著者の所属・活動拠点の国は、オランダ、ポーランド、ハンガリーです。

掲載誌：Toxins

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

家畜の飼料には、穀物に生えるカビがつくる毒（マイコトキシン）がほぼ避けられず混入します。その代表がデオキシニバレノール（DON）です。カビに感染した植物は、防御反応としてDONにブドウ糖を結合させ、デオキシニバレノール-3-グルコシド（DON-3G）という形に変えます。DON-3Gは植物の繊維などに結びついたまま穀物中に残り、飼料中でDONの20％に達する量が見つかることもあります。哺乳類では腸内細菌がDON-3GからDONを切り離し、カビ毒への曝露が増えることが知られています。一方、家禽ではDON-3GはDONに分解されないと考えられてきました。

ブロイラー（食肉用の鶏）の飼料には、穀物の細胞壁などに含まれる非デンプン性多糖（NSP）を分解する酵素（NSP分解酵素）が、栄養の利用を高める目的で日常的に加えられています。食品加工の分野では、酵素によってDON-3Gが穀物から遊離することや、セルラーゼなどの酵素がDON-3GをDONに切り離すことが報告されています。しかし、家禽の飼料に加える酵素とこうした変化したカビ毒との関係はまだ調べられていませんでした。研究チームは、NSP分解酵素がDON-3Gを遊離させてDONへの変換を進め、鶏が実際に受けるDONの量が見積もりより多くなっている可能性があると考えました。そこで、この酵素が鶏の成長とカビ毒の体内での動き（トキシコキネティクス）にどう影響するかを確かめようとしました。

何を、どのように調べたか

研究チームは、DONとDON-3Gに自然汚染されたトウモロコシを使って飼料をつくりました。飼料はトウモロコシを47.5％含み、小麦も16.4〜21.5％含んでいます。DONの濃度は2段階で、低濃度は欧州連合の指針値（ブロイラー用配合飼料で1 mg/kg）を下回る水準、中濃度は2.3〜3.0 mg/kgでした。それぞれの飼料について、キシラナーゼ、グルカナーゼ、セルラーゼからなるNSP分解酵素の混合物を1 kgあたり1.1 g加えた場合と加えない場合を用意し、合わせて4種類の飼料を比べました。小麦や大麦に比べてトウモロコシは水に溶けるNSPが少なく、腸の内容物の粘り気が増すという別の要因を持ち込まずに済むことから、トウモロコシが選ばれています。

実験1では、生後1日の雄のブロイラー840羽を4種類の飼料に210羽ずつ割り当てました。1区画21羽を10区画に分け、35日齢まで自由に餌を食べさせて飼育しました。体重、増体量、飼料摂取量、飼料要求率を、0〜14日、14〜28日、28〜35日の期間ごとと全期間について算出しました。飼料要求率は体重を1 増やすのに必要な飼料の量で、低いほど効率よく育っていることを示します。あわせて14日、28日、35日に排せつ物を集め、DONと、鶏の体内でできるその代謝物の量を質量分析で測定しました。

実験2では、同じ4種類の飼料で鶏を5羽ずつ、計20羽飼育しました。27日齢で8時間絶食させたのち、体重1 kgあたり25 gの飼料をゼラチン液と混ぜ、管で一度に胃へ投与しました。投与前と投与後10分から6時間まで計8回採血し、血しょう中のDONと代謝物を測りました。その結果から、血中濃度の時間変化を表す曲線の下の面積（AUC、体が受けた総量の目安）、最高濃度（Cmax）、最高濃度に達するまでの時間（Tmax）を求めています。

主な報告結果

成長への影響として、まず若い時期にDONの影響が現れました。14日齢の体重は、中濃度の飼料で520 gと、低濃度の飼料の528 gより低くなりました。0〜14日の増体量も、中濃度で474 g、低濃度で485 gでした。この影響は、より日齢の進んだ鶏ではみられませんでした。

NSP分解酵素の効果は、DONの濃度によって向きが変わりました。0〜28日の増体量をみると、酵素は低濃度の飼料では増体量を増やしました（1862 g）。一方、中濃度の飼料に加えると増体量は1801 gに減りました。飼料摂取量も同じ傾向でした。14〜28日の期間に限ると、酵素を加えた低濃度の飼料（1373 g）と酵素なしの中濃度の飼料（1375 g）で増体量が多くなりました。これに対し、酵素なしの低濃度の飼料（1322 g）と酵素を加えた中濃度の飼料（1333 g）では少なくなりました。

飼料の効率については、酵素が改善に働きました。0〜14日の飼料要求率は、酵素ありで1.142、酵素なしで1.157でした。28〜35日には、中濃度の飼料に酵素を加えると飼料要求率が1.615から1.532へ下がりましたが、低濃度の飼料では同様の効果はありませんでした。全期間（0〜35日）では、酵素を加えた中濃度の飼料で飼料摂取量が3598 gと他の飼料より少なく、飼料要求率も1.368と低くなりました。35日齢の体重には差がありませんでした。死亡率は全体で2.5％と低く、飼料による違いはありませんでした。

排せつ物からは、DONそのものはほとんど検出されませんでした。見つかったのは、鶏の体内でDONに硫酸が結合してできるDON-3硫酸と、その別の代謝物（DOM-3硫酸）でした。DON-3硫酸の量は測定機器の信号の強さとして比べられ、どの時期でも中濃度の飼料のほうが多くなりました。28日には、酵素を加えた飼料でDON-3硫酸が多くなりました。DOM-3硫酸は中濃度の飼料で多く、酵素による違いはみられませんでした。

実験2では、血中のDONは中濃度の飼料を与えた鶏でだけ検出されました。酵素を加えても血中DON濃度は変わらず、体内動態の指標にも統計的な差はありませんでした。ただし、血中濃度の時間変化を示す曲線の形は、酵素を加えると変わりました。DON-3硫酸はすべての血液試料で検出され、AUCとCmaxは中濃度の飼料で高くなりました。最高濃度に達するまでの時間は、酵素の有無とDON濃度の組み合わせで変わりました。酵素を加えた中濃度の飼料では早く、酵素を加えた低濃度の飼料では遅くなりました。研究チームは、低濃度の飼料に酵素を加えるとDON-3硫酸への曝露が増えたと述べています。

この報告が示すこと

研究チームは、飼料1 kgあたり2000 μgを超えるDONが14日齢の若いブロイラーの成長を妨げると結論しています。また、DONに汚染された飼料にNSP分解酵素を28日間加えると増体量が落ちました。研究チームは、これが排せつ物で測ったDON-3硫酸の増加、つまりDONへの曝露の増加と関係している可能性を示しています。酵素が穀物の細胞壁を分解してDON-3Gを遊離させ、それがDONに変わることで、DONが体に取り込まれやすくなるという解釈です。酵素によるこの増加が低濃度の飼料でだけみられたことから、酵素がDONを遊離させる働きには上限がある可能性も挙げられています。

酵素によって血中濃度の時間変化が変わったことについて、研究チームは注意を促しています。血中DONを1時点だけ測ると、採血の時刻によっては実際の曝露を誤って評価するおそれがあるためです。ただし研究チームは、NSP分解酵素は腸の働きと栄養の効率的な利用に重要だとしており、この結果は酵素を飼料から外すことを支持するものではないとしています。強調されているのは、汚染された飼料では酵素が意図せず鶏のDONへの実質的な曝露を増やしうるため、飼料用酵素とカビ毒の相互作用を考慮すべきだという点です。

限界として、生体試料中でDON-3Gが減っていく様子は測れませんでした。そのため、血中のDONとDON-3硫酸を曝露増加の目安として用いています。また、主原料は水に溶けるNSPが少ないトウモロコシでした。研究チームは、小麦を主体とする飼料やNSPの多い他の穀物に結果を当てはめる際には慎重であるべきだとしています。

原著論文の著者・所属：Ellen van Eerden（Department of Research & Development, Schothorst Feed Research, Meerkoetenweg 26, 8218 NA Lelystad, The Netherlands）、Anna Arczewska-Wlosek（Department of Animal Nutrition and Feed Science, National Research Institute of Animal Production, Krakowska St. 1, 32-083 Balice, Poland）、Zsofia Bata（Research and Development Laboratory, Dr. Bata Ltd., Bajcsy-Zsilinnky utca 139, H-2364 Ócsa, Hungary）、Sylwester Swiatkiewicz（Department of Animal Nutrition and Feed Science, National Research Institute of Animal Production, Krakowska St. 1, 32-083 Balice, Poland）、Regiane R. Santos（Department of Research & Development, Schothorst Feed Research, Meerkoetenweg 26, 8218 NA Lelystad, The Netherlands）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Ellen van Eerden, Anna Arczewska-Wlosek, Zsofia Bata, et al. The Influence of Non-Starch Polysaccharide Enzymes in Diets Contaminated with Deoxynivalenol and Its Modified Form, Deoxynivalenol-3-Glucoside, on Growth Performance and Toxicokinetics in Broiler Chickens. Toxins（出版社：Multidisciplinary Digital Publishing Institute） 2026-08-17. DOI: 10.3390/toxins18080349. 原著ライセンス：CC BY.