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实验动物饲料质量检测体系建设初探

2019-06-18朱晓伟包思成

中国饲料 2019年9期
关键词:饲料动物实验

韩 帅, 朱晓伟, 包思成, 张 玮

(内蒙古医科大学实验动物中心,内蒙古呼和浩特010110)

实验动物广泛应用于科研、教学、生产、检验等重要领域(郑长生等,2009),且用量逐年增加。为了满足实验结果有效性的要求,实验动物必须具备良好的灵敏度、准确性和可重复性(庞文彪,2012),因此必须对实验动物进行标准化来保证实验动物的质量。营养是影响实验动物质量的最重要因素之一,而实验动物饲料的品质直接影响到动物的营养供给。饲料是影响实验动物生长、繁殖及各种生物学特性表达的最直接、最重要的因素,饲料的质量对于实验动物标准化有着极其重要的意义。

1 实验动物饲料与畜牧饲料不同

畜牧饲料是以生长速率、饲料利用率等经济效益指标来做价值判断,同时考虑生产对环境影响而带来的社会效益,而实验动物饲料的效益表现为获得标准化实验动物、提高研究或检测结果的精确性。畜牧养殖业饲料一般是由饲料生产企业预先设计好配方的浓缩饲料,然后由养殖户按照比例与粮食混合饲喂;而实验动物由于饲养要求必须采用配合饲料。畜牧饲料的原料研究可以考虑在成本低、营养价值等同的情况下寻找可替代的原料,而实验动物在饲养过程中,各种营养素的代谢、缺乏、过量以及中毒均与实验动物质量有着重要的关系,为保证准确性好、重复性好、精确度高,实验动物饲料的原料用料比养殖生产中更为精细,且不宜有过大的变动,只能使用规定的原料类型,以免影响实验动物品质。因此,不能以研究、生产畜禽饲料的方法来解决实验动物饲料的研究、生产和供应问题,而要根据国家标准、实验动物生产特点,严格控制饲料的质量进行生产供应,才能保证实验动物质量。

2 实验动物饲料质量的重要性及其分类

2.1 营养成分对实验动物的影响 实验动物的生长、繁殖、体质增强和疾病防御等一切生命活动都要依赖于营养。饲料是动物摄入营养的主要来源,饲料品质的优劣对实验动物质量和动物实验结果均有直接影响。实验动物饲料中所含的蛋白质、脂肪、维生素等各类营养物质含量应当符合实验动物自身的生理需求。加强饲料质量控制是实验动物标准化的重要条件之一。饲料质量标准化的重点在于选择优质的原料、合理恒定的配方、饲料的颗粒化及适宜的灭菌方法。

2.2 建立实验动物饲料检测体系的必要性 原料、加工、材质等多种因素均会影响实验动物的种子筛选、纯化以及繁殖、发育整个过程。实验动物从购进到研究的整个饲养过程均可受到饲料因素的影响,这可能会导致基因表达、代谢、机能状态甚至是形态改变。这些改变的发生,一方面造成离体标本的标本反应,另一方面造成动物体的反应。这两个方面的数据、图片资料的影响,导致分析结果可重复性差,结论不可靠或者不正确,从而影响研究报告的质量,影响研究价值。

2.3 实验动物饲料分类 实验动物饲料按照不同的动物种类可以分为不同动物的饲料,同一种动物又根据不同时期的营养需求分为不同的饲料,如维持、生长、繁育饲料;根据配合饲料原料组成的明确程度,又可分为日粮配合饲料、纯化配合饲料、化学合成饲料;根据饲料外形和质地,分为粉状饲料、颗粒饲料、膨化饲料和液体饲料四种类型;根据实验性质和用途分为标准饲料、模型饲料及对照饲料三种类型。

3 我国实验动物饲料检测情况

3.1 我国实验动物法规与饲料标准 《实验动物管理条例》和《实验动物管理办法》是目前现行的国家法规。《实验动物管理条例》于1988年国家科学技术委员会令第2号发布,2013年第二次修订。《实验动物管理办法》是于1997年国家科委与国家技术监督局联合下发的,是我国主管部门制定的第一个有关实验动物质量管理的专门规范性文件,该文件第一次明确提出了全国执行统一的实验动物质量国家标准。实验动物饲料的国家标准于1994年首次发布在实验动物系列标准中。配合饲料通用质量标准(GB14924.1-1994)于2001年修订;配合饲料卫生标准(GB14924.2-1994)于2001年修订;国家于2010年制定了实验动物配合饲料营养成分标准(GB14924.3-2010)和实验动物环境及设施(GB14925-2010),于2011年10月1日正式实行。

实验动物地方法规是各省根据不同的管理需要和实际情况颁布制定的。据报道,截至2011年,北京、湖北等6个省市完成对实验动物管理的立法工作,上海、湖南两省市正在进行实验动物立法前期调研阶段工作。江西、青海、江苏、河北等省份的实验动物管理均以政府通知文件的形式下发(庞文彪,2012)。

3.2 各地实验动物饲料检测结果 郭中坤等(2015)对山东省7个大、小鼠配合饲料样品的常规营养进行检测,其中5份样品的指标完全符合要求,而另外2份样品的检测结果为水分含量高和钙磷比例低。抽检了4份豚鼠饲料和5份兔饲料样品,合格率均为0%。刘腾等(2011)对北京市场供应的两家公司的实验动物配合饲料进行常规成分测定,结果显示大、小鼠饲料、犬饲料为合格,但猪、猴和兔饲料不合格。苏卫等(1999)对全国范围内的37份饲料样品进行了常规检测,达到国家标准的大、小鼠饲料为20.8%,五项指标均达到国家标准的家兔饲料为22.2%,检测的共计4种犬和猕猴饲料均未达标。宋小华等(1996)对黑龙江省的几家实验动物中心使用的鼠料及兔料2次抽检,两种实验动物饲料均不合格,并且常规营养成分有较大变动,这表明,饲料中存在营养不平衡,质量不稳定的问题。

综上,我国各地的实验动物饲料质量良莠不齐。目前我国实验动物饲料已初步形成社会化(柯贤福,2012),规范实验动物饲料标准,建立实验动物营养检测体系,实现实验动物饲料的标准化生产,是我国实验动物行业迫切需要解决的问题。

4 内蒙地区饲料检测情况

内蒙古自治区科技厅每年组织进行一次实验动物人员从业培训,当地的实验动物主要供给学校教学及高校和社会科研。建有内蒙古医科大学实验动物检测中心,分为微生物检测室和饲料化验室。对供教学使用的实验动物进行每年四次的微生物检测,和每年两次的饲料抽样检查。配有饲料加工间,可以生产普通级实验动物饲料(图1)。

检测抽取供给实验动物生产用的外购SPF级维持鼠粮、繁殖鼠粮各1份,普通级维持兔粮、繁殖兔粮各1份,抽取当地生产的普通兔粮1份,高脂兔粮1份,每样抽取200 g,4分法粉碎机粉碎后装入自封袋中待测。采用国标进行测量。每个样品设两个平行。检测指标及依据国标见表1。

图1 实验动物检测中心流程图

用于测定的主要检测仪器设备有热鼓风干燥箱(天津泰斯特仪器有限公司WGL-125B);马弗炉(山东郓城华鲁电热仪器SX2-4-10A);分析天平(上海洪记仪器设备有限公司CP214);试样粉碎机 (北京开创同和科技发展有限公司KC-08);粗脂肪测定仪(FOSS ST255 SoxtecTM);凯式定氮仪 ( FOSS KjeltecTM8100/8200)。

根据2018年度第二季度检测结果来看,中心外购的SPF级维持鼠粮、生长繁育鼠粮、维持兔粮、生长繁育兔粮,水分、粗蛋白质、粗灰分、粗脂肪、钙、总磷、钙磷比都符合国家标准。此次测定了当地生产的普通级维持兔粮1种,高脂肪兔粮1种,结果表明,当地维持兔粮粗灰分高于国家标准,粗脂肪含量低于国家标准,钙和磷含量符合国家标准,但是钙磷比偏高。当地的高脂兔粮除钙磷比偏高之外,其他指标也都符合国家标准(表2和表3)。本次所有饲料检测结果允许误差的判定见表4。平行样品有效性依照各个检测项目的国标要求(表1)。内蒙古医科大学实验动物中心自制繁殖兔粮的常规营养水平检测均符合国家标准,饲料配方见表5。

表1 实验动物饲料常规指标检测方法

表2 2018年度第二季度抽样结果

表3 实验动物配合饲料营养成分国家标准(GB14924.3-2010)

表4 饲料检测结果判定的允许误差(GB14924.3-2010)%

5 实验动物饲料检测工作存在的问题

5.1 实验动物饲料检测项目不完善 李雅楠和崔建忠(2012)报道,目前,我国饲料行业质量标准体系并不健全,动物饲料的检测同国外相比相对落后。实验动物饲料的营养成分测定,除了饲料的常规测定之外,氨基酸、维生素、矿物质的含量等也需重视。颜淑芹等(2003)报道,饲料供给的氨基酸不足或是比例不当,严重者会导致实验动物代谢障碍和一系列功能性紊乱。此外实验动物饲料中的化学因素、微生物、农药污染也会对实验动物的质量造成影响,需要进行测定和监管。有研究报道,抽取山东省的大、小鼠样品中,氨基酸、维生素、微生物的合格率分别为57.1%、0%、42.9%;兔饲料的三项指标合格率为25.0%、0%、80.0%;豚鼠饲料的合格率分别为40.0%、0%、75.0%(郭中坤等,2015)。

5.2 实验动物饲料质量行政监管存在盲区 目前实验动物饲料监管并不完善,仍有很多地区处于无人监管的状态。内蒙古地区还没有建立起专门的实验动物饲料质量的监管单位。农牧业的饲料监管部门由于畜牧业饲料监督检测同实验动物饲料存在根本性质的差异,不能一并进行管理。据报道,湖北省实验动物相关产业滞后,无一家专业生产饲料、垫料的厂家,被调查的35家单位,取得实验动物生产许可证的单位仅有15家(张庆德,2007)。内蒙古相对北京、江苏、上海等地滞后,当地实验动物饲料生产并无标签,为自配料。

5.3 实验饲料质量管理仍需探索 畜牧业有着丰富的饲料管理经验可以借鉴,但是实验动物饲料在目标上不同,实验动物标准化要求更高,饲料原料要求不同,饲料分类也不同,这些都需要与实验动物质量监管相结合,同时实验动物饲料产量、规模、数量与畜牧业也不相当。这些原因使得监管的最终目标不同,而且监管的方式也存在差异。通过成立相应的实验动物营养协会交流研究实验动物营养方面的问题,并为制定标准提供可以参考的依据。实现饲料标准化的最终目的是实现实验动物标准化,对于实验动物营养而言,就是实现实验动物营养状况标准化。

5.4 缺乏营养状况监测 动物营养状况除受饲料养分供给影响外,还受其他因素影响,如某些应激因素使动物的营养需要增加,某种疾病使养分的消化吸收受影响。因此除对配合饲料质量进行监测外,还需要对动物营养状况进行监测,及时发现问题,进行信息反馈,以便通过调整饲料养分供给来加以修正。监测动物营养状况可选用比较生长曲线,测定与营养状况相关的生化、免疫指标等。

表5 自制繁殖兔粮饲料配方%

6 完善实验动物饲料检测工作的途径

6.1 提高实验动物饲料质量强化意识 长期出现实验动物饲料常规检测质量不合格的情况,源于对实验动物饲料质量的重要性认识不够。但是如果实验动物饲料质量不能得到保证,一切后续的工作都有可能很难达到预期的结果,这直接和间接造成的损失无法估量。不同的实验动物饲料有着不同的分类,其中的营养指标也不同,不同的科研项目也有其合适的选择,选择失误导致的结果不符也有存在。因此,必须提高对实验动物饲料质量的警觉性。

6.2 完善实验动物饲料的法律法规 刘征等(2017)提出法律对饲料行业有着明示、矫正不法行为、预防、约束、保护的作用。我国实验动物的法律体系并不完善,应该加快制定颁布与实行。国家于2010年新修订的标准与旧标准相比有明显进步,对实验动物配合饲料及饲料原料的质量作了强制性要求,并对饲料检测、产品标签、包装、储存及运输作出了规定要求,但在饲料污染物、重金属、农药与兽药残留限量及其检验方法标准等方面,与有关国际标准仍存在一定差距(马进等,2017)。我们应学习借鉴国外的经验,完善我国的饲料法律体系,为动物饲料质量提供更完善的法律保障。

6.3 建立健全实验动物饲料监管机制 政府应当重视实验动物饲料的监管,明确部门职权,加大实验动物监管部门的力度,建立健全实验动物饲料监管机制,对饲料企业的市场准入进行把关。以行政的手段保证市场上供给的实验动物饲料的质量。我国各地实验动物的饲料生产情况差异很大,各地应当出台适应当地的地方法规,结合当地情况进行监管。

6.4 完善实验动物饲料质量标准体系 增进国际间的交流合作,为我国实验动物饲料的质量提供技术支持,建立健全我国各级饲料企业和科研单位饲料质量标准和饲料检测标准,制定控制管理程序(马进等,2017),建立标准化工作程序,加强实验动物饲料的基础理论和检测技术方面的研究,从而在技术层面为饲料质量工作提供强有力的支持。

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