2017年上半年我国部分地区饲料及饲料原料中霉菌毒素的污染状况分析

2017-11-28 04:56刘凤芝王永丽
粮食与饲料工业 2017年11期
关键词:赤霉烯醇烯酮

刘凤芝,李 锋,王永丽

(山东农业大学食品科学与工程学院//山东省高校食品加工技术与质量控制重点实验室,山东 泰安 271018)

2017年上半年我国部分地区饲料及饲料原料中霉菌毒素的污染状况分析

刘凤芝,李 锋,王永丽

(山东农业大学食品科学与工程学院//山东省高校食品加工技术与质量控制重点实验室,山东 泰安 271018)

应用酶联免疫吸附法结合高效液相色谱对我国部分地区饲料及原料中黄曲霉毒素B1(AFB1)、玉米赤霉烯酮(ZEN)和脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)3种霉菌毒素的含量进行检测。结果表明:356份样品中AFB1、ZEN和DON检出率分别是87.8%、95.0%和98.3%,平均含量分别为11.2、689.0和1 855.2 μg/kg,说明我国部分地区饲料及饲料原料霉菌毒素污染比较普遍。玉米、玉米副产物、配合饲料和粕类中ZEN和DON污染较严重,AFB1污染主要存在于粕类中,青贮料及发酵料中3种霉菌毒素的污染程度相对较轻,但污染范围较广,建议饲料生产企业应加强对饲料和饲料原料的品控管理。

黄曲霉毒素B1;玉米赤霉烯酮;脱氧雪腐镰刀菌烯醇;饲料;霉菌毒素

霉菌毒素是霉菌的次生代谢产物,霉菌在适宜的条件下可污染各种饲料及粮食,并产生多种霉菌毒素沉积于粮食与饲料中[1]。目前已有400多种霉菌的次生代谢产物被确认其对人体健康有害,其中黄曲霉毒素B1(AFB1)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)和玉米赤霉烯酮(ZEN)被认为是对人体健康影响最大的几种霉菌毒素[2]。霉菌毒素可通过饲料进入动物机体,引起肝肾和肠胃损伤,甚至对细胞造成DNA损伤和氧化损伤[3]。黄曲霉毒素B1的毒性最强,可引起胃肠、肝肾损伤,致突变、致癌和免疫抑制等。脱氧雪腐镰刀菌烯醇是在黄曲霉毒素之后污染最严重的霉菌毒素。Swamy等[4]研究发现脱氧雪腐镰刀菌烯醇能引起猪食欲减退,破坏肝脏、肾脏等解毒器官,抑制畜禽生长,降低机体抵抗力。玉米赤霉烯酮可对动物造成免疫毒性,诱导免疫细胞的凋亡,抑制免疫机能[5]。

本研究收集了2017年上半年我国主要畜牧生产省份饲料和养殖企业的饲料及饲料原料样品356份,使用酶联免疫法(ELISA)分析了样品中黄曲霉毒素B1、脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮的含量。研究结果为了解我国部分地区霉菌毒素在饲料及饲料原料中的污染状况提供依据,同时为饲料及粮食生产企业进行自管自控提供参考。

1 材料与方法

1.1试验仪器与试剂

Agilent 1200高效液相色谱,装配ZORBAX Eclipse Plus C18柱(4.6 mm×100 mm×5 μm),美国Agilent公司;毒素标准溶液含ZEN(25 μg/ml)、AFB1(25 μg/ml)和DON(100 μg/ml),购于美国Sigma公司;甲醇、乙腈(色谱纯),购于德国Merck公司;SpectraMax M2酶标仪,美国Molecular Devices公司。

1.2样品采集

2017-01-06,检测分析中心共采集山东、江苏、辽宁、内蒙古、江西、河南、安徽、四川、河北等地区的样品356份,见表1,其中玉米60份、玉米副产物65份、小麦及其副产物17份、配合饲料99份、饼粕类饲料24份、青贮料及其发酵料42份和其他饲料原料49份。采样方法严格按照GB/T 14699.1-2005标准进行,每份样品量不少于1 kg,样品研磨后采用四分法进行次分样、毒素提取。

1.3霉菌毒素的检测

样品研磨后采用四分法进行次分样,称取样品5 g,置于100 ml离心管中,加入提取液(乙腈∶水=85∶15)50 ml,剧烈震荡2 min后置于摇床2 h。吸取上层提取液过定量滤纸过滤,滤液经0.22 μm滤膜过滤,待测。首先使用罗马公司(ROMER)的酶联免疫分析试剂盒对样品中的霉菌毒素含量进行初筛,各霉菌毒素的检测限分别为黄曲霉毒素B12 μg/kg,脱氧雪腐镰刀菌烯醇200 μg/kg,玉米赤霉烯酮20 μg/kg。初筛结果超过国家限量标准80%以上的样品用高效液相色谱法进一步检测。

表1 检测样品的种类及数量分布

液相色谱检测条件为:流动相A为乙腈,流动相B为1%蚁酸醋酸铵溶液;柱温30℃,流速1 ml/min,进样量20 μl;梯度洗脱程序:A相起始为20%,保持1.5 min,然后在8 min内升至80%,保持1.5 min,在0.1 min内降至20%,保持2 min。

1.4数据统计与分析

数据采用Excel 2007进行处理,统计样品的阳性检出数,计算阳性样品的检出率和霉菌毒素浓度的平均值,参考饲料霉菌毒素的最高限量标准(GB 13078-2001,GB 13078.3-2007,GB 13078.2-2006)计算霉菌毒素的超标率。

1.5限量标准及检测方法

霉菌毒素的最高限量标准、检测方法及检出限,见表2。

表2 饲料中各种霉菌毒素的检出限和检测方法

注:部分饲料原料没有霉菌毒素国家标准的,参照上述标准执行。

2 结果与分析

2.1样品总体霉菌毒素污染情况

饲料及饲料原料中的霉菌毒素污染非常普遍,且存在多种霉菌毒素共存的现象。样品霉菌毒素的总体检测情况,见表3。黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇检出率分别是87.8%、95.0%和98.3%,表明这3种霉菌毒素在当前饲料及原料中的污染很普遍。黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇样品平均值分别为11.2、689.0和1 855.2 μg/kg,参照国家规定的饲料卫生限量标准,玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇平均值都高于国家规定的饲料卫生限量标准,但脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染最严重。由此可见,2017年样品中玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇总体来说呈现一个污染面广、污染程度高的状态;黄曲霉毒素B1超标率仅为2.4%,控制情况良好。

表3 样品总体霉菌毒素检测结果

2.2玉米样品霉菌毒素检测结果

从表4可以看出,玉米样品中黄曲霉毒素B1污染较轻,超标率为0,平均值为3.0 μg/kg,未超过饲料卫生标准;脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染最严重,超标率达70.6%,在所有样品中超标率仅次于玉米副产物,平均值为1 696.5 μg/kg,超过饲料卫生标准(1 000 μg/kg);玉米赤霉烯酮检出率为100%,平均值535.9 μg/kg,阳性平均值超过国家饲料卫生相关标准(500 μg/kg),污染范围广,水平高。

表4 玉米样品霉菌毒素检测结果

2.3玉米副产物样品霉菌毒素检测结果

由表5可以看出,玉米副产物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇在所有样品中超标率最高,达81.3%,最高值为26 401.8 μg/kg,为饲料卫生标准规定限量的26.4倍,平均值为3 046.5 μg/kg,为饲料卫生标准规定限量的3倍;玉米赤霉烯酮超标率高达43.1%,仅次于配合饲料,最高值为5 239.4 μg/kg,是饲料卫生标准规定限量的10倍,平均值为1 395.6 μg/kg,为饲料卫生标准规定限量的2倍;黄曲霉毒素污染较轻,超标率为4.8%,平均值为13.0 μg/kg,没有超过饲料卫生标准规定限量值。三种霉菌毒素检出率都超过95%,污染面广。

2.4小麦及其副产物样品霉菌毒素检测结果

小麦及其副产物的霉菌毒素污染情况,见表6。小麦及其副产物黄曲霉毒素B1的超标率为6.7%,玉米赤霉烯酮未超标,脱氧雪腐镰刀菌烯醇超标率为70.6%,和玉米样品中该毒素的超标率相同,仅次于玉米副产物,污染较严重。小麦及其副产物脱氧雪腐镰刀菌烯醇最高值为8 603.4 μg/kg,为饲料卫生标准规定限量的8.6倍,平均值为2 469.8 μg/kg,为饲料卫生标准规定限量的2.4倍,黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮的平均值和最高值均较低,远低于我国饲料卫生标准规定限量。

表5 玉米副产物样品霉菌毒素检测结果

表6 小麦及其副产物霉菌毒素检测结果

2.5配合饲料霉菌毒素检测结果

配合饲料霉菌毒素污染情况,见表7。配合饲料玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染较黄曲霉毒素B1严重,特别是玉米赤霉烯酮在所有样品中超标率最高,达到47.7%,平均值为624.0 μg/kg,超过国家卫生标准(500 μg/kg)。脱氧雪腐镰刀菌烯醇超标率为46.7%,最高值达12 100.0 μg/kg,为国家卫生标准(1 000 μg/kg)的12.1倍。对于配合饲料来说,要重点监控脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染情况。

表7 配合料霉菌毒素检测结果

2.6粕类霉菌毒素检测结果

粕类饲料霉菌毒素污染情况,见表8。粕类中黄曲霉毒素B1超标率为34.8%,在所有样品中黄曲霉毒素污染最严重,最高值为180.6 μg/kg,为饲料卫生标准规定限量的9倍,平均值为47.6 μg/kg,为饲料卫生标准规定限量的2.7倍。脱氧雪腐镰刀菌烯醇超标率为21.1%,相对其他样品脱氧雪腐镰刀菌烯醇较低,但最高值为25 800.0 μg/kg,为饲料卫生标准规定限量的25.8倍,平均值为3 912.7 μg/kg,约为我国饲料卫生标准规定最高限量的4倍;玉米赤霉烯酮最高值为3 238.2 μg/kg,为饲料卫生标准规定限量的6倍,平均值为652.7 μg/kg,超过饲料卫生标准规定限量值。

表8 粕类霉菌毒素检测结果

2.7青贮料及发酵料霉菌毒素检测结果

从表9可以看出,青贮料及发酵料三种霉菌毒素污染均较轻。黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇超标率分别为0、2.8%和7.7%,相对于其它样品值均较低,特别是黄曲霉毒素最高值为10.4 μg/kg,未超过饲料卫生标准规定限量值;黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇平均值分别为3.7、120.2和460.2 μg/kg,均未超过我国饲料卫生标准规定最高限量值。

表9 青贮料及发酵料霉菌毒素检测结果

2.8其他饲料原料霉菌毒素检测结果

从表10可以看出,其他饲料原料黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇超标率分别为15.2%、30.8%和38.2%,阳性平均值分别为16.7、668.5和1 222.5 μg/kg,均超过饲料卫生标准规定限量值;其中玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇的检出率分别为97.4%和100%,可见糖渣粉和柠檬酸渣污染范围广且较严重。

表10 其他饲料原料霉菌毒素检测结果

3 讨论

本次试验共检测了来自我国9个省市地区的356份饲料及饲料原料,其中污染较为严重的脱氧雪腐镰刀菌烯醇,超标率为51.8%,其次是玉米赤霉烯酮,超标率为33.2%,黄曲霉毒素B1污染较轻,这与朱风华2014年的检测结果基本一致[6]。脱氧雪腐镰刀菌烯醇是近年来我国饲料及饲料原料中出现频率最高的霉菌毒素,应引起饲料企业的足够重视[7]。阳性平均值反映了霉菌毒素污染的水平和引起危害的大小。粕类黄曲霉毒素超标最严重,玉米和青贮料及发酵料黄曲霉毒素污染最轻;玉米赤霉烯酮在配合饲料中污染最严重,玉米副产物次之,小麦及副产物污染最轻;玉米副产物中脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染最严重,玉米和小麦及副产物污染较重,粕类和青贮料及发酵料污染最轻。可见,2017年上半年样品中玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇总体来说呈现一个污染面广、污染程度高的状态;黄曲霉毒素B1超标率仅为2.4%,控制情况良好。

玉米及玉米副产物在畜禽饲料中占很大比例,玉米从田间收割后经过干燥、贮存和运输等诸多环节才能进入饲料加工企业,后续储藏及销售环节也会不同程度的累积脱氧雪腐镰刀菌烯醇、玉米赤霉烯酮和黄曲霉毒素。因此,严控饲料原料和合理储藏是防控霉菌毒素污染的重要手段。玉米及副产物样品中脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染最严重,超标率分别达70.6%和81.3%,在所有样品中超标率最高。这与陈甫报道的我国肉鸡全价料及原料中霉菌毒素的污染情况基本一致[8]。与玉米及副产物饲料相比,青贮料中黄曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇超标率分别为0、2.8%和7.7%,平均值分别为3.7、120.2和460.2 μg/kg,均未超过我国饲料卫生标准规定最高限量值。原因可能是玉米秸秆在青贮的过程中会产生有机酸,降低饲料pH值,抑制了产毒素霉菌的生长[9]。

2017年上半年饲料及饲料原料霉菌毒素污染率仍处于较高水平,饲料中霉菌毒素均呈现高阳性率,玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇平均值均超过国家限量标准,与2016年相比[10],2017年上半年霉菌毒素整体污染水平较高。饲料是由各种原料加工混合而成,与饲料的储藏方式、温度及湿度等因素有关。与单一饲料原料相比,其在加工及运输中极易造成霉菌生长繁殖,使得霉菌毒素污染明显高于单一饲料原料[11]。

从2017年我国部分地区饲料普查结果来看,霉菌毒素防控重点是脱氧雪腐镰刀菌烯醇和玉米赤霉烯酮,而黄曲霉毒素B1风险比较低。2017年黄曲霉毒素B1的污染程度比玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇低;玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇的阳性检出率较高,脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染最严重。所有样品中,玉米副产物的霉菌毒素污染一直很严重,特别是玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇在这类原料中含量很高;玉米和小麦及小麦副产物脱氧雪腐镰刀菌烯醇污染严重。配合饲料污染玉米赤霉烯酮和脱氧雪腐镰刀菌烯醇较严重,可能是因为配合饲料玉米副产物(如玉米蛋白粉、玉米胚粕等)很容易受到霉菌毒素的严重污染[12]。建议慎用玉米及玉米副产物原料,或者降低其在配合饲料中的比例。加强对饲料原料的选择及饲料的储存方式、温度和湿度等因素良好的控制,定期对饲料及原料进行检测并进行脱酶处理,通过加入复合型霉菌毒素吸附剂和防霉剂来降低霉菌毒素的危害。加强饲料企业品控及储藏管理,减少霉菌毒素污染对饲料加工企业的经济损失,以提高养殖业的安全性。

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(责任编辑:舒莲梅)

Investigationofmycotoxinscontaminationinfeedsandfeedingredientsinthefirsthalfof2017insomepartsofChina

LIU Feng-zhi, LI Feng, WANG Yong-li

(College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Key Laboratory of Food Processing Technology and Quality Control in Shandong Province, Tai'an 271018, China)

Three kinds of mycotoxins (aflatoxins B1, zearalenone, deoxynivalenol) were determined using enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) method and high performance liquid chromatography (HPLC). The results showed that the positive rates of aflatoxins B1(AFB1), zearalenone (ZEN) and deoxynivalenol (DON) in 356 feeds and feedstuffs were 87.8%, 95.0% and 98.3%, respectively. Their average contents were 11.2, 689.0 and 1 855.2 μg/kg, respectively, suggesting that mycotoxin contamination of feed and feed ingredients were serious in some regions of China. ZEN and DON contaminations in maize and by-products, feed and meal were serious, while AFB1contamination was more serious in meal, and three kinds of mycotoxins contamination in silage and fermented feed were not serious, but had a wide range of pollution. These results indicated that the feed production enterprises should strengthen the management of feedstuffs and feed-products.

aflatoxin B1; zearalenone; deoxynivalenol; feed; mycotoxins

2017-08-04;

2017-10-08

山东省高等学校科技计划项目(J16LE18)。

刘凤芝(1982-),女,博士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学。

王永丽(1982-),女,讲师,研究方向为动物营养与饲料科学。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.11.011

S816.17

A

1003-6202(2017)11-0046-05

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