正在加载中

关于奶牛饲料霉菌毒素防控 需要知道的一些事实

2021-01-29 来源:乳业资讯网

  霉菌毒素防控不是单一的黄曲霉毒素。近年来,田间产生的霉菌毒素,例如呕吐毒素, 玉米赤霉烯酮, 伏马毒素的污染持续上升和加剧。

  霉菌毒素严重影响奶牛健康, 也是制约奶牛高产稳产的因素之一;

  霉菌毒素也是影响奶牛繁育水平和泌乳天数的因素之一;

  霉菌毒素吸附剂/脱霉剂, 不能处理多种毒素。

  一、霉菌毒素产生的原因

  01

  认识霉菌毒素

  什么是霉菌毒素。霉菌毒素是霉菌产生的有毒次级代谢产物。与奶牛饲料相关的霉菌主要有镰刀菌霉、曲霉菌、霉菌、交链孢霉、麦角菌等。

图片

  发霉的玉米(图片来源;乳业资讯网)

  发霉的作物肉眼可见。但是, 霉菌毒素的污染是无法用肉眼和感官来评判,需要通过检测来判定。

  例如,从感官上来看,以下三组玉米的质量有些差异。但是,这三组玉米被霉菌毒素污染的水平及风险,无法通过感觉来判断。必须要通过科学的检测,才能了解霉菌毒素的污染数值,进而规避风险。

图片

(图片来源;乳业资讯网)

  三组玉米的检测结果显示:右边组呕吐毒素(DON)含量为3400ppb、玉米赤霉烯酮(ZEN)<25ppb;中间组呕吐毒素(DON)含量为510ppb、玉米赤霉烯酮(ZEN)75ppb;左边组呕吐毒素(DON)含量为100ppb、玉米赤霉烯酮(ZEN)<25ppb。

  ppb是液体浓度的一种单位符号,为十亿分之一。举例来说,1ppb相当于32年中的一秒钟,或者是32kg沙子中的一粒沙仁。

  霉菌毒素的分类。根据霉菌毒素的产生渠道,可分为田间霉菌毒素和储藏霉菌毒素。储藏霉菌毒素主要有黄曲霉毒素(AFB1)、赭曲霉毒素(OTA)。田间毒素主要有呕吐毒素(DON)、T-2毒素 、蛇形毒素(DAS)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、伏马毒素(FUM)。

  田间与储藏阶段两大类霉菌毒素都存在,也就是说条件适宜就可产生毒素。例如霉菌毒素已经在田间产生,但是存贮不当毒素会继续累积。

  02

  霉菌毒素污染从哪里来?

  影响霉菌毒素产生的因素很多,农作物品种,温度、湿度等环境条件,施肥、灌溉、播种等耕种方式都会对霉菌毒素的产生造成影响。另外,收获季节的天气状况、作物的成熟度也会对霉菌毒素的产生有影响,例如2020年东北收获玉米的季节,由于台风影响倒伏现象严重,这些因素都会加剧对霉菌毒素的污染,特别是田间产生的呕吐毒素和玉米赤霉烯酮等。

  黄曲霉毒素主要来自仓储过程,通风不畅、温度高、湿度大等因素会造成黄曲霉毒素的污染水平提升。

  03

  田间霉菌毒素的危害不断增加

  田间霉菌毒素的危害不断加剧与气候和现在的耕作方式有关。

图片

翻耕法

  

图片

  免耕法(图片来源;乳业资讯网)

  青贮玉米的种植方式由以前的翻耕法变成现在的免耕法,耕种方式的改变对霉菌毒素的含量产生很大的影响,美国报道显示,从翻耕方式变为免耕方式呕吐毒素从315ppb上升到1220ppb。另外,温度变化、干旱洪涝灾害、温室效应都会增加田间霉菌毒素污染的风险。

  二、2020年百奥明公司奶牛饲料霉菌毒素污染普查结果

  01

  2020年奶牛饲料检测毒素种类及方法

  毒素种类:2020年共检测奶牛饲料中的18种毒素,包括:黄曲霉毒素4种、玉米赤霉烯酮、单端孢霉烯类毒素B族5种、A族4种、伏马毒素3种和赭曲霉毒素。

  检测的方法:LC-MS/MS串联质谱法。

  检测原料:TMR、玉米青贮、苜蓿、燕麦及稻草、精料、花生粕、DDGS、麸皮、豆粕、玉米霉菌毒素普查(2020年秋季玉米)。

图片

  霉菌毒素检出限值:霉菌毒素水平超过设定数值即判定为阳性样品。黄曲霉毒素(Afb)设定值为0.5 ppb、玉米赤霉烯酮(ZEN)设定值为10ppb、呕吐毒素(DON)设定值为10 ppb,伏马毒素(FUM)设定值为10ppb。

  02

  阳性检出率

  2020年奶牛饲料原料中霉菌毒素的阳性检出率比例显示,含有5种以上毒素的饲料占了49%,未检出毒素的只有百分之14%,也就是说86%的饲料原料都检出了毒素。

图片

  TMR及粗饲料中霉菌毒素的阳性检出率 …

图片

  TMR及粗饲料中霉菌毒素的阳性检出率

  可以看出,需要特别关注和防控玉米青贮和TMR日粮的霉菌毒素毒素污染。

  精饲料霉菌毒素的阳性检出率 …

图片

  精饲料霉菌毒素的阳性检出率

  精料中,呕吐毒素和玉米赤霉烯酮的风险很大。对于豆粕来讲大的霉菌毒素污染风险为玉米赤霉烯酮,麦麸大的霉菌毒素污染为呕吐毒素。DDGS中呕吐毒和玉米赤霉烯酮的污染风险都很大,花生粕的大污染风险为黄曲霉毒素。

  03

  饲草料污染的具体数值

  TMR 及粗饲料污染水平 …

  污染TMR的霉菌毒素主要是呕吐毒素和玉米赤霉烯酮,因此实际生产中,需要特别关注和防控玉米青贮的呕吐毒素污染。

图片

  TMR及粗饲料污染水平(ppb)

  主要精饲料原料毒素污染水平 …

  黄曲霉毒素对花生粕的污染非常严重;米赤霉烯酮在精料和DDGS中存在的风险较高;呕吐毒素在精料、DDGS、麦麸中存在较高的风险,这些都是需要在实际生产中需要引起关注的。

图片

  主要精饲料原料毒素污染水平(ppb)

  实际生产中奶牛饲料霉菌毒素的风险防控参考值 ... ...

  牧场实际生产中经常会有这样的疑问,霉菌毒素污染到底达到多少,就有可能对奶牛的生产造成影响?百奥明公司根据全球范围内的科研实验,以及牧场在实际生产中遇到的实际问题,总结归纳如下:

图片

  奶牛饲料霉菌毒素风险防控参考值 (ppb)

  国标规定,饲料中黄曲霉毒素B1的上限值是10 ppb, 玉米赤霉烯酮的上限值是500ppb,呕吐毒素的上限值是 1000 ppb。这是一个非常宽泛的范围,实际生产中,如果玉米赤霉烯酮超过200ppb就会带来生产方面的一些问题,特别是繁殖问题。黄曲霉毒素的污染超过4ppb时就需要引起关注。例如,国标规定牛奶中黄曲霉毒素M1 的含量上限为0.5ppb,但是很多乳企的标准比国标严格,可能到了0.2ppb或 0.1ppb 就发出预警,因为多种毒素的协同效应会加剧单一毒素的风险.。

图片

  三、霉菌毒素对奶牛生产的危害

  现在人类已知的霉菌毒素有600多种,危害奶牛生产的主要霉菌毒素有黄曲霉毒素,呕吐毒素和玉米赤霉烯酮。而采食量、毒素种类、毒素污染时间、奶牛的生产阶段、奶牛的舒适度等因素与霉菌对奶牛的危害程度有关。

  01黄曲霉毒素的危害

  由于黄曲霉毒素能致,所以国家要强制检测牛奶中黄曲霉毒素M1。黄曲霉毒素还能造成肝损伤、肝出血,引发肝,降低牛群免疫力等危害。黄曲霉毒素B1在牛奶中的转化率为1%-6%。饲料中的黄曲霉毒素B1通过瘤胃微生物被转换成M1,进而在牛奶中残留。

  中国农业科学院北京畜牧兽医研究所王加启的团队的实验证明,黄曲霉毒素能显著降低生鲜乳中的蛋白乳脂率、乳脂肪率。

  霉菌毒素的协同效应 ... ...

图片

  某牧场送检样品中,饲料的黄曲霉毒素B1为2.97ppb远低于国家标准,为什么实际生产中牛奶中的黄曲霉毒素M1含量超标呢?这就是多种霉菌之间的协同效应的结果。虽然黄曲霉毒素的含量较低,但是由于呕吐毒素和玉米赤烯酮的含量较高,导致牛奶中的黄曲霉毒素M1含量超标。

  为什么国家不强制检测牛奶中的呕吐毒素和玉米赤霉烯酮残留量呢?因为,这两种毒素在牛奶中的转化率非常低,玉米赤霉稀酮的转化率0.03%-0.05%,呕吐毒素的转化率为0.016%。(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所王加启的团队的报道)

  02呕吐毒素的主要危害

  破坏肠细胞:正常的的情况下肠道细胞是由紧密结合蛋白连接,呕吐毒素进入肠道后首先破坏紧密结合蛋白,造成细胞之间产生裂缝,进而导致营养的渗漏。同时,一些有害微生物(剧毒的产气荚膜梭菌)也能从裂缝中进入肠道,大量产气荚膜梭菌的增殖,降低肠绒毛高度和导致肠道细胞死亡。

图片

  损害免疫功能:70%的免疫系统存在于肠道中,即便是呕吐毒素含量很低,经过长时间积累也会对免疫系统造成伤害。

  造成成母牛的腹泻, 血便,降低营养物质吸收:钠葡萄糖转运载体负责水分和葡萄糖吸收。呕吐毒素会影响钠葡萄糖转运载体的功能,进而造成腹泻, 血便,严重时粪便中可以看到肠粘膜。同时降低营养物质的吸收。

  降低绒毛高度:呕吐毒素降低了绒毛高度之后,营养吸收就大打折扣,饲料的转化率变差。

  对美国约40000头奶牛的调研数据显示,当奶牛饲料中呕吐毒素浓度高于1000ppb时,奶牛的干物质采食量降低、牛奶产量降低、牛奶中的体细胞数增加、乳房炎比例上升。Obremski et al (2009)

  呕吐毒素对牛奶产量的影响… ...

图片

  美国的相关报道显示,当呕吐毒素的浓度为400ppb时,每头牛每天的奶量下降了1.35公斤。

图片

  美国对300个牧场,5万牛泌乳牛的统计数据显示,当呕吐毒素含量超过900ppb时,每头牛每年的奶量下降了726公斤。

  霉菌毒素影响奶牛高产稳产的因素之一 …

  霉菌毒素对瘤胃微生物的危害

  霉菌毒素首先危害的是瘤胃微生物,霉菌毒素进入到体内之后,它会改变瘤微微生物的区系,降低瘤胃的功能和活力,因此影响挥发性脂肪酸产量及蛋白质合成,进而降低生产水平。

  发霉导致玉米中代谢能值损失5-25%,还能破坏谷物中的维生素和氨基酸。美国堪萨斯大学的研究显示,发霉谷物的维生素B1损失率为49%,Vitamin B3的损失率为25%,赖氨酸的损失率为45%,总氨基酸损失率为21%。但是营养师在做配方的时候不会考虑这些损失, 导致实际生产中很难达到理论配方的目标。

  霉菌毒素危害肝脏功能

  肝脏是牛奶重要的代谢器官之一,蛋白质、碳水化合物、脂肪的代谢都在肝脏中进行,肝脏还担负着为其他组织提供营养、解毒等功能。

  奶牛泌乳期开始后,葡萄糖成为合成乳糖和乳蛋白的主要原料,据试验计算,每产1升乳糖含量为4.8%的牛奶,需消耗50g葡萄糖,为满足泌乳需要奶牛从两个来源获得营养:饲料和体储。

  如果日粮中的能量不够,奶牛会通过糖异生合成一些葡糖糖,来弥补一些能量, 90%以上的糖异生是在肝脏中完成。霉菌毒素可以造成肝脏功能受损,肝脏功能受损之后糖异生的合成受到影响,而且糖异生对脂肪的代谢非常重要。因此,霉菌毒素会加剧围产期的风险(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结构与雌激素非常接近,它与受体结合之后容易引起雌激素效应,因此,玉米赤霉烯酮会引起不明原因的流产或早产、发情紊乱、卵巢囊肿、繁殖性能下降、乳腺肿大、阴道脱出/阴道分泌物等问题。

图片

  有数据显示,玉米赤霉烯酮的含量为250ppb是就能引起子宫病变。因此可以得出,霉菌毒素也是影响奶牛繁育水平和泌乳天数的因素之一。

图片

  四、霉菌毒素的防控措施

  防控是从田间到牧场的综合体系,排除气候的原因,需要人为做到以下几点:

  原料采购把关,外购饲料或原料时需索要霉菌毒素检测报告,并进行牧场自检;

  选择霉菌毒素轻微污染或污染程度符合国家标准的饲料及原料;

  做好饲料库房科学管理;定期检查饲料,霉变饲料及时挑除防止霉菌扩散;

  科学制作青贮,定期进行毒素检测;保证良好的青贮窖界面管理,避免二次发酵;

  做好TMR 日粮的制作管理、食槽管理等,做到勤推料,避免发热、发霉及二次发酵;

  保持食槽、TMR 设备、水槽等清洁卫生,避免牛群采食发霉日粮,可以合理使用脱霉剂产品。

  01选择使用脱霉剂产品的注意事项

  除了管理措施以外,必要时可选择一些脱霉剂来降低风险。市面上脱霉剂种类很多,主要分为无机吸附剂、有机黏土、有机吸附剂等。

  另外,在实际生产中不能只防控牛奶中黄曲霉毒素M1,因为呕吐毒素是影响奶牛高产和稳产的因素之一,玉米赤霉烯酮是影响奶牛繁育水平的因素之一,霉菌毒素是加剧围产期风险的因素之一。因此,应该考虑多种霉菌毒素之间的协同效应,要做到全面防控黄曲霉毒素、呕吐毒素和玉米赤霉稀酮,建议选择能够全面处理多种毒素的生物脱毒剂。

  02怎样判定吸附剂产品的好坏

  评判吸附剂的好坏主要考察低污染和高污染水平下的吸附率,绝对吸附量,吸附稳定性,吸附养分的量,胃肠液中的吸附效果,重金属、二恶英含量,饲喂效果等指标。

  霉菌毒素吸附剂的缺点… ...

  吸附剂不能吸附所有毒素!

  对于黄曲霉毒素来讲,绝大多数吸附剂的吸附效果都不错,但是对于呕吐毒素、T-2毒素、玉米赤霉烯酮的吸附力较差,这是个事实。因此吸附剂不能吸附所有毒素。国外的报道显示,绝大多数吸附剂特别是矿物吸附剂,对黄曲霉毒素的吸附力能达到90%以上。而对玉米赤霉烯酮的吸附力20%-40%,呕吐毒素的吸附力小于10%。由于分子结构不同,因此一种吸附剂不能吸附所有的毒素,所以需要用不同的方法分别有效处理。

图片

  国内市场蒙脱石类、酵母细胞壁类、复合型脱霉剂和生物酶解剂产品质量参差不齐,市场混乱,没有统一的评价标准。另有国内外研究显示,有很多吸附剂不仅吸附掉毒素还吸附掉了营养,这样使用吸附剂之后效果就会适得其反,因此需要注意脱霉剂产品对毒素处理的同时,对营养吸收所带来的的负面效果,良好的吸附剂是需要有严格的测评。

  以百奥明的百毒清脱霉剂为例,第三方检测显示每吨饲料添加2公斤百毒清,对维生素的吸附率为2%,这个比例是在合理范围之内的,可以忽略不计。

图片

  03霉菌毒素发展趋势--生物降解霉菌毒素

  大部分吸附剂对黄曲霉毒素有很好的吸附效果,那如何吸附呕吐毒素和玉米赤霉烯酮呢?目前前沿的方式就是生物降解。就是利用酶的作用把有毒的霉菌毒素变成无毒的代谢产物。

  生物降解特异性很强,一种酶降解一种毒素,而且过程不可逆转,专门降解不可被吸附的霉菌毒素。而且降解产物对环境、动物及人类安全、无害。百奥明公司开发的霉菌毒素降解酶,是从牛的瘤胃液中提取出来的。

  对呕吐毒素的生物降解… ...

  降解呕吐毒素的酶是脱环氧基酶,原理是将环氧基生物转化为二烯双键。

图片

  淋巴细胞增殖实验结果显示,呕吐毒素(DON)降解成无毒的DOM-1,毒性降低了386倍。

图片

  淋巴细胞增殖实验

  对玉米赤霉烯酮的生物降解… ...

  玉米赤霉烯酮的生物降解原理为,酯酶打开了玉米赤霉烯酮的内酯键,脱毒后的代谢产物在动物体内不会产生雌激素效应。而且体外试验证明,降解后的产物不会与雌激素受体结合,不会造成繁殖障碍。

图片

图片

  百奥明脱毒产品得到“欧洲食品安全局 EFSA”认证... ...

图片

  04百霉清脱毒剂的应用效果

  瘤胃微生物数量增加:使用百霉清的效果显示,每头牛每天的饲料添加15克百霉清,奶牛瘤胃的微生物数、淀粉降解菌、纤维降解菌的数量都比不添加时有所增加,微生物活力增加,瘤胃功能得到改善。

图片

  饲料消化率提高:使用百霉清后,日粮NDF消化率由52.5%提高到57%以上,据数据统计NDF每提高一个百分点,相当于奶量增加0.25千克,百霉清对提高奶牛产量有帮助。

图片

  牛奶质量和产量均得到提升… ...

  使用百霉清后,牛奶中没有检测到黄曲霉毒素M1,且日产奶量提高了1.6L、乳蛋白水平也明显提高。

图片

  使用百霉清后牛奶中未检测到黄曲霉毒素M1

图片

  牛奶产量测试实验

图片

  乳蛋白含量测试实验

  添加百霉清后体细胞一直维持在20万以下,但是对照组在夏天热应激阶段,体细胞急剧上升。因为呕吐毒素可以破坏机体的免疫力,奶牛免疫力下降,容易被病原体入侵,进而造成体细胞上升。

图片

  百霉清降低了体细胞

  奶牛繁殖率得到改善… ...

  繁殖率是牧场在实际生产中非常关注的问题,使用百霉清后奶牛的受胎率提升、三次以上配种的比例降低、无返情率提升、产后首次配种时间缩短。德国某牧场使用百霉清两年后,产后怀孕的时间间隔从142天缩短到117天。

图片

  肝脏功能得到显著改善… ...

  使用百霉清后,奶牛的肝脏功能得到改善,肝脏功能有利于糖异生的合成,因而能制造更多的葡萄糖,进而降低围产期的能量缺口,有助于降低围产期的风险(酮病、脂肪肝)。

  奶牛饲料受到多种霉菌毒素的污染,特别是近年来呕吐毒素,玉米赤霉烯酮的污染及对生产造成的危害处于上升趋势。霉菌毒素的防控,不是单一的针对黄曲霉毒素。

  由于几种霉菌毒素分子结构的差异,国内外大量的试验证明,吸附剂对呕吐毒素和玉米赤霉烯酮的吸附效果很差。

  在选择使用处理霉菌毒素产品时,建议选择能够同时有效处理黄曲霉毒素,呕吐毒素和玉米赤霉烯酮的霉菌毒素脱毒剂产品,尽可能地减少多种霉菌毒素对奶牛生产的危害。

围观点赞

关于奶牛饲料霉菌毒素防控 需要知道的一些事实
霉菌毒素防控不是单一的黄曲霉毒素。近年来,田间产生的霉菌毒素,例如呕吐毒素,玉米赤霉烯酮,伏马毒素的污染...
长按图片下载保存 或 分享朋友圈/好友