2016年中国饲料和原料中霉菌毒素污染调查报告

2017-08-16周建川郑文革赵丽红张天国雷元培计成

中国猪业 2017年6期

关键词：全价副产物麸皮

周建川郑文革赵丽红张天国雷元培计成

（1中国农业大学动物科学技术学院动物营养学国家重点实验室，北京100193；2河南亿万中元生物技术有限公司，河南郑州451191）

2016年中国饲料和原料中霉菌毒素污染调查报告

周建川1郑文革2赵丽红1张天国2雷元培2计成1*

（1中国农业大学动物科学技术学院动物营养学国家重点实验室，北京100193；2河南亿万中元生物技术有限公司，河南郑州451191）

本研究采用免疫亲和柱-高效液相色谱法测定了国内各省（市区）域的玉米、玉米副产物、小麦及麸皮、粕类和全价饲料等1 304个饲料及饲料原料样品中黄曲霉毒素（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）和呕吐毒素（DON）的含量，以了解中国饲料和原料中霉菌毒素污染情况。结果表明：玉米、玉米副产物、小麦及麸皮、粕类和全价料中AFB1检出率分别为92.14%、91.48%、66.23%、97.53%和83.06%，超标率分别为31.94%、25.00%、7.79%、81.48%和11.29%；ZEN的检出率分别为79.93%、95.45%、76.62%、72.84%和88.98%，超标率分别达到4.35%、58.52%、10.39%、18.52%和7.26%；DON的检出率分别为96.49%、96.59%、100.00%、74.07%和90.32%，超标率分别达到51.17%、82.39%、83.12%、3.70%和42.20%。其中玉米副产物和小麦及麸皮是霉菌毒素污染最为严重的饲料原料，是霉菌毒素风险控制的主要关注对象。

饲料；饲料原料；黄曲霉毒素；玉米赤霉烯酮；呕吐毒素

霉菌毒素是由真菌产生的有毒的次级代谢产物，其可以通过饲料或食品进入到人和动物体内，从而引起急性或慢性中毒，危害人类和动物健康。霉菌的生长与地域、气候、季节等密切相关，因此不同地区、时间、季节的饲料和饲料原料受霉菌毒素污染的情况也有所不同。

目前关于霉菌毒素的检测方法主要有：薄层色谱法（TLC）、酶联免疫法（ELISA）、气相色谱法（GC）和高效液相色谱法（HPLC）等[1]。由于TLC和ELISA方法不能准确定量，GC方法虽然检测灵敏度高，但样品前处理复杂，杂质干扰大。目前对霉菌毒素的检测用HPLC法比较认可，用免疫亲和柱对经过萃取的样品进行净化后，杂质少，检测限低。经试验摸索研究，建立了免疫亲和柱-高效液相色谱检测的方法，该方法灵敏度高、回收率高、重复性好。本研究的目的是利用免疫亲和柱-高效液相色谱法调查中国各个地区饲料及原料中AFB1、ZEN和DON的污染情况，为饲料生产企业和养殖者提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

高效液相色谱仪（SHIMADZU LC-20AT）；荧光检测器（SHIMADZU RF-20A）；色谱柱为Agilent C18色谱柱，5μm，4.6mm×150mm；色谱工作站（岛津高效液相色谱LC工作站）；AFB1、ZEN和DON免疫亲和柱，由北京中检维康技术有限公司生产。具体操作步骤参考中检维康公司霉菌毒素检测的标准操作程序。AFB1、ZEN和DON标准溶液购自美国Supelco。

1.2 试验方法

1.2.1 样品采集

2016年1月—12月，中国农业大学动物科学技术学院动物营养学国家重点实验室分别采集了吉林、辽宁、北京、天津、湖南、湖北、河南、河北、江苏、浙江、福建、广东、广西、山东、安徽等区域的玉米样品598个、玉米副产物样品176个、小麦及麸皮样品77个、粕类样品81个和全价料样品372个，共计1 304个。采样按照GB/T 14699.1-2005《饲料采样》[2]的要求执行，每份样品不少于500 g。样品粉碎后放置于-20℃冰箱中保存待测。

1.2.2 试样的制备与提取

试样制备与提取的具体操作步骤参考中检维康公司免疫亲和柱的标准操作程序执行。

1.2.3 毒素的检测

使用免疫亲和柱-高相液相色谱法对样品中的AFB1、ZEN和DON进行检测。黄曲霉毒素检测方法参照GB/T 30955-2014《饲料中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的测定免疫亲和柱净化-高效液相色谱法》[3]中的测定方法，并根据试验情况进行适当调整；玉米赤霉烯酮检测方法参照GB/T 28716-2012《饲料中玉米赤霉烯酮的测定免疫亲和柱净化-高效液相色谱法》[4]中的测定方法，并根据试验情况进行适当调整；呕吐毒素检测方法参照GB/T 30956-2014《饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的测定免疫亲和柱净化－高效液相色谱法》[5]中的测定方法，并根据试验情况进行适当调整。

2 结果与分析

按照饲料样品中AFB1、ZEN和DON含量高于检出限作为检出，本研究中阳性样品设定检出限值如下：AFB1 0.5μg/kg、ZEN 1μg/kg和DON 10μg/kg。饲料和原料中AFB1、ZEN和DON允许限量参照我国国家标准GB 13078.2-2006《饲料卫生标准》[6]执行。

2.1 所有样品总体情况

对1 304份样品共进行了3 912项次检测，其中3 466项次检测结果呈阳性，阳性率为88.60%。在1 304份样品中，完全没有检测出霉菌毒素的样品仅32份，占总样品量的2.45%；仅检出1种霉菌毒素污染的样品199份，占总样品量的15.26%；检出2种霉菌毒素污染的样品168份，占总样品量的12.88%；检出3种霉菌毒素污染的样品905份，占总样品量的69.40%（图1）。

图1 2 0 1 6年饲料及饲料原料中霉菌毒素污染组成

2.2 2016年饲料及饲料原料中AFB1污染情况

从表1可以看出，2016年玉米、玉米副产物、小麦及麸皮、粕类和全价料中AFB1检出率分别为92.14%、91.48%、66.23%、97.53%和83.06%，超标率分别为31.94%、25.00%、7.79%、81.48%和11.29%，其中粕类原料中AFB1超标率最高，达到81.48%。试验结果说明，AFB1在各种饲料和饲料原料中污染均比较普遍，其中粕类中污染最为普遍，小麦及麸皮中污染相对较轻。

样品中霉菌毒素阳性平均值反映了毒素污染的严重程度，意味着引起危害的大小。图2为2016年1—12月各种饲料和饲料原料样品中AFB1污染的平均值，可以看出2016年1—12月全价料、小麦及麸皮中AFB1普遍偏低，平均值在10μg/kg以下；而粕类中AFB1普遍偏高，平均值达到34μg/kg左右，主要是棉粕和花生粕中AFB1比较高。九月份之前的玉米及玉米副产物中AFB1含量普遍较低，从九月份开始，玉米中AFB1含量有升高趋势，玉米副产物中AFB1也随之升高，从而可以看出2016年新收获的玉米中AFB1有升高趋势。并且在检测过程中发现东北地区的玉米AFB1含量较低，而河南部分地区的玉米AFB1含量则较高，因为东北地区温度低、干燥，而2016年河南部分地区收获季节降雨量大，导致曲霉菌大量繁殖，因此造成AFB1的偏高。

表1 2016年饲料及饲料原料中AFB1检测结果

图2 2 0 1 6年1—1 2月饲料及饲料原料中AFB 1污染情况

2.3 2016年饲料及饲料原料中ZEN污染情况

从表2结果可知，本调查中各种饲料和饲料原料中ZEN的污染均普遍存在，检出率均在70%以上，其中玉米副产物中ZEN检出率最高，达到95.45%。玉米、玉米副产物、小麦及麸皮、粕类和全价料中ZEN的超标率分别达到4.35%、58.52%、10.39%、18.52%和7.26%，其中玉米副产物中ZEN污染最为严重，超标率达到58.52%，主要以DDGS和玉米皮为主。且玉米副产物中ZEN最高值达到5 278.53，污染极其严重。在玉米副产物的使用上需重点关注，避免ZEN污染造成的经济损失。

根据图3结果显示，2016年1-12月玉米、小麦及麸皮、粕类及全价料中ZEN含量均不高，平均值均在250μg/kg以下，质量相对比较稳定，ZEN风险不算大。而玉米副产物中ZEN含量偏高，是影响全价料中ZEN污染程度的重要因素，也是全价料中ZEN污染控制的关键因素。全价料中应当注意玉米副产物的使用。

表2 2016年饲料及饲料原料中ZEN检测结果

2.4 2016年饲料及饲料原料中DON污染情况

呕吐毒素作为近年来我国饲料与原料中出现频率最高的霉菌毒素，是引起我们关注的首要指标。表3结果显示，玉米、玉米副产物、小麦及麸皮、粕类及全价料中DON检出率分别为96.49%、96.59%、100.00%、74.07%和90.32%，各种饲料和饲料原料中DON污染都非常普遍，其中小麦及麸皮中DON检出率高达100%，是DON污染最严重的饲料原料，玉米副产物中DON污染次之。同时，超标率结果显示，玉米副产物和小麦及麸皮中DON超标率最为严重，分别达到82.39%和83.12%，是DON污染的高风险饲料原料，其DON最高值分别达到3 682.21 μg/kg和8 324.60μg/kg。玉米副产物和小麦及麸皮作为饲料原料在全价料中使用时要重点关注。

从图4可以看出，2016年玉米、粕类及全价料中呕吐毒素含量均普遍较低，与之相比，玉米副产物中呕吐毒素含量相对偏高，平均值在1 342.72μg/kg左右，而小麦及麸皮中呕吐毒素含量一直较高，是DON污染最为严重的饲料原料，平均值高达2 657.81μg/kg左右。

图3 2 0 1 6年1—1 2月饲料及饲料原料中Z EN污染情况

图4 2 0 1 6年1—1 2月饲料及饲料原料中DON污染情况

3 讨论

抽检玉米、玉米副产物、小麦及麸皮、粕类及全价料样品的试验结果表明，2016年粕类原料中AFB1污染最为严重，粕类原料AFB1检出率高达97.53%，其中超标率达到81.48%，阳性样品平均值为34.70μg/kg，这与王若军（2003）[7]、张丞（2010）[8]等报道的蛋白饲料中霉菌毒素含量结果相似。本试验结果表明，粕类是最容易出现AFB1污染的原料。

检测结果表明，在抽检的玉米、玉米副产物、小麦及麸皮、粕类及全价料中，玉米副产物中ZEN的检出率和超标率相对较高，这与王若军（2003）[7]、张丞（2010）[8]等报道的结果相似。玉米副产物DDGS等样品中ZEN平均含量为831.90μg/kg，超标率为58.52%。张丞（2008，2010）[8,9]和敖志刚（2008）[10]也报道玉米副产物DDGS中ZEN含量严重超标。

表3 2016年饲料及饲料原料中DON检测结果

本试验结果发现，小麦及麸皮是DON污染最严重的饲料原料，玉米副产物次之。玉米副产物和小麦及麸皮中DON超标率最为严重，分别达到82.39%和83.12%，是DON污染的高风险饲料原料，其DON最高值分别达到3 682.21μg/kg和8 324.60μg/kg。这与于宝柱（2005）[11]和敖志刚等（2008）[10]报道的结果相似。

从本试验结果可知，玉米副产物是霉菌毒素污染最严重的饲料原料，其中以DDGS为主，这可能是由于DDGS生产加工过程中，碳水化合物消耗使毒素出现浓缩效应（1吨玉米生产乙醇后可以产生330 kg DDGS，所以DDGS中霉菌毒素大约被浓缩了3倍左右）使DDGS中毒素含量增加；同时由于DDGS生产过程中谷物被破损，霉菌易生长，产生较多霉菌毒素。

许多国家对霉菌毒素限量标准的制订和实施缺乏完整和统一性。不同国家粮谷和食品中霉菌毒素限量标准不同。如欧盟规定（EEC253/2004）仔猪和小母猪补充饲料和配合饲料中ZEN的限量为100μg/kg，母猪和育肥猪补充饲料和配合饲料为250μg/kg。我国国家标准GB 13078.2-2006[6]规定玉米和配合饲料中ZEN的允许限量应≤500μg/kg，高于相应允许限量算作超标。标准限量制订和实施的差别与许多因素有关：不同地区气候、饲料类别和畜禽种类及其生理阶段对毒素的分布和敏感性存在差异。霉变的饲料常常会是多种霉菌毒素污染，各种毒素间存在着交互作用。所以如何全面考虑各种因素来制定更科学的毒素限量标准还需进一步研究。

从检测结果可以看出，霉菌毒素污染在饲料和饲料原料中普遍存在，因此，有必要加强霉菌毒素污染的预防和控制，我们应该从粮食的生长、收获、加工、运输、贮藏和采购等各个环节来最大限度地减少霉菌毒素的污染。对已经存在霉菌毒素污染的饲料和饲料原料，应采取合适的措施对霉菌毒素污染进行控制。目前，主要的霉菌毒素去除方法有：传统的物理化学方法、吸附剂吸附法以及最新的生物降解法。传统的物理化学方法存在效果不稳定、营养成分损失较大以及难以规模化生产等缺点，难以广泛应用。吸附剂吸附法是目前应用较多的方法，但是吸附剂吸附法目前报道主要对黄曲霉毒素具有较好的吸附作用，对ZEN和DON等霉菌毒素几乎没有吸附效果，且吸附剂大多会影响饲料中维生素和微量元素的吸收。近年来研究发现，利用微生物及其代谢产生的酶对霉菌毒素进行生物降解克服了以上缺点，生物降解法具有专一性强、转化效率高等特点越来越受到研究者的关注[12]。未来利用生物酶制剂的方法来降解饲料中的霉菌毒素将是霉菌毒素去除方法的发展方向。

4 结论

玉米、玉米副产物、小麦及麸皮、粕类及全价料中霉菌毒素污染普遍存在。饲料企业及养殖场应重点关注饲料和饲料原料中的AFB1、ZEN和DON的污染，特别是玉米副产物和小麦及麸皮中的ZEN和DON的污染。而不同时间、不同区域的饲料和饲料原料中霉菌毒素污染存在很大差异。科学地认识霉菌毒素，合理地选择饲料原料和加强原料品控是防控霉菌毒素风险的重要手段。根据企业的情况，可以合理地选择霉菌毒素脱毒产品，有效地控制霉菌毒素的污染，可以提高饲料品质，改善动物健康。

[1]罗小虎,包清彬,杨潇,等.高效液相色谱法测定玉米中玉米赤霉烯酮[J].粮食与饲料工业,2009(3):48-49.

[2]GB 14699.1-2005,中华人民共和国国家标准-饲料采样[S].北京:中国标准出版社,2005-06-01.

[3]GB/T 30955-2014,中华人民共和国国家标准-饲料中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的测定免疫亲和柱净化-高效液相色谱法[S].北京:中国标准出版社,2015-01-10.

[4]GB/T 28716-2012,中华人民共和国国家标准-饲料中玉米赤霉烯酮的测定免疫亲和柱净化-高效液相色谱法[S].北京:中国标准出版社,2013-02-01.

[5]GB/T 30956-2014,中华人民共和国国家标准-饲料中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的测定免疫亲和柱净化-高效液相色谱法[S].北京:中国标准出版社,2015-01-10.

[6]GB 13078.2-2006,中华人民共和国国家标准-饲料卫生标准[S].北京:中国标准出版社,2006-07-01.

[7]王若军,苗朝华,张振雄,等.中国饲料及饲料原料受霉菌毒素污染的调查报告[J].饲料工业,2003,24(7):53-54.

[8]张丞,刘颖莉.2009年中国饲料和原料中霉菌毒素污染情况调查[J].中国家禽,2010,32(6):67-69.

[9]张丞,刘颖莉.2007年中国饲料和原料中霉菌毒素污染情况调查报告[J].新饲料,2008(4):28-32.

[10]敖志刚,陈代文.2006～2007年中国饲料及饲料原料霉菌毒素污染调查报告[J].中国畜牧兽医,2008,35(1):152-156.

[11]于宝柱.2005年中国四省小麦中脱氧雪腐镰刀菌烯醇的污染调查[D].长春:吉林大学,2006．

[12]计成,赵丽红.黄曲霉毒素生物降解的研究及前景展望[J].动物营养学报,2010,22(2):241-245.