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玉米赤霉烯酮

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1簡介

玉米赤霉烯酮
玉米赤霉烯酮(Zearalenone)又稱F-2毒素,它首先從有赤霉病的玉米中分離得到。玉米赤霉烯酮其產毒菌主要是鐮刀菌屬(Fusarium)的菌侏,如禾穀鐮刀菌(F.graminearum)和三線鐮刀菌(F.tricinctum)。玉米赤霉烯酮主要污染玉米、小麥、大米、大麥、小米和燕麥等穀物。其中玉米的陽性檢出率為45%,最高含毒量可達到2909mg/kg;小麥的檢出率為20%,含毒量為0.364~11.05mg/kg。玉米赤霉烯酮的耐熱性較強,110℃下處理1h才被完全破壞。
玉米赤霉烯酮具有雌激素樣作用,能造成動物急慢性中毒,引起動物繁殖機能異常甚至死亡,可給畜牧場造成巨大經濟損失。玉米赤霉烯酮是玉米赤黴菌的代謝產物。1980年李季倫教授發現植物體內也存在玉米赤霉烯酮。

2功能

玉米赤霉烯酮具有雌激素作用,主要作用於生殖系統,可使家畜,家禽和實驗小鼠產生雌性激素亢進症。妊娠期的動物(包括人)食用含玉米赤霉烯酮的食物可引起流產、死胎和畸胎。食用含赤霉病麥麵粉製作的各種麵食也可引起中樞神經系統的中毒癥狀,如噁心、發冷、頭痛、神智抑鬱和共濟失調等。

3作用

(1)對植物生長的調控作用
玉米赤霉烯酮不但可以由黴菌產生,而且在許多高等植物體內也存在,並且是做為植物體內的一種激素來調控植物的生長。例如小麥、大豆、棉花等植物,在開花的時候玉米赤霉烯酮達到峰值。在不斷的研究當中表明:玉米赤霉烯酮的作用與作物光期誘導作用是十分密切的。例如在玉米赤霉烯酮含量達到高峰后移栽的長田誘導下的冬小麥都能正常抽穗,在峰值出現前移栽的冬小麥最終則不能開花。通過傅永福、孟繁靜的研究表明,外源性的玉米赤霉烯酮可部分代替冬小麥成花所需的日照條件,同時玉米赤霉烯酮還可加速煙草花芽和冬小麥穗的發育。這些都為我們利用玉米赤霉烯酮來調控作物的成長提供了途徑。
(2)在植物育種方面的利用
長期以來,農作物的育種是提高產量和質量的一項重要手段。現在利用玉米赤霉烯酮可以提高玉米幼苗的抗旱和抗寒的能力。經過玉米赤霉烯酮浸種的玉米其幼苗在乾旱條件下水分下降緩慢,相對導電率低,超氧化物歧化酶活性較高,遊離脯氨酸的含量升高。同時利用浸種的方法也可以得到抗寒能力較強的玉米幼苗,並且研究認為0.lmg/L玉米赤霉烯酮溶液浸種的效果較好。在不斷的研究和開發當中,更多的農作物通過玉米赤霉烯酮的作用而產生了育種的優勢方向。
(3)玉米赤霉烯酮在植物當中,特別是在植物開花前後含量較高,而且玉米赤霉烯酮有一定的殘留性,因此,在用作反芻動物的青貯飼料時值得注意。雖然玉米赤霉烯酮在植物當中的最高含量對於動物來說也不算高,但反芻動物的採食量較大,過多的蓄積也會對動物造成一定的影響。所以,應避免在植物花期前後作為青貯的原料或直接飼餵動物。

4來源總類

玉米赤霉烯酮主要由禾穀鐮刀菌產生,粉紅鐮刀菌、竄珠鐮刀菌、三線鐮刀菌等多種鐮刀菌也能產生這種毒素。李季倫1980年研究發現,許多農作物如小麥、大豆等植物中也存在玉米赤霉烯酮。玉米赤霉烯酮有許多種衍生物,例如7一脫氫玉米赤霉烯酮、玉米赤霉烯酸、8一羥基玉米赤霉烯酮。同時,植物中的玉米赤霉烯酮結構和對生物體的影響與黴菌產生的玉米赤霉烯酮作用是一致的。

5檢測方法

目前,一般都採取液相和氣相色譜的方法進行測定。測定的方法較為複雜,對儀器的要求也很高,但結果很準確。還有的是從分子生物學的角度進行分析,測定的範圍在5-100μg/mL。但目前也探索出一套可供實驗室簡易測定的方法。稱取10g樣品,先用10mL1mol/L的鹽酸酸化,然後用100mL氯仿萃取30min(可放在振蕩器上振蕩),靜置後過濾。取氯仿液20mL,用1mol/L氫氧化鈉50mL進行反提取兩次。將提取液濃縮至20mL左右,再用氯仿液50mL萃取兩次。濃縮至2mL左右使用硅膠60板,用氯仿一丙酮(2:98或4:96)作為展開劑,在紫外燈下觀察亮點。如出現藍色熒光,即含有玉米赤霉烯酮。

6理化性質

玉米赤霉烯酮是一種酚的二羥基苯酸的內酯結構,分子式為C18H22O5它不溶於水、二硫化碳和四氧化碳,溶於鹼性水溶液、乙醚、苯、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯和酸類,微溶於石油醚。由於玉米赤霉烯酮是一種內酯的結構,因此在鹼性環境的條件下可以將酯鍵打開,當鹼的濃度下降時可將鍵恢復。

7動物毒害

玉米赤霉烯酮具有雌激素的作用,其強度為雌激素的十分之一,可造成家禽和家畜的雌激素水平提高。目前發現,豬對此毒素較為敏感。玉米赤霉烯酮作用的靶器官主要是雌性動物的生殖系統,同時對雄性動物也有一定的影響。在急性中毒的條件下,對神經系統、心臟、腎臟、肝和肺都會有一定的毒害作用。主要的機理是它會造成神經系統的亢奮,在臟器當中造成很多出血點,使動物突然死亡。主要的原因還是由於雌激素水平過高而造成的。

8動物中毒

玉米赤霉烯酮中毒分為急性中毒和慢性中毒。在急性中毒時,動物表現為興奮不安,走路蹣跚,全身肌肉振顫,突然倒地死亡。同時還可發現粘膜發紺,體溫無明顯變化。動物呆立,糞便稀如水樣,惡臭,呈灰褐色,並混有腸粘液。頻頻排尿,呈淡黃色。同時還表現為外生殖器腫脹,精神萎頓,食慾減退,腹痛腹瀉的特徵。在剖檢時還能發現淋巴結水腫,胃腸粘膜充血、水腫,肝輕度腫脹,質地較硬,色淡黃。而在慢性中毒時,主要對母畜的毒害較大。它會導致母畜外生殖器腫大。充血,死胎和延期流產的現象大面積產生,並且伴有木乃伊胎的現象。50%的母畜患卵巢囊腫,頻發情和假髮情的情況增多,育成母畜乳房腫大,自行泌乳,並誘髮乳房炎,受胎率下降。同時對公畜也會造成包皮積液、食欲不振、掉膘嚴重和生長不良的情況。

9治療預防

預防
玉米赤霉烯酮在體內有一定的殘留和蓄積,一般毒素代謝出體外的時間為半年之久,造成的損失大、時間長。所以,做好必要的防毒措施是十分必要的。第一,控制飼料的質量。一般玉米赤霉烯酮中毒的直接原因是飼料中有霉變的特別是由赤霉污染的玉米、小麥、大豆等。所以,在使用這些原料為主的飼料時就應當注意檢測,一旦發現就不應再使用。第二,注意飼料的儲藏。在南方的一些地區,高溫多雨的氣候為黴菌的繁殖提供了良好的環境和條件,因此,在儲藏不當的時候也會引起赤霉污染現象發生。對於這些飼料,應儲存在乾燥通風的環境下,並採取一些人為的方法防止赤霉的污染。第三,對於已發霉的飼料一般不再使用,如果實際條件還需要使用,可將飼料放入10%石灰水中浸泡一晝夜,再用清水反覆清洗,用開水沖調后飼餵。同時應注意用量不應該超過40%。

10危害防範

1、危害嚴重
由於玉米赤霉烯酮對育種的家畜和家禽危害很大,常常可以導致一個育種基地一年內恢復不到原有的水平,而且造成大面積的品質下降。因此,對玉米赤霉烯酮的毒害作用應給予積極防治,減少畜產品的損失。另一方面,可以利用玉米赤霉烯酮在農作物生產方面的調控作用,開發出高產高質的新產品。
2、禁止飼料中添加使用
目前有人認為,在動物體內添加玉米赤霉烯酸可以促進家畜的生長。還有報道,山羊服用玉米赤霉烯酮晶體低於lmg劑量時,也能起到促進生長的效果。但從玉米赤霉烯酮的性質來看,它具有殘留性和不易被破壞性,而且對人也有毒害作用。如果長期在動物體內添加,玉米赤霉烯酮會不斷地在動物體內積蓄,並沉積在動物體內。如果人食用了這種品質的畜產品,會導致人發生一些疾病。因此,建設在動物日糧中不添加玉米赤霉烯酮及其衍生物,而改用其他的方法來促進動物生長。
3、制定標準
應加緊完善玉米赤霉烯酮在飼料及食品行業中國標和檢測方法的制定,並制定有關的法律條款,使得在生產生活當中處理有關玉米赤霉烯酮中毒事件時有所依據。
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