加拿大養豬業面臨的風險和解決方案

動物飼料常常受到由多種霉菌污染物的次級代謝產生的多個霉菌毒素污染。霉菌毒素可以在作物還在田地里生長時侵入到籽粒中。此外，霉菌的生長還可發生在谷物儲存于飼料加工廠或者農場時。霉菌可感染各種飼料原料，如玉米、小麥、大麥和油料飼料。據世界糧農組織（Food and Agriculture Organization，FAO）估計，全世界有20 %的農產品有不同程度的霉菌毒素污染。霉菌毒素的產生會因多種因素的影響而增多，包括基質的含水量（10 %～20 %）、相對濕度（≥70 %）、溫度（0 ℃～50 ℃，取決于霉菌種類）以及含氧量等。除了在加拿大存在較少的黃曲霉毒素外，養豬業面臨的霉菌毒素主要有4種：玉米赤霉烯酮（Zearalenone）、赭曲霉毒素A（Ochratoxin A）、煙曲霉毒素B1（Fumonisin B1）以及單端孢霉烯族毒素類[Trichothecenes，如T-2/HT-2毒素和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（Deoxynivalenol）]。

玉米赤霉烯醇是一種由多種鐮刀菌屬的霉菌產生的非甾類雌激素類霉菌毒素。許多鐮刀菌屬產毒性霉菌是谷類作物的主要病原菌，可造成小麥和大麥的枯白穗以及玉米的棒腐病。僅含低到1.0 mg/kg玉米赤霉烯醇的日糧就可能會造成母豬雌激素過高癥狀。這類雌激素樣作用包括：不發情、流產、胚胎和胎兒死亡增高、PGF2α誘情方案失敗以及產死胎和八字腿仔豬比例升高。后備母豬比成年母豬更敏感。由加拿大食品檢驗局（Canadian Food Inspection Agency，CFIA）制定的豬飼料中玉米赤霉烯醇推薦容忍水平低于1 mg/kg飼料。然而，歐洲食品科學委員會（European Union Scientific Committee on Food）制定的短期耐受攝入量為每日0.2 μg/kg。

赭曲霉毒素A由曲霉屬（A. ochraceus）和青霉菌屬（P. verrucosum和P. carbonarius）的細菌產生。如果被豬長期攝入，這種毒素將污染大部分食用部位。赭曲霉毒素A中毒的主要癥狀包括：生長速度和飼料轉化率降低。肝功能受損，但是主要影響腎臟，造成間質纖維化。飲水量和排尿量增多（煩渴和尿頻）是該病癥的特征。對于幼齡豬來說，可能會出現腎水腫和全身僵直。豬日糧中赭曲霉毒素A的推薦容忍水平為：低于0.2 mg/kg以防腎損傷，2 mg/kg以防生長速度減慢。

作物中含量最高的煙曲霉毒素是B1（Fumonisin B1，FB1），它是由串珠鐮孢菌產生的。肺水腫、肺積液已在豬煙曲霉毒素中毒病案中發現，伴隨著肝損傷和免疫機能減弱。美國推薦的豬煙曲霉毒素容忍水平為10 mg/kg。

T-2毒素和HT-2毒素是由多種鐮孢菌屬真菌產生的霉菌毒素。豬攝入的量達一定水平后，會出現拒食、體重減輕、免疫抑制進而對疾病的易感性增加、繁殖機能紊亂以及仔豬出生后死亡率升高。對于這些霉菌毒素，CFIA制定的推薦容受濃度為1.0 mg/kg。

在上述霉菌毒素中，脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（Deoxynivalenol，DON）亦被稱作嘔吐毒素（Vomitoxin），是加拿大生產的谷物中最常見的霉菌毒素。存在于大多數谷物中的霉菌毒素都不均勻，因此從許多谷物中采取的樣本中含量差異巨大，影響大多數谷物中霉菌毒素含量結果的可靠性。正因如此，在大多數情況下要100 %精確測定霉菌毒素濃度實際上是不可能的。

1 DON對豬生長和繁殖性能的影響

霉菌毒素中毒通常很難發現，因為霉菌毒素對動物的影響千差萬別，典型和非典型癥狀有所不同，非典型癥狀例如免疫抑制、腹瀉、出血或者生長減慢和繁殖性能下降。豬對DON毒素非常敏感，由于谷物在豬日糧中的比例較高，因此豬會頻繁接觸這種霉菌毒素。

就豬而言，飼料轉化率降低和增重減慢是攝入自然污染飼料中的鐮刀菌屬毒素如DON后的主要臨床表現。這些影響最近被我們的研究結果所證實：斷奶仔豬逐漸飼喂含有鐮刀菌屬毒素的日糧，采食量和體增重呈線性降低；當日糧中DON含量高于2.0 mg/kg時，增重減少和采食量下降表現極為顯著。該值與美國食品與藥品管理局獸醫中心和加拿大食品監督局發布的建議水平一致，它們建議豬日糧中DON含量不應超過1.0 mg/kg。

Etienne（2007）發表的綜述顯示，當日糧中DON濃度達到1.0 mg/kg時，含量每增加1 mg/kg，豬飼料轉化率將下降4 %～5 %，增重減少7 %。這種增重的減慢對于25 kg～125 kg的豬來說，意味著每頭豬要多飼養9 d才能夠達到屠宰體重，或者對于一個1 000頭母豬規模的豬場來說，每年要少出欄190頭豬（在全價料中DON在1.0 mg/kg基礎上每增加1 mg/kg）。

母豬攝入DON后，繁殖性能會發生改變。多項研究報道，由于日糧污染了低水平的DON，母豬的繁殖能力受到了不良影響。近期的研究表明，母豬在35 d中經日糧攝入4.4 mg～9.6 mg DON/kg，其自身及其子代臨床表現無顯著影響，但是發現毒素通過胎盤轉入胎兒組織。

2 DON和免疫反應

豬攝入DON后可能會造成免疫損傷，降低對傳染病的抵抗力；然而，這些作用因攝入的劑量和攝入的頻率不同而有所差別。眾多研究表明，單端孢霉烯，如DON，既可以成為免疫刺激劑也可以是免疫抑制劑，這取決于攝入的劑量。體外試驗表明，在豬巨噬細胞中，低濃度的DON能夠上調TNFα、IL-6、IL-1α和COX-2的表達，從而起到免疫刺激作用。與此相反，高濃度的DON可以誘導巨噬細胞、T細胞和B細胞的凋亡，表明其具有免疫抑制作用。由DON造成的免疫抑制有降低動物抵抗傳染性疾病能力的趨勢。

養豬業面臨許多會對經濟有很大影響以及對全球養豬生產利潤構成顯著危害的疾病。在這些疾病中，豬繁殖與呼吸綜合征（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome，PRRS）、豬圓環病毒相關疾病（Porcine Circovirus-associated Disease，PCVAD）是困擾北美養豬業最重要的兩種病毒性疾病。PRRS病毒（PRRSV）能夠造成豬食欲減退、發燒以及嗜睡。對母豬來說，繁殖障礙的主要特征為懷孕后期流產、死胎和/或早產數增多、弱仔。此外，由PRRSV造成的呼吸問題（咳嗽和呼吸困難，由于繼發性細菌感染而加重）往往在幼齡仔豬身上表現更為嚴重，但是可以影響所有年齡段的豬。我們早先的研究表明，攝入含有高濃度DON的日糧，可大大加重PRRSV感染的反應，表現為體重減輕、肺部損傷和死亡率升高，對病毒的增殖無顯著提高，反而有降低的趨勢（圖1）。這些結果表明，豬飼喂含高濃度霉菌毒素的日糧后，更易受到PRRSV的侵襲，同時DON造成的食欲減退可能和PRRSV造成的食欲減退作用有疊加效應。另一方面，豬圓環病毒2型（Porcine Circovirus 2，PCV 2）參與PCVAD的發病機理，造成呼吸困難、增重變差以及衰竭綜合征。早先的研究表明，通過實驗性單一感染PCV2很難復制PCV相關疾病嚴重的臨床癥狀。我們的研究結果表明，DON并不是PCV2相關疾病的強增效劑，盡管它能加快病毒在肺部的增殖。

免疫接種是控制PRRSV和PCV 2感染的主要手段。迄今為止，圍繞此二種疾病已開發出了許多疫苗，包括由強野毒株經細胞培養減毒后制成的活疫苗、PRRSV弱毒株的滅活苗以及可以表達特定蛋白的亞單位疫苗。基于PCV2a基因型的滅活苗和亞單位疫苗已經供應市場，且研究表明可有效降低商業化豬場的豬死亡率，并提高其生長參數。

已有實驗證明DON能夠改變豬對于卵清蛋白（一種實驗性抗原）的免疫應答反應。此外，我們的試驗表明，1.5 mg/kg和3.5 mg/kg的DON能夠降低豬實驗性感染PRRSV（圖2）和PCV2（圖3）后的抗體應答水平。因此，這些疫苗的免疫效果也許會相應地受到日糧中DON水平的影響（高濃度的DON對免疫接種反應影響更大）。這為開發能夠消除或減輕DON危害并能維護對PRRSV和PCV2的免疫應答反應及保護力的抗霉菌毒素添加劑打來了一扇門。

3 DON、飼料添加劑和抗氧化劑

當飼料受到DON污染后，養豬生產者在減輕其對動物造成的不利影響方面能采取的措施非常有限。使用飼料添加劑、將污染飼料與未污染飼料混合或者將污染飼料用于敏感性低的動物（如反芻動物）是僅有的選擇，但這些方法均需要投入。然而，這一投入是由生產者獨立承擔的。同時攝入多種霉菌毒素，可能會引發交互影響的毒性作用。對于豬來說，同時攝入DON和煙曲霉毒素B1或者DON和鐮刀菌酸，會產生協同或疊加的相互影響效應，并會對動物生產性能產生不利影響。

本研究試圖用多種手段來解毒或凈化飼料中的霉菌毒素，初見成效。其中一種清除飼料中霉菌毒素的方案是在日糧中添加非營養性吸附劑，如可牢牢吸附霉菌毒素的鋁硅酸鹽或活性炭，或者被認為能夠在動物胃腸道中吸附或降解霉菌毒素的酵母細胞壁產物或酶類物質和細菌。

加拿大尚無經聯邦批準的霉菌毒素吸附劑或解毒劑類飼料添加劑；在投放市場前，其功效仍需證實。然而，一些飼料公司和生產者正利用這些產品作為霉菌毒素拮抗劑。因此，有必要為供應商、飼料營養師和獸醫制定標準化協議，以便充分評估不同飼料添加劑對動物健康和生長性能的影響。拉瓦爾大學Guay等未發表的數據表明，加拿大大多數獲批的飼料添加劑不能恢復動物的增重、采食量、腸絨毛長度，或者降低豬血清中的DON濃度。最近，有研究表明，一種商業上純化和活化的硅酸鹽類物質能減輕天然污染DON和ZEA對初情期前后備母豬的毒害作用。這些令人振奮的結果應該在DON污染和病毒感染（如：PRRS和PCV）共存的情況下進行驗證。

在DON的許多毒害作用中，氧化應激已經通過許多動物細胞進行了研究，包括肝細胞和腸道細胞。這種氧化應激表明產生了大量活性氧簇，并需要使用抗氧化劑。另一方面，經抗氧化劑（如黃酮類或葉黃素）處理的細胞可以防止它們的死亡。所以，通過添加抗氧化物質來控制由DON引起的豬氧化應激反應是可行的。

原題名：DON：Canadian Risks and Solutions for Pigs （英文）

原作者：Christian Savard和Younes Chorfi（魁北克蒙特利爾大學獸醫學院）