二次發酵；

　　做好TMR 日糧的制作管理、食槽管理等，做到勤推料，避免發熱、發霉及二次發酵；

　　保持食槽、TMR 設備、水槽等清潔衛生，避免牛群采食發霉日糧，可以合理使用脫霉劑產品。

　　01選擇使用脫霉劑產品的注意事項

　　除了管理措施以外，必要時可選擇一些脫霉劑來降低風險。市面上脫霉劑種類很多，主要分為無機吸附劑、有機黏土、有機吸附劑等。

　　另外，在實際生產中不能只防控牛奶中黃曲霉毒素M1，因為嘔吐毒素是影響奶牛高產和穩產的因素之一，玉米赤霉烯酮是影響奶牛繁育水平的因素之一，霉菌毒素是加劇圍產期風險的因素之一。因此，應該考慮多種霉菌毒素之間的協同效應，要做到全面防控黃曲霉毒素、嘔吐毒素和玉米赤霉稀酮，建議選擇能夠全面處理多種毒素的生物脫毒劑。

　　02怎樣判定吸附劑產品的好壞

　　評判吸附劑的好壞主要考察低污染和高污染水平下的吸附率，絕對吸附量，吸附穩定性，吸附養分的量，胃腸液中的吸附效果，重金屬、二惡英含量，飼喂效果等指標。

　　霉菌毒素吸附劑的缺點… ...

　　吸附劑不能吸附所有毒素！

　　對于黃曲霉毒素來講，絕大多數吸附劑的吸附效果都不錯，但是對于嘔吐毒素、T-2毒素、玉米赤霉烯酮的吸附力較差，這是個事實。因此吸附劑不能吸附所有毒素。國外的報道顯示，絕大多數吸附劑特別是礦物吸附劑，對黃曲霉毒素的吸附力能達到90%以上。而對玉米赤霉烯酮的吸附力20%-40%，嘔吐毒素的吸附力小于10%。由于分子結構不同，因此一種吸附劑不能吸附所有的毒素，所以需要用不同的方法分別有效處理。

　　國內市場蒙脫石類、酵母細胞壁類、復合型脫霉劑和生物酶解劑產品質量參差不齊，市場混亂，沒有統一的評價標準。另有國內外研究顯示，有很多吸附劑不僅吸附掉毒素還吸附掉了營養，這樣使用吸附劑之后效果就會適得其反，因此需要注意脫霉劑產品對毒素處理的同時，對營養吸收所帶來的的負面效果，良好的吸附劑是需要有嚴格的測評。

　　以百奧明的百毒清脫霉劑為例，第三方檢測顯示每噸飼料添加2公斤百毒清，對維生素的吸附率為2%，這個比例是在合理范圍之內的，可以忽略不計。