计成教授:饲料玉米赤霉烯酮生物降解技术及在母猪饲料中的应用

《饲料玉米赤霉烯酮生物降解技术及在母猪饲料中的应用》

计成教授

中国农业大学动物科技学院

计成教授:饲料玉米赤霉烯酮生物降解技术及在母猪饲料中的应用

一、玉米赤霉烯酮污染概况

1.FAO估计,全世界谷物平均每年平均25%受霉菌毒素污染,平均有2%的粮食,相当于5000万吨因霉变不能食用,经济损失超过1400亿美元。据美国农业部统计,畜禽食用霉菌毒素污染的饲料,畜牧业每年遭受14.4亿美元的经济损失。

2.我国华南、华东乃至华北地区收货季节雨量较多,农作物在田间就会收到霉菌的污染。我国霉变造成粮食产后损失高达2100万吨,占总产量4.2%,直接经济损失180-230亿元,间接损失高达3000亿。

3.中国饲料及原料玉米赤霉烯酮抽样调研结果显示超标率为17.13%。

4.霉菌毒素污染渠道:田间玉米;粮食晾晒。

5.2015年末玉米库存达到2.5亿吨,陈化霉变。

6.粮食储存中霉菌毒素的污染:根据国家有关部门统计,2010年由于霉菌毒素超标,当年收购入库的小麦查封了174.45万吨。

7.猪玉米赤霉烯酮中毒症状:阴唇红肿,脱肛,阴道脱出,乳房充血,肿大,发情紊乱,假发情,受胎率降低,流产,胎儿畸形。

二、饲料霉菌毒素污染的防治

1.预防饲料被霉菌污染

(1)严格控制饲料原料和成品料的含水量;

(2)使用优质防霉剂(甲酸、丙酸及其盐类物质);

(3)已经受到污染的饲料的处理。

2.从翻耕和免耕地对霉菌毒素污染的影响研究结果来看,翻耕后的呕吐毒素平均值为315ppb,但免耕则高达1220ppb。

3.饲料霉菌毒素脱毒方法:

方法分类

具体技术

优缺点

上世纪50年代

传统物理化学法

碱处理、氧化处理、高温处理、原料稀释等

降低饲料的营养价值;

影响饲料的感官品质;

有些方法去毒不彻底。

上世纪90年代

吸附剂吸附法

硅铝酸盐类等无机吸附剂、脂化甘露寡糖等有机吸附剂

影响维生素和微量元素等吸收;

在消化道内吸附效果不稳定;

造成环境蓄积性污染。

本世纪初

微生物发酵处理法

芽孢杆菌、白腐真菌、假密环菌等

芽孢杆菌可以直接添加;

次级代谢产物可能有毒害作用。

本世纪近10年

纯化降解酶降解法

白腐真菌、假密环菌、粘细菌、芽孢杆菌等所产解毒酶

特异性强;

不影响饲料的营养价值;

避免蓄积性污染环境;

避免次级代谢产物的毒害作用。

4.试验研究表明无机霉菌毒素吸附剂的具有吸附率低,且可吸附饲料中的微量养分(维生素和微量元素)等缺点,因此,生物降解成为将来的发展方向。

三、微生物降解玉米赤霉烯酮的研究

1.国外生物降解玉米赤霉烯酮的研究

(1)从白蚁尾肠分解到酵母菌株;

(2)来源于土壤的枯草芽孢杆菌;

(3)来源于土壤的地衣芽孢杆菌;

(4)嗜吡啶红球菌。

2.本实验室的研究工作玉米赤霉烯酮降解菌的筛选:本实验室筛选出的枯草芽孢杆菌菌株,可降解玉米赤霉烯酮,已经申请国家专利。

3.生物降解玉米赤霉烯酮相关研究:有菌株可降解DDGS 中玉米赤霉烯酮,降解率为90%以上。

四、动物试验

1.猪玉米赤霉烯酮中毒情况调查及发酵液对该中毒症状的改善和缓解效果

(1)河北某猪场玉米赤霉烯酮中毒情况调查

调查目标:饲喂相同饲料并出现玉米赤霉烯酮中毒现象的同一猪舍母猪

猪只总数:120头

猪只月龄:6个月

中毒严重比例:超过30%

(2)发酵液对猪玉米赤霉烯酮中毒症的改善和缓解效果:症状减轻和恢复比例为100%;恢复正常的比例为60%。

2. 发酵液01G菌对饲喂玉米赤霉希酮污染日粮青年母猪生产性能、免疫功能及中毒症状的影响

发酵液01G菌干粉添加时长:出现阴户红肿后立即或者10天后进行添加

结论:日粮含有240ppb玉米赤霉烯酮的饲料可导致青年母猪中毒出现外阴红肿症状;发酵液01G菌干粉能够显著地减轻和缓解青年母猪玉米赤霉希酮中毒症状。

五、霉菌毒素生物降解前景展望

1.霉菌毒素污染是困扰畜产品质量的重要因素,因此,去除饲料中霉菌毒素的问题成为饲料加工和养殖企业面临的新的挑战。

2.目前,国内对生物学方法降解饲料中霉菌毒素的研究用已经逐渐增多,将来应用微生物或降解饲料霉菌毒素是解决霉菌毒素污染的方向。

3.将来的发展方向是通过生物技术及基因工程的手段,将降解酶基因克隆并转化到合适载体中进行高效表达,以提高霉菌毒素降解酶产量,开发处高纯度、高活性的新型解毒酶。

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