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豬隻對玉米赤黴烯酮的代謝及其主要修飾形式

生百興業有限公司

常見的黴菌毒素之玉米赤黴烯酮(zearalenone, ZEN)主要造成哺乳動物生產與繁殖的疾病。在玉米赤黴烯酮的污染下,母豬是最為敏感的,此毒素會產生雌激素的影響,臨床上造成雌激素過量症。如同Minervini 與Dell’Aquila (2008)研究顯示,玉米赤黴烯酮對母豬敏感的主要原因為玉米赤黴烯酮在體內代謝為更具雌激素活性α-zearalenol(α-ZEL),造成新母豬與母豬中毒的典型症狀為陰戶充血紅腫、卵巢內的囊腫形成造成子宮變大與乳腺腫脹等,此外,該毒素也會造成陰道與直腸脫垂。玉米赤黴烯酮造成公豬中毒的典型影響為陰莖與乳腺腫大,以及睪丸萎縮與精子濃度降低。

玉米赤黴烯酮頻繁地出現在穀麥中,特別是小麥、玉米及其相關產品;此外,植物與真菌可以藉由黏附極性殘基(葡萄糖與硫酸鹽)來代謝玉米赤黴烯酮,舉例來說如葡萄糖苷結合的ZEN-14-Glc(ZEN-14-O-β-glucoside)和ZEN-16-Glc (ZEN-16-O-β-glucoside),概括這些植物或真菌所產生黴菌毒素代謝產物或是生物或化學過程中形成的黴菌毒素衍生物皆稱為修飾型黴菌毒素(modified mycotoxins)。另一種與硫酸鹽結合的修飾型毒素ZEN-14-S (zearalenone-14-sulfate)最初是從禾穀鐮孢(Fusarium graminearum)水稻培養物中分離出來的,是穀物,大豆和玉米所製成的食品(麵包和餅乾等)和飼料的常見污染物。

因此,本試驗目的為評估豬隻對來自植物(ZEN-14-Glc、ZEN-16-Glc)和真菌(ZEN-14-S)的修飾型ZEN的吸收,分佈,代謝和排泄作用。特別注意豬胃腸道中共軛的ZEN代謝物潛在的水解作用。總體而言,本研究結果擴展了玉米赤黴烯酮共軛物在體內代謝的當前知識,促進對這些化合物的風險評估。

豬對毒素的生物利用度可以根據尿中回收的毒素及其代謝產物的量來評估,試驗結果首次顯示修飾型ZEN代謝物於動物體內的生物回收率的數據。圖1表示仔豬口服植物和真菌各修飾型ZEN後0-48小時的尿液和糞便中的ZEN及其體內修飾型代謝物的排泄量。

口服ZEN後,ZEN-14-GlcA(zearalenone-14-glucuronide)是ZEN尿液中的主要代謝物,在凍乾的糞便中,ZEN和ZEN-14-GlcA被檢測的濃度分別高達248 ng/g和110 ng/g,β-ZEL在尿液或糞便樣本中皆沒有檢測到(圖1A)。近期的研究中顯示,47隻豬在最高劑量的兩族群中,在豬的尿液中ZEN:α-ZEL:β-ZEL其平均的比例大約為8:4:1。

口服ZEN-14-S,尿液與糞便中均未檢測ZEN-14-S,試驗後24小時再收集尿液,ZEN濃度高達69 ng/mL,只在第二採樣期間中檢測到,ZEN-14-GlcA(81 ng/mL)和α-ZEL在兩隻不同動物的尿液中檢測到(圖1B)。本試驗中,ZEN-14-S會快速的在豬的胃腸道中被水解,在糞便中並沒有找到ZEN-14-S與ZEN,推測應用的量太低了以致於水解的ZEN-14-S即使在腸肝循環後,僅排入尿液中,舉例來說,Biehl等人(1993)研究指出約85%放射性ZEN將排入膽囊且會被血管系統再吸收與再次釋放進組織中,最終排放至尿液中,迄今,廣泛的腸胃道代謝未知代謝物仍不能被排除。

 

    (詳細內容請參閱2020年6月號現代養豬第116頁)