家禽养殖场产毒真菌及霉菌毒素的季节性动态：对动物健康与食品安全的影响及风险评估

本研究针对家禽养殖环境中真菌与霉菌毒素污染的季节性变化及其健康风险展开系统评估。通过多矩阵采样（静电除尘布、饲料、垫料）和细胞毒性实验，发现夏季更易滋生产毒真菌（如Penicillium和Aspergillus），且多种霉菌毒素（如ZEN、TRCs、FBs）共存现象普遍。研究揭示了不同季节、不同暴露途径（吸入、皮肤接触）下的健康风险，并为改善农场层面的风险防控和食品安全管理提供了重要依据。

　　

随着全球畜禽生产体系的集约化发展，禽肉已成为消费量最大的肉类品类。据统计，2024年全球禽肉产量已达1.3875亿吨，比2016年显著增长。在这一背景下，禽类养殖环境中的微生物污染问题，尤其是真菌及其代谢产物——霉菌毒素所带来的双重威胁，尚未得到充分重视。尽管细菌性病原体和 zoonotic 风险已被广泛记录，真菌污染在禽类养殖与健康领域的相关研究仍较为有限。

禽类养殖场环境非常适宜微生物繁殖，特别是以曲霉（Aspergillus）、镰刀菌（Fusarium）和青霉（Penicillium）为代表的产毒真菌，在适宜条件下可产生诸如黄曲霉毒素（AFs）、伏马毒素（FBs）、赭曲霉毒素（OTs）、单端孢霉烯族毒素（TRCs）和玉米赤霉烯酮（ZEN）等霉菌毒素，这些次生代谢产物对动物和人的健康构成显著威胁。此外，新兴霉菌毒素（EMs）如莫尼菌素（MON）、雪腐镰刀菌烯醇（NIV）等因在作物与饲料中检出率上升、毒理学数据缺乏和法规限值空白，也逐渐引起关注。

目前大多数研究集中于饲料中霉菌毒素的污染状况，而关于其在农场环境中的分布、季节性变化以及对动物和工作人员健康影响的系统性研究仍较为缺乏。此外，气候变迁可能进一步加剧真菌与霉菌毒素的污染动态，因此理解这些因素之间的交互作用，对完善风险评估框架与制定农场和食品链保护措施具有重要意义。

为此，研究人员在葡萄牙马德拉岛的14个家禽养殖棚中，分别于冬季（12月至次年2月）和夏季（6月至8月）开展了环境与生物样本的真菌及霉菌毒素污染调查。研究团队运用静电除尘布（EDC）、饲料和垫料样本进行真菌培养和霉菌毒素液相色谱－串联质谱（LC-MS/MS）分析，并采用A549（人肺泡上皮细胞）和SK（猪肾细胞）细胞模型评估样本提取物的细胞毒性。同时，记录肉鸡生长性能指标，并于夏季生产周期结束后采集肉鸡胸肉和肝脏样本，以评估霉菌毒素在可食组织中的残留状况。

本研究采用了多方法结合的策略，包括：真菌培养与菌种鉴定、霉菌毒素的LC-MS/MS检测、细胞毒性试验（MTT法），以及肉鸡生长性能参数的记录与统计分析。生物样本来自同一农场所饲养的肉鸡，经合法屠宰场取得，作为食品链副产物用于研究。

研究结果显示，真菌污染水平存在显著季节性差异。垫料样品中冬季真菌浓度最高（中位数3.54×10² CFU/g），而EDC样品中夏季真菌浓度更高（4.48×10² CFU/m²/天）。饲料样品中虽无显著季节差异，但冬季检出值较高。霉菌毒素在各类基质中均呈现明显的季节波动，垫料和饲料在冬季污染最严重，而EDC则在夏季表现出更高污染水平。

在真菌多样性方面，夏季饲料和垫料中物种更丰富，而冬季EDC中真菌群落更具多样性。曲霉和青霉是各基质中的优势菌属，且多为产毒菌株，如Aspergillus sect. Flavi, Nigri, Penicillium spp. 等。

霉菌毒素在饲料中检出率最高（冬夏均为100%），垫料和EDC中也普遍存在。冬季FB类毒素检出频率高，而夏季ZEN、DON和TRCs更为常见。多毒素共存现象普遍，80.6%的样本同时含有两种及以上霉菌毒素。

细胞毒性实验表明，不同基质和季节的样本对细胞代谢活性的影响显著。夏季EDC样本对A549细胞毒性最强（47%样本呈高毒性），而冬季垫料样本对两种细胞均产生较强毒性（SK细胞100%，A549细胞83%）。

肉鸡生长性能参数也存在季节性差异，冬季饲养的肉鸡体重（BW）、增重（BWG）、日均增重（ADBWG）和生长率（GR）均显著高于夏季，表明夏季生产性能受到一定程度抑制。

此外，在夏季采集的肉鸡肝脏样本中，53.3%检出ZEN（虽均低于定量限LOQ），胸肉样本中未检出霉菌毒素，说明肝脏更易残留霉菌毒素。

相关分析进一步揭示，EDC中较高的真菌污染与生长率降低和A549细胞毒性升高相关；饲料中霉菌毒素水平与SK和A549细胞毒性呈正相关；垫料中真菌与霉菌毒素污染均与细胞毒性显著相关。

本研究系统评估了家禽生产环境中真菌与霉菌毒素的季节性变化特征及潜在健康风险。结果表明，夏季更利于产毒真菌繁殖和霉菌毒素积累，特别是经由空气传播的暴露途径对呼吸系统威胁更大；冬季则因垫料潮湿其真菌污染及相应毒性风险升高。多种霉菌毒素共存现象极为普遍，尤其ZEN、TRCs和FBs的组合需引起高度重视。

该研究强调，在气候变化背景下，真菌与霉菌毒素的季节性动态可能进一步加剧，因此必须采取针对性防控措施，包括选择优质饲料与垫料、改善农场管理措施、实施全程链监控等，从而保障动物健康、提升生产效率并减少食品链中的污染残留，尤其需关注易感人群（如儿童）的膳食暴露风险。

本研究发表在《Journal of Agriculture and Food Research》上，为农场级别的微生物风险管控和食品安全策略的制定提供了关键数据支持，也为后续开展霉菌毒素复合暴露的毒理动力学与毒效动力学研究指明了方向。