霉菌毒素?fù)p害家禽腸道健康
發(fā)布時(shí)間：2012-07-08 作者：金地辦公室 瀏覽次數(shù)：742
近年來(lái)，家禽養(yǎng)殖過(guò)程中經(jīng)常面臨比較嚴(yán)重的腸道健康問(wèn)題，表現(xiàn)為過(guò)料、水樣便等等。過(guò)料指的是家禽糞便中含有未被完全消化的飼料原料，如玉米、豆粕等的殘?jiān)?。水樣便指的是糞便中含水量高。水樣便提高了糞便和墊料的水分、提高家禽對(duì)疾病的易感性、降低生長(zhǎng)性能，從而導(dǎo)致家禽生產(chǎn)成本提高。NR7中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)-立足飼料，服務(wù)畜牧
過(guò)料和水樣便的發(fā)生，表明家禽的腸道健康出現(xiàn)問(wèn)題。其發(fā)病原因有多種，在各種導(dǎo)致腸道健康問(wèn)題的因素中，飼料中的霉菌毒素是比較容易受到忽視但產(chǎn)生影響又很大的一個(gè)因素。霉菌毒素對(duì)通過(guò)以下幾種方式影響家禽腸道健康：NR7中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)-立足飼料，服務(wù)畜牧
霉菌毒素?fù)p害肝臟功能NR7中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)-立足飼料，服務(wù)畜牧
很多種霉菌毒素是肝臟毒素，導(dǎo)致肝臟病變和損傷。黃曲霉毒素是最典型的肝臟毒素。動(dòng)物黃曲霉毒素中毒時(shí)病理檢查可發(fā)現(xiàn)肝變黃、腫大、表面有出血點(diǎn)、肝結(jié)構(gòu)遭破壞（營(yíng)養(yǎng)障礙），實(shí)質(zhì)細(xì)胞嚴(yán)重壞死（脂肪浸潤(rùn)，壞死），并伴發(fā)膽管增生，肝細(xì)胞小結(jié)節(jié)狀增生和纖維化。除了黃曲霉毒素外，包括嘔吐毒素和T-2毒素在內(nèi)的單端孢菌霉烯族毒素、赭曲霉毒素及煙曲霉毒素均可以對(duì)肝臟造成損傷。肝臟是動(dòng)物體內(nèi)最重要的消化器官之一，分泌的膽汁除了提高脂肪及脂溶性維生素的吸收外，膽鹽還可刺激小腸和結(jié)腸的蠕動(dòng)而有助消化，并能抑制腸道腐敗菌的生長(zhǎng)和繁殖，改善腸道健康。另外，肝臟還是一個(gè)重要的解毒器官。動(dòng)物體內(nèi)正常代謝產(chǎn)生的生物胺、飼料中的霉菌毒素等有毒有害物質(zhì)在肝臟內(nèi)被分解轉(zhuǎn)化脫毒。但是，這個(gè)脫毒過(guò)程需要消耗動(dòng)物體內(nèi)的一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及能量，并且會(huì)加重肝臟負(fù)擔(dān)，降低肝臟正常的代謝能力及膽汁的分泌能力，從而降低對(duì)脂肪的消化和吸收。NR7中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)-立足飼料，服務(wù)畜牧
霉菌毒素造成腸道生理結(jié)構(gòu)損傷，降低消化吸收功能NR7中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)-立足飼料，服務(wù)畜牧
嘔吐毒素、瓜萎鐮菌醇、T-2毒素及蛇形毒素（DAS）等單端孢菌霉烯族毒素具有親脂性，很容易被皮膚、腸道及呼吸道粘膜吸收。經(jīng)口攝入T-2毒素后吸收很快，1小時(shí)后血液中毒素含量就達(dá)到高峰。這表明這些單端孢菌霉烯族能夠快速通過(guò)腸道粘膜而被吸收入血，導(dǎo)致消化系統(tǒng)及其它組織器官的損傷。它們導(dǎo)致包括家禽（肉雞、蛋雞、火雞）、豬、鼠、貓及虹鱒魚(yú)在內(nèi)的多種動(dòng)物消化系統(tǒng)多個(gè)部位的病變，導(dǎo)致腸道內(nèi)生理形態(tài)的改變，包括腸道上皮細(xì)胞損傷、絨毛萎縮、細(xì)胞周轉(zhuǎn)加快等。用T-2毒素（2-2.5ppm）或者蛇形毒素（2.7ppm）攻毒家禽，產(chǎn)生的腸道損傷在臨床上表現(xiàn)為腹瀉、便血、腸道充血、膀胱充血、水樣便、口腔潰瘍及肌胃糜爛（Hoerr等，1981）。剖檢攻毒肉雞發(fā)現(xiàn)腺胃表層粘膜潰爛、肌胃粘液腺潰爛，十二指腸微絨毛頂端上皮細(xì)胞裂解，小腸及大腸的隱窩上皮細(xì)胞裂解。Awad等（2011）采用肉雞進(jìn)行的攻毒試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼料中DON（1ppm和5ppm）顯著改變?nèi)怆u小腸生理形態(tài)。與對(duì)照組相比，DON處理組肉雞空腸絨毛高度（p<0.01）和絨毛表面積（p<0.05）均顯著降低。T-2還導(dǎo)致豬的潰瘍，特別是食道粘膜的潰瘍，以及豬的鼻鏡、嘴部及臉頰部位的皮膚潰爛。大鼠口服T-2毒素后，肝臟、脾臟、腎臟、胸腺以及骨髓中脂質(zhì)過(guò)氧化增加，這表明該族毒素可能導(dǎo)致細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的改變，并進(jìn)一步誘發(fā)細(xì)胞膜上的脂肪過(guò)氧化。一旦這些毒素穿透細(xì)胞膜屏障，它們就可以進(jìn)入細(xì)胞，攻擊包括核糖體和線(xiàn)粒體在內(nèi)的目標(biāo)細(xì)胞器，從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。NR7中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)-立足飼料，服務(wù)畜牧
除了用純化霉菌毒素進(jìn)行的攻毒試驗(yàn)證實(shí)了它們對(duì)動(dòng)物腸道生理結(jié)構(gòu)的不良影響外，四川農(nóng)大陳代文教授實(shí)驗(yàn)室（雷曉婭等，2011）采用自然發(fā)霉玉米配制日糧飼喂仔豬，證實(shí)了自然污染的霉菌毒素對(duì)動(dòng)物腸道健康不利。在該實(shí)驗(yàn)中，15頭35日齡的PIC仔豬按體重相近的原則隨機(jī)分為3個(gè)處理，分別為對(duì)照組（飼喂玉米－豆粕型基礎(chǔ)飼糧，含黃曲霉毒素4.68ppb及玉米赤霉烯酮39.57ppb）、霉變玉米組（飼喂由自然霉變玉米100%替代基礎(chǔ)飼糧中正常玉米的飼糧，含黃曲霉毒素168.66pp及玉米赤霉烯酮40.90ppb）和采食量配對(duì)組（飼喂基礎(chǔ)飼糧，采食量與霉變玉米組相同），試驗(yàn)期21天。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)前2周，霉變玉米組仔豬的平均日增重和平均日采食量與對(duì)照組相比有降低的趨勢(shì)（P＞0.05），而全期平均日增重顯著高于采食量配對(duì)組（P＜0.05），料重比顯著低于采食量配對(duì)組（P＜0.05）。霉變玉米組仔豬空腸絨毛高度與隱窩深度的比值顯著低于對(duì)照組和采食量配對(duì)組（P＜0.05），隱窩深度顯著高于采食量配對(duì)組（P＜0.05）。霉變玉米組仔豬第2周末直腸中乙酸和總揮發(fā)性脂肪酸含量顯著低于采食量配對(duì)組（P＜0.05）。霉變玉米組仔豬第3周末盲腸中大腸桿菌數(shù)、乳酸桿菌數(shù)和丙酸含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），氨含量有提高的趨勢(shì)（P＞0.05）。蘇軍（2008）用自然霉變的玉米（DON: 7966 ppb; ZON: 2600 ppb）分別以25%和50%的比例等量替換基礎(chǔ)飼糧中的正常玉米配制飼料，進(jìn)行為期28天的斷奶仔豬飼喂試驗(yàn)。隨飼糧中霉玉米替代比例的增加，十二指腸和空腸前段的絨毛高度和黏膜厚度呈線(xiàn)性或二次曲線(xiàn)降低（P＜0.05），十二指腸前段隱窩呈線(xiàn)性加深（P＜0.05），空腸前段隱窩呈線(xiàn)性或二次曲線(xiàn)加深（P＜0.05），各腸段絨毛寬度受到顯著影響（P＜0.05或P＜0.01）。小腸是消化道內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的主要部位。小腸絨毛主要負(fù)責(zé)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，絨毛高度越高說(shuō)明成熟細(xì)胞越多，吸收功能越強(qiáng)；隱窩深度反映細(xì)胞的生成率，隱窩深度越淺，說(shuō)明細(xì)胞成熟率上升，分泌功能增強(qiáng)。絨毛高度與隱窩深度的比值綜合反映了小腸的吸收功能，比值越大養(yǎng)分吸收能力越強(qiáng)。腸道結(jié)構(gòu)的損傷將抑制養(yǎng)分的吸收，進(jìn)而影響到動(dòng)物的生長(zhǎng)性能。在蘇軍（2008）的試驗(yàn)中，仔豬對(duì)有機(jī)物質(zhì)、蛋白質(zhì)、磷的表觀消化率和蛋白質(zhì)生物學(xué)價(jià)值隨飼糧中霉玉米替代比例的增加呈線(xiàn)性或二次曲線(xiàn)降低（P＜0.05），鈣的表觀消化率呈線(xiàn)性降低（P＜0.05）。霉玉米污染的飼料降低了仔豬的生產(chǎn)性能，隨飼糧中霉玉米替代比例的增加，采食量和日增重呈線(xiàn)性或二次曲線(xiàn)下降（P＜0.05）。NR7中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)-立足飼料，服務(wù)畜牧
蘇軍（2008）還采用體外培養(yǎng)方法研究了霉菌毒素對(duì)動(dòng)物腸道形態(tài)的不利影響的發(fā)生機(jī)理。他發(fā)現(xiàn)嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮單獨(dú)或者聯(lián)合作用于仔豬腸道上皮細(xì)胞（PIEC），顯著抑制PIEC的增殖，增加PIEC的過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛的產(chǎn)量，顯著降低PIEC內(nèi)谷胱甘肽（GSH）含量和超氧化物歧化酶（T-SOD）活性。上述體內(nèi)和體外試驗(yàn)結(jié)果表明，鐮刀菌毒素DON、ZEN通過(guò)抑制細(xì)胞增殖、損害PIEC內(nèi)的抗氧化系統(tǒng)而使細(xì)胞受損，從而導(dǎo)致動(dòng)物消化道形態(tài)結(jié)構(gòu)異常，并通過(guò)下調(diào)相關(guān)消化酶及轉(zhuǎn)運(yùn)載體的基因表達(dá)，降低養(yǎng)分吸收而導(dǎo)致動(dòng)物生產(chǎn)性能下降，表現(xiàn)出抗?fàn)I養(yǎng)效應(yīng)。NR7中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)-立足飼料，服務(wù)畜牧
霉菌毒素?fù)p害腸道屏障功能NR7中國(guó)飼料行業(yè)信息網(wǎng)-立足飼料，服務(wù)畜牧
腸道上皮細(xì)胞是動(dòng)物抵抗由食物帶入的病菌及腸道內(nèi)毒素進(jìn)入動(dòng)物機(jī)體的第一道屏障。腸道屏障功能是指腸道上皮具有分隔腸腔內(nèi)物質(zhì)，防止致病性抗原侵入的功能。正常情況下，腸道屏障作用可有效地阻擋腸道內(nèi)500多種、濃度高達(dá)1012個(gè)/g的腸道內(nèi)寄生菌及其毒素向腸腔外組織、器官移位，防止機(jī)體受內(nèi)源性微生物及其毒素的侵害。正常腸道粘膜屏障由機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障與生物屏障共同構(gòu)成。機(jī)械屏障是指完整的彼此緊密連接的腸粘膜上皮結(jié)構(gòu)；腸粘膜屏障以機(jī)械屏障最為重要，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為完整的腸粘膜上皮細(xì)胞以及上皮細(xì)胞間的緊密連接。正常情況下腸粘膜上皮細(xì)胞、細(xì)胞間緊密連接與菌膜三者構(gòu)成腸道的機(jī)械屏障，能有效阻止細(xì)菌及內(nèi)毒素等有害物質(zhì)透過(guò)腸粘膜進(jìn)入血液。因此，腸道上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性對(duì)于腸道的屏障功能非常重要。研究表明，霉菌毒素會(huì)損傷動(dòng)物腸道的屏障功能。在一個(gè)對(duì)棒曲霉毒素的腸道毒性機(jī)理研究中（Mahfoud等，2002），人腸道上皮細(xì)胞（HT-29-D4及Caco-2-14）被培養(yǎng)于含有棒曲霉毒素的培養(yǎng)液中。研究者發(fā)現(xiàn)，即使培養(yǎng)液中非常低濃度（微摩爾級(jí)）棒曲霉毒素也可以在不表現(xiàn)出細(xì)胞毒性的情況下，迅速而急劇地降低這兩個(gè)細(xì)胞系的跨膜電阻抗（Transepithelial Electric Resistance，TER）。與此類(lèi)似，Bouhet等（2004）發(fā)現(xiàn)50-500微摩爾（相當(dāng)于飼料中4-40ppm）煙曲霉毒素B1依劑量性降低豬腸道上皮細(xì)胞（PIEC）跨膜電阻抗。跨膜電阻抗是反映腸道上皮細(xì)胞緊密連接完整性的指標(biāo)。戈娜和袁慧（2009）給小鼠灌服霉菌毒素青霉酸以研究該毒素對(duì)小鼠腸道屏障功能的影響，發(fā)現(xiàn)青霉酸依劑量性誘導(dǎo)小鼠空腸黏膜上皮細(xì)胞產(chǎn)生凋亡；空腸組織出現(xiàn)病理形態(tài)，對(duì)照組空腸絨毛排列整齊、緊密，青霉酸試驗(yàn)組絨毛出現(xiàn)倒斜，脫落，斷裂；空腸黏液sIgA含量檢測(cè)結(jié)果為：與對(duì)照組相比，各試驗(yàn)組的IgA的濃度降低，差異顯著（P<0.05）。該實(shí)驗(yàn)結(jié)論為青霉酸對(duì)小鼠的腸道屏障功能有不同程度的損傷作用，其作用機(jī)制主要是通過(guò)破壞腸道的機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、生物屏障和免疫屏障而起作用。Maresca等（2001）的研究表明赭曲霉毒素A也損害人小腸上皮細(xì)胞的屏障功能。Diesing等（2011）用體外培養(yǎng)方法研究嘔吐毒素對(duì)豬腸道上皮細(xì)胞屏障功能的影響，發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)24小時(shí)后2000ng/mL和4000ng/mL DON顯著降低豬腸道上皮細(xì)胞跨膜電阻抗值，而且這個(gè)影響在細(xì)胞培養(yǎng)后期不能得到恢復(fù)。Pinton等（2010）研究了DON損傷腸道屏障功能的作用機(jī)理。他們認(rèn)為嘔吐毒素激活了腸道上皮細(xì)胞的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK），降低了緊密連接蛋白claudin-4的表達(dá)，從而損傷腸道細(xì)胞的屏障功能，使得腸道組織通透性提高。屏障功能的損傷使得一些機(jī)會(huì)菌、病原菌及內(nèi)毒素更容易穿透上皮細(xì)胞層，導(dǎo)致動(dòng)物更容易受到病原菌的侵襲。