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饲料毒物学FEEDTOXICOLOGY张妮娅齐德生zhangniya@mail.hzau.edu.cn主要教学参考书《饲料毒物学附毒物分析》于炎湖主编农业出版社1996年第1版《动物中毒病学》刘宗平主编中国农业出版社2006年第1版《饲料安全及其检测技术》蔡益辉主编化学工业出版社2005年第1版推荐网站理论课内容§1绪论§2青绿饲料中的有害物质§3豆类、谷实类及块根块茎类饲料中的有害物质§4饼粕类和糟渣类饲料中的有害物质§5矿物质、动物性饲料和饲料添加剂的毒性问题§6霉菌毒素对饲料的污染§7农药对饲料的污染§8其它有害化学物质对饲料的污染§9饲料卫生质量的监督管理实验课内容实验一大豆饼粕中尿素酶活性的测定实验二棉籽饼粕中游离棉酚含量的测定实验三鱼粉中挥发性盐基氮及酸价的测定实验四亚硝酸盐的急性毒性试验第一章绪论第一节研究的对象、任务、内容和方法第二节有关毒物毒性的基本概念及知识第三节饲料毒物的一般毒性试验第四节饲料安全第一节饲料毒物学的研究对象、任务、内容和方法一.学习饲料毒物学的意义降低饲料中抗营养成份，提高饲料的利用率；消除饲料中有毒有害物质，防止动物中毒；扩大饲料资源;减少动物废弃物的排泄，利于环境保护；保障食品安全；饲料毒物学：研究饲料中出现的有毒有害物质及其作用机理与预防措施的一门学科。二.饲料毒物学的研究对象、任务研究对象：饲料中天然存在有毒有害物质；饲料的次生代谢产物；饲料添加剂；饲料污染物；研究任务：研究和阐明饲料中可能出现的有毒有害物质的种类、来源、含量水平、性质、对动物机体的毒性及其作用机理；研究预防措施。三.饲料毒物学的研究方法毒物检验;动物毒性试验;畜群健康调查;第二节相关基本概念及知识1.毒物(toxicant)：少量无意摄入就能引起机体损伤的物质。植物体的正常组成成分无毒成分→有害成分化学性污染物生物性污染物一.毒物、抗营养因子及中毒内源性毒物外源性毒物2.抗营养物质(antinutritionalfactors)：对营养物质的消化、吸收和利用以及畜禽健康和生产能力产生不利影响的物质。抑制蛋白质消化和利用的物质降低能量利用率的物质降低矿物质和微量元素利用率的物质拮抗维生素的物质其他抗营养物质3.中毒（toxicosis＆intoxication）：动物体受到毒物作用而引起功能性或器质性改变后出现的疾病状态。1.毒性（toxicity）:毒物对机体造成损害的能力。2.毒效应（toxiceffect）：毒物对动物机体所产生的损害，又称为毒作用。3.剂量（dosage）：单位体重机体接触的化学物质的量，单位为mg/kg.bw或简写为mg/kg。二.毒性、毒效应及剂量1.效应（effect）：机体接触一定剂量的化学物质所引起的生物学变化。►►强调个体2.反应（response）：接触一定剂量的化学物质表现某种效应并达到一定强度的个体在群体中所占的比例。►►强调群体3.剂量－效应关系（dose-effectrelationship）4.剂量－反应关系（dose-responserelationship）三.效应、反应及与剂量的关系☆剂量与效应/反应关系曲线的基本类型（1）直线型：较少出现，仅在某些体外试验（2）抛物线型：通常存在于剂量－效应关系中（3）S状曲线：通常存在于剂量－反应关系中剂量－反应（效应）曲线-10123450246810剂量效应强度或反应率系列1系列2系列3上图：常见的剂量-反应（效应）曲线类型下图：剂量-反应曲线◆毒性上限指标：毒物引起实验动物急性中毒死亡的剂量，即致死量。1.绝对致死量LD100:毒物造成一群动物全部死亡的剂量。2.半数致死量LD50:毒物造成一群动物50％死亡的剂量。一般以LD50来表示毒性上限。3.最小致死量（minimunlethaldose，MLD）:毒物造成低剂量组个别动物死亡的剂量。4.最大耐受量LD0：毒物不引起动物死亡的最大剂量。四.表示毒性上限的指标（lethaldose，LD）剂量LD100LD50MLDLD0阈剂量ED0常用毒性指标相互关系示意图1.阈剂量（thresholddose）：毒物能引起群体中极少数个体开始出现最轻微毒性效应的最少剂量，又称最小有作用剂量。2.最大无作用剂量（maximumno-effectdose,ED0）：毒物在一定时间内，按一定方式与机体接触，按一定的检测方法或观测指标，不能观察到任何损害作用的最大剂量。五.表示毒性下限的指标六.毒物的三致作用1.致突变作用：毒物使机体的遗传物质在一定的条件下发生突然的、根本的变异的作用。2.致癌作用（carcinogenesis）：化学物质能引起动物或人类发生癌瘤的作用。3.致畸作用（teratogenesis）：化学物质通过母体影响胚胎或胎儿，使细胞分化和器官发育不能正常进行，以致出现胎儿器官形态结构异常的作用。☺全群性；☺体温不升高；☺有消化道不良症状；☺体格越强壮、采食量越大的动物先发病，全身症状越明显；☺无传染性；七.畜禽饲料中毒的一般特征第三节一般毒性试验一.动物毒性试验概述毒性试验：研究在一定时间内，以一定剂量进入动物机体的饲料毒物所引起的毒性效应或反应的动物试验方法。毒性试验的分类：☺一般毒性试验：急性、亚急性、慢性及蓄积性毒性试验；☺特殊毒性试验：致突变、致癌、致畸、繁殖、生化代谢、迟发性神经毒性试验。二.急性毒性试验（acutetoxicitytest）1.基本概念急性毒性试验：一次或在24小时内多次重复将受试物给予动物，观察短时间内动物可能出现的毒性表现的试验。2.急性毒性试验的主要目的、原则了解受试物毒性作用的性质和强度，及毒物作用的靶器官，阐明受试化合物急性毒性的剂量－反应关系及中毒特征。主要获取指标：半数致死量LD50试验原则：随机、对照、重复3.试验动物的选择原则（1）种类：应选择毒性反应与家畜近似的动物；易于饲养管理，试验操作方便；易于获得、品系纯化。（2）性别：通常雌雄动物各一半。如果受试物毒性有性别差异，应分别求出雌性和雄性的LD50。（3）年龄/体重：一般选用成年或初成年者。动物初始体重不应超过或低于平均体重的20%。4.试验动物的饲养环境﹡室温223℃，RH30%～73%，无对流风。﹡每笼动物数以不干扰动物活动及不影响试验观察为宜。﹡宜采用人工昼夜。﹡试验动物在接触受试物前应禁食，自由饮水。5.试验分组一般设5~7个剂量组。每个剂量组的动物数：小鼠≥10只；大鼠≥6~8只；家兔≥4~6只。每组雌雄各半，动物的年龄体重基本接近。6.受试物的给予方法＊灌胃：广泛应用于各种试验动物。＊饲喂：急性毒性试验一般不采用该法。＊吞咽胶囊：适用于易挥发、易水解和有异味的化合物。7.观察时间与观测指标:观察时间：一般24～48h，但最后继续保留1w。观测指标：①动物开始出现异常反应的时间；②中毒的主要症状；③动物死亡数及死亡时间；④部分死亡个体各器官系统肉眼可见病变；计算LD50二.亚急性毒性试验（subacutetoxicitytest）1.概念：观察试验动物连续多次摄入受试物后引起的毒性作用的试验。试验期限约相当于实验动物寿命的1/10。2.试验目的①进一步确定受试物的毒作用及作用的靶器官；②对ED0及中毒阈剂量作出初步估计；③并为慢性毒性试验设计提供资料。3.观测指标①健康状况及生长发育的观察；②血、尿常规及各种生化检查；③病理学检查及脏器系数的测定。三.慢性毒性试验（chronictoxicitytest）1.概念：观察动物长期摄入受试物所产生的生物学效应的试验。2.试验目的：观察受试物对机体的慢性毒性。制定受试物在饲料中的最大容许量和机体每日容许摄入量。第四节饲料安全一.我国饲料工业的发展的现状1.我国饲料工业的飞速发展；2.近年来饲料安全问题层出不穷；（1）影响动物生长性能和健康；（2）危害人体健康；（3）危害人类的生存环境；☆瘦肉精事件☆苏丹红事件☆大闸蟹致癌事件☆致癌多宝鱼事件☆致癌桂花鱼事件近年来由饲料引起的食品安全问题二.饲料安全的概念及其特性1.概念：饲喂动物的物质，不含有对被饲动物的生产性能和健康有不利影响的物质，其成分不会在动物产品中残留、蓄积和转移而危害人体健康或对人类的生存环境造成危害。2.饲料安全的特性：隐蔽性、累积性、复杂性、长期性二.引发饲料安全隐患的因素（一）人为因素1.饲料中添加违禁药品;2.超范围和违规使用饲料添加剂;3.饲料标签标识问题;4.使用假冒伪劣产品;5.在反刍动物饲料中添加和使用动物性饲料;6.污染及霉变造成饲料卫生指标超标;（二）自然因素１天然有毒有害物质;２微生物污染;３重金属污染;（三）生物技术１益生菌;２转基因植物;三．中国饲料生产与生态环境污染状况１.土壤污染状况；２.水质污染状况；３.大气污染状况；四．加强饲料安全的对策（一）建立和完善饲料安全性的监督管理体系1.进一步完善饲料法律法规；2.加强饲料质量监测体系建设；3.加强饲料行政管理体系建设。（二）规范生产１.采用先进的生产工艺和管理手段；２.不向饲料中添加不安全的原料；３.加强产品产出后的管理。（三）加快修订和完善饲料卫生标准;（四）饲料安全性质量控制的技术措施：1.控制药物添加剂的污染与残留；2.控制饲料中的外源性污染物；3.合理使用含有毒素的饲料原料；4.合理使用抗生素；5.开发和应用无毒、无污染、无残留饲料添加剂；6.防止病源微生物对饲料的污染；本章主要内容小结1.毒物、毒性、效应和反应的相关概念；2.表示毒性的常用指标的定义、相互关系、适用范围及其意义。3.动物饲料中毒的特征。4.急性毒性试验的概念、目的、实验动物选择的原则、受试物的给予方法。5.饲料安全的概念、引发我国饲料安全隐患的主要因素以及解决的对策。本章思考题1.请设计一个动物黄曲霉毒素急性毒性试验。2.简述饲料安全的含义。造成饲料安全隐患的因素有哪些？3.你认为益生菌的的饲用安全性存在哪些问题？第二章青绿饲料中的有害物质§1.硝酸盐和亚硝酸盐§2.生氰糖甙§3.光敏物质和草酸盐§4.某些豆科作物中的有害物质第一节硝酸盐和亚硝酸盐一.畜禽常见亚硝酸盐中毒的原因1.动物饮用了NO3-或NO2-含量高的饮水；2.青绿饲料调制方法不得当；3.使用了不合格的饲料原料。发病特征：以猪最为常见，发病急、死亡率高。二.青绿饲料中NO3－和NO2-的来源1.N在植物体内的正常代谢情况2.影响植物体中NO3-的因素（1）施用氮肥过多；（2）土壤缺乏Mo、Fe等元素；（3）植物种类和品种差异：绿叶菜类＞白菜类＞根茎类＞鲜豆类＞瓜类。（4）植物生长在干旱天气，或过多使用除草剂；3.NO2-的形成（1）植物组织细胞受到破坏，植物本身所含的硝酸还原酶被释放出来，将NO3-→NO2-；（2）环境中硝酸盐还原菌作用的还原作用①青绿饲料雨淋和长时间堆放；②青绿饲料小火焖煮或煮后久置；NO3-→NO2-→氨基酸→动植物的体蛋白（3）动物内源性硝酸还原菌的还原作用在正常情况下，NO3-被动物直接吸收，但是在下述情况下动物体内NO2-含量急剧增加：反刍动物：瘤胃pH值和微生物群发生改变，或碳架供应不足，若摄入过多NO3-；单胃动物：当胃酸不足或患胃肠道疾病时，肠道内微生物上行至肠道上皮，若摄入大量NO3-。图：动物体内亚硝酸盐的来源与去路三.NO3-的直接毒性除马外，对其它畜禽的直接毒性较小；若NO3-的转化速度过慢，会使NO2-在动物体内大量蓄积引起中毒；饲草中的NO3-含量1.0%（以干重计），水中1.500mg/L会使畜禽发生中毒；四.NO2-的毒性与危害（一）急性中毒1.NO2-的急性毒性作用机理来自饲料、饮水NO2↓NO3-→NO2-→被吸收进入血液＋Hb(