潘春方，任延铭，关洪英，孙 丹，闫丽红

（黑龙江省兽药饲料监察所，哈尔滨 150069）

随着工业化的发展，人与自然之间的关系变得越来越微妙，环保意识的淡薄和采取环保措施的不当，自然环境随着经济高速发展而逐渐被破坏。有毒有害物质被排放到自然界，在土壤和水源里富集，随着农业生产迁移到农作物中，继而转移到饲料中对饲料产生污染。饲料中重金属的污染问题已经引起了学者们的广泛关注。综合各方面研究情况，饲料中重金属污染物主要是砷（As）、镉（Cd）、铅（Pb）等。2016 年奥特奇公司对亚太地区饲料中重金属进行调查，采集1 375 个饲料样品进行重金属检测，检测结果显示，500 个完整饲料样品中有20%的样品重金属含量超过欧盟允许的重金属限值，100个猪饲料样品中有38个含有重金属，饲料中重金属主要的污染物为Cd，并且2016 年的调查结果与前5 次的调查结果类似[1]。本文对饲料中镉的危害与控制进行论述，以期指导生产实践。

1 Cd的分布概况

Cd 是一种过渡金属元素，正常情况下纯金属元素Cd在自然界中是不存在的，Cd通常呈+2价氧化态，Cd 离子一般以与水结合的形式存在，也有与有机或无机物质络合的存在方式。Cd 一般与矿物元素锌（Zn）以半生的形式存在，并在一定程度上对矿物元素Zn和铜（Cu）存在有一定的影响。

Cd 的可溶形式具有在水中迁移的能力，而不溶的形式往往吸附到沉积物并固定化。Cd 在空气中的浓度一般在0.01～0.35 μg·m-3，城市空气中的浓度因工业污染比较高一些；Cd 在土壤中的含量一般＜1 mg·kg-1，均值约为0.4 mg·kg-1，靠近金属冶炼厂或者是高速公路附近的土壤中的Cd 含量较高[2-3]。污水污泥中的Cd含量比较高，能够达到3～3 000 mg·kg-1。Cd的污染来源包括金属冶炼、化石燃料燃烧、废物焚烧、磷酸盐和污泥肥料的利用，现在由于人为加大对Cd 的使用，造成空气、水、土壤中的Cd含量增加。

Cd是非必需营养元素，但因其对人体和牲畜的毒害作用而成为一个被直接关注的指标，一般可在血、尿、肝组织、肾组织、粪便、毛发等组织中发现。我国国家强制标准《饲料卫生标准》（GB13078）中对饲料及饲料原料中Cd 的允许量进行规定：米糠、鱼粉、石粉中Cd 允许量分别为≤1.0、2.0、0.75 mg·kg-1，鸡配合饲料、猪配合饲料中Cd 的允许量均≤0.5 mg·kg-1。目前我国饲料中Cd 含量检测采用原子吸收分光光度法，检测方法名称为《饲料中镉的测定方法》（GB13082）。

2 Cd的毒性

所有矿物元素大量使用均可造成动物中毒，Cd 离子能够给动物机体造成很多的健康风险，可以通过饲料、饮水、空气等方式被动物机体摄取而对其产生危害。众多学者研究发现，Cd 在人体和动物机体中主要以二价离子形式参与同化作用，十二指肠是Cd 在动物体内吸收的主要部位。Cd 离子进入机体后其吸收速度相当快，但在体内的降解速度却非常慢，非常难清除，被机体吸收后能够在机体的肠、肝、肾等器官中长期保存，Cd 的半衰期非常长，可存留10～30 年[3]。Cd 的毒性不仅在于其难以清除，还表现在其对碱性细胞发挥生理功能所必需的铁、钙或锌稳态的干扰，抑制肠道内铁、钙或锌的吸收，导致机体出现一系列的疾病，如尿铁、尿钙等。

3 饲料中Cd对不同动物的影响

3.1 饲料中Cd对猪的影响

Lindén 等对有机猪（n=40，在室外饲养并饲喂有机饲料）以及常规猪（n=40，在室内饲养并饲喂常规饲料）的饲料、肾脏、肝脏和粪便中的Cd 含量，以及对土壤和水中Cd 进行分析研究，结果表明，有机和常规饲料中Cd 含量分别为39.9 和51.8 μg·kg-1；肾组织中Cd 含量与肾脏重量呈显著的负线性关系；有机猪与普通猪肝Cd含量差异不显著，均值为15.4±3 μg·kg-1，尽管有机饲料中Cd 含量较低，但有机猪的肾重量显著高于普通猪，有机猪肾脏湿重96.1±19.5 μg·kg-1（平均数SD，n=37），普通猪肾脏湿重84±17.6 μg·kg-1（n=40）[4]。有机猪粪便中Cd 含量较高，表明环境中镉的暴露量较高。饲料成分中镉的组成和生物利用度的差异决定了Cd在肾脏中的含量。Sharma 等开展了猪饲喂两个Cd浓度饲料的试验，试验组分别饲喂Cd 含量为2 和10 mg·kg-1的饲料，对照组饲喂Cd 含量为0.2 mg·kg-1日粮。试验结果显示在猪的肾和肝中Cd的含量最高[5]。King 等研究结果表明，猪的肾脏和肝脏中的Cd含量和饲喂日粮中的Cd含量呈现线性关系[6]。以上学者研究结果证实，Cd 主要在猪的肾脏和肝脏中蓄积，且蓄积量与饲喂的饲料中Cd 含量呈线性关系。

3.2 饲料中Cd对羊的影响

如果体内平衡或同种机制不能保持体内持续的浓度，就会产生元素积累，许多必需金属的吸收受这些机制的控制。然而对于非必需金属来说，这种机制是不存在的。非必需金属的特点是吸收率低，除非利用其他金属吸收机制，例如Cd 和Zn、Pb 和Ca。Phillips 等研究结果表明，绵羊瘤胃中添加大量Cd 尽管对瘤胃内瘤胃总细菌数存在不利影响，但对瘤胃细菌发酵的影响不显著[7]。当饲喂不含有Zn 的Cd 时，母羊体重的增加可能并非消化效率的提高所致，可能是Cd 在限制剂量内使用增加了受影响的器官重量，特别是肾脏、肝脏和脾脏。Henry 等研究发现，羊肠道内Cd 和Zn 的吸收都依赖于金属硫蛋白，这是一种在羊体内适量存在的低分子量并富含半胱氨酸的化合物[8]。并且未测定到Cd和Zn 的摄入对羊毛中Cd 含量的影响，这可能是由于羊毛中的角蛋白对Cd 的亲和力很低，限制了毛囊对Cd的吸收。Cd通过影响动物机体Na的平衡来表现出毒性，饲料中Cd 对于羊增重没有影响，很难被毛囊吸收，但是可以促使羊的肾脏、肝脏、脾脏的增重。

3.3 饲料中Cd对奶牛的影响

Vreman 等在奶牛的日粮中添加有毒元素（Cd、Pb、Hg、As 分别添加152、200、1.7、33 mg·kg-1）来研究有毒物质在牛奶以及可食用组织中的转移情况，研究结果表明，奶牛的肝脏，尤其是肾脏是这几种有害物质的主要蓄积场所，并且仅有Cd 超过了肝脏和肾脏的耐受水平，增加日粮中的重金属含量并未增加牛奶、血液和肌肉组织中的浓度，仅有可溶性的As 导致肌肉组织中的该元素含量升高，Pb 在骨组织中也表现出增加的趋势，但就病变而言，试验组和对照组之间差异不显著[9]。Olsson 等研究表明，奶牛的乳腺组织中的Cd、Zn 和奶牛的产奶量成正相关的关系。Cd 与金属硫蛋白呈正相关，Cd 与金属硫蛋白比值与Cd 引起的肾功能损害有一定的相关性，当高龄奶牛作为产奶的研究对象时，肾脏和肝脏之间的Cd 水平差异不显著，但肾脏的Cd 可以作为年龄和生产相关性的参数，可以作为对环境监测的控制条件[10]。Cd 在奶牛体内可蓄积在肝脏、肾脏、乳腺、卵巢、子宫等器官，并可能对奶牛的繁殖性能产生不利影响，但对产奶量会产生正相关影响。

4 小 结

随着全民环保意识的提高，国家对环保管理的力度加强以及我国绿色农业的推广发展和食品安全认识的不断提高，Cd 的危害已经日渐被人们所知悉，加强对饲料及饲料原料中Cd 的检测和控制，对于确保食品安全具有重要的意义。