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有关水产养殖中伏马毒素的最新知识

Rui A.Gonçalves,理学硕士。 米歇尔·穆乔(Michele Muccio),理学硕士。

原料,成品饲料中发现的全球主要霉菌毒素污染物

伏马菌素
伏马菌素是原材料和成品饲料样品中的污染物。当饲料中存在伏马毒素时,水产养殖性能指标会受到影响。与其他霉菌毒素(特别是黄曲霉毒素)的协同作用加剧了伏马毒素在水产养殖饲料中的负面影响。 Darryl Jory摄影。

这篇关于水产养殖中伏马毒素的最新知识的文章是根据BIOMIN的原始报告改编并加以总结的,该报告首先于 亚太水产文化 (第15卷,2019年1月1日/ 2月1日)。伏马菌素(双色球中奖概率)是一组真菌毒素,于1988年在南非发现。该组包括FB1,FB2和FB3。它们主要由许多 镰刀菌 物种,特别是 拟南芥 (以前 念珠菌 = 富士赤霉菌),  F. proliferatummai。镰刀菌家族中产量最高的霉菌毒素是伏马毒素B1(FB1)。

烟熏的特征是具有长链烃单元,类似于鞘氨醇和鞘氨醇,在其毒性中起作用。伏马菌素抑制鞘氨醇(鞘氨醇)N-酰基转移酶(神经酰胺合酶),这是脂质代谢中的关键酶,导致该途径的破坏。该酶在鞘脂的生物合成中催化鞘氨醇的酰化。鞘脂对于膜和脂蛋白结构以及细胞调节和通讯很重要。

霉菌毒素突出

近年来,霉菌毒素通过谷物进入饲料链的发生,污染程度及其影响已引起全球关注,水产养殖业也不例外。图1显示了伏马菌素在玉米中的发生,玉米是受该类毒素影响的主要商品之一。自2015年以来,全球趋势是玉米中伏马毒素的含量增加。这种趋势也反映在通常用于水产饲料生产的其他商品中。

图1:伏马毒素在玉米中的存在。资料来源:Biomin。

表1显示了2017年1月至2017年12月在全球范围内采样的重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染。玉米,玉米面筋粉(CGM),干馏物(DDGS)和米糠样品中双色球中奖概率的发生率最高。除了污染程度相对较低的米糠(161 ppb)外,玉米,CGM和DDGS的双色球中奖概率含量均超过2,900 ppb。由于双色球中奖概率在高温和加工条件下相对稳定,因此预计在最终饲料中会发现双色球中奖概率,这一点已通过分析同一报告期内采集的最终饲料样品得到证实(表1.5)。 2017年,双色球中奖概率是最主要的霉菌毒素,在81%的采集样品中均存在,平均污染水平为1,352 ppb。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表1a。

玉米样品阿夫拉烟熏OTA
测试样品数5,3675,0644,0324,4801,492
污染样品(%)234779865
平均阳性(ppb)241547493,18925
正数中位数(ppb)4584701,3802
最大值(ppb)7626,08251,374218,883889
表1a。 2017年1月至2017年12月在全球范围内对重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染进行了采样。Afla =黄曲霉毒素,ZEN =玉米赤霉烯酮,DON =脱氧雪腐酚,双色球中奖概率 =伏马毒素,OTA = ch曲霉毒素A,DDGS =干燥的含可溶性酒糟。资料来源:BIOMIN。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表1b。

DDGS样本阿夫拉烟熏OTA
测试样品数243250256255207
污染样品(%)2184959116
平均阳性(ppb)102992,7252,9723
正数中位数(ppb)32522,1901,3192
最大值(ppb)2771,32914,25228,60544
表1b。 2017年1月至2017年12月在全球范围内对重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染进行了采样。Afla =黄曲霉毒素,ZEN =玉米赤霉烯酮,DON =脱氧雪腐酚,双色球中奖概率 =伏马毒素,OTA = ch曲霉毒素A,DDGS =干燥的含可溶性酒糟。资料来源:BIOMIN。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表1c。

玉米面筋样品阿夫拉烟熏OTA
测试样品数7079816944
污染样品(%)4081899032
平均阳性(ppb)461,0311,2513,5479
正数中位数(ppb)43195591,8384
最大值(ppb)5035,4168,87116,97637
表1c。 2017年1月至2017年12月在全球范围内对重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染进行了采样。Afla =黄曲霉毒素,ZEN =玉米赤霉烯酮,DON =脱氧雪腐酚,双色球中奖概率 =伏马毒素,OTA = ch曲霉毒素A,DDGS =干燥的含可溶性酒糟。资料来源:BIOMIN。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表1d。

米糠样品阿夫拉烟熏OTA
测试样品数6769696663
污染样品(%)63682908540
平均阳性(ppb)171072931612
正数中位数(ppb)34347891
最大值(ppb)3069541,8368789
表1d。 2017年1月至2017年12月在全球范围内采样的重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染。Afla =黄曲霉毒素,ZEN =玉米赤霉烯酮,DON =脱氧雪腐酚,双色球中奖概率 =伏马毒素,OTA = ch曲霉毒素A,DDGS =干燥的含可溶性酒糟。资料来源:BIOMIN。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表1e。

成品饲料样品阿夫拉烟熏OTA
测试样品数4,5454,8884,9264,5942,579
污染样品(%)2046798129
平均阳性(ppb)43675021,3525
正数中位数(ppb)4344017402
最大值(ppb)10,9187,0809,805290,517270
表1e。 2017年1月至2017年12月在全球范围内对重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染进行了采样。Afla =黄曲霉毒素,ZEN =玉米赤霉烯酮,DON =脱氧雪腐酚,双色球中奖概率 =伏马毒素,OTA = ch曲霉毒素A,DDGS =干燥的含可溶性酒糟。资料来源:BIOMIN。

霉菌毒素的同时存在也是对水产养殖种类产生不利影响的重要因素。同一样品中同时存在一种以上霉菌毒素。 2017年采集的成品饲料样本中有80%被一种以上的霉菌毒素污染(图2)。

图2:从2017年1月至2017年12月,每份最终饲料样品中的霉菌毒素数量。来源:Biomin。

伏马菌素在亚洲的发生:2018年样本概览

表2显示了2018年1月至3月在亚洲采样的植物商品和制成品饲料中的霉菌毒素污染。表3和4分别显示了来自中国和印度的样品。 2018年第一季度观察到的趋势延续了2017年的趋势。来自中国的样品显示,双色球中奖概率的污染水平在植物商品(2,767 ppb)和成品饲料(1,765 ppb)中均最高。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表2a。

植物粉样品阿夫拉烟熏OTA
测试样品数338346346323292
污染样品(%)4845637833
平均阳性(ppb)361305031,24411
正数中位数(ppb)9362505695
最大值(ppb)9172,6127,71527,352124
表2a。 2018年1月至3月在亚洲采样的植物商品和成品饲料中的霉菌毒素污染。资料来源:BIOMIN。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表2b。

成品饲料阿夫拉烟熏OTA
测试样品数129137137129120
污染样品(%)76517490162
平均阳性(ppb)29863151,10311
正数中位数(ppb)10511396955
最大值(ppb)6972,0895,39127,352124
表2b。 2018年1月至3月在亚洲采样的植物商品和成品饲料中的霉菌毒素污染。资料来源:BIOMIN。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表3a。

总体阿夫拉烟熏OTA
测试样品数6674745120
污染样品(%)588810098
平均阳性(ppb)441606512,767
正数中位数(ppb)4364521,724
最大值(ppb)4112,6122,94521,428
表3a。 2018年1月至3月在中国采样的重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染。资料来源:BIOMIN。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表3b。

成品饲料阿夫拉烟熏OTA
测试样品数9171790
污染样品(%)89100100100
平均阳性(ppb)23854861,765
正数中位数(ppb)12624611,750
最大值(ppb)543391,0252,783
表3b。 2018年1月至3月在中国采样的重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染。资料来源:BIOMIN。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表4a。

总体阿夫拉烟熏OTA
测试样品数7474747474
污染样品(%)8618388980
平均阳性(ppb)32307269015
正数中位数(ppb)1122524889
最大值(ppb)697582414,267124
表4a。 2018年1月至3月在印度采样的重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染。资料来源:BIOMIN。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表4b。

成品饲料阿夫拉烟熏OTA
测试样品数5555555555
污染样品(%)9824518996
平均阳性(ppb)36307255514
正数中位数(ppb)1222524847
最大值(ppb)697582411,562124
表4b。 2018年1月至3月在印度采样的重要商品和成品饲料中的霉菌毒素污染。资料来源:BIOMIN。

对水产养殖物种的毒性

在水产养殖中,双色球中奖概率通常与生长速率降低,饲料消耗降低,饲料效率比差和鞘脂代谢受损有关。但是,关于最重要的水产养殖物种中双色球中奖概率的作用的信息很少,目前大多数研究都集中在淡水物种上。鱼是研究最多的物种,科学文献报道它可以忍受相对较高水平的双色球中奖概率,敏感度约为10 ppb。

虹鳟鱼的肝脏组织对双色球中奖概率敏感,会导致鞘脂代谢的变化低于100 µg / kg,并在一个月大的鳟鱼中诱发癌症。该研究还报告了观察结果,即所有鱼类(包括对照组中的鱼类)的饲料摄入和生长都非常差,其具体生长速度值比其他研究报告的平均水平低两到六倍。

烟熏污染的饮食对鲤鱼的不良影响也已有报道。一岁大的鲤鱼在10,000 µg FB1 / kg的饲料中显示出毒性迹象。实验报道外分泌和内分泌胰腺和肾间组织中存在分散的病变,可能是由于缺血和/或内皮通透性增加所致。在另一项研究中,一岁大的鲤鱼食用了被500、5,000或150,000 µg FB1 / kg体重污染的颗粒,导致体重下降以及靶器官血液和生化指标的改变。

对于热带物种,Tuan等人。 (2003年)证明以10、40、70或150 mg / kg饲料喂养FB1持续8周会影响尼罗罗非鱼鱼种的生长性能。在同一实验中,鱼类饲喂的FB1含量为40,000 µg / kg或更高的饲料显示平均体重增加减少。仅在罗非鱼喂养的日粮中含有150,000 µg FB1 / kg的血细胞比容才降低。当鱼饲料中存在150,000 µg FB1 / kg时,肝脏中的游离Sphinganine与游离鞘氨醇之比(Sa:So比)增加。

伏马菌素B1作为虾饲料污染物尚未得到广泛研究。但是,很少有研究表明太平洋白腿虾对FB1敏感。 García-Morales等。 (2013年)显示,以20至200 µg / kg饲喂FB1的白腿虾的可溶性肌肉蛋白质浓度降低,并且报告了双色球中奖概率暴露30天后肌球蛋白热力学性质的变化。相同的作者报告了饲喂日粮含200 µg FB1 / kg的虾组织样本的组织学变化明显,当给冰饲喂日粮中每公斤饲料含双色球中奖概率超过600 µg的鱼时,冰储存12天后肉质变化。

确定海洋物种的敏感性

到目前为止,所有经过测试的对双色球中奖概率敏感的水产养殖物种均为杂食性或草食性,均为淡水物种。与淡水物种相反,海水鱼类的肝脏在脂质代谢中起着至关重要的作用。它是反映任何脂质代谢变化的敏感器官,可能会影响n-3长链多不饱和脂肪酸(EPA和DHA)生物合成和代谢的基本途径。 烟熏的已知作用方式是抑制神经酰胺合酶,这是脂质代谢中的关键酶。因此,期望双色球中奖概率对海洋物种的脂质代谢具有负面影响。

基于这一理论基础,BIOMIN对海洋物种进行了一些开创性的研究。正如预期的那样,这些研究表明,海洋物种对双色球中奖概率高度敏感,在相对较低的双色球中奖概率水平下会影响生长性能和免疫状态(<5,000 µg / kg)。但是,根据欧盟委员会(EC)的规定,补充和完整的鱼饲料中双色球中奖概率(伏马菌素B1 + B2)的指导值为10 ppm。这是一个令人担忧的原因,因为新的BIOMIN数据表明,指导值可能过高,至少对于海洋物种而言。

协同作用最重要的概念

烟熏是植物粕中最主要的霉菌毒素,因此是成品饲料中最主要的霉菌毒素。但是,2017年测试的所有成品饲料样品中有80%被一种以上的霉菌毒素污染(图2)。除了与饲料中存在的其他霉菌毒素相互作用外,了解双色球中奖概率的作用也很重要。协同作用,即两种或多种霉菌毒素产生的联合作用大于其单独作用之和的相互作用,在水产养殖中没有得到很好的描述。但是,研究表明,黄曲霉毒素B1(AFB1)和双色球中奖概率对鱼和虾具有协同作用

McKean等进行的研究。 (2006年)在蚊子中很好地描述了AFB1和双色球中奖概率之间的协同作用。作者观察到,双色球中奖概率的死亡率仅开始增加超过2,000 ppb,达到17%。对于215 ppb的AFB1,获得了相似的死亡率。但是,当将两种霉菌毒素结合使用时,作者观察到在双色球中奖概率浓度为1,740 ppb且AFB1为255.4 ppb时,死亡率增加到75%。如表5所示,在其他物种中也观察到了相同的协同作用。

贡萨尔维斯双色球中奖概率表5

种类AFB1等级(ppb)FB1等级(ppb)资源
虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)1003,200Carlson等,2001
太平洋白虾(Litopenaeus vannamei)3001,400Pérez-Acosta等人,2016年
非洲cat鱼(Clarias gariepinus)7.315,000Adeyemo等人,2018年
表5.观察到黄曲霉毒素和双色球中奖概率之间协同作用的研究。

直接死亡率,特别是在短期喂养试验(长达四个星期)中,是AFB1和FB1含量合计的极端结果。在商业水产养殖条件下,较低水平的AFB1和FB1预计会导致生长性能下降和疾病易感性增加。

观点

2017年的《 BIOMIN真菌毒素调查》显示,所采样的大多数原材料中都存在伏马毒素,根据2018年初收集的样品分析,这种趋势可能会持续下去。

尽管对伏马毒素的研究很少,但伏马毒素的污染与水产养殖性能下降直接相关。大多数研究都集中在淡水物种上,但是即将在海洋物种中进行的新的BIOMIN数据即将发布,这表明敏感性水平可能比以前认为的要低。

大多数成品饲料样品都被一种以上的霉菌毒素污染,这不仅突出了在诊断生产性能问题时理解霉菌毒素协同作用的重要性,还强调了构建霉菌毒素缓解策略的重要性。

可从作者那里获得参考。


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