幫助動物肝臟清除霉菌毒素

迄今為止，預防霉菌毒素中毒的策略僅側重于使用霉菌毒素黏合劑或通過飼料添加劑解除霉菌毒素的毒性。然而，動物本身在一定程度上能夠消除霉菌毒素的毒性，這主要發生在肝臟中。如何發揮其作用呢？

霉菌毒素在作物或飼料中的含量低，但會嚴重威脅動物的健康。超過規定的污染臨界水平——通常取決于霉菌毒素的種類、動物的品種、年齡和所處的生產階段，霉菌毒素就具有會影響動物生產性能的潛在威脅，通過改變腎臟、肝臟和腸道等器官的功能表現出毒性效應。

目前，市場大量銷售的解毒產品其功能主要源自于它們與霉菌毒素的結合能力。但是，僅僅依賴結合策略就足以清除霉菌毒素嗎？實際上，大多數霉菌毒素是非極性的或部分非極性的，這意味著它們不能在腸道中被其他物質結合，因而能夠突破腸道屏障侵入機體內部。因此，這需要一個解毒的策略。

動物攝入霉菌毒素后，每一種霉菌毒素的命運是各不相同的（圖1）。眾所周知，目前已經了解的霉菌毒素超過1 000種，它們相互間可以協同地損害動物的生產性能。因此，能夠增強動物自身解毒系統功能以應對各種而不是僅針對某一種單個霉菌毒素毒性效應的方法應該優先考慮。

1 代謝和排泄

并不是所有的動物在其腸道黏膜中準備了大量能夠用于霉菌毒素解毒所需的酶。此外，并不是所有動物在其肝臟——機體主要的解毒器官——中擁有可以分解霉菌毒素的相應代謝酶。霉菌毒素經動物機體處理后生成生物異源物質，這些物質可通過糞便、膽汁（再通過糞便）、乳汁和/或尿液等途徑被清除和排出。

肝臟是生物異源物質（包括霉菌毒素）解毒的主要場所。在經過血液循環系統到達其他組織之前，霉菌毒素在肝臟中經過兩個階段被解除毒性。

2 第一階段：氧化、還原和水解階段

第一階段被稱為氧化、還原和水解階段。霉菌毒素首先被轉化為可以被第二階段中的酶所分解的代謝產物。第一階段反應的主要作用因子是細胞色素P450酶系（圖2），這些酶位于細胞的內質網和線粒體中，它們主要催化氧化反應，以及脫烷作用和環氧衍生物的生成反應。

在第一階段中，生物異源物質的代謝主要通過細胞色素P450酶系中三個家族的酶發揮作用：CYP1、CYP2和CYP3。

目前，這些酶的異構體在人、家禽、豬、反芻動物、魚及其他許多物種中均有發現。此外，CY P450在不同動物物種間以及在同一物種不同品種間的多態性，在一定程度上可以解釋不同物種或同一物種不同品種對霉菌毒素敏感性的差異。

3 第二階段：共軛階段

在第二階段中，變性的霉菌毒素或其代謝產物可以與水溶性物質結合以提高水溶性，這一階段被稱為共軛階段，有多種類型的反應可能會在此發生，并可導致代謝產物通過不同的途徑排出。例如，因動物物種的不同，磺基轉移酶可以催化硫酸鹽基團并結合嘔吐毒素（Deoxynivalenol，DON），UDP-葡萄糖醛酸轉移酶能對T2毒素、DON和玉米烯酮進行葡糖醛酸化反應，而谷胱甘肽-S-轉移酶能夠通過谷胱甘肽分子與赭曲霉毒素和DON形成共軛物。所得代謝產物具有較高的水溶性，從而加快它們通過肝臟排出的速度。

霉菌毒素的吸收水平、生物轉運效率、所形成代謝產物的類型、排泄途徑和宿主敏感性，主要取決于霉菌毒素的種類，動物采食的飼料是被一種或多種霉菌毒素污染，以及動物的種類和它所處的生長階段。

這一策略的功效可在仔豬利用DON和在母豬利用赤霉稀酮進行的試驗中驗證。

4 仔豬和嘔吐毒素

一項在豬上進行的試驗比較了霉菌毒素綜合解毒策略的核心成分My-T（瑞典潘可斯瑪公司生產）對肝臟氧化酶和共軛酶活性的影響。試驗動物喂給不含（陰性對照組）或含（陽性對照組） 2 000 μm/kg DON的日糧，第三組動物飼喂受到嘔吐毒素污染但添加了該解毒劑的日糧（試驗組）。

試驗結束后，通過差速離心，將來自肝葉的樣本制成肝微粒體和胞漿，隨后用分光光度計測定細胞色素P450酶系的總含量，并用不同的方法測定可催化以下物質的酶含量：

● 氨基比林；

● 芐非他明；

● 紅霉素；

● 7-乙氧基試鹵靈；

● 微粒體UDP-葡萄糖醛酸轉移酶；

● 胞漿谷胱甘肽-S-轉移酶等酶。

5 校正代謝紊亂

該試驗表明，長期攝入DON會降低仔豬肝臟中氧化酶的水平。在被DON污染的日糧中添加解毒劑，可以調節由于霉菌毒素引起的代謝紊亂。這一有益的效果可以通過檢測微粒體細胞色素P450酶系的總水平得到驗證（圖3）。

通過誘導產生更多的細胞色素P450酶系，該解毒劑可以在第一階段加快肝臟中霉菌毒素的生物轉變，這些活性反過來會促進霉菌毒素的解毒和排泄。

6 母豬和玉米赤霉烯酮

在攝入豬體內的玉米赤霉烯酮（Zearalenone，ZEA）中，大約80%在腸道中被吸收。在解毒的第一階段，細胞色素P450酶系家族的酶在腸上皮細胞和肝細胞中與毒素發生系列反應，產生重要的代謝產物α-ZEA以及極少量的β-ZEA。在第二階段，UDP-葡萄糖醛酸轉移酶與毒素的代謝產物通過催化反應產生共軛作用。

ZEA及其代謝產物主要作用于豬的生殖系統和雌激素分泌組織，并主要通過膽汁被排出，再經肝腸循環被吸收（65%），最后經過尿液排出體外。這就可以解釋豬為何對這類霉菌毒素特別敏感。ZEA及其代謝產物的毒性主要體現在以下兩個方面：

● 它們具有雌激素的活性。ZEA的分子結構與17-β雌二醇的相似，因此可以與雌激素受體結合，結合后很有可能會引發癌癥。母豬攝入被ZEA污染的日糧，會減少促黃體生成素和孕酮的分泌，發生陰道炎、卵巢和子宮腫大，因此會出現流產，受胎率下降，窩重減小。此外，所產后代患陰戶腫脹和雌激素亢進癥的風險增加。

● ZEA及其代謝產物通過與DNA堿基形成共價鍵而表現出基因毒性效應，產生DNA碎片以及絡合物，損害基因轉錄。

鑒于飼料原料在加入動物日糧前要降解其所含的ZEA極為困難，添加飼料添加劑即外源性解毒劑來限制這類霉菌毒素對動物健康的不利影響可能是一個不錯的手段。這種添加劑產品應該具備兩個重要的特性：一是能夠結合ZEA，并能有效地限制ZEA；二是有能力優化天然的解毒功能和動物的抗氧化狀態。眾多研究的成果已經能幫助研究人員成功開發出一種可以滿足這兩個要求的解毒劑——My-T Premium霉菌毒素解毒劑產品，該產品由一種特殊的黏土和一種解毒劑組成。

7 體內試驗

該產品隨后利用飼喂被ZEA污染的日糧的小母豬進行了體內試驗，以觀察其對母豬生殖道的影響，陰性對照組日糧不含ZEA，陽性對照組日糧含2 000 μg/kg ZEA，試驗組日糧在陽性對照組日糧的基礎上再添加My-T Premium霉菌毒素解毒劑。每個處理組有6頭仔豬，試驗初的平均重為10.8 kg。

結果表明，ZEA不會影響仔豬的生產性能，但從試驗的第6天至第21天，小母豬陰戶體積增加。在試驗結束時，試驗豬的生殖道長度和相對重量增加。添加My-T Premium可以抑制ZEA對小母豬生殖系統的不利影響，早在試驗的第6天小母豬的陰戶容積減少（圖4），到第21天時生殖道的長度和相對重量顯著減小（圖5）。這些結果證明，在日糧中添加具有特異性結合和解毒特性的飼料添加劑，能夠消除日糧中ZEA污染物對母豬的不利影響。

8 限制不利影響

利用黏合劑對控制霉菌毒素污染產生的不良影響作用不大，因為這些添加劑不能有效地結合許多霉菌毒素。單端胞霉烯毒素，如脫氧雪腐鐮刀菌烯醇和T-2毒素，極難被吸附和結合。調控動物自身的解毒功能對應由單種和多種霉菌毒素產生的毒性是一個很好的解決途徑。專業配制的My-T產品能夠優化豬的解毒系統，研究表明其可以有效地抑制霉菌毒素對母豬繁殖和健康的不利影響，從而提高動物生產性能。

原題名：Helping the liver to detoxify mycotoxins（英文）

原作者：Clementine Oguey和Sandrine Durox（瑞士潘可士瑪公司產品經理）