飼料檢測技術(shù)的研究進(jìn)展

祝秀梅，梁 斌，唐 煜，張 憬，南玉琴，許妮妮，吳志奇，王登臨

（甘肅省獸藥飼料監(jiān)察所，蘭州 730030）

飼料檢測技術(shù)的研究進(jìn)展

祝秀梅，梁 斌，唐 煜，張 憬，南玉琴，許妮妮，吳志奇，王登臨*

（甘肅省獸藥飼料監(jiān)察所，蘭州 730030）

飼料質(zhì)量安全檢測的結(jié)果不僅是制定政策和標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)基礎(chǔ)，同時(shí)也是解決貿(mào)易糾紛和行政監(jiān)督的重要依據(jù)。文章介紹了飼料檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向。重點(diǎn)介紹了近幾年飼料檢測新技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，主要包括化學(xué)檢測技術(shù)、快速檢測技術(shù)以及生物學(xué)檢測技術(shù)等。

飼料；檢測；技術(shù)

現(xiàn)代飼料業(yè)的飛速發(fā)展加快了飼料資源的開發(fā)，提高了畜牧養(yǎng)殖業(yè)的國際競爭能力，但是也出現(xiàn)了許多生物安全性問題，如飼料中濫用或非法使用藥物添加劑及違禁藥品、過量添加微量元素等，使得飼料質(zhì)量問題引起了人們的高度重視。飼料安全與食品安全有著密切的關(guān)系。近年來，由于飼料安全問題引發(fā)的食品安全問題的事件不斷出現(xiàn)，必須重視飼料安全性。飼料安全性也與環(huán)境保護(hù)有著密切關(guān)系，動物排泄到土壤或水域中，可對人類的生存環(huán)境構(gòu)成威脅。

目前，對飼料檢測技術(shù)的研究較為普遍，傳統(tǒng)的飼料檢測技術(shù)主要包括：感官檢測技術(shù)、顯微鏡檢測技術(shù)以及物理檢測技術(shù)等。雖然傳統(tǒng)飼料檢測技術(shù)在普通的飼料有毒物質(zhì)檢測上還具有一定作用，但由于在實(shí)際操作中很難用于應(yīng)用，因此，檢測新技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。本文主要就飼料檢測新技術(shù)作以論述。

1 化學(xué)檢測技術(shù)

1.1 色譜檢測技術(shù)

色譜檢測技術(shù)（Chromatography）具有高性能、高靈敏度的特點(diǎn),一般可分為氣相色譜（GC）和液相色譜（LC）兩大類。廣泛應(yīng)用于飼料中氨基酸、脂肪、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)和多種微量非營養(yǎng)性添加劑的分析檢測。在飼料原料的鑒別、添加劑用量的控制方面，色譜技術(shù)提供多種檢測方法，為飼料安全提供保障。

國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的飼料中農(nóng)藥殘留如有機(jī)磷（GB/T18969-2003）、除蟲菊酯類（GB/T19372-2003）、氨基甲酸酯類（GB/T19373-2003）等大多數(shù)農(nóng)藥殘留的檢測均采用氣相色譜分析方法。液相色譜在飼料檢測中的應(yīng)用十分廣泛，例如飼料中維生素的反相高效液相色譜分析方法已經(jīng)列為國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法。高效液相色譜法與經(jīng)典液相色譜法相比具有速度快、分辨率高、靈敏度高、柱子可反復(fù)使用以及所需樣品量少等優(yōu)點(diǎn)。目前，在國家標(biāo)準(zhǔn)中測定飼料中維生素A、維生素D3以及維生素E均采用高效液相色譜法技術(shù)檢測（GB/T 17817-2010、GB/T 17818-2010、GB/T 17812-2008）。

1.2 光譜檢測技術(shù)

光譜分析以其檢測速度快、靈敏度高、檢測元素多、前處理簡單或無損檢測等特有的優(yōu)勢，在飼料檢測中發(fā)揮著重要作用。主要包括近紅外光譜檢測技術(shù)（NIRS）、原子吸收光譜法（AAS）、原子熒光光譜法（AFS）、電感耦合等離子體光譜法（ICP）。

1.2.1 近紅外光譜檢測技術(shù)

利用近紅外光譜分析法（NIRS）對飼料進(jìn)行檢測，其核心技術(shù)是定標(biāo)，即建立光譜與樣品檢測結(jié)果的回歸關(guān)系，可以用于檢測飼料中常規(guī)成分。

NIRS在飼料檢測中，最初是用于飼草原料和谷物類原料中水分和蛋白質(zhì)含量的檢測，隨后用于油料作物籽實(shí)的水分、蛋白質(zhì)等的檢測。最早由Norris應(yīng)用NIRS測定了飼草原料中的粗蛋白質(zhì)、水分和脂肪含量。Fontaine等完成了對魚和魚粉中油脂和蛋白質(zhì)含量的檢測，該方法還用于飼料中氨基酸的測定，用近紅外光譜法對花生餅中可消化賴氨酸、組氨酸、胱氨酸、蘇氨酸等9種氨基酸含量進(jìn)行測定，結(jié)果除賴氨酸外均取得滿意的定標(biāo)方程。任繼平等研究表明，利用NIRS技術(shù)測定飼料原料氨基酸含量，具有快速、準(zhǔn)確、成本低的特點(diǎn)[1]。

另外，應(yīng)用NIRS檢測飼料原料中粗灰分和礦物質(zhì)元素的研究也得到了一定的進(jìn)展。Cozzolino等對紫花苜蓿和紅三葉中的礦物質(zhì)元素進(jìn)行了NIRS分析測定，從對鈣、磷、鉀、鎂的預(yù)測結(jié)果來看，對鈣和鉀的預(yù)測結(jié)果較好[2]。在維生素和有毒成分的檢測以及評價(jià)飼料品質(zhì)等方面也有相應(yīng)的報(bào)道。但NIRS技術(shù)在應(yīng)用中也受到諸多因素的影響，如定標(biāo)樣品的選擇、制備等，因此也在一定程度上限制了NIRS技術(shù)的推廣。

1.2.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法（AAS）是氣態(tài)的基態(tài)原子外層電子對紫外光以及可見光范疇的相對應(yīng)原子共振輻射線的吸取強(qiáng)度對被檢測元素含量進(jìn)行定量的一種分析方法，也是測定痕量和超痕量元素的有效方法。主要用于測定各種無機(jī)和有機(jī)樣品中金屬和非金屬元素的含量。由于該方法的靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)、分析速度快、操作方便，適用于微量分析和痕量分析，在飼料中Pb、Cd、Na、Cu、Zn、Cr、Mo等微量元素的檢測方面得到了廣泛的應(yīng)用[3]。有些已經(jīng)制定為國家或行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)方法，如動物飼料中鐵、銅、錳、鋅、鎂的測定方法（GB/ 13885-2003）、飼料中鈷的測定方法（GB/13884-2003）等已被廣泛采用，該方法在重金屬檢測中也得到了廣泛的應(yīng)用。Bakkali等利用石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）測定西紅柿、胡椒和洋蔥中Cd、Cr、Cu、Mn和Pb的含量，結(jié)果表明，該方法對以上5種元素的測定具有良好的靈敏性和準(zhǔn)確性[4]。李寧等用石墨爐原子吸收懸浮進(jìn)樣法測定飼料中鉛的含量，獲得了滿意的結(jié)果[5]。章厲劼等使用連續(xù)光源原子吸收光譜儀測定飼料中的Pb、Cd、Cr 3種元素，獲得了滿意的結(jié)果，提高了檢測效率[6]。

1.2.3 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法（AFS）是通過測量待測元素的原子蒸氣在特定頻率輻射能激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光發(fā)射強(qiáng)度，以此來測定待測元素含量的方法。20世紀(jì)70年代后期，郭小偉成功研制原子熒光光度計(jì)，該儀器是為數(shù)不多的具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的科學(xué)儀器之一，發(fā)展30多年來技術(shù)日趨成熟完善，檢測功能不斷擴(kuò)展。由于其價(jià)格相對便宜、檢測速度快、檢出限低、穩(wěn)定性較好，在我國的分析實(shí)驗(yàn)中基本得到了普及，已經(jīng)成為飼料中As、Hg測定的標(biāo)準(zhǔn)方法。此外，原子熒光光譜法也用于測定飼料、飼料添加劑以及原料中的As、Hg、Cd、Se等微量元素。孫德輝采用原子熒光測定了飼料中的總砷、汞，取得了滿意的結(jié)果[7]。王金榮等采用氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法對飼料通過消化罐消化的方式，一次樣品預(yù)處理，同時(shí)檢測砷、汞、硒和鎘4種元素得到很好的回收率和精密度[8]。丁紅梅等和付佐龍等探討了應(yīng)用原子熒光光譜法檢測飼料中鎘[9-10]。陳新煥等對飼料中的微量汞用原子熒光光譜檢測均得到理想的分析結(jié)果[11]。隨著我國原子熒光儀器的技術(shù)水平的提高，飼料中的硒、鎘、汞、砷等元素的檢測靈敏度及準(zhǔn)確度均得到提高，有些已經(jīng)被制定或已列入國家標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃中，如飼料中鎘、硒、砷的原子熒光方法檢測（GB/T 13081-2006、GB/T 13079-2006）。

1.2.4 電感耦合等離子體光譜法

電感耦合等離子體光譜法（ICP）是一種新的無機(jī)元素分析測定技術(shù)。因其具有線性范圍寬、能夠同時(shí)檢測多種元素、靈敏度及精密度高等特點(diǎn)，已運(yùn)用于生物、環(huán)境、藥物、食品等領(lǐng)域。但是由于儀器價(jià)格昂貴，在分析檢測實(shí)驗(yàn)室中未被普及。在我國現(xiàn)行的飼料標(biāo)準(zhǔn)中并未制定該方法。

王培龍等用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）同時(shí)測定了飼料中Cu、Mn、As和Se等8種微量元素[12]。李健建立電感耦合等離子體-原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）測定了飼料中Cu、Fe、Zn、Ca、Mg、P等元素含量[13]。對飼料中金屬元素的檢測除應(yīng)用光譜分析技術(shù)外，Mahesar等應(yīng)用微分脈沖陽極溶出伏安法檢測28中不同商業(yè)家禽飼料中的鋅、鎘、鉛和銅，檢出限分別為0.69、0.35、0.68和0.24 μg·kg-1[14]。

2 快速檢測技術(shù)

快速檢測技術(shù)是多種現(xiàn)代化檢測方法的總稱，其特點(diǎn)是檢測時(shí)間短，檢測過程方便快捷，檢測方式不受地點(diǎn)限制，檢測效果好，檢測范圍廣以及檢測成本較為低廉等。主要包括酶聯(lián)免疫檢測（ELISA）技術(shù)、聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）檢測技術(shù)、免疫膠體金（ICGT）技術(shù)等。

2.1 酶聯(lián)免疫吸附測定

酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）是以免疫學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，將抗原、抗體的特異性反應(yīng)與酶對底物的高效催化作用相結(jié)合的一種敏感性高的試驗(yàn)技術(shù)。由于飼料組成成分復(fù)雜，且不同飼料其組成成分大不相同，再加上飼料產(chǎn)品本身具有數(shù)量大、流通快的特點(diǎn)，快速、簡便、準(zhǔn)確的檢測手段對飼料安全進(jìn)行檢測就顯得尤為重要。由于ELISA具有靈敏度高、特異性好、便于操作、所需儀器簡單等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到飼料安全檢測中。

ELISA在飼料檢測中主要用于違禁藥物的添加、毒素的檢測和微生物的檢測中。如李軍等建立了檢測飼料中呋喃唑酮的ELISA方法，該方法對動物飼料中呋喃唑酮的檢測限為0.8 ng·g-1，線性檢測范圍1～20 ng·g-1[15]。

2.2 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測技術(shù)

在動物源性成分的鑒定方法中，聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)檢測技術(shù)（PCR）以其簡便快速、靈敏度高、操作簡單、節(jié)省費(fèi)用及其對檢測樣品的要求低等特點(diǎn)逐漸成為質(zhì)檢部門檢測的主要方法。而實(shí)時(shí)熒光PCR技術(shù)與常規(guī)PCR相比具有很多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用也越來越廣泛。

趙冉等建立了區(qū)分飼料及動物產(chǎn)品中牛、山羊、綿羊源性成分的三重?zé)晒釶CR方法，該方法能特異地鑒別檢測出牛、山羊和綿羊源性成分，且敏感性較國家標(biāo)準(zhǔn)PCR法高100倍[16]。楊滴等建立了飼料中鴨源性成分的PCR檢測方法，該方法具有很高的特異性和靈敏性，且簡便易行[17]。目前，已列入國家標(biāo)準(zhǔn)的有《飼料中牛羊源性成分的定性檢測定性聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）法》（GB/ T20190-2006）和《動物源性飼料中哺乳動物源性成分定性檢測方法實(shí)時(shí)熒光PCR方法》（GB/T21103-2007）。

3 生物學(xué)檢測技術(shù)

生物學(xué)檢測技術(shù)主要包括免疫檢測技術(shù)、DNA檢測技術(shù)以及微生物檢測技術(shù)等，其中某些屬于快速檢測技術(shù)，所利用的核心技術(shù)多與生物學(xué)技術(shù)有關(guān)。有些化學(xué)方法無法解決的檢測難點(diǎn)，使用生物學(xué)檢測技術(shù)便可以得到期望的效果，所以近年來生物學(xué)檢測技術(shù)備受關(guān)注。

4 飼料檢測技術(shù)展望

隨著人們對飼料產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高，飼料安全問題是影響我國畜禽產(chǎn)品出口和能否可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題。因此，繼續(xù)研究開發(fā)多種快捷、簡便、高效、經(jīng)濟(jì)和實(shí)用的檢測技術(shù)或手段，是促進(jìn)我國飼料安全的一項(xiàng)重要技術(shù)舉措。飼料檢測技術(shù)主要的發(fā)展方向是飼料檢測技術(shù)的規(guī)范化、快速檢測技術(shù)的普遍應(yīng)用、飼料檢測技術(shù)的更新以及使檢測范圍更廣泛。此外，應(yīng)進(jìn)一步開展針對飼料中違禁藥物、霉菌毒素等有毒有害物質(zhì)的高通量篩選技術(shù)和快速檢測技術(shù)的研究，開展對轉(zhuǎn)基因飼料中外源基因的篩查及定性分析技術(shù)、微生態(tài)制劑的質(zhì)量檢測技術(shù)和安全評價(jià)技術(shù)的研究等。

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Research Progress of Feed Determination Technology

ZHU Xiumei,LIANG Bin,TANG Yu,ZHANG Jing, NAN Yuqin,XU Nini,WU Zhiqi,WANG Denglin*

（Gansu Institute of Veterinary Drug and Feed Inspection,Lanzhou 730030,China）

Feed quality safety detection result is not only a scientific basis for the formulation of policies and standards,but also to solve the important basis of trade disputes and administrative supervision.The present situation and research survey of main feed determination techniques and development were reviewed in this paper.The development and prospect of feed determination about new techniques were emphasized,include chemical detection technique,rapid detection technology and biological detection technology.

feed;determination;technology

S816

A

1001-0084（2015）03-0044-04

2015-01-28

祝秀梅（1981-），女，青海樂都人，碩士，助理研究員，主要從事飼料檢測。

*通訊作者：副研究員