综述:脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)与猪:霉菌毒素对猪健康有害影响的综述

【字体: 时间:2025年05月11日 来源:Porcine Health Management 3

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  本文聚焦脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)对猪健康的影响。DON 常污染谷物,猪因饮食和消化系统特点易受其害。文中阐述了 DON 的生物利用度、代谢,及其对猪消化、免疫、生殖系统的毒性,还介绍了去毒方法,对养猪业健康发展意义重大。

  

一、引言


霉菌毒素是由特定真菌产生的有毒次生代谢产物,可经受感染的动植物食物进入食物链。在众多霉菌毒素中,脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)是最常见的一种,由镰刀菌属产生,常污染谷物。猪因其单胃消化结构和以谷物为主的饮食,对 DON 尤为敏感。了解 DON 对猪的危害,对保障猪的健康和养猪业的发展至关重要。

二、DON 的生物利用度和药代动力学


猪对 DON 的吸收情况与接触时间相关,长期喂食 DON 的猪吸收更好。DON 在猪体内吸收迅速,食用受污染饲料 15 分钟后即可在血清中检测到,且在 2 小时内达到最大浓度,多数动物 24 小时后血清中检测不到 DON。其主要代谢途径为 II 相代谢和肠道微生物转化,大部分 DON 在肝脏中葡萄糖醛酸化生成 DON - 3 - 葡萄糖醛酸(DON - 3GlcA)和 DON - 15 - 葡萄糖醛酸(DON - 15GlcA),经尿液排出。同时,DON 在消化道可经细菌转化为低毒的去环氧 DON,但由于大部分 DON 在消化系统前段被吸收,这种转化的意义不大。

三、DON 的修饰形式


DON 的修饰形式包括真菌产生的乙酰化形式(3 - 乙酰 - DON(3 - ADON)和 15 - 乙酰 - DON(15 - ADON))以及植物产生的 DON - 3 - β - D 葡萄糖苷(DON - 3 - glucoside)。这些修饰形式在饲料中广泛存在,且部分浓度较高。在猪的消化系统中,乙酰化形式和 DON - 3 - glucoside 会完全水解为 DON 后被吸收。3 - ADON 和 15 - ADON 的毒性与 DON 相似,会影响猪肠道细胞生产、结构和紧密连接,还能激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs);DON - 3 - glucoside 虽本身毒性较低,但在胃肠道可转化为 DON,仍具有潜在威胁。

四、DON 与其他霉菌毒素的共存情况


研究发现,谷物中常同时存在多种霉菌毒素,DON 常与玉米赤霉烯酮(ZEA)、雪腐镰刀菌烯醇(NIV)、T2 毒素、伏马菌素 B1(FB1)等共存。一些霉菌毒素与 DON 的组合会产生协同毒性,如 DON 与 NIV、ZEA、FB1 等组合,会显著降低猪肠道上皮细胞活力;但 DON 与 NIV 的乙酰化形式镰刀菌烯酮 X(FX)组合时,会出现拮抗效应,这可能与它们竞争同一外排转运蛋白的结合位点有关。

五、DON 对猪健康的影响


  1. 对消化系统的影响
    • 体内研究:DON 会导致猪采食量下降、体重增长缓慢,这可能与厌食激素分泌增加有关。同时,DON 会损害消化道细胞,尤其是肠道细胞,导致小肠绒毛缩短、隐窝深度减小、杯状细胞数量减少等变化,还会影响肠道屏障功能,降低营养物质的消化吸收,引起大肠和肝脏的病变。
    • 体外研究:在猪肠道细胞系(IPEC - J2)等研究中发现,DON 会降低细胞数量、损伤细胞、影响 ATP 生成,破坏线粒体膜电位,影响线粒体动力学和自噬,还会加速紧密连接蛋白的降解,影响细胞增殖和活力。

  2. 对免疫系统的影响:DON 对猪免疫系统的影响较为复杂,会因细胞类型、细胞因子和 DON 浓度的不同而有所差异。它会影响猪对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)等疾病的免疫反应,降低疫苗效果,还会改变免疫细胞因子的表达,影响免疫细胞的功能,导致免疫抑制,增加猪感染疾病的风险。
  3. 对生殖系统的影响:DON 会干扰猪卵母细胞的成熟,破坏纺锤体形成,影响减数分裂细胞周期进展,导致卵母细胞质量下降。在子宫细胞、卵巢细胞和雄性生殖系统细胞中,DON 也会产生不良影响,如抑制细胞增殖、导致细胞病变等。此外,DON 还能通过胎盘屏障影响胎儿发育,导致胎儿免疫功能异常、体重减轻等问题。

六、DON 的去毒方法


目前,DON 的去毒方法主要有物理、化学和生物方法。物理方法包括吸附和热处理等,但吸附剂在不同 pH 条件下效果不稳定,热处理因 DON 的耐热性而效果不佳,且可能影响饲料营养和口感;化学方法如使用酸碱或臭氧处理,虽能降解 DON,但存在效率低、成本高、破坏营养成分等问题;生物方法利用微生物吸附或酶解 DON,具有特异性高、无二次污染等优点,但目前去毒效率还有待提高。总之,目前尚未找到一种 100% 有效的、不影响饲料营养且可大规模应用的 DON 去毒方法。

七、结论


DON 是全球范围内常见的霉菌毒素,对以谷物为主要饲料的猪健康构成严重威胁。它在猪体内吸收迅速,代谢途径明确,其修饰形式和与其他霉菌毒素的共存会增加毒性。DON 对猪的消化、免疫和生殖系统均有显著负面影响,虽目前对其部分影响的研究结果存在差异,但总体危害不容忽视。由于尚未找到理想的去毒方法,控制饲料中 DON 的含量仍是保障猪健康的关键。

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