镰刀菌毒素是镰刀菌属真菌产生的多种次生代谢产物的总称，在自然界中分布极为广泛，是危险的食品污染物，对人畜健康危害十分严重。有些种类的镰刀菌能在各种粮食中生长并能产生有毒代谢产物，如玉米赤霉烯酮、串珠镰刀菌素C和单端孢霉素类等。玉米赤霉烯酮可使猪发生雌性激素亢进症，单端孢霉素类则阻碍蛋白质合成而引起动物呕吐、腹泻和拒食。
氢气农业时代
脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米烯酮是毒性最强，也是最重要的镰刀真菌毒素。一项全球调查表明，2004-2011年，受这两种毒素污染的饲料和原料分别达到55%和36%，是导致畜牧业巨大经济损失的重要原因。
猪是常见的家畜，是最重要的畜牧物种之一。中国人喜欢吃猪肉，养猪对中国来说有重要意义。猪对镰刀真菌毒素特别敏感，含脱氧雪腐镰刀菌烯醇饲料会导致猪拒食、体重增加缓慢、腹泻和器官损伤。也能显著破坏肠道功能，如导致绒毛表面积减少和渗透率增加。玉米烯酮能导致雌激素过多症，猪只表现为性早熟和生殖障碍。
在许多情况下，脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米烯酮往往同时污染饲料。联合毒性产生的协同效应可导致更复杂更严重后果。肝脏是最重要解毒器官，毒性物质也容易导致肝损伤。
越来越多研究表明，氧化应激在镰刀真菌毒素病理生理过程中发挥核心作用。氢气曾经被认为属于生理惰性气体，但近年研究发现氢气是一种选择性的抗氧化剂，对各种炎症和氧化损伤具有很好的缓解作用。氢分子可选择性中和有害羟基自由基和亚硝酸阴离子自由基，且不干扰具有生理功能的活性氧。不同于大多数抗氧化剂，氢气还具有的特别优势是强大扩散能力，能自由扩散进出细胞膜和亚细胞结构。氢气曾经被应用于许多肝脏损伤模型中进行研究，结果表明氢气能通过抗炎症、抗凋亡、抗氧化作用，发挥保护肝脏的效应。如吸入氢气抑制大鼠肝脏缺血/再灌注损伤，减少氧化应激。对阻塞性黄疸和慢性酒精诱导的肝损伤，饮用富氢水也显示出显著保护作用，也发现氢气能激活内源性抗氧化酶。给人和动物补充可产生氢气的食物成分，是一种氢气的利用方式。摄取小肠不消化的乳果糖能通过小肠细菌制造氢气。口服乳果糖具有神经保护和抗炎症作用，能减少脑缺血/再灌注损伤，能减少葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎，也能提高鼠肝切除后肝脏再生速度。
应对镰刀真菌毒素的传统策略主要是使用毒素吸附剂、酶降解和微生物分解。本研究假设是，氢水和乳果糖能通过增加体内氢气水平，激活体内的抗氧化能力，防治镰刀真菌毒素导致的断奶仔猪肝损伤和生长迟缓。
研究使用24头小母猪，随机分为4组，分别是正常饲料组、毒素污染饲料组、毒素污染饲料氢水改善组和毒素污染乳果糖改善组。每组6只动物，干预时间25天。第21天，改善后2小时采集血浆分析血液中氢气浓度。实验结束时对饮食调节激素、血清和肝脏抗氧化物和抗氧化状态进行分析。结果表明，镰刀真菌毒素能引起每天饮食量和体重增加量显著减少。乳果糖改善能增加肝脏和血液中氢气水平。氢水组血浆内氢气也显著提高。毒素能导致血清神经肽YY和缩胆囊素明显增加，乳果糖和氢水改善能降低这两种激素水平。更重要的是，乳果糖和氢水改善能显著降低毒素诱导的氧化应激。研究结果提示，乳果糖和氢水可以解决镰刀真菌毒素污染导致的养猪经济损失。
十分关键的是，氢水有效是一个方面，氢水是一种造价低廉，可以广泛使用的解决畜牧业饲料毒素的手段。当然从源头上减少污染仍然是重要的策略，氢气对抗是在不得已的情况下的补救方案。另外，氢气这种方法不会增加肉品的药物残留问题，品质方面的改善也非常值得重视。总之，农民使用氢水养猪，不仅增加产量，也能提高产品品质，最终提高经济效益。
这个表最能体现效果，NC是正常饲料组，MC是中毒的，MC＋是两个改善组，可以看到中毒后小猪生长速度下降，乳果糖和氢水改善都能让生长速度接近正常。
该研究是针对常见的特定毒素导致的猪生长缓慢问题，那么对普通的猪有没有意义，当然有。因为这种毒素比较普遍，可以用氢水作为推广预防性方法，这样可以减少毒素带来的危害。当然除了这种毒素外，还有其他的毒素，还有其他导致猪健康的疾病，这些问题中有一些仍然可以通过氢气来解决。这样来看，猪喝氢水应该成为常规，盼望不久将来，市场上出现“氢猪肉”。吃起氢猪肉，走向氢生活！
本文主要参考南京农业大学姚文教授课题组最近的文章。
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