霉菌问题面面观

郑永祥

一、前   言

        台湾一到夏季即呈现高温多湿的典型海岛型气候；如此提供了霉菌生长繁衍之绝佳环境。由於本省家畜禽业者大多使用玉米－大豆粉为基础日粮，并以玉米来提供主要之能量来源。所以；1991年台湾进口之玉米数量约达五百万吨之钜。

        霉菌依其生存之习性可分为两大类，一为仓贮性霉菌(Storage fungus)，如Aspergillus及Penicillum属。通常不会侵害未采收之谷物，但当气候乾旱及谷物受 害时即提供了在田间感染的条件，特别是黄麴毒素可能由此方法而产生。另一为田间霉菌(Field fungi)；所造成之危害通常在未采收之前；采收後到仓贮时，可因环境之改变而 。霉菌毒素为霉菌之二次代谢产物；其中以黄麴毒素Ｂ₁毒性最强，故国内有关之研究与检验甚至CNS之制定亦仅考虑黄麴毒素，而忽略了其他对经济动物所造成潜在性经济损失的霉菌毒素。

        霉菌与人们己经共同生活了数千年之久；我们利用霉菌有益的一面来制造酵素、抗生素、酱油等等产品，故人们对霉菌是既爱却又恨之复杂情绪。各种霉菌产生霉菌毒素所须之条件如表一所示。

表一  霉     菌    毒    素    产     生    所    须    之     环    境    条    件

黄麴毒素

Aspergilus parasiticus

棉籽

赫麴毒素

Penicillum viridicatum

玉米

高梁、小麦

二、霉菌与饲料品质之关系

        饲料中霉菌污染问题 ，一直是常在性的困扰，特别是当水份含量超过13-14％，相对温度80-85％时极适於霉菌之繁衍，环境温度高於42℃时霉菌生长相当快速(Tindall,1983)(图一)。Dullerman et al. (1984)指出玉米受乾旱性紧迫(drought stress)、 害、习惯性破损时，均增加黄麴菌及其他霉菌侵害之机会。

Fritz et al. (1973)和Sharby et al. (1973)指出以发霉玉米──大豆粉为日粮组成，喂饲鸡只，结果发现有些具有刺激生长的作用，但大部份均造成生长抑制现象。发霉料中发现之霉菌有Aspergillus niger，A. repens，A. ruber，Penicillum cyclopium，Trichoderma viride，其中A. ochaceus可致胆囊肿大，而Fusarium moniliforme会产生thiaminase。Chistersen and Kaufman (1965)报告指出霉菌产生之解脂鶤，可将谷物脂肪分解为游离脂肪酸，并以此为能量来源。

        Tabib et al. (1981)自火鸡场、肉鸡场及蛋鸡场之饲料中采样，检查其水分含量为10.59-17.40％，而霉菌数在5-120万个／gm之间。由报告中指出饲料经打粒处理霉菌数及大肠杆菌数均较低，但打粒後饲料易为霉菌所利用(Jores et al., 1982)。Richardson et al. (1962)以发霉黄豆粉喂予雏鸡时，有生长抑制现象，添加离胺酸可加以改善。

        Bartov et al. (1982)发现发霉玉米及高梁所含脂肪量显着减少。谷物包括全粒或粉碎者，其初始水分含量12.1～13％。或经加水使水分提高到15.0％经贮藏63～69天後，结果粉碎後之发霉壳物其脂肪含量与代谢能值均下降，鸡只生长性能变差。其他之研究亦指出饲料未添加抑霉剂时，经40天贮藏，其脂肪含量.(Bartov and Paster, 1986)和胡萝卜素含量(Nahm and Nahm,1988)均降低。由此可知，发霉谷物其能量含量下降，故配方时须提高油脂之用量，造成成本的提高，同时若有毒素形成时，对生长性能之影响，更不容忽视。

        Adams and Tuite (1976)研究指出玉米受Giberella属霉菌破坏时，会显着降低产蛋量及饲料消耗量。Beasley et al. (1980)亦发现玉米接种Penicillum lanosum後喂予鸡只，有下痢及生长变缓等现象。发霉玉米喂予猪只亦可见生长变差(Young et al., 1981)。Smith et al. (1976)指出生成黄麴毒素的主要原因为玉米仓贮不良所致，且黄麴毒素症之发生亦有年度及季节变异存在。Russell et al. (1991)调查美国82家饲料厂，发现玉米平均含霉菌孢子数为2.63×10⁴个／gm，以Fusarium sp.最常见。

三、抑霉剂

        近年来各种抑霉剂被应用於饲粮中，用以控制霉菌生长及防止霉菌毒素之形成。Stewart et al. (1977)实验指出丙酸及龙胆紫(gentian violet)，具有延迟黄麴毒素B₁产生及A. parasiticus芽胞生成之作用(Hall and Hamiltion, 1981)，且以丙酸之制霉效果优於丙酸钙(Paster, 1979)。饲料於相对湿度75～95％环境时，贮仓中热主要由霉菌所产生，但当相对湿度达95％以上时，主由细菌产生热。因此，遂发展出以CO₂测定值来间接评估霉菌活性(Dixon and Hamilton, 1981c)。Dixon and Hamilton (1981a)研究发现饲料成分可影响丙酸之抗霉作用，其中以脂肪可助其分散有协同作用。但蛋白质原料与丙酸则具拮抗作用，因蛋白质拥有良好的酸缓冲能力。Dixon and Hamilton (1981b)更一步指出，抑霉剂在基质之分散度及穿透基质之能力为决定抑霉作用的重要因素。

        饲料型态，如：粉料、粒状料对抑霉剂亦有所影响，打粒後饲料中霉菌群数减少，但丙酸钙之抑霉作用在粉料中较粒状料中为佳(Paster et al., 1985；Tabib et al., 1984)。Bartov (1983)试验结果指出含发霉玉米之日粮营养价值，可藉由大豆油及0.3％丙酸之添加而恢复。吴等(1982)添加丙酸、丁酸和乳酸於仔猪日粮，探讨其对饲料贮藏性霉变及饲料微生物品质之影响。发现以丙酸效果最佳。可有效抑制霉菌及大肠杆菌群增殖达72小时，有效维持饲料品质。一般饲料厂家较少应用丙酸，其呈液态；味臭而极具腐蚀性；不仅对操作人员极具危险性且对於搅拌机内壁之金属造成破坏。故大多使用经赋形剂赋形後的丙酸钙。此外，应用上亦少使用单一种酸类；而使用混合酸。如丙酸、醋酸、丁酸、乳酸及清凉茶酸(Sorbic acid)等，如此可提供各种酸间抑霉之协同效应。

        近来相当热门的仔猪酸化饲料使用之酸如：延胡索酸(fumaric acid)，除可降低仔猪胃内之pH值外且可致活胃内胃蛋白鶤，似有将之视为抑霉剂之功效，此外有机酸分解後之碳键亦可经由猪只体内之中间代谢产生能量，可谓一举数得。

四、吸附剂

        抑霉剂虽可防止霉菌之生长并抑制其产生霉菌毒素；但对己存在於谷物或饲料中之霉菌毒素，抑霉剂对其则毫无功效。於是吸附剂乃应运而生。吸附剂乃利用其在肠道中可选择性的吸附霉菌毒素之特性，减少毒素为动物体所吸收。Philips et al. (1988)应用体外试验(in vitro)评估明矾(aluminas)、矽酸(silicas)和铝酸盐(HSCAS)等吸附剂对黄麴毒素B₁的吸附效果，其中以HSCAS可与黄麴毒素B₁形成稳定结合物的吸附效果最佳；生体内试验亦显示0.5％HSCAS可防止7.5PPM黄麴毒素B₁对产蛋鸡之危害(图二)。Kubena et al. (1990a, 1991)试验分别指出HSCAS可降低黄麴毒素B₁对白肉鸡与火鸡雏之生长抑制作用与死亡率，但活性碳则无此效果。

HSCAS (hydrated sodium calcium aluminosilicate)，此化合物在美国注册为饲料抗结块剂(anticaking)。Harvey et al. (1989)指出添加用量以2％为最高限量，0.5％HSCAS的添加，可免除3ppm黄麴毒素造成的猪只肝脏病变(肝脏脂肪浸润及胆小管增生)。可能系因HSCAS可降低黄麴毒素之生物可利用性(bioavailability)所致，但HSCAS之吸附效果仅止於黄麴毒素，对T-2 toxin则无效(Kubena et al., 1990b)。HSCAS化合物，因本身带负电荷，故可以吸引对正电荷或阳离子化合物，诸如：矿物质。因此HSCAS是否会吸附毒素之同时；亦吸附动物体所须之维生素或矿物质等必须营养分。Chung and Baker (1990a)指称HSCAS不会干扰磷的利用，且试验也指出0.5％或1.0％HSCAS并不会影响动物体对Mn、维生素A及B₂的利用性，但对於Zn的利用率则较差。

五、黄麴毒素降解可行之方法

        黄麴毒素因具强烈之肝毒性(hepatoxin)及致癌性，对人畜健康上的危害至钜。Hamilton (1978)曾指出日粮中若含有60ppb之黄麴毒素B₁；在现场之饲养条件下，即可能造成对动物体之生产性能重大的经济损失； 此非危言耸听，因在现场之变动环境条件有别於实验室所进行之黄麴毒素毒害试验；因後者可能须高达10倍以上之量方可见到显着之生长性能降低。而现场，因各种紧迫所加诸动物；如密饲、环境气候突变、预防注射。均会降低动物之抵抗力，再有病原菌存在下，爆发疾病情形即大为增加。

        降解黄麴毒素之文献报告颇多，其或多或少可破坏饲料或壳物中之黄麴毒素，但实际在商业化可行之法则不多，盖因考虑成本及是否导致处理後之营养价值破坏，嗜口性降低或气味、色泽上之改变影响商品价值。总括而言，黄麴毒素之降解法有(1)物理法：如利用α－射线、加热处理，uv照射等(图三)。(2)化学法：如氯化 剂、氯化处理、氧化剂及酸硷处理等(图三)。(3)使用霉菌本身所产生之Peroxidase及Myeloperoxidase而破坏毒素或利用非产毒品系之生物性竞争。

其中氨化法为美国农部(USDA)所允许使用之法：处理之步骤简便，效果亦佳。但由於造成谷物之褐色化及降低动物之嗜口性之不利影响。可藉由数周之时间使氨气自然逸散而消除，饲养试验亦显示无不良效果产生，加上处理成本低。极适於高量污染时之使用(Norred, 1982)。其设备如图四所示。此外Brown (1991)应用非产毒品系的A. flavus接种於玉米，如此可减少收成前82～94％黄麴毒素的污染，亦可减少收成後，经人工接种产毒品系於玉米胚芽的黄麴毒量达76～81％，故此法在未来之黄麴毒素污染防治上颇具潜力。

        以上数种方法虽较为可行，但欲实际应用亦有实际的困难；因一般本省饲料厂家在怀疑玉米有霉变时；大多使用稀释法来降底其危险性。或将此批玉米用於对黄麴毒素较不易感受性之动物，如牛、羊、成猪或种公猪等以减低其危害。但却应用稀释法之先决条件，必须尽快使用完毕，以免与之混合之清洁玉米又再度扩大污染。应用稀释法之同时，日粮中之甲硫胺酸应予提高，以增强畜禽的解毒能力。

六、结   论

        谷类原料应遵守先进先出，後进後出的原则，以保持原料之新鲜。玉米於进厂後仓贮期间应随时保持监控及通风设施的运行无碍，如此均有助於维持谷物的品质，俗云「有好的原料方可配合出好的饲料」。玉米原料进场前之品管亦甚重要；尤其观察胚部有否发黑及 损可粗略判断玉米品质。此外，玉米之破裂颗粒与夹杂物(BCFM)之百分比是否符合所购买之等级，因为破裂颗粒易为霉菌繁衍之温床。