Zearalenone I – yếu tố quan trọng gây nên sự sụt giảm khả năng sinh sản của heo

Hiểu rõ tác động sinh học và quá trình biến dưỡng của ZEA có thể giúp người chăn nuôi tránh sự nhiễm độc mycotoxin và giảm thiểu thiệt hại kinh tế. Cấu trúc hóa học của ZEA được mô tả trong hình 2a. Dạng đồng phân hoạt động l-form được phân lập từ nấm sợi Fusarium graminearum. Chất độc này ở dưới dạng tinh thể không màu, nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 164-165^oC, điều đó giải thích rằng ZEA rất khó bị phá hủy ở nhiệt độ chế biến thức ăn thông thường. Trên thực tế, ZEA vẫn còn được tìm thấy trong bắp xay ở nhiệt độ 150^oC sau 44h.

 

 

ZEA tan ít trong nước, tan nhiều trong acetone, ether, benzene, alcohol và dung dịch kiềm. Như đã đề cập ở trên, ZEA có cấu trúc hóa học tương tự như estrogen, ZEA có thể bám vào điểm tiếp nhận estrogen, gây ra hiện tượng mang thai giả ở heo.

 

Heo nái hậu bị ăn phải thức ăn nhiễm ZEA có chu kỳ lên giống kéo dài hơn, tỷ lệ mang thai giảm, tăng tỉ lệ bào thai dị dạng. Ví dụ, cho heo nái hậu bị ăn 20 mg ZEA/ngày trong thời gian 5 ngày trong giai đoạn giữa và sau của chu kỳ lên giống làm tăng một cách đáng kể thời gian giữa hai chu kỳ lên giống từ 20 ngày (trung bình) đến 74 ngày (dài nhất). Trong một nghiên cứu khác, hiện tượng mang thai giả đã tăng 25%, 88%, và 88% khi cho heo nái hậu bị ăn lần lượt 3, 6, và 9 ppm ZEA. Khi cho heo nái hậu bị đã thụ tinh ăn thức ăn bị nhiễm 15 hoặc 30 ppm ZEA tinh khiết trong 14 ngày, số lượng bào thai sống giảm đáng kể so với nhóm đối chứng. Cũng trên thí nghiệm đó, người ta nhận thấy không có sự phát triển của bào thai khi nái hậu bị được cho ăn 60 hoặc 90 ppm ZEA. Young và cộng sự (1981) đã ghi nhận rằng có sự liên quan giữa hiện tượng âm hộ sưng, đỏ, sự tăng trọng giảm, hiệu suất tiêu thụ thức ăn với sự tăng nồng độ ZEA từ 0 đến 9 ppm. Một nhóm nghiên cứu khác cũng báo cáo rằng heo nái cho ăn 10 ppm ZEA có biểu hiện chậm động dục sau cai sữa, giảm lứa đẻ và khả năng thụ tinh, tăng trọng lượng tử cung và độ dày của thành âm đạo. Gần đây, Yang và nhóm nghiên cứu của ông (2008) đã báo cáo rằng khi cho heo hậu bị ăn 1 đến 3 ppm ZEA tinh khiết trong 21 ngày, kích thước và trọng lượng của âm hộ và trọng lượng của các cơ quan đích (tử cung, buồng trứng, thận, gan) tăng đáng kể. Nhóm nghiên cứu này phát hiện khi cho heo hậu bị ăn 1 ppm ZEA, lượng protein thô và năng lượng hấp thụ giảm rõ rệt. Tuy nhiên, những tác động xấu của ZEA có thể được cải thiện khi trộn chất hấp phụ vào thức ăn.

 

Sự hấp thụ: Trong ruột non, ZEA được hấp thu rất nhanh. Sau khi heo ăn ZEA, người ta tìm thấy sự hiện diện ZEA trong máu sau vài phút, trong số đó, 85% ZEA được hấp thụ trong thành ruột với thời gian dưới 30 phút. Sự hấp thụ ZEA tuân theo quá trình động học bậc nhất có Ka (hằng số động lực học) bằng 9.3/h đối với chuột. Khi ZEA được hấp thụ vào cơ thể, enzyme CyP450 trong tế bào biểu mô ở thành ruột và gan nhanh chóng chuyển ZEA thành α-zearalenol (ZEO) và b-zearalenone (ZEL). α-ZEO tạo hiệu ứng mang thai giả cao hơn nhiều so với tiền chất của nó là ZEA trên heo. Ở gan, ZEA và các chất chuyển hóa của nó kết hợp với các chất đường, các hợp chất này đi vào ruột non thông qua mật. Trong ruột non, một số hợp chất được thải ra phân và một số được tái hấp thụ vào cơ thể thông qua chu trình Gan – Mật. (Hình 2)

 

 

Sau khi Zearalenone được hấp thụ vào cơ thể, nghiên cứu cho thấy rằng không có biện pháp nào có thể làm giảm độc tính của ZEA trên heo. Tuy nhiên, chất hấp phụ tại ruột có thể gắn kết với những dạng ZEA khác nhau, do vậy ngăn chặn được sự tái hấp thu thông qua chu trình Gan – Mật. Sau khi tiêm ZEA vào tĩnh mạch heo con, thời gian bán rã của ZEA trong máu là 86,6h. Tuy nhiên, khi mật bị ngăn cản không cho đổ vào ruột non, thời gian bán rã của ZEA và quá trình chuyển hóa giảm đáng kể còn 3,3h. Điều đó cho thấy tỷ lệ hồi phục khỏi độc lực ZEA có thể tăng nhanh khi ngăn chặn sự “tái tuần hoàn” của ZEA trong cơ thể. Nói chung, khoảng 2/3 khối lượng độc chất hấp thu được bài tiết ra phân chủ yếu là hợp chất ZEA được sản xuất ở gan và thoát ra đường mật. Dạng hòa tan ZEA được thải ra đường tiểu và một lượng nhỏ ZEA được tìm thấy trong sữa. Chu trình chuyển hóa Zearalenone ở heo nái được mô tả trong hình 3.

 

 

Tóm lại, sự hiện diện ZEA trong thức ăn là không thể tránh khỏi và sự nhiễm độc ZEA rất khó xử lý. Phương pháp hữu hiệu nhất hiện nay là sử dụng chất hấp phụ trong thức ăn để ngăn chặn sự hấp thụ ZEA vào ruột và sau đó là ngăn chặn sự tái hấp thụ dạng kết hợp của ZEA bởi chu trình Gan – Mật. ZEA được hấp thụ nhanh chóng trong ruột non, do vậy, sau khi ăn thức ăn nhiễm độc, điều quan trọng hơn cả là phải kịp thời ngăn chặn độc tính của ZEA phát tán trong cơ thể. Bằng cách hiểu rõ sự hấp thụ và chuyển hóa của ZEA, người sản xuất thức ăn và người chăn nuôi có thể lựa chọn phương pháp thích hợp để xử lý độc tố ZEA một cách hiệu quả và kinh tế.