我國飼料工業(yè)受到霉菌污染的比例比較大,將近有20%的飼料被霉菌污染而導(dǎo)致浪費。霉菌的主要危害是其產(chǎn)生的外毒素和內(nèi)毒素會導(dǎo)致動物機體產(chǎn)生不良反應(yīng)。因此,避免霉菌毒素的污染和危害是飼料工業(yè)生產(chǎn)中一個比較重要的問題。為了減少損失,很多學(xué)者采用一些物質(zhì)作為霉菌毒素的吸附劑來處理霉變飼料,試驗效果良好。
飼料中常見的霉菌霉素和吸附劑種類
常見的霉菌毒素從目前大量霉變飼料的檢測來看,飼料中主要的霉菌毒素是黃曲霉毒素、F-2毒素、T-2毒素等。這些毒素在飼料當(dāng)中比較常見,并且對于動物體影響比較大。特別是有些毒素對于一些動物來講比較敏感,很容易造成動物體的死亡。
吸附劑的種類目前我國并沒有開發(fā)出以吸附劑物質(zhì)為主要原料的商業(yè)產(chǎn)品,但根據(jù)其對毒素的吸附作用的大小和種類,本文主要介紹以下幾種:甘露低聚糖、水合鋁硅酸鹽類物質(zhì)、膨潤土。
甘露低聚糖的吸附程度和機理
甘露低聚糖目前在飼料添加劑中已經(jīng)在使用,其主要作用是作為一種益生素調(diào)節(jié)胃腸道菌群和數(shù)量。但目前的大量研究表明,甘露低聚糖可以和許多毒素結(jié)合,消除毒素對機體的影響。模擬肉雞消化道體外試驗表明,甘露低聚糖對AFBI、F-2毒素、黃曲霉毒素的結(jié)合率分別為82.5%、51.6%和26.4%,其中對黃曲霉毒素的結(jié)合率取決于pH值、毒素的濃度及所用甘露低聚糖的劑量。研究表明,結(jié)合力在pH值為68時比pH值為45時強。在飼料中,甘露低聚糖的添加量每千克在500毫克~1000毫克范圍內(nèi)結(jié)合力呈上升趨勢。
對于甘露低聚糖的吸附機理目前還不是很清楚。從研究表明,甘露低聚糖主要通過物理吸附或者直接結(jié)合霉菌毒素這兩種方式來消除霉菌毒素的影響。物理吸附可能主要是由于靜電吸附力和分子間的作用力相結(jié)合,而對于結(jié)合吸附的作用機理和反應(yīng)位點并不是十分清楚,需要進一步研究。
水合鋁硅酸鹽類物質(zhì)的吸附程度和機理
水合鋁硅酸鹽類取自天然沸石,是對黃曲霉毒素有較高吸附力的一種鋁硅酸鹽。一般都具有片狀結(jié)構(gòu),缺乏負電荷,有與陽離子化合物結(jié)合的潛能。目前對于水合鋁硅酸鹽類物質(zhì)吸附黃曲霉毒素有許多的研究進展和機理的推斷。水合鋁硅酸類物質(zhì)載體內(nèi)和體外實驗中所表現(xiàn)的吸附性能:水合鋁硅酸類物質(zhì)是動物胃腸道的一種螯合劑,通過形成螯合物吸附毒素。通過放射性同位素對黃曲霉毒素進行標(biāo)記,并進行動物體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn),水合鋁硅酸類物質(zhì)具有很好的對黃曲霉毒素的吸附功能。研究認為,這是由于它能和霉菌毒素形成最穩(wěn)定的復(fù)合物。鑒于此試驗,研究者認為這個吸附過程的潛在機制可能是分子間形成強化學(xué)鍵的化學(xué)吸附。據(jù)報道,黃曲霉毒素和水合鋁硅酸類物質(zhì)的反應(yīng)在30分鐘達到平衡。對于水合鋁硅酸類物質(zhì)在飼料當(dāng)中作為一種去毒素的添加劑的試驗,國外近幾年做得比較多。添加比例為0.5%~2%時,吸附黃曲霉毒素的量一般可以超過50%,對于防止動物受黃曲霉毒素的影響效果良好。
膨潤土的吸附程度和機理
膨潤土是以蒙脫石為主要成分的細粒黏土,其物化性質(zhì)主要由其所含的蒙脫石決定。蒙脫石屬于2∶1型層狀鋁硅酸鹽類礦物。自證明膨潤土能阻止T-2毒素在大鼠小腸內(nèi)吸收,從而可減輕其對大鼠的毒性以來,人們對膨潤土等鋁硅酸鹽類礦物進行了較深入的研究。證明在斷奶子豬日糧(黃曲霉毒素污染水平為每千克800μg)中添加0.5%的鈣基膨潤土可消除黃曲霉毒素的毒性,使子豬生長性能不受毒素影響。在生長豬和斷奶子豬口糧(黃曲霉毒素污染水平每千克為800μg)中添加0.5%的鈣基膨潤上也得到相同的結(jié)論。在斷奶子豬和生長豬日糧(黃曲霉毒素污染水平每千克為922μg)中添加1%的鈉基膨潤土,證明膨潤土能部分抵消黃曲霉毒素對動物生長及動物血液生化指標(biāo)的不良影響。
對于膨潤土的吸附毒素機理目前還未見報道,但從其主要礦物蒙脫石的主要結(jié)構(gòu)來看,可能是由于電荷作用力相結(jié)合與化學(xué)結(jié)合兩種方式。但對于化學(xué)結(jié)合的位點和電荷作用力的大小,目前還不清楚,需要進一步地研究。