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玉米赤黴烯酮對豬隻的毒性機制與危害

生百興業有限公司
 
玉米赤黴烯酮(Zearalenone, ZEA )是由好幾種鐮刀菌屬(Fusarium)尤其是禾穀鐮刀菌(F. graminearum) 產生的一種酚類間苯二酸內酯黴菌毒素。雖然玉米赤黴烯酮可能汙染其他對農業食品具有重要意義的作物,但相對主要發生在玉米粒和玉米製品的污染。玉米赤黴烯酮可能在植物、真菌和動物中受到第Ⅰ期和第Ⅱ期的代謝修飾。在飼料中玉米赤黴烯酮改變的形式包括還原的第Ⅰ期代謝物(即 α-zearalenol、β-zearalenol、α-zearalanol、β-zearalanol、zearalanone)及其II期結合物(與葡萄糖、硫酸鹽和葡萄醣醛酸結合的形式)。玉米赤黴烯酮口服後(單次口服劑量為10 mg / kg時,豬的攝入量估計為80-85 %)與大量膽汁分泌下,具快速與良好吸收作用。
玉米赤黴烯酮可以進行前肝、肝和肝外的代謝,並且主要的代謝途徑及其代謝物的量是在動物物種中觀察到對該毒素不同敏感度的原因之一。儘管已經報導了肝臟生物轉化的一些差異(豬似乎主要將玉米赤黴烯酮轉化為α-zearalenol,而在牛中β-zearalenol是主要的代謝物),但觀察到還原生物轉化的普遍性,導致產生了保留甚至增加代謝活性的化合物。
已知玉米赤黴烯酮和其代謝物具有很強的動情素活性,能夠引起生殖道的改變,成為內分泌干擾物。尤其是玉米赤黴烯酮可以誘導雌激素作用,例如動情素過多症、乏情期、卵巢萎縮和子宮內膜改變。影響玉米赤黴烯酮的幾個因子包括動物的生殖狀況(發情前期、週期變化和懷孕期)以及給藥時間和劑量。Young等人(1986)發現玉米赤黴烯酮以毫克/公斤為單位和以天為單位的發情期長度有相關性。當餵食玉米赤黴烯酮量增加,觀察到離乳至發情間隔增加。玉米赤黴烯酮透過結合雌激素受體(estrogen receptors, ERs)作用,與ER-a的親和力比ER-b更強。玉米赤黴烯酮和其修飾形式在動情素作用方面存在差異,在大鼠中進行的一項研究評估了以下等級:α-zearalenol > α-zearalanol > ZEA > zearalanone > β-zearalanol > β-zearalenol。由於玉米赤黴烯酮和其代謝物與動情素受體結合形成混合的催動劑/拮抗劑,他們能夠誘發動情素過多的綜合症,其特徵為一些典型的症狀如外陰和乳腺浮腫、外陰陰道炎、子宮腫大、卵巢囊腫和成熟的卵母細胞受損。此外,玉米赤黴烯酮可以活化孕烷X受體(pregnane X receptor, PXR),從而增加許多基因的轉錄作用包括CYPs。根據報告指出玉米赤黴烯酮也具有肝毒性、血液毒性、免疫毒素和遺傳毒素。
 
眾所皆知,玉米赤黴烯酮對豬健康產生不同有害的影響,導致繁殖障礙、增加氧化壓力、降低營養物質的消化率同時降低生長速度。豬將玉米赤黴烯酮轉化成α-zearalenol,它是一個比母體化合物更具動情素活性的分子,此物種對玉米赤黴烯酮具高敏感度可能與此事實有關。眾所周知,發情前期的雌性對玉米赤黴烯酮非常敏感,根據豬的類別,飼料中玉米赤黴烯酮的引領濃度為0.25–1 mg/kg。
攝入黴菌毒素(玉米赤黴烯酮)的症狀與劑量和發情周期的階段有關。豬的動情素綜合症主要指標是生殖道和乳腺。在幼小新女豬中,玉米赤黴烯酮1-5 ppm足夠誘發外陰浮腫和充血,甚至陰道和直腸脫垂,而在週期性動物中,假發情、假懷孕、卵巢萎縮和子宮內膜改變更為頻繁。Döll 等人(2004)報導發情前期階段的仔豬餵飼含玉米赤黴烯酮濃度超過0.42 mg/kg的飼料,五週之後,子宮平均重量顯著地增加。該作者於2016年再指出該毒素對發情的不良影響。這動物研究提供了玉米赤黴烯酮1.04 mg/kg加速離乳仔豬卵巢發育的證據,證實餵食玉米赤黴烯酮污染的飼料可以促進離乳仔豬卵巢卵泡的發育,可能導致隨後的生殖疾病。
 
(詳細內容請參閱2021年4月號現代養豬第101頁)