计成教授   中国农业大学
    陈峰副教授 上海交通大学生命科学与技术学院 
    潘安老师   武汉金华农生物营销部
   

    编者按：霉菌毒素污染已经成为全球畜禽饲料和人类食品安全的严重威胁因素之一，选择合适的霉菌毒素脱毒剂是预防和治疗动物霉菌毒素中毒症的重点。然而，并不是所有的霉菌毒素吸附剂或结合剂都是同等有效，许多在市场上流通的类似产品可能不利于其他营养物质的利用。目前，生物降解霉菌毒素作为一种安全有效的脱毒方法，日益成为行业关注和研究热点，鉴于此，《新饲料》杂志与百奥明饲料添加剂(上海)有限公司合作在2009年第11期开办“特别关注”栏目，主题为“霉菌毒素与生物脱毒研究进展”，邀请行业内权威专家共同探讨，以供科研人员及饲料工作者参考。

    目前，大量的研究及现场生产案例表明饲料及其原料中不可避免地存在霉菌毒素污染，对动物和人类健康产生威胁，克服霉菌毒素对动物和人类的影响，首先要从预防入手，防止原料被霉菌所污染。但是，只有黄曲霉毒素基本上是在谷物收获后的仓储期产生，加强仓储条件和管理可以降低黄曲霉毒素污染的发生率。而单端孢菌霉烯毒素（呕吐毒素、T-2毒素）、玉米赤霉烯酮、烟曲霉毒素等这些毒素是当作物还在田间生长时由镰刀霉菌产生的，对这些毒素的预防难有成效，因此必须采用有效的脱毒手段来消除这些霉菌毒素的影响。对霉菌毒素的脱毒，已经尝试过的方法很多，比如漂洗法、密度沉降法、氨处理、石灰石处理、射线照射等等。但是因为这些方法费时费力，会破坏饲料营养成分，甚至可能造成更大的霉菌毒素或者其他有毒物质污染，因此在实际生产中并不可行。而比较可行的方法是在饲料中添加针对霉菌毒素的添加剂，包括霉菌毒素吸附剂和采用其他方式脱毒的脱毒剂。

    用于物理吸附的物质主要是铝硅酸盐类的矿物吸附剂（Huwig等，2001），铝硅酸盐如沸石、蒙脱石、硅藻土、高岭土等，因为具有较大的比表面积和离子吸附能力，对霉菌毒素有一定的吸附能力。不过，天然铝硅酸盐矿物吸附力小，效率低，占饲料容量大，对营养物质有一定吸附，因而直接用于饲料效果不好。

    目前，有许多科学家在进行分离具有降解霉菌毒素能力的微生物方面的研究工作，将霉菌毒素进行生物转化变成无毒的产物而脱毒，是一种全新的脱毒技术。这种技术的先进性在于：①这种方法能将毒素彻底分解而不会有毒性物质残留。采用吸附法脱毒时毒素虽然与吸附剂结合而被排出动物体外，不会对动物造成损害，但是因为毒素分子非常稳定而不会被破坏，它们会在畜舍内或者土壤中蓄积，并且在一定的温度湿度和酸碱条件下会从吸附剂中解离出来而变成游离的毒素分子，人或者动物接触或食入这些毒素后又会产生危害。而生物转化法则将毒素分子转化成无毒的产物，无残留，不会对环境造成有害影响；②这种脱毒方法特异性高，只针对霉菌毒素起作用而不会破坏饲料和原料中的其它成分，不会降低饲料的营养价值。生物转化是通过酶的催化而进行的，酶的催化作用具有高度的专一性，一种酶只能催化一个或者一类反应的发生；③生物转化法对玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、T-2毒素和赭曲霉毒素特别有效，而吸附剂只能吸附黄曲霉毒素。
 
    霉菌毒素对农作物的污染给世界工业、饲料工业和畜牧业生产带来了一系列不容忽视的问题。据联合国粮农组织(FAO)估计,全世界每年约有25%的农作物受到霉菌毒素的污染，这是一笔极大的浪费。因此解决霉菌毒素污染谷物粮食和动物饲料是一个世界性难题。

    传统的物理和化学的霉菌毒素去毒方法中有很多能成功地破坏霉菌毒素，但是要么成本太高，要么产生有毒的副产物或者使营养物质的质量发生严重的变化；目前广泛使用的吸附剂法也不能彻底去除黄曲霉毒素的毒性，只是使毒素随吸附剂排到环境中，严重影响了生态环境的安全。

    因此，霉菌毒素污染的控制急切需要一种高效率、特异性强、以及对饲料和环境没有污染的技术。霉菌毒素生物降解的过程是指毒素分子的毒性基团被微生物产生的次级代谢产物或者所分泌的胞内、胞外酶分解破坏，同时产生无毒的降解产物的过程；毒素生物降解是一种化学反应的过程，不是对毒素的物理性吸附作用，代表了生物解毒的新方向，且生物酶催化方法具有专一性强、转化效率高的特点。

    目前国内外众多研究者已经发现包括细菌、真菌及酵母菌在内的大约上千种微生物能够降解霉菌毒素，其研究主要集中在以下三个方面：①采用微生物竞争性抑制霉菌毒素在农产品收获前产生；②采用发酵工程技术降解产品中的霉菌毒素；③利用霉菌毒素超标的粮食发酵生产工业酒精和燃料酒精。

    总而言之，生物脱毒剂的研究任重而道远，虽然已经有很大的研究进展，但是离实际生产应用还有一定的距离，且其解毒机制不明确，有待于进一步研究。

    目前霉菌毒素脱毒剂主要有三类作用方式：第一类是通过物理吸附的方式，即霉菌毒素吸附剂，这也是目前最常见的脱毒剂；第二类是通过生物降解的方法，即通过微生物或酶来降解毒素；第三类则是通过药物(如中草药或植物成份)提高动物的抗毒或排毒能力。霉菌毒素吸附剂通过物理吸附来去除霉菌毒素，这是目前饲料市场上较为成熟、较可行的一种毒素脱毒方法。目前用于物理吸附的物质主要是铝硅酸盐类和酵母细胞壁成份。

    对天然的铝硅酸盐进行改性后可以改善它对霉菌毒素的选择性吸附能力，如水合铝硅酸钠钙对黄曲霉毒素B1有较好的选择性吸附能力。研究表明水合铝硅酸钠钙对其它几种主要的霉菌毒素吸附能力不是很理想，对铝硅酸盐类表面基团或电荷分布进行适当改性之后，可以改善其对其它霉菌毒素的吸附能力。

    酵母或酵母细胞壁成份也作为霉菌毒素吸附剂使用。试验结果表明，酵母细胞壁对玉米赤霉烯酮有较好吸附，在这一点它比铝硅酸盐类吸附剂有优势，但它对黄曲霉毒素的吸附又不如水合铝硅酸盐。

    此外，研究者和生产者也在不断地探索新的霉菌毒素吸附剂。如阴离子交换树脂消胆胺，可以吸附赭曲霉毒素A和玉米赤霉烯酮。交联聚乙烯基吡咯烷酮可以吸附玉米赤霉烯酮。本实验室在最近研究发现一株有极强的玉米赤霉烯酮脱毒能力的细菌，初步判定它是通过细胞壁吸附来脱毒的，且吸附能力大大强于一般的酵母细胞壁，进一步的研究仍在进行当中。

    通过生物降解是近些来较为热门的研究领域，已经有越来越多的细菌被发现与霉菌毒素的脱毒有关，更深入的研究可能会发现更高效的细菌或酵母。本实验室另发现了一株细菌可以将赭曲霉毒素A降解成另一种化合物，新产物的毒性得以大大降低，目前正在对该菌株进行深入研究，以期找到相关的酶和基因。生物降解的主要问题在于，降解后的产物是否能做到完全无毒？如果这一点不能解决，相关研究也只能停留在实验室研究阶段。

    植物提取物(中草药)中有许多成份都可以提高动物肝脏的解毒能力，这给我们一些启示。我们生产的脱毒剂可以加入这些成份，以直接提高动物的解毒能力。

    遗憾的是，由于中草药研究的复杂性，这方面还缺少极有说服力的研究论文。