飼料中的霉菌毒素?fù)p害家禽免疫機(jī)能

apple12151007 · 發(fā)表于 2010-10-21 13:42:57

　　飼料中的霉菌毒素?fù)p害家禽免疫機(jī)能

　　Trevor K. Smith 教授

　　加拿大圭爾夫大學(xué)動(dòng)物和家禽科學(xué)系

　　霉菌毒素是由真菌(霉菌)產(chǎn)生的一系列化學(xué)性質(zhì)各異的化合物，是家禽飼料中常見(jiàn)的污染物。對(duì)家禽生產(chǎn)造成經(jīng)濟(jì)損失的霉菌毒素有：黃曲霉毒素(Aflatoxins)，赭曲霉毒素(Ochratoxins)，單端孢菌毒素(Trichothecenes)，玉米赤霉烯酮(Zearalenone)和煙曲霉毒素(Fumonisins)(Hussein和Brasel，2001)。據(jù)估計(jì)，全球25%以上的谷物都不同程度地遭受霉菌毒素的污染，導(dǎo)致家禽養(yǎng)殖業(yè)顯著的經(jīng)濟(jì)損失(CAST，2003)。霉菌毒素的有害影響主要通過(guò)四個(gè)機(jī)制：(1)降低采食量;(2)減少營(yíng)養(yǎng)吸收;(3)內(nèi)分泌影響以及 (4)抑制免疫機(jī)能(Whitlow和Hagler，2002)。在這些不同的機(jī)制中，霉菌毒素抑制免疫機(jī)能對(duì)家禽生產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失最大。然而，要確認(rèn)是因?yàn)轱暳现械拿咕舅厮率欠浅＠щy的，因?yàn)槲覀兯^察到的癥狀通常是霉菌毒素的繼發(fā)癥，而不是特定霉菌毒素中毒癥的特定癥狀。飼料中以較低濃度同時(shí)存在的多種霉菌毒素可對(duì)家禽的免疫機(jī)能產(chǎn)生疊加性地破壞影響，在有其他疾病挑戰(zhàn)存在的情況下，家禽生產(chǎn)受到很大的威脅。霉菌毒素的威脅再加上環(huán)境的應(yīng)激，如高飼養(yǎng)密度，又進(jìn)一步導(dǎo)致家禽免疫機(jī)能的抑制。所有這些因素組合在一起使得霉菌毒素引發(fā)的免疫抑制進(jìn)一步復(fù)雜化，進(jìn)而增加了我們確保家禽生產(chǎn)效益的一系列有效預(yù)防措施奏效的難度。
　　飼料中曲霉菌和青霉菌的霉菌毒素對(duì)家禽免疫機(jī)能的影響
　　黃曲霉毒素
　　黃曲霉毒素B1是黃曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(Aspergillus parasiticus)的代謝產(chǎn)物，是極其有害的肝臟毒素和致癌物質(zhì)(Sengstag，1997)。黃曲霉毒素對(duì)家禽的危害影響有：降低生產(chǎn)性能，破壞組織器官，改變血清化學(xué)、血液學(xué)和免疫學(xué)指標(biāo)。據(jù)報(bào)道(Ghosh等，1991)，肉雞采食霉變?nèi)占Z(黃曲霉毒素B1 300ppb)為期6周，其細(xì)胞免疫機(jī)能降低。如仍然采食黃曲霉毒素污染的日糧，損壞的細(xì)胞免疫機(jī)能進(jìn)一步導(dǎo)致肉雞對(duì)疾病的易感性增加。然而，給雛鴨飼喂含黃曲霉毒素B1 200ppb的日糧，對(duì)禽霍亂抗體滴度沒(méi)有影響(Cheng等，2001)。給肉雞雛雞飼喂含黃曲霉毒素純品(黃曲霉毒素B1和黃曲霉毒素B2 400ppb)的飼料導(dǎo)致其細(xì)胞免疫機(jī)能顯著降低。然而，飼喂黃曲霉毒素純品為期5周則對(duì)肉雞的體液免疫機(jī)能無(wú)影響。含黃曲霉毒素的天然霉變飼料或飼料原料通常還含有黃曲霉毒醇(Aflatoxicol)，Aflatrem和環(huán)并偶氮酸(Cyclopiazonic acid)。一研究將黃曲霉污染的天然霉變玉米和含有黃曲霉毒素B1達(dá) 800ppb的玉米喂給肉雞和火雞35天(Giambrone等，1985)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與肉雞相比，采食含有黃曲霉毒素200ppb日糧的火雞許多有關(guān)細(xì)胞免疫的指標(biāo)大大降低。研究顯示，細(xì)胞免疫系統(tǒng)(吞噬細(xì)胞功能)比體液免疫系統(tǒng)遭受飼料中黃曲霉毒素的不良影響更嚴(yán)重(Bondy和Pestka，2000)。
　　赭曲霉毒素
　　赭曲霉毒素是由曲霉菌和青霉菌產(chǎn)生的另一個(gè)霉菌毒素家族。赭曲霉毒素A是最常見(jiàn)的也是最有毒的赭曲霉毒素。赭曲霉毒素主要危害動(dòng)物的腎臟組織，導(dǎo)致家禽健康和生產(chǎn)性能降低(Gentles等，1999)。據(jù) Elaroussi等人報(bào)道(2006)，飼喂肉雞赭曲霉毒素A 400ppb為期5周，肉雞白細(xì)胞計(jì)數(shù)顯著降低，體液免疫和細(xì)胞免疫受到嚴(yán)重破壞。白細(xì)胞參與機(jī)體細(xì)胞免疫系統(tǒng)應(yīng)對(duì)抗原的挑戰(zhàn)。飼喂肉雞赭曲霉毒素A 2ppm 為期42天，導(dǎo)致雞新城疫疫苗的抗體滴度降低。Verma等人(2004)給肉雞飼喂黃曲霉毒素(達(dá)2 ppm)和赭曲霉毒素(達(dá)4 ppm)為期47天，他們發(fā)現(xiàn)，肉雞的細(xì)胞免疫應(yīng)答顯著下降。
　　對(duì)后代免疫機(jī)能的影響
　　由于體液免疫和細(xì)胞免疫機(jī)能受到抑制，采食被黃曲霉毒素污染日糧的種雞所產(chǎn)的后代雛雞對(duì)疾病的易感性增加(Qureshi等，1998)。因采食被黃曲霉毒素污染日糧而引起的肉種雞免疫系統(tǒng)抑制可導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。我們應(yīng)對(duì)種雞日糧的霉菌毒素污染情況進(jìn)行監(jiān)控，以減小霉菌毒素的危害由種雞向其后代雛雞轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致雛雞免疫機(jī)能的進(jìn)一步抑制和受損(Sur和Celik，2003)。種雞采食含有1-5ppm 黃曲霉毒素的日糧后，由于黃曲霉毒素對(duì)胚胎發(fā)育的毒害影響，導(dǎo)致種雞抗體的產(chǎn)生受到抑制，巨噬細(xì)胞功能受損。

“據(jù)估計(jì)，全球 25% 以上的谷物都不同程度地遭受霉菌毒素的污染，導(dǎo)致家禽業(yè)顯著的經(jīng)濟(jì)損失”（CAST，2003）

　　對(duì)免疫組織器官的影響
　　胸腺，法氏囊和脾臟是家禽免疫系統(tǒng)的重要器官組織。這些組織在發(fā)育和功能完善過(guò)程中的任何損傷都會(huì)對(duì)家禽的免疫機(jī)能和應(yīng)答反應(yīng)造成不良的影響。給肉雞飼喂黃曲霉毒素2.5ppm為期21天，肉雞的法氏囊、脾臟和胸腺組織的重量大大降低(Celik等，2000)。Stoeve等人的研究(2004)發(fā)現(xiàn)，飼喂肉雞赭曲霉毒素A 180-800ppb和青霉酸(penicillic acid )1-2ppm 為期42天，肉雞法氏囊、胸腺和脾臟的重量顯著降低。飼喂肉雞赭曲霉毒素A 400-800ppb為期5周同樣也會(huì)顯著降低肉雞胸腺的重量(Elaroussi等，2006)。胸腺是家禽細(xì)胞免疫系統(tǒng)的重要組織，胸腺重量減少表明免疫機(jī)能受損。
　　飼料中鐮刀菌霉菌毒素對(duì)家禽免疫機(jī)能的影響
　　常見(jiàn)于谷物，動(dòng)物飼料和飼草的主要鐮刀菌(Fusarium)霉菌毒素有：?jiǎn)味随呔舅兀ㄈパ豕衔牼?Deoxynivalenol DON，嘔吐毒素)，T-2毒素，瓜萎鐮菌醇(nivalenol)以及其他許多毒素;玉米赤霉烯酮;煙曲霉毒素;鐮刀菌酸(fusaric acid)和串珠鐮刀菌素(Moniliformin)。單端孢菌毒素通過(guò)抑制DNA，RNA和蛋白質(zhì)的合成，破壞正常細(xì)胞的功能。單端孢菌毒素的主要靶細(xì)胞是那些具有蛋白質(zhì)高周轉(zhuǎn)率的組織細(xì)胞，如小腸、肝臟和免疫系統(tǒng)。因鐮刀菌霉菌毒素所導(dǎo)致的免疫抑制的特點(diǎn)定是抑制免疫球蛋白和抗體的產(chǎn)生。
　　對(duì)先天性免疫系統(tǒng)的影響
　　巨噬細(xì)胞具有識(shí)別、吞噬、降解并將抗原提呈給T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的功能。巨噬細(xì)胞數(shù)量的減少可導(dǎo)致家禽對(duì)傳染性疾病的易感性增加。Li 等人的研究(2000)發(fā)現(xiàn)，煙曲霉毒素B1(200ppm)和/或串珠鐮刀菌素(100ppm)影響雛火雞的細(xì)菌清除率。采食含有串珠鐮刀菌素日糧的雛雞在其體內(nèi)檢測(cè)出較高的大腸桿菌計(jì)數(shù)。機(jī)體的細(xì)菌清除減少與組織中細(xì)菌克隆增加有關(guān)，這表明細(xì)菌的清除率降低。飼喂蛋雞天然霉變?nèi)占Z(含有去氧瓜萎鐮菌醇12ppm，12-acetyl-DON 0.5ppm和玉米赤霉烯酮0.6ppm)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蛋雞的白細(xì)胞計(jì)數(shù)和淋巴細(xì)胞總數(shù)顯著降低(Chowdhury等，2005)。
　　對(duì)獲得性免疫系統(tǒng)的影響
　　在進(jìn)行常規(guī)的疫苗接種后，新城疫病毒和傳染性支氣管炎病毒血清抗體滴度常用來(lái)評(píng)估飼喂被鐮刀菌霉菌毒素污染的日糧對(duì)家禽免疫機(jī)能影響的指標(biāo)(Danicke，2003)。飼喂肉種雞被嘔吐毒素天然污染的日糧為期12周，研究發(fā)現(xiàn)，肉種雞對(duì)傳染性支氣管炎病毒的抗體水平顯著降低，盡管新城疫病毒的抗體水平未受影響。飼喂蛋雞含有去氧瓜萎鐮菌醇17.6ppm+玉米赤霉烯酮1.58ppm的玉米型日糧，可導(dǎo)致蛋雞新城疫病毒血清抗體滴度水平的顯著降低。飼喂蛋雞含有去氧瓜萎鐮菌醇12ppm，15-acetyl DON 0.5ppm和玉米赤霉烯酮0.6ppm的天然霉變?nèi)占Z，導(dǎo)致蛋雞免疫機(jī)能和免疫學(xué)指標(biāo)嚴(yán)重受損(Chowdhury等，2005)。給火雞飼喂類似的日糧，對(duì)其免疫機(jī)能影響較小。Swamy等人(2002)給肉雞飼喂含有多種鐮刀菌霉菌毒素污染的天然霉變?nèi)占Z56天，發(fā)現(xiàn)膽汁中的免疫球蛋白A水平降低，但未發(fā)現(xiàn)對(duì)傳染性支氣管炎病毒水平的影響。
　　業(yè)已證明，飼喂煙曲霉毒素破壞肉雞的體液免疫機(jī)能。飼喂10-15ppm可顯著地降低新城疫病毒二級(jí)血清抗體滴度的水平(Cheng等，2006)。給雛火雞長(zhǎng)期飼喂T-2毒素或蛇形菌素(Diacetoxyscirpenol)至1ppm為期32天，并未發(fā)現(xiàn)雛火雞對(duì)腸道途徑免疫或非腸道途徑免疫的抗原的抗體水平有任何改變(Sklan等，2003)。
　　對(duì)淋巴細(xì)胞增殖的影響
　　淋巴細(xì)胞對(duì)有絲分裂源(疾病挑戰(zhàn))的芽生反應(yīng)常用于免疫毒性試驗(yàn)中，因?yàn)樗峁┯嘘P(guān)T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞增殖能力的可靠信息。淋巴細(xì)胞的增殖能力對(duì)于免疫系統(tǒng)對(duì)疾病挑戰(zhàn)的大多數(shù)免疫反應(yīng)來(lái)說(shuō)是非常重要的。在體外，當(dāng)雞的血淋巴細(xì)胞暴露于串珠鐮刀菌素時(shí)，淋巴細(xì)胞的增殖速度顯著降低(Li等，2000)。給肉雞飼喂煙曲霉毒素B1(200ppm)，導(dǎo)致淋巴細(xì)胞對(duì)分裂源的增殖能力大大降低。淋巴細(xì)胞生存能力的降低有損于家禽的免疫系統(tǒng)。
　　對(duì)免疫器官和組織病理學(xué)的影響
　　飼喂煙曲霉毒素B1至20ppm導(dǎo)致肉雞法氏囊相對(duì)重量降低(Cheng等，2006)。飼喂煙曲霉毒素B1 200ppm+串珠鐮刀菌素100ppm導(dǎo)致雛火雞胸腺重量顯著降低。據(jù)Danicke等報(bào)道(2004)，給北京鴨飼喂含有去氧瓜萎鐮菌醇和玉米赤霉烯酮的霉變小麥日糧49天，北京鴨的法氏囊重量隨霉菌毒素水平的增高而降低。淋巴組織重量的降低與抗體產(chǎn)生的減少呈相關(guān)關(guān)系。給火雞(Chowdhury和Smith，2007)和肉種雞(Yegani等，2006)飼喂含有去氧瓜萎鐮菌醇和玉米赤霉烯酮的天然霉變谷物未見(jiàn)對(duì)其脾臟和法氏囊相對(duì)重量的影響。給綠頭鴨飼喂 T-2毒素至30ppm為期21天，導(dǎo)致其脾臟，胸腺和法氏囊萎縮(Hayes和Wobeser，1983)。給肉雞飼喂脫氧雪腐鐮刀菌醇(Scirpentriol)16ppm為期21天，導(dǎo)致肉雞法氏囊明顯退化(Ademoyero等，1991)。
　　鐮刀菌霉菌毒素是一組具有不同特性的霉菌毒素，通過(guò)不同的免疫毒性影響破壞家禽的免疫系統(tǒng)，如降低T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的數(shù)量，減少抗體的產(chǎn)生以及破壞淋巴細(xì)胞的增殖等。這些有害的影響大大降低了家禽對(duì)許多細(xì)菌性和病毒性疾病的抵抗能力，導(dǎo)致發(fā)病率上升。因此，飼料中的鐮刀菌霉菌毒素有損于家禽的生產(chǎn)性能和生產(chǎn)效益。
　　飼料中的霉菌毒素對(duì)家禽腸道免疫的影響
　　胃腸道是動(dòng)物抵御外來(lái)有害化學(xué)物質(zhì)、污染物和天然毒素的第一道防線。胃腸道在宿主組織和腸腔之間起著選擇性的屏障作用。腸道屏障具有物理、化學(xué)、免疫學(xué)和微生物學(xué)的主要特點(diǎn)。腸道是機(jī)體最大的免疫器官。
　　霉菌毒素對(duì)腸道免疫機(jī)能的影響
　　研究證明，去氧瓜萎鐮菌醇，展青霉素(Patulin)和赭曲霉毒素破壞腸道上皮細(xì)胞的完整性。這些霉菌毒素摧毀上皮細(xì)胞間緊密連接處的某些蛋白質(zhì)，阻止腸細(xì)胞之間的小分子穿過(guò)。因此，霉菌毒素抑制了蛋白質(zhì)的合成。免疫球蛋白在腸粘膜的免疫應(yīng)答中起著至關(guān)重要的作用，參與宿主對(duì)病原菌的初級(jí)防御。霉菌毒素通過(guò)破壞腸上皮細(xì)胞的完整性和通透性破壞腸道免疫機(jī)能，從而導(dǎo)致免疫球蛋白的分泌水平降低，腸道病原菌的克隆增加。
　　結(jié)論
　　曲霉菌，青霉菌和鐮刀菌的霉菌毒素通過(guò)破壞機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫系統(tǒng)損壞家禽的健康。在實(shí)際飼養(yǎng)條件下，這些霉菌毒素對(duì)家禽免疫系統(tǒng)的影響主要是對(duì)傳染性疾病挑戰(zhàn)的免疫反應(yīng)大大降低。腸道是機(jī)體具有重要意義的免疫器官之一，誘導(dǎo)機(jī)體對(duì)微生物類的抗原發(fā)動(dòng)先天性免疫和獲得性免疫反應(yīng)。腸道同時(shí)也是吸收飼料中霉菌毒素的場(chǎng)所。霉菌毒素對(duì)腸道免疫系統(tǒng)的負(fù)面影響以及機(jī)體組織發(fā)生的系統(tǒng)性改變最終導(dǎo)致家禽對(duì)傳染性疾病的易感性更高。在商業(yè)化飼養(yǎng)條件下，含有霉菌毒素的霉變?nèi)占Z以及不良生產(chǎn)環(huán)境和管理?xiàng)l件的代謝應(yīng)激等因素集結(jié)在一起強(qiáng)化了對(duì)家禽免疫系統(tǒng)的有害影響，給家禽生產(chǎn)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　由飼料中霉菌毒素導(dǎo)致的家禽免疫機(jī)能抑制的癥狀包括：雞群長(zhǎng)時(shí)間的出現(xiàn)健康問(wèn)題;藥物治療后不見(jiàn)效果以及免疫接種失效。最好的預(yù)防措施就是要采取嚴(yán)格的品控程序，嚴(yán)格把關(guān)飼料原料的采購(gòu)，拒絕霉變?cè)希瑥亩畲蟪潭鹊販p少飼喂被霉菌毒素污染的霉變?nèi)占Z的機(jī)會(huì)。同樣重要的是，通過(guò)執(zhí)行良好的衛(wèi)生實(shí)踐程序，最大程度地減少雞群感染疾病。這樣，我們就可最大程度地降低因飼料中霉菌毒素對(duì)雞群免疫機(jī)能不良影響而造成的家禽生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)損失。
　　參考文獻(xiàn)(略)