Các độc tố nấm mốc trong thức ăn của heo

Các độc tố nấm mốc là các hợp chất có độc được tạo ra bởi các loại nấm mọc trên các nguyên liệu của thức ăn chăn nuôi. Những loại độc tố chính ảnh hưởng tới sức khỏe của heo gồm Aflatoxin, Vomitoxin, Zearelanone, Fumonisin và Ochratoxin. Những độc tố nấm mốc này được tạo ra bởi nấm mốc thuộc các giống Aspergillus, Fusarium và Penicillium.

Sự hình thành độc tố nấm mốc

Các loại độc tố nấm mốc thường được tạo thành từ một số loại nấm và dưới những điều kiện nhất định (Bảng 1). Chính vì vậy, sự có mặt của nấm mốc trên các loại thức ăn chăn nuôi hoặc nguyên liệu sản xuất thức ăn chăn nuôi không đồng nghĩa với việc có mặt của độc tố nấm mốc. Hai yếu tố chính thúc đẩy việc phát triển của nấm và sản sinh ra độc tố là nhiệt độ và độ ẩm. Sự phát triển của nấm đòi hỏi lượng tinh bột có sẵn từ các loại hạt ngũ cốc, ẩm độ, không khí và nhiệt độ phù hợp, thông thường là từ 54°F đến 77°F. Mặc dù sự hình thành của độc tố nấm mốc có thể sảy ra dưới các điều kiện như trên nhưng trên thực tế sự hiện diện của các yếu tố gây stress như khô hạn, nhiệt độ môi trường cao, độ ẩm cao, thiếu dinh dưỡng, tổn thương do côn trùng và vỡ hỏng hạt khi thu hoạch cũng là những yếu tố giúp thúc đẩy việc hình thành độc tố nấm mốc (1).

Có nhiều loại nấm khác nhau có thể sản sinh độc tố các loại độc tố khác nhau nhưng theo phương thức sản xuất được chia thành hai loại: nấm trên cánh đồng và nấm trong bảo quản. Nấm trên cánh đồng thường phát triển trên các loại hạt trước khi thu hoạch và đòi hỏi độ ẩm tương đối cao trên 70%  và tương độ ẩm của hạt trên 22% để có thể phát triển. Một trong những nấm trên cánh đồng phổ biến là loài Fusarium. Loài này có khả năng sản sinh ra các loại độc tố bao gồm Fumonisin, Vomitoxin, Zearalenone.

Nấm bảo quản phát triển trên các loại hạt sau khi thu hoạch và trong quá trình bảo quản của các hạt hoặc thức ăn sản xuất từ các hạt. Những loại nấm này không cần độ ẩm quá cao, thậm chí có thể phát triển trên các hạt có độ ẩm từ 2% đến 8%. Đại diện điển hình của nấm bảo quản bao gồm Aspergillus và Penicillin, hai loại  nấm này sản sinh ra độc tố Aflatoxin và Ochratoxin. Mặc dù có sự phân chia thành hai loại nấm như trên nhưng trong một số điều kiện nhất định, các loại nấm bảo quản có thể  phát triển trên các loại hạt thậm chí trước khi thu hoạch và ngược lại nấm cánh đồng có thể phát triển tới cả giai đoạn sau thu hoạch. Trường hợp đại diện của loại này là Aspergillus flavus, đây là loài nấm sản sinh ra Aflatoxin. Hơn thế nữa, rất hay gặp trong thực tế đó là các loại hạt và các loại thức ăn có thể có nhiều loại nấm và nhiều loại độc tố nấm mốc trong cùng một thời điểm.

Nhiễm độc tố nấm mốc

Các nghiên cứu khảo sát cho thấy, nhiễm độc tố nấm mốc xảy ra khắp mọi nơi trên thế giới. Ở nhũng vùng có thiên hướng nhiễm độc tố nấm mốc cao, ví dụ vùng khí hậu ôn đới thường có sự hiện diện của nấm cánh đồng (loài Furarium) trong khi đó tại vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới thì thường có nhiều nấm bảo quản (Aspergillus và Penicillin). Khi trong vùng địa lý nào đó có các điều kiện thuận lợi cho nấm cánh đồng phát triển, thì các loại hạt của vùng đó bị ảnh hưởng mạnh của độc tố nấm mốc. Trong khi đó, nếu tồn tại các điều kiện thuận lợi cho nấm bảo quản phát triển, thì các loại hạt thường không bị ảnh hưởng như nhau bởi độc tố nấm mốc và sự phân bố của độc tố nấm mốc đa dạng hơn cả đối với các loại hạt khác nhau và cùng một loại hạt được bảo quản trong một kho chứa (3).

Nhiễm độc tố nấm mốc thường xảy ra ở trên các loại hạt như: ngô, cao lương, lúa mỳ, và lúa mạch. Ngô được xem là loại hạt có mức độ nhiễm cao nhất trong các loại hạt (1). Ngoài việc nhiễm trực tiếp vào trong các hạt, các độc tố nấm mốc còn nhiễm vào sản phẩm liên quan đến chúng ví dụ như các sản phẩm tách triết từ các hạt, phụ phẩm tạo ra từ tách triết dinh dưỡng từ các hạt. Điển hình là cho hình thức nhiễm này là DDGS ngô (Corn Distiller Dried Grains with Soluble) (1). Quá trình lên men tạo ra DDGS sẽ dẫn tới việc loại bỏ hầu hết các tinh bột trong hạt ngô, nếu hạt ngô bị nhiễm độc tố nấm mốc, các độc tố này hoàn toàn không bị phá hủy, biến mất trong quá trình lên men, trái lại nó thường được cô đặc lên tới ba lần so với ngô hạt ban đầu.

Các loại độc tố nấm mốc chính ảnh hưởng tới sức khỏe heo

Trong số các vật nuôi trang trai, heo là loài mẫn cảm mạnh với các bệnh độc tố nấm mốc (mycotoxicosis). Bệnh độc tố nấm mốc trên heo được hiểu là hiện tượng heo bị ngộ độc do ăn phải các hạt hoặc thức ăn nhiễm (chứa) độc tố nấm mốc. Mức độ của bệnh sẽ tùy thuộc vào loại độc tố nấm mốc, nồng độ của chúng có trong thức ăn, cũng như loại heo, lứa tuổi heo. Bảng 2 thể hiện các ảnh hưởng của bệnh độc tố nấm mốc đối với từng loại heo do các nồng độ độc tố khác nhau có trong thức ăn. Trên thế giới, cơ quan quản lý dược phẩm và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã quy định ngưỡng của độc tố Aflatoxin trong nguyên liệu và thức ăn dùng cho heo choai là 20 ppb, heo giết thịt là 200 ppb.

Bệnh độc tố nấm mốc khi sảy ra thường ảnh hưởng đến nhiều hệ cơ quan trong cơ thể với nhiều triệu chứng và bệnh tích khác nhau. Thông thường, heo con và nái mẫn cảm hơn với bệnh và các ảnh hưởng của bệnh rõ ràng hơn so với các nhóm heo khác (2). Hơn thế nữa, việc nhiễm nhiều hơn một loại độc tố trên các cá thể thường phổ biến hơn và điều này thường gây ra nhiều biểu hiện khác nhau (Vila). Mặc dù có khá nhiều dữ liệu nghiên cứu về các ảnh hưởng của một loại độc tố nấm mốc đối với sức khỏe và khả năng sản xuất của heo nhưng những khảo sát, nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiều loại độc tố nấm mốc đối với vật nuôi nói chung và heo là rất ít.

1. Aflatoxin

Aflatoxin (AFA) là nhóm độc tố được tạo ra bởi loài nấm Aspergillus trước khi thu hoạch và trong quá trình bảo quản. Aflatoxin B1 là loại độc tố phổ biến nhất và độc nhất trong nhóm được tạo ra bởi nấm Aspergillus flavus. (AFA) làm ảnh hưởng tới chức năng của gan và gây ức chế miễn dịch của vật nuôi (Osweiler). Nhiễm độc cấp tính (AFA) thường ít xảy ra trên heo  và nếu có thì chủ yếu gây ra các bệnh tích ở gan (2). Triệu chứng chủ yếu của dạng nhiễm độc này là do chức năng gan bị ảnh hưởng sẽ gây ra xuât huyết, vàng da, chết bất thình lình. (AFA) ở liều thấp hơn thường được tích lũy trong cơ thể do đó trên heo chủ yếu là nhiễm độc mãn tính (AFA)  do ăn phải thức ăn nhiễm hàm lượng thấp độc tố này trong thời gian dài. Biểu hiện chính của dạng nhiễm độc này là heo giảm lượng thức ăn tiêu thụ, giảm tăng trọng. Bên cạnh những biểu hiện chính trên thì có thể có kế phát các bệnh khác do hệ miễn dịch của heo bị suy giảm. Heo con thường mẫn cảm với bệnh độc tố nấm mốc hơn so với heo lớn hơn hoặc heo nái. Một điều cũng đáng quan tâm đó là heo con theo mẹ cũng mẫn cảm với bệnh do độc tố (AFA) do độc tố này được thải qua sữa khi con nái trong giai đoạn nuôi con ăn thức ăn nhiễm (AFA).

2. Vomitoxin hay Deoxynivalenol (DON)

Vomitoxin hay còn gọi là Deoxynivalenol (DON) là loại độc tố được tạo ra bởi nấm Furasium graminearum trước khi thu hoạch. DON là độc tố thường thấy nhất trong ngô, lúa mì, và DDGS ở khu vực Nam Mỹ, Châu Âu (Rodrigue) và heo là loài mẫn cảm nhất với loại độc tố này (1).  Cơ chế tác động của DON là làm ảnh hưởng tới việc tổng hợp protein của tế bào cơ thể, ức chế hoạt động của hệ miễn dịch và rối loạn truyền thông tin của não bộ. Mặc dù tên gọi của độc tố này có nghĩa là gây nôn tuy nhiên nó không phải là biểu hiện chính của heo nhiễm Vomitoxin. Ngộ độc cấp tính của DON ít khi sảy ra tuy nhiên nếu sảy ra heo thường có các biểu hiện như: ỉa chảy, nôn, xuất hiện bệnh tích nghiêm trọng ở đường tiêu hóa, và chết bất ngờ. Ngộ độc DON trên heo ở thực tế chăn nuôi thường sảy ra ở dạng mãn tính. Trong hầu hết các trường hợp, heo giảm ăn rõ rệt, dẫn tới giảm tăng trọng kể cả ngay sau khi bị nhiễm độc tố lần đầu. Ảnh hưởng của DON tới khả năng thu nhận thức ăn của heo phụ thuộc vào lượng độc tố. Các thử nghiêm  cho thấy trong khẩu phần ăn nếu DON có mức nhiễm khoảng 1.5 ppm, nếu cứ nhiễm tăng thêm 1 ppm sẽ làm cho heo giảm khoảng 4% lượng thức ăn thu nhận.

3. Zearalenone

Zearalenone (ZEA) là độc tố được tạo ra bởi nấm Fusarium graminearum trước khi thu hoạch. ZEA có cấu trúc và cơ chế tác động lên cơ thể heo tương tự như tác động của hormone sinh dục Oestrogen (4). Chính vì lý do này mà bộ máy đích của heo chịu ảnh hưởng của ZEA này là đường sinh dục. Với các heo trong giai đoạn hậu bị, một trong những biểu hiện điển hình của nhiễm ZEA là sưng đỏ âm đạo. Trực tràng và âm đạo bị lòi ra cũng là một biểu hiện nữa thường thấy của nhiễm ZEA. Với heo nái sinh sản, ZEA gây các biến đổi về biểu hiện động dục như kéo dài thời gian động dục trở lại sau cai sữa. Trên nái làm giống, có hiện tượng chửa giả hoặc làm sảy thai sớm ở heo đã phối. Ở nái nuôi con, ZEA có thể thải qua sữa và truyền cho con từ đó gây ra hiện tượng sưng đỏ âm đạo của heo con. Trên đực giống, ZEA làm giảm hàm lượng testosterone, giảm sản xuất tinh trùng, giảm tính hăng, đặc biệt là đực non. Tuy ZEA làm thay đổi hoạt động sinh dục bình thường của heo nhưng các hoạt động này sau trong một thời gian có thể vẫn được khôi phục trở lại nếu ngừng cho heo ăn thức có nhiễm ZEA hoặc loại bỏ ZEA khỏi khẩu phần.

4. Fumonisin

Fumonisins (FUMs) là nhóm các độc tố được tạo ra bởi loài nấm Fusarium trước khi thu hoạch. FUM-B1 là loại độc tố phổ biến nhất trong nhóm này và nó được tạo ra bởi Fusarium verticillioides. FUMs làm ảnh hưởng tới các chức năng sinh  của tế bào, tín hiệu liên thông của các mô trong cơ thể, chủ yếu là phổi, tim, gan và ức chế miễn dịch. Nhiễm độc cấp tính FUMs ở heo thường dẫn tới hiện tượng suy tin, phù phổi và hậu quả là tích nước ở trong phổi. Heo do chịu các biến đổi trên thường có biểu hiện rất khó khăn về hô hấp như: há miệng để thở, tím tái và có thể chết. Nhiễm độc mãn tính FUMs do ăn phải thức ăn có chứa hàm lượng độc tố này thấp trong thời gian dài và heo thường có biểu hiện giảm ăn, giảm tăng trọng và dễ bị ghép với các bệnh khác. FUMs cũng gây độc cho gan giống như AFA ở trên và mức độ gây độc thì phụ thuộc vào thời gian và liều lượng nó có mặt.

5. Ochratoxin

Đây là loại độc tố được tạo ra do một số loại nấm bao gồm Aspergillus, Ochraceus, Penicillium verrucosum và Penicillium viridicatum trong quá trình bảo quản. Ochratoxin A (OTA) là độc tố gây độc cho thận và gan (2). Trong hầu hết các trường hợp heo trúng độc OTA đều thấy giảm tăng trọng, hiệu quả sử dụng thức ăn thấp mặc dù lượng thức ăn tiêu thụ không giảm. Trong một số trường hợp thì hiện tượng trúng độc OTA chỉ được phát hiện khi mổ khám heo. Biểu hiện điển hình của trúng độc OTA ở trên heo phát hiện giết thịt là thận sưng to, cứng và nhợt nhạt. Nhiễm độc tố OTA trên heo tiềm tàng nguy cơ rất lớn đối với sức khỏe của con người vì nó có khả năng gây ung thư mà thịt heo và các sản phẩm từ heo có thể chứa độc tố này và độc tố này.

Phân tích độc tố nấm mốc

Đối với việc phát hiện độc tố nấm mốc thì việc lấy mẫu các hạt và thức ăn là cực kỳ quan trọng. Một đặc tính rất cần lưu ý đó là độc tố nấm mốc thường không phân bố đều trong các loại hạt hay trong các loại thức ăn. Thay vào đó, nó có thể được tìm thấy với nồng độ cao ở những điểm chủ yếu nào đó nhưng cùng thời gian đó lại không tìm thấy ở những vị trí khác. Chính vì lý do này, một mẫu lấy đề kiểm tra độc tố nấm mốc lý tưởng là mẫu mà đại diện tốt nhất cho các hạt hoặc thức ăn trong lô (kho) đó. Quan trọng hơn nữa là, việc không nhìn thấy bằng mắt thường  sự xuất hiện của nấm mốc trên các hạt (mẫu) nó hoàn toàn không đồng nghĩa với việc không có độc tố nấm mốc trong mẫu hạt và thức ăn đó. Tiêu chí không có sự xuất hiện của nấm không được coi là tiêu chí đảm bảo không có độc tố nấm mốc trong mẫu.

Đối với số mấu có số lượng lớn hạt hoặc thức ăn, trong khu vực dự trữ, bảo quản (lấy mẫu tĩnh) các mẫu nên được thu thập từ ít nhất 10 vị trí đại diện, đều nhau. Đối với việc lấy mẫu khi đang được vận chuyển trong dây chuyền như đang sản xuất hoặc đang lưu kho (mẫu động), mẫu hạt hoặc thức ăn phải được lấy ở 10 thời điểm cách đều nhau. Đối với việc lấy mẫu các bao chứa hạt hoặc thức ăn, với mỗi lô nên lấy 10 bao ở các vị trí đều nhau trong toàn bộ lô. Đối với việc lấy mẫu từ máng ăn trong chuồng nuôi (trang trại), ít nhất 6 máng ăn được lựa chọn và lấy mẫu bằng gầu múc dò hoặc 9 máng ăn được chọn và lấy bằng tay. Ở cả hai phương án lấy mẫu, khối lượng mẫu lấy ít nhất khoảng 1 kg và mẫu lấy phải chứa trong túi composite. Mẫu nên được chứa trong túi giấy khi gửi tới phòng thí nghiệm để tránh hiện tượng tăng sinh của nấm mốc, tạo thêm độc tố khi ở trong túi nhựa.