12霉菌毒素的毒性及脱毒研究进展.docx

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12霉菌毒素的毒性及脱毒研究进展

配合饲料生产综合实践课程授课教案

课程号：

ZRX021322

学院

动物科技学院

任课教师

杨在宾

授课

题目

霉菌毒素的毒性及脱毒研究进展

授课

时间长度

90分钟

授课

进度

第16周，总第3、4节

授课对象

全校选修

教学

目标

1.霉菌毒素污染饲料的现状

2.霉菌毒素对养殖业的危害

3.霉菌毒素的研究进展

教学

重点

我国饲料工业现状；霉菌毒素的相关知识；霉菌毒素对畜禽的危害：

仔猪玉米赤霉烯酮中毒和吸附剂脱毒机理研究；玉米赤霉烯酮和吸附剂对断奶仔猪生产性能、养分利用率和器官发育影响的研究；玉米赤霉烯酮和吸附剂对仔猪免疫和器官毒性的研究；玉米赤霉烯酮和吸附剂对不同性别仔猪影响的研究；不同蛋白质来源日粮中添加霉菌毒素吸附剂对断奶仔猪养分利用率的影响；黄曲霉毒素对肉鸭的毒性作用及吸附剂脱毒功效研究

教学

难点

仔猪玉米赤霉烯酮中毒和吸附剂脱毒机理研究；玉米赤霉烯酮和吸附剂对断奶仔猪生产性能、养分利用率和器官发育影响的研究；玉米赤霉烯酮和吸附剂对仔猪免疫和器官毒性的研究；玉米赤霉烯酮和吸附剂对不同性别仔猪影响的研究；不同蛋白质来源日粮中添加霉菌毒素吸附剂对断奶仔猪养分利用率的影响；黄曲霉毒素对肉鸭的毒性作用及吸附剂脱毒功效研究

教学

方法

分析

在学生预习的基础上，提示性的讲解有关内容，并通过提问的方式了解学生的掌握情况，然后详细讲解，加深学生对课程的理解，最后留出足够的时间让学生讨论，老师在旁引导，发现问题及时解决。

教学方式：

讲授

探究□问答

实验□演示□练习

其他□

教学

手段

分析

多媒体、模型、实物、演示等多种教学手段相结合。

教学手段：

板书

多媒体

模型□实物□标本□挂图□音像□其他□

过程

设计

复习与引导10分钟；授新课内容60分钟；讨论与提问10分钟；总结与布置作业10分钟

授课

类型

理论课

讨论课□实验课□练习课□其他□

教学步骤设计

步骤时间

主要任务

教师活动

学生活动

目的意图

第一步

（10分钟）

复习上节内容，引入新授内容。

提问与引导

回答老师问题，随老师陈述回忆上节课讲述内容。

复习前次内容，引入新的授课内容，保持授课的连贯性和便于学生整体掌握。

第二步

（60分钟）

讲授新的课程内容：

霉菌毒素污染饲料的现状；霉菌毒素对养殖业的危害；霉菌毒素的研究进展

利用课件展示基本概念和基本理论；通过图片和实物展示涉及的具体疫苗类型及其使用方式等。

认真聆听老师讲授内容，结合生产所观察的具体实例展开联想。

利用课件和实物等让学生掌握营养与营养学相关的基本概念、发展历程，并提升专业信念。

第三步

（10分钟）

讨论与提问

引导同学对设定话题开展讨论；引导同学提问并答疑。

学生回顾本次授课内容，开展相互讨论，对存疑问题提问。

通过相互学习加深理，通过解疑释难促进对讲述内容的掌握。

第四步

（10分钟）

总结与布置作业

快速展示幻灯片和口头总结本次课程内容；板书布置作业内容；介绍涉及的参考资料等。

随老师总结快速记忆和复习，记录作业内容。

全面总结复习，为下次课准备。

内容讲解

第一步（10分钟）复习上节内容，引入新授内容：

同学们，在上一节课我们一起学习了猪的营养与饲料新科技浅析这一章节。

通过对中国母猪的种质特性；动物生长概念和规律；猪可消化养分利用率测定方法；低蛋白日粮优点；粗纤维营养调控的作用；影响维生素需要量的因素；猪需要的营养物质；妊娠母猪的营养平衡与健康问题；孕期合成代谢；瘦母畜症”和短期优饲；泌乳母猪的营养平衡与健康问题；母猪营养平衡的标志？

断奶仔猪营养平衡与健康问题；生长育肥猪营养平衡与健康问题；这几个问题的回答，相信大家对配合饲料综合生产实践这门课程已经有了一个初步的认识，现在我们开始下一讲的内容：

霉菌毒素的毒性及脱毒研究进展。

第二步（60分钟）讲授新的课程内容：

1、霉菌毒素污染饲料的现状：

**我国饲料工业现状：

谷物：

玉米、小麦

——农村经济和种植业条件——个体分散和被动种植

——收获和贮存方式和条件——人工和自然条件

——流通环节——多途径、无秩序、缺管理标准

——籽粒——破损多——易发霉——毒素污染严重

副产品：

玉米、小麦、大豆

——加工工艺和规模——小规模和工艺多样

——副产品——无专门饲用处理——有害物质多

——加工原料——原料质量差——发霉多——毒素高度浓缩

配合饲料：

全价料、浓缩料、预混料

——加工工艺和规模——规模小和成品使用周期和质量控制

——养殖方式——多样化——使用过程污染

其他？

？

*（图表）不同玉米籽实物理和粉碎性状分析

储存Storage

陈旧玉米Oldcorn

新收玉米Newcorn

SE

P-值（P-value）

区域Areas

东北

华北

东北

华北

储存

区域

储存×区域

硬度Hd,Kg

11.94

19.10

16.83

17.03

0.176

0.1159

0.0004

0.0006

百粒重HsW,g

31.11

34.24

39.54

31.22

0.130

0.0004

0.0006

<.0001

容重VW,g/L

718.33

759.83

734.67

739.33

1.729

0.8082

0.0130

0.0419

玉米均匀度

18.63

15.13

17.94

16.59

0.239

0.7491

0.0517

0.3699

算术平均粒

AMD,mm

0.79

0.81

1.05

0.88

0.004

<.0001

0.0030

0.0002

粒度模数

MG,MF

2.55

2.65

3.14

2.79

0.011

<.0001

0.0275

0.0006

几何平均粒径

GAD,μm

581.10

594.99

791.28

699.52

5.286

<.0001

0.1484

0.0548

*（图表）贮存对玉米籽实物理和粉碎性状分析

储存Storage

陈旧玉米Oldcorn

新收玉米Newcorn

SE

P-值（P-value）

区域Areas

东北

华北

东北

华北

储存

区域

储存×区域

硬度Hd,Kg

11.94

19.1

16.83

17.03

0.176

0.1159

0.0004

0.0006

百粒重HsW,g

31.11

34.24

39.54

31.22

0.13

0.0004

0.0006

<.0001

容重VW,g/L

718.33

759.83

734.67

739.33

1.729

0.8082

0.013

0.0419

玉米均匀度

18.63

15.13

17.94

16.59

0.239

0.7491

0.0517

0.3699

算术平均粒AMD,mm

0.79

0.81

1.05

0.88

0.004

<.0001

0.003

0.0002

粒度模数MG,MF

2.55

2.65

3.14

2.79

0.011

<.0001

0.0275

0.0006

几何平均粒径GAD,μm

581.1

594.99

791.28

699.52

5.286

<.0001

0.1484

0.0548

*（图表）不同玉米籽实物理和粉碎性状分析

储藏

陈

新

SEM

品种

先玉335

地方玉米

先玉335

地区

A:

东北

B:

华北

C:

东北

D:

华北

E:

吉林

F:

黑龙江

G:

河南

H:

山东

硬度

kg

11.81

20.59

11.44

15.78

17.62

14.85

17.47

16.96

0.79

百粒重

g

31.64

35.24

29.01

28.78

39.82

36.98

31.03

32.39

0.28

容重

gL

729.4

764.8

654.8

743.6

738.8

717.4

733.8

755.6

0.786

玉米均匀度

CV

14.14

12.63

23.13

17.64

17.02

18.86

16.21

16.97

0.279

算术平均粒径

mm

0.86

0.8

0.71

0.82

1

1.1

0.86

0.89

4.98

粒度模数

MF

2.76

2.6

2.34

2.7

3.06

3.23

2.76

2.82

均匀度模数

MU

2～3～5

1～3～6

1～3～6

1～3～6

2～4～4

3～3～4

2～3～5

2～3～5

几何平均粒径

，μm

655.7

558

506.5

632

774.7

807.9

694.7

704.4

0.029

*田间生长阶段发霉；阴雨连绵，收获玉米发霉发芽；收获玉米发霉；储藏发霉；锦州三千吨霉变“国储粮”

**霉菌毒素是由霉菌产生的有毒次级代谢产物，它主要是由镰刀霉、曲霉菌和青霉菌等产生。

目前有超过400种以上的霉菌毒素有文字记录可以识别，至少有300种以上的霉菌代谢物在人和动物身上会发生潜在中毒，同时不断还有新的霉菌毒素被发现。

*霉菌按其生活习性：

分为田间性霉菌（或病原性霉菌）和存储性霉菌（或腐生性霉菌）两种。

田间性发霉：

其最适温度为5～25℃，如青霉菌属、麦角菌属、镰刀菌属。

存储性发霉：

其最适温度为25～30℃,相对湿度在80～90%，如曲霉菌属。

*霉菌毒素产生：

在谷物的生长期间（田间性霉菌或病原性霉菌）或者存储期间（存储性或腐生性霉菌）都会发生。

其中玉米赤霉烯酮、烟曲霉毒素和单端孢菌霉烯毒素（呕吐毒素和T-2毒素）等镰刀霉菌毒素主要在田间产生。

黄曲霉毒素B1和赭曲霉毒素主要是收获后因不良仓储条件而产生。

*污染原料：

各类饲料原料、各类配合饲料产品、各个地区、各个季节均有霉菌毒素污染，检出率可高达70％～100％

按照饲料卫生标准判定的毒素超标率可达20％～80％。

污染饲料的检出毒素少者2～3种，多者7～8种，呈现多种霉菌毒素复合污染的特征。

*（图表）山东饲料样品霉菌毒素含量（2009年）

收样日期

样品

黃曲毒素

（µg/kg）

玉米赤霉烯酮

（mg/kg）

烟曲霉毒素

（mg/kg）

呕吐毒素

（µg/kg）

2009-04-27

玉米

（1）

ND

ND

1.0

ND

2009-04-27

玉米

（2）

ND

0.80

3.0

ND

2009-04-27

猪饲料

ND

0.97

2.6

ND

2009-04-07

玉米#1

ND

1.1

11

ND

2009-04-07

玉米#2

ND

0.87

1.5

100

2009-04-07

种鸡饲料#1

ND

0.60

1.6

ND

2009-04-07

浓缩饲料

ND

0.40

4.7

ND

2009-04-07

玉米酒糟

ND

0.77

1.9

200

2009-04-07

种鸡饲料#2

7

ND

1.4

100

2009-04-07

种鸡饲料#3

13

0.60

2.0

ND

*（图表）试验日粮组成及营养水平（%）

原料

配方

营养指标

营养水平

玉米

53.00

消化能，kcal/kg

3417

次粉

5.00

代谢能，kcal/kg

3153

乳清粉

6.50

粗蛋白

20.00

豆油

2.50

钙

0.82

豆粕

24.76

有效磷

0.42

鱼粉

5.50

食盐

0.41

赖氨酸

0.30

赖氨酸

1.38

蛋氨酸

0.10

蛋氨酸

0.45

苏氨酸

0.04

蛋+胱

0.78

磷酸氢钙

0.80

苏氨酸

0.87

石粉

0.30

色氨酸

0.24

食盐

0.20

粗纤维

2.50

1％预混料a，b

1.00

粗脂肪

5.40

合计

100

粗灰分

4.90

*（图表）猪日粮ZEA毒素水平（2006）

处理

猪只（头）

日粮

ZEA设计值，ppm

ZEA实测值a，ppm

对照组

5

基础日粮

0

0.900

处理A

5

基础日粮

1

1.667

处理B

5

基础日粮

2

2.667

处理C

5

基础日粮

3

3.667

*污染现状结论

霉菌毒素存在于所有地区、所有作物、所有季节。

玉米、全价料中霉菌毒素污染以ZON、DON和FUM和AFB为主，蛋白质原料中AFB和OTA严重。

多种霉菌毒素共存现象普遍，不受霉菌污染的饲料很难找到。

霉菌毒素肉眼看不到，必须经检测分析。

2、霉菌毒素对养殖业的危害：

*动物摄入被霉菌毒素污染后的饲料可导致急性或慢性中毒。

急性中毒主要引起腹泻、呕吐、腹痛等消化系统紊乱症状，严重者可发生嗜睡、昏迷甚至死亡；

慢性中毒的症状多种多样，而且不同毒素间的差异很大。

*霉菌毒素对畜禽的危害主要包括以下几个方面

1）直接破坏和降低原料或饲料中的养分，影响养分的吸收和代谢，降低生产性能；

2）造成动物脏器和组织损伤，特别是肝、肾、肺和上皮组织（肠道和皮肤）等；

3）造成严重的繁殖障碍，导致种母猪及小母猪假发情、大猪脱肛、怀孕母猪流产、死胎、弱胎和畸形胎等；

4）造成动物免疫抑制，使动物对感染性疾病的抵抗力下降、诱发慢性感染、降低疫苗免疫效果和药物的治疗效果；

5）破坏机体氧化还原稳态，降低健康水平霉菌毒素是重要的氧化应激因子，微量的霉菌毒素可以引导机体产生自由基，破坏抗氧化能力。

6）威胁食品卫生安全通过肉、蛋和奶等食物链对人类健康产生危害。

试验证明，动物摄人受霉菌毒素污染的饲料后，在肝、肾、肌肉、血、乳汁以及鸡蛋中可检出霉菌毒素及其代谢产物，造成动物性食品的污染，从而对人类健康有着极大的潜在危害。

*ZON的生殖毒性

外阴阴道炎、阴道和直肠垂脱、连续动情导致的不育、假孕、卵巢畸形和流产，影响受孕、排卵、胚胎定植、胎儿发育和新生儿的生活力。

干扰精子的发生过程，降低性欲，诱导雌性化。

*AFB——毒性最大的霉菌毒素

细胞毒性、致癌性和致畸性。

主要对肝、肾和神经系统有毒害，引起肝、胃肠和免疫系统出现病变。

降低动物对疾病的抵抗力,会干扰疫苗诱导的免疫力

*DON-呕吐毒素

引起呕吐、腹泻和肠炎;

贫血、白细胞减少、免疫机能下降、皮肤刺激

拒食、生长减缓和繁殖障碍等

*FUM-伏马毒素

马脑白质软化症；猪肺水肿病；大鼠肝中毒

影响细胞的生长、分化、形态学、渗透性,并导致细胞凋亡

*T-2毒素

引起猪不育,同时伴有子宫和卵巢的一些病变

引起鸡蛋壳质量下降、羽毛生长异常、口腔病变和增重下降。

3、仔猪玉米赤霉烯酮中毒和吸附剂脱毒机理研究：

*试验设计:

选取20只体重相近（6.77±0.46kg），健康仔猪，根据体重分为4个处理，每个处理5个重复，每1头猪为1个重复。

对照组：

饲喂基础日粮；3个试验组分别在基础日粮的基础上添加ZEA：

1ppm、2ppm和3ppm。

1）玉米赤霉烯酮对断奶仔猪生产性能影响

*（图表）ZEA对仔猪增重和饲料消耗

组别

0ppm

1ppm

2ppm

3ppm

始重，kg

8.32±0.46

8.34±0.40

8.32±0.34

8.34±0.31

末重，kg

16.81±0.53

16.99±0.77

16.61±0.41

17.24±0.46

总增重，kg

8.49±0.57

8.65±0.57

8.29±0.18

8.90±0.35

日增重，g

471.44±31.66

480.56±31.83

460.54±9.86

494.66±19.37

日进食量，g

693.10±40.60

691.56±40.36

690.06±18.66

705.14±32.60

进食量/增重

1.48±0.08

1.44±0.03

1.50±0.05

1.43±0.04

2）玉米赤霉烯酮对断奶仔猪生殖系统影响

*（图表）饲喂ZEA时间与仔猪阴户红肿时间统计a

饲喂毒

素时间

1～3

4～6

7～9

10～12

13～15

16～18

合计

0ppm

-

-

-

-

-

-

0

1ppm

-

-

-

-

-

6

6

2ppm

-

-

-

-

-

10

10

3ppm

-

3

5

8

12

15

43

a在此时间段内阴户红肿的日、头数

*（图表）ZEA对断奶仔猪阴户大小的影响

毒素饲喂时间

0ppm

1ppm

2ppm

3ppm

阴户长度，mm

0d

16.20±1.39

16.80±0.86

17.80±2.15

15.00±1.76

18d

22.60±1.17a

28.20±2.13ab

28.00±1.64ab

34.40±2.84b

增大比例e％

39.51

67.86

57.30

129.33

阴户宽度，mm

0d

9.60±1.03

11.00±1.10

10.40±0.87

10.60±1.33

18d

14.20±1.02a

17.40±1.36ab

18.60±0.93b

25.60±1.21c

增大比例e％

47.92

58.18

78.85

141.51

阴户面积，mm2

0d

77.00±9.66

91.60±8.03

96.00±18.00

83.80±20.39

18d

162.60±18.06a

251.00±36.92b

262.00±24.08b

444.20±52.71c

增大比例e%

111

174

173

430

*（图表）ZEA对断奶仔猪卵巢和子宫大小的影响

ZEA水平

0ppm

1ppm

2ppm

3ppm

宽度，cm

2.85±0.15a

3.31±0.15ab

3.63±0.06b

4.28±0.21c

长度，cm

3.08±0.20a

3.69±0.17a

3.62±0.17a

5.06±0.28b

卵巢＋子宫，g

13.40±3.17a

16.60±0.98a

20.20±2.03a

41.60±2.84b

卵巢＋子宫

/体重，％

0.08±0.02ad

0.10±0.01ade

0.12±0.01ae

0.24±0.01b

以0ppm为100％

宽度，%

100

116

127

150

长度，%

100

120

118

164

卵巢＋子宫，%

100

124

151

310

3）玉米赤霉烯酮对断奶仔猪免疫性能影响

*（图表）ZEA对胸腺指数的影响a

组别

活体重，kg

胸腺重，g

胸腺指数，g/kg

0ppm

　16.81±0.53

　16.00±1.73

0.91±0.11

1ppm

　16.99±0.77

　11.20±1.11

0.67±0.08

2ppm

　16.61±0.41

　13.75±2.53

　0.85±0.17

3ppm

　17.24±0.46

　17.33±3.48

　1.00±0.21

a胸腺指数=胸腺重/活体重×100%

*（图表）ZEA对脾脏指数的影响a

组别

活体重，kg，

脾脏重，g

脾脏指数，g/kg

0ppm

　16.81±0.53

31.20±3.48

　1.84±0.16

1ppm

　16.99±0.77

30.00±1.05

1.77±0.05

2ppm

　16.61±0.41

　29.40±1.78

1.78±0.14　

3ppm

　17.24±0.46

37.80±4.04

2.17±0.19

a脾脏指数=脾脏重/活体重×100%

*（图表）不同ZEA对仔猪全血细胞计数分析

组别

0ppm

1ppm

2ppm

3ppm

白细胞

18.80±1.07a

12.86±0.33a

24.29±5.13b

24.16±4.28b

中性白细胞

2.32±0.76

1.14±0.31

3.65±0.96

1.83±0.93

淋巴细胞

12.14±0.84a

9.51±0.37a

14.93±3.17b

19.16±3.61b

嗜酸性粒细胞

0.94±0.04

0.63±0.26

0.57±0.23

0.53±0.09

*（图表）ZEA对仔猪血液蛋白含量分析单位：

g/L

0ppm

1ppm

2ppm

3ppm

总蛋白

54.24±0.55

57.24±1.09

54.56±2.37

56.14±1.16

白蛋白

2.16±0.16

1.94±0.21

2.00±0.08

1.86±0.20

球蛋白

9.39±0.39

11.29±0.71

10.08±0.75

11.20±0.93

白蛋白/球蛋白

2.16±0.16

1.94±0.21

2.00±0.08

1.86±0.20

4）玉米赤霉烯酮对仔猪器官发育影响

*（图表）ZEA对断奶仔猪屠宰率和器官重量的影响

0ppm

1ppm

2ppm

3ppm

屠宰率%

73.47±1.44

75.11±1.37

72.46±0.97

71.69±1.28

心脏，g

84.80±9.65

85.60±6.43

87.40±2.04

87.40±3.85

肾脏，g

72.40±3.1a

76.40±3.12ab

83.60±7.11ab

88.00±3.29b

肝脏，g

407.80±14.56

430.40±19.50

457.20±6.62

478.20±36.24

肺脏，g

161.00±10.27

161.80±6.35

169.80±4.14

162.00±7.83

脾脏，g

31.20±3.48ab

30.00±1.05ab

29.40±1.78a

37.80±4.0