消除由DON引起的氧化應激

由于脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（Deoxynivalenol，DON）大量存在于飼料谷物中，同時能導致動物中毒，因此霉菌毒素引起了人們的廣泛關注。DON通過提高動物體內自由基的濃度，會引起細胞抗氧化能力的失衡。然而，應對DON的這種抗氧化效應是有可能的。

中圖分類號：S816 文獻標志碼：C 文章編號：1001-0769（2017）08-0018-03

拒食、生長遲緩甚至體重減輕是動物發生霉菌毒素脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（Deoxynivalenol，DON）中毒的初期癥狀。在嚴重情況下，動物會出現器官損傷、繁殖障礙、免疫力下降和死亡率升高。最近的文獻指出，DON在細胞水平上能夠誘導氧化應激已經成為一個熱門話題。

1 氧化應激

當活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）的濃度超過細胞的抗氧化能力時，細胞會發生氧化應激現象。一些研究報道，DON可以誘導ROS的產生。通過提高自由基的濃度，DON會引起細胞抗氧化能力的失衡（圖1）。

這種失衡引發的一個普遍公認的影響是腸道緊密連接蛋白（表1）的表達下調，最終導致腸上皮細胞旁通透性提高。

另一個結果是由于細胞中脂質、蛋白質和脫氧核糖核酸（Deoxyribonucleic Acid）的氧化，其生長和分化以及大分子的合成中斷。

2 氧化應激的測定

一種可以使動物體內氧化應激狀態具體化的方法是測量氧化應激相關的血液生理指標。Radicaux Libre試劑盒（Kit Radicaux Libre，KRL）測試法是一種生物測試法，通過測試血液的抗氧化防御系統來評估生物體的抗氧化狀態。KRL測試法是用可控的自由基攻擊紅細胞，再測量其中50%紅細胞溶解所需的時間，以此來評估血液的總抗氧化活性。換句話說，此半數溶血時間（Half Haemolysis Time，HT50）指在受到自由基攻擊的紅細胞中一半的細胞遭到破壞或破裂所需的時間。因此，HT50越高，血細胞的抗溶血性越強。眾所周知，高氧化應激下的血細胞具有較低的HT50。

測量機體氧化應激狀態的另一個指標是血漿中的丙二醛（Malondialdehyde，MDA）濃度。MDA是脂質過氧化反應的終產物，因此是動物處于氧化應激狀態的標志物。血液MDA的測量值越低，動物的氧化應激程度越低。

可使用的第三種測試法是測量血液中氧化型谷胱甘肽與總的谷胱甘肽的比例。谷胱甘肽是動物體內的一個重要的非酶促型抗氧化劑，它可以以還原型和氧化型的形態出現。當處于還原型形態時，它可以中和活性氧，例如自由基。在中和這些自由基的同時，還原型谷胱甘肽轉變成氧化型谷胱甘肽。因此，氧化型谷胱甘肽與總的谷胱甘肽的比例越高，動物的氧化應激狀態越嚴重。

3 使用飼料添加劑對抗DON

Nuscience公司有一款Vitafix Ultra霉菌毒素吸附劑產品，其作用是消除由DON引起的動物氧化應激狀態。除了已知通過特殊的酵母細胞組分對DON進行生物轉化外，該產品還含有抗氧化多酚，可以中和由DON產生的自由基。

在一項實驗性試驗中，252頭仔豬在26 d斷奶后被分成3組，每組84頭。第1組不用DON攻毒（陰性對照），而另外兩組則用DON含量為0.9 mg/kg的飼料進行攻毒。這種污染水平低于歐洲規定的水平，并且沒有其他霉菌毒素的混合污染。攻毒組中的一個組在其飼料內添加3 kg/t的霉菌毒素吸附劑。除了已知的通過特殊酵母細胞組分對DON進行生物轉化外，該產品通過添加抗氧化多酚來中和DON所產生的自由基，以此消除由DON引起的氧化應激。

在試驗的第35天，收集血液樣本，并測定上述氧化應激狀態指標（表2）。正如預期的那樣，DON污染明顯對所有這三項血液指標有負面影響，不過影響并不顯著，這表明這是一個利用合適的生物標志物來評估DON對氧化應激影響的理想試驗模型。在較高的污染水平下，一個更大且顯著的影響如預期的那樣出現。然而，在本試驗中，我們選擇使用法律法規允許的DON污染水平，并且沒有其他霉菌毒素的混合污染。如文獻所述，DON會明顯影響血細胞的耐氧化性。

Vitafix Ultra將半數溶血時間顯著提高到一個甚至比陰性對照組更好的水平。血液中MDA和氧化型谷胱甘肽的水平對用霉菌毒素攻毒的組來說也更有利。這表明這些動物體內發生了較少的脂質過氧化反應，以及含有較低水平的終產物MDA，而且霉菌毒素吸附劑中的多酚對谷胱甘肽抗氧化劑具有保護作用。這三項指標表現出相似的趨勢清楚地表明，當將霉菌毒素吸附劑Vitafix Ultra添加到飼料中后可以降低動物的氧化應激程度。

4 血液參數在生產性能結果中得到證實

表3列出了這三個試驗組的動物生產性能結果，驗證了血液指標測定結果。霉菌毒素污染，尤其是DON，會減少動物的采食量，導致其生長遲緩。與陰性對照組相比，DON污染組仔豬的采食量減少（-24 g/d），同時平均日增重（-16 g/d）和平均體重（-0.66 kg）下降。將霉菌毒素吸附劑組與陽性對照組和陰性對照組進行比較后發現，吸附劑組仔豬的所有指標恢復到陰性對照組相同的水平。在比較兩個DON污染組后發現，用霉菌毒素吸附劑處理的試驗組仔豬采食量提高了4.5%，平均日增重上升了4.1%。這導致末重增加了710 g，每頭豬的利潤提高了4.17元。

5 結論

除了可能對DON分子進行生物轉化之外，這種特殊的方法似乎能夠成功消除由霉菌毒素引起的氧化應激。研究表明，精選的多酚混合物對與氧化應激相關的血液指標以及仔豬生產性能有良好的效應。在受到DON污染的飼料中添加Vitafix Ultra，可以減弱DON的毒性作用并獲得與陰性對照組相似的結果。

原題名：Elimination of oxidative stress caused by DON（英文）

原作者：Gil De Clercq（Nuscience公司產品經理）