2016年中國飼料和原料中霉菌毒素污染調(diào)查報告

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（1中國農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院動物營養(yǎng)學國家重點實驗室，北京100193；2河南億萬中元生物技術(shù)有限公司，河南鄭州451191）

2016年中國飼料和原料中霉菌毒素污染調(diào)查報告

周建川1鄭文革2趙麗紅1張?zhí)靽?雷元培2計成1*

（1中國農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院動物營養(yǎng)學國家重點實驗室，北京100193；2河南億萬中元生物技術(shù)有限公司，河南鄭州451191）

本研究采用免疫親和柱-高效液相色譜法測定了國內(nèi)各省（市區(qū)）域的玉米、玉米副產(chǎn)物、小麥及麩皮、粕類和全價飼料等1 304個飼料及飼料原料樣品中黃曲霉毒素（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）和嘔吐毒素（DON）的含量，以了解中國飼料和原料中霉菌毒素污染情況。結(jié)果表明：玉米、玉米副產(chǎn)物、小麥及麩皮、粕類和全價料中AFB1檢出率分別為92.14%、91.48%、66.23%、97.53%和83.06%，超標率分別為31.94%、25.00%、7.79%、81.48%和11.29%；ZEN的檢出率分別為79.93%、95.45%、76.62%、72.84%和88.98%，超標率分別達到4.35%、58.52%、10.39%、18.52%和7.26%；DON的檢出率分別為96.49%、96.59%、100.00%、74.07%和90.32%，超標率分別達到51.17%、82.39%、83.12%、3.70%和42.20%。其中玉米副產(chǎn)物和小麥及麩皮是霉菌毒素污染最為嚴重的飼料原料，是霉菌毒素風險控制的主要關(guān)注對象。

飼料；飼料原料；黃曲霉毒素；玉米赤霉烯酮；嘔吐毒素

霉菌毒素是由真菌產(chǎn)生的有毒的次級代謝產(chǎn)物，其可以通過飼料或食品進入到人和動物體內(nèi)，從而引起急性或慢性中毒，危害人類和動物健康。霉菌的生長與地域、氣候、季節(jié)等密切相關(guān)，因此不同地區(qū)、時間、季節(jié)的飼料和飼料原料受霉菌毒素污染的情況也有所不同。

目前關(guān)于霉菌毒素的檢測方法主要有：薄層色譜法（TLC）、酶聯(lián)免疫法（ELISA）、氣相色譜法（GC）和高效液相色譜法（HPLC）等[1]。由于TLC和ELISA方法不能準確定量，GC方法雖然檢測靈敏度高，但樣品前處理復雜，雜質(zhì)干擾大。目前對霉菌毒素的檢測用HPLC法比較認可，用免疫親和柱對經(jīng)過萃取的樣品進行凈化后，雜質(zhì)少，檢測限低。經(jīng)試驗摸索研究，建立了免疫親和柱-高效液相色譜檢測的方法，該方法靈敏度高、回收率高、重復性好。本研究的目的是利用免疫親和柱-高效液相色譜法調(diào)查中國各個地區(qū)飼料及原料中AFB1、ZEN和DON的污染情況，為飼料生產(chǎn)企業(yè)和養(yǎng)殖者提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

高效液相色譜儀（SHIMADZU LC-20AT）；熒光檢測器（SHIMADZU RF-20A）；色譜柱為Agilent C18色譜柱，5μm，4.6mm×150mm；色譜工作站（島津高效液相色譜LC工作站）；AFB1、ZEN和DON免疫親和柱，由北京中檢維康技術(shù)有限公司生產(chǎn)。具體操作步驟參考中檢維康公司霉菌毒素檢測的標準操作程序。AFB1、ZEN和DON標準溶液購自美國Supelco。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采集

2016年1月—12月，中國農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院動物營養(yǎng)學國家重點實驗室分別采集了吉林、遼寧、北京、天津、湖南、湖北、河南、河北、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、山東、安徽等區(qū)域的玉米樣品598個、玉米副產(chǎn)物樣品176個、小麥及麩皮樣品77個、粕類樣品81個和全價料樣品372個，共計1 304個。采樣按照GB/T 14699.1-2005《飼料采樣》[2]的要求執(zhí)行，每份樣品不少于500 g。樣品粉碎后放置于-20℃冰箱中保存待測。

1.2.2 試樣的制備與提取

試樣制備與提取的具體操作步驟參考中檢維康公司免疫親和柱的標準操作程序執(zhí)行。

1.2.3 毒素的檢測

使用免疫親和柱-高相液相色譜法對樣品中的AFB1、ZEN和DON進行檢測。黃曲霉毒素檢測方法參照GB/T 30955-2014《飼料中黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2的測定免疫親和柱凈化-高效液相色譜法》[3]中的測定方法，并根據(jù)試驗情況進行適當調(diào)整；玉米赤霉烯酮檢測方法參照GB/T 28716-2012《飼料中玉米赤霉烯酮的測定免疫親和柱凈化-高效液相色譜法》[4]中的測定方法，并根據(jù)試驗情況進行適當調(diào)整；嘔吐毒素檢測方法參照GB/T 30956-2014《飼料中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的測定免疫親和柱凈化－高效液相色譜法》[5]中的測定方法，并根據(jù)試驗情況進行適當調(diào)整。

2 結(jié)果與分析

按照飼料樣品中AFB1、ZEN和DON含量高于檢出限作為檢出，本研究中陽性樣品設定檢出限值如下：AFB1 0.5μg/kg、ZEN 1μg/kg和DON 10μg/kg。飼料和原料中AFB1、ZEN和DON允許限量參照我國國家標準GB 13078.2-2006《飼料衛(wèi)生標準》[6]執(zhí)行。

2.1 所有樣品總體情況

對1 304份樣品共進行了3 912項次檢測，其中3 466項次檢測結(jié)果呈陽性，陽性率為88.60%。在1 304份樣品中，完全沒有檢測出霉菌毒素的樣品僅32份，占總樣品量的2.45%；僅檢出1種霉菌毒素污染的樣品199份，占總樣品量的15.26%；檢出2種霉菌毒素污染的樣品168份，占總樣品量的12.88%；檢出3種霉菌毒素污染的樣品905份，占總樣品量的69.40%（圖1）。

圖1 2 0 1 6年飼料及飼料原料中霉菌毒素污染組成

2.2 2016年飼料及飼料原料中AFB1污染情況

從表1可以看出，2016年玉米、玉米副產(chǎn)物、小麥及麩皮、粕類和全價料中AFB1檢出率分別為92.14%、91.48%、66.23%、97.53%和83.06%，超標率分別為31.94%、25.00%、7.79%、81.48%和11.29%，其中粕類原料中AFB1超標率最高，達到81.48%。試驗結(jié)果說明，AFB1在各種飼料和飼料原料中污染均比較普遍，其中粕類中污染最為普遍，小麥及麩皮中污染相對較輕。

樣品中霉菌毒素陽性平均值反映了毒素污染的嚴重程度，意味著引起危害的大小。圖2為2016年1—12月各種飼料和飼料原料樣品中AFB1污染的平均值，可以看出2016年1—12月全價料、小麥及麩皮中AFB1普遍偏低，平均值在10μg/kg以下；而粕類中AFB1普遍偏高，平均值達到34μg/kg左右，主要是棉粕和花生粕中AFB1比較高。九月份之前的玉米及玉米副產(chǎn)物中AFB1含量普遍較低，從九月份開始，玉米中AFB1含量有升高趨勢，玉米副產(chǎn)物中AFB1也隨之升高，從而可以看出2016年新收獲的玉米中AFB1有升高趨勢。并且在檢測過程中發(fā)現(xiàn)東北地區(qū)的玉米AFB1含量較低，而河南部分地區(qū)的玉米AFB1含量則較高，因為東北地區(qū)溫度低、干燥，而2016年河南部分地區(qū)收獲季節(jié)降雨量大，導致曲霉菌大量繁殖，因此造成AFB1的偏高。

表1 2016年飼料及飼料原料中AFB1檢測結(jié)果

圖2 2 0 1 6年1—1 2月飼料及飼料原料中AFB 1污染情況

2.3 2016年飼料及飼料原料中ZEN污染情況

從表2結(jié)果可知，本調(diào)查中各種飼料和飼料原料中ZEN的污染均普遍存在，檢出率均在70%以上，其中玉米副產(chǎn)物中ZEN檢出率最高，達到95.45%。玉米、玉米副產(chǎn)物、小麥及麩皮、粕類和全價料中ZEN的超標率分別達到4.35%、58.52%、10.39%、18.52%和7.26%，其中玉米副產(chǎn)物中ZEN污染最為嚴重，超標率達到58.52%，主要以DDGS和玉米皮為主。且玉米副產(chǎn)物中ZEN最高值達到5 278.53，污染極其嚴重。在玉米副產(chǎn)物的使用上需重點關(guān)注，避免ZEN污染造成的經(jīng)濟損失。

根據(jù)圖3結(jié)果顯示，2016年1-12月玉米、小麥及麩皮、粕類及全價料中ZEN含量均不高，平均值均在250μg/kg以下，質(zhì)量相對比較穩(wěn)定，ZEN風險不算大。而玉米副產(chǎn)物中ZEN含量偏高，是影響全價料中ZEN污染程度的重要因素，也是全價料中ZEN污染控制的關(guān)鍵因素。全價料中應當注意玉米副產(chǎn)物的使用。

表2 2016年飼料及飼料原料中ZEN檢測結(jié)果

2.4 2016年飼料及飼料原料中DON污染情況

嘔吐毒素作為近年來我國飼料與原料中出現(xiàn)頻率最高的霉菌毒素，是引起我們關(guān)注的首要指標。表3結(jié)果顯示，玉米、玉米副產(chǎn)物、小麥及麩皮、粕類及全價料中DON檢出率分別為96.49%、96.59%、100.00%、74.07%和90.32%，各種飼料和飼料原料中DON污染都非常普遍，其中小麥及麩皮中DON檢出率高達100%，是DON污染最嚴重的飼料原料，玉米副產(chǎn)物中DON污染次之。同時，超標率結(jié)果顯示，玉米副產(chǎn)物和小麥及麩皮中DON超標率最為嚴重，分別達到82.39%和83.12%，是DON污染的高風險飼料原料，其DON最高值分別達到3 682.21 μg/kg和8 324.60μg/kg。玉米副產(chǎn)物和小麥及麩皮作為飼料原料在全價料中使用時要重點關(guān)注。

從圖4可以看出，2016年玉米、粕類及全價料中嘔吐毒素含量均普遍較低，與之相比，玉米副產(chǎn)物中嘔吐毒素含量相對偏高，平均值在1 342.72μg/kg左右，而小麥及麩皮中嘔吐毒素含量一直較高，是DON污染最為嚴重的飼料原料，平均值高達2 657.81μg/kg左右。

圖3 2 0 1 6年1—1 2月飼料及飼料原料中Z EN污染情況

圖4 2 0 1 6年1—1 2月飼料及飼料原料中DON污染情況

3 討論

抽檢玉米、玉米副產(chǎn)物、小麥及麩皮、粕類及全價料樣品的試驗結(jié)果表明，2016年粕類原料中AFB1污染最為嚴重，粕類原料AFB1檢出率高達97.53%，其中超標率達到81.48%，陽性樣品平均值為34.70μg/kg，這與王若軍（2003）[7]、張丞（2010）[8]等報道的蛋白飼料中霉菌毒素含量結(jié)果相似。本試驗結(jié)果表明，粕類是最容易出現(xiàn)AFB1污染的原料。

檢測結(jié)果表明，在抽檢的玉米、玉米副產(chǎn)物、小麥及麩皮、粕類及全價料中，玉米副產(chǎn)物中ZEN的檢出率和超標率相對較高，這與王若軍（2003）[7]、張丞（2010）[8]等報道的結(jié)果相似。玉米副產(chǎn)物DDGS等樣品中ZEN平均含量為831.90μg/kg，超標率為58.52%。張丞（2008，2010）[8,9]和敖志剛（2008）[10]也報道玉米副產(chǎn)物DDGS中ZEN含量嚴重超標。

表3 2016年飼料及飼料原料中DON檢測結(jié)果

本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小麥及麩皮是DON污染最嚴重的飼料原料，玉米副產(chǎn)物次之。玉米副產(chǎn)物和小麥及麩皮中DON超標率最為嚴重，分別達到82.39%和83.12%，是DON污染的高風險飼料原料，其DON最高值分別達到3 682.21μg/kg和8 324.60μg/kg。這與于寶柱（2005）[11]和敖志剛等（2008）[10]報道的結(jié)果相似。

從本試驗結(jié)果可知，玉米副產(chǎn)物是霉菌毒素污染最嚴重的飼料原料，其中以DDGS為主，這可能是由于DDGS生產(chǎn)加工過程中，碳水化合物消耗使毒素出現(xiàn)濃縮效應（1噸玉米生產(chǎn)乙醇后可以產(chǎn)生330 kg DDGS，所以DDGS中霉菌毒素大約被濃縮了3倍左右）使DDGS中毒素含量增加；同時由于DDGS生產(chǎn)過程中谷物被破損，霉菌易生長，產(chǎn)生較多霉菌毒素。

許多國家對霉菌毒素限量標準的制訂和實施缺乏完整和統(tǒng)一性。不同國家糧谷和食品中霉菌毒素限量標準不同。如歐盟規(guī)定（EEC253/2004）仔豬和小母豬補充飼料和配合飼料中ZEN的限量為100μg/kg，母豬和育肥豬補充飼料和配合飼料為250μg/kg。我國國家標準GB 13078.2-2006[6]規(guī)定玉米和配合飼料中ZEN的允許限量應≤500μg/kg，高于相應允許限量算作超標。標準限量制訂和實施的差別與許多因素有關(guān)：不同地區(qū)氣候、飼料類別和畜禽種類及其生理階段對毒素的分布和敏感性存在差異。霉變的飼料常常會是多種霉菌毒素污染，各種毒素間存在著交互作用。所以如何全面考慮各種因素來制定更科學的毒素限量標準還需進一步研究。

從檢測結(jié)果可以看出，霉菌毒素污染在飼料和飼料原料中普遍存在，因此，有必要加強霉菌毒素污染的預防和控制，我們應該從糧食的生長、收獲、加工、運輸、貯藏和采購等各個環(huán)節(jié)來最大限度地減少霉菌毒素的污染。對已經(jīng)存在霉菌毒素污染的飼料和飼料原料，應采取合適的措施對霉菌毒素污染進行控制。目前，主要的霉菌毒素去除方法有：傳統(tǒng)的物理化學方法、吸附劑吸附法以及最新的生物降解法。傳統(tǒng)的物理化學方法存在效果不穩(wěn)定、營養(yǎng)成分損失較大以及難以規(guī)?；a(chǎn)等缺點，難以廣泛應用。吸附劑吸附法是目前應用較多的方法，但是吸附劑吸附法目前報道主要對黃曲霉毒素具有較好的吸附作用，對ZEN和DON等霉菌毒素幾乎沒有吸附效果，且吸附劑大多會影響飼料中維生素和微量元素的吸收。近年來研究發(fā)現(xiàn)，利用微生物及其代謝產(chǎn)生的酶對霉菌毒素進行生物降解克服了以上缺點，生物降解法具有專一性強、轉(zhuǎn)化效率高等特點越來越受到研究者的關(guān)注[12]。未來利用生物酶制劑的方法來降解飼料中的霉菌毒素將是霉菌毒素去除方法的發(fā)展方向。

4 結(jié)論

玉米、玉米副產(chǎn)物、小麥及麩皮、粕類及全價料中霉菌毒素污染普遍存在。飼料企業(yè)及養(yǎng)殖場應重點關(guān)注飼料和飼料原料中的AFB1、ZEN和DON的污染，特別是玉米副產(chǎn)物和小麥及麩皮中的ZEN和DON的污染。而不同時間、不同區(qū)域的飼料和飼料原料中霉菌毒素污染存在很大差異?？茖W地認識霉菌毒素，合理地選擇飼料原料和加強原料品控是防控霉菌毒素風險的重要手段。根據(jù)企業(yè)的情況，可以合理地選擇霉菌毒素脫毒產(chǎn)品，有效地控制霉菌毒素的污染，可以提高飼料品質(zhì)，改善動物健康。

[1]羅小虎,包清彬,楊瀟,等.高效液相色譜法測定玉米中玉米赤霉烯酮[J].糧食與飼料工業(yè),2009(3):48-49.

[2]GB 14699.1-2005,中華人民共和國國家標準-飼料采樣[S].北京:中國標準出版社,2005-06-01.

[3]GB/T 30955-2014,中華人民共和國國家標準-飼料中黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2的測定免疫親和柱凈化-高效液相色譜法[S].北京:中國標準出版社,2015-01-10.

[4]GB/T 28716-2012,中華人民共和國國家標準-飼料中玉米赤霉烯酮的測定免疫親和柱凈化-高效液相色譜法[S].北京:中國標準出版社,2013-02-01.

[5]GB/T 30956-2014,中華人民共和國國家標準-飼料中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的測定免疫親和柱凈化-高效液相色譜法[S].北京:中國標準出版社,2015-01-10.

[6]GB 13078.2-2006,中華人民共和國國家標準-飼料衛(wèi)生標準[S].北京:中國標準出版社,2006-07-01.

[7]王若軍,苗朝華,張振雄,等.中國飼料及飼料原料受霉菌毒素污染的調(diào)查報告[J].飼料工業(yè),2003,24(7):53-54.

[8]張丞,劉穎莉.2009年中國飼料和原料中霉菌毒素污染情況調(diào)查[J].中國家禽,2010,32(6):67-69.

[9]張丞,劉穎莉.2007年中國飼料和原料中霉菌毒素污染情況調(diào)查報告[J].新飼料,2008(4):28-32.

[10]敖志剛,陳代文.2006～2007年中國飼料及飼料原料霉菌毒素污染調(diào)查報告[J].中國畜牧獸醫(yī),2008,35(1):152-156.

[11]于寶柱.2005年中國四省小麥中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的污染調(diào)查[D].長春:吉林大學,2006．

[12]計成,趙麗紅.黃曲霉毒素生物降解的研究及前景展望[J].動物營養(yǎng)學報,2010,22(2):241-245.

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A

1673-4645(2017)06-0022-05

2017-06-24

大北農(nóng)青年學者研究計劃“牛奶中黃曲霉毒素M 1生物消減及防控技術(shù)”；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（201403047）；動物營養(yǎng)學國家重點實驗室項目

周建川（1979-），安徽省合肥市人，博士，E-m ail：34840760@qq.com

*通訊作者：計成，教授，博士生導師，研究方向為動物營養(yǎng)與飼料安全