二氧化氯溶液對TMR飼草料的抑菌試驗

蔣 安，汪 波，黃琳惠，韓利軍，鄭 纓，劉萬紅，向白菊通信作者

(1.重慶市畜牧科學院，重慶 400000；2.重慶市忠縣農業(yè)農村委員會，重慶 400000)

0 引言

飼草料霉變引起的飼草料浪費是世界性難題，全世界每年平均損失的糧食和飼料約為總產量的20%，而其中一半以上是由于霉變所致。霉菌可分解飼料中的蛋白質、糖化淀粉和脂肪等，降低飼料的營養(yǎng)價值與適口性，產生大腸桿菌等多種細菌和毒素，影響動物繁殖性能，干擾動物免疫系統(tǒng)，影響動物生長發(fā)育及生產性能[1]，對畜禽健康和畜牧業(yè)生產造成嚴重的危害。

TMR(全混合日糧Total mixed rations)飼草料是把切短的粗飼料、精飼料和微量元素等添加劑，按牛羊不同飼料階段的營養(yǎng)需要，加適量水充分混合，保證精粗比例穩(wěn)定、營養(yǎng)濃度一致的全價日糧，屬高品質飼料。TMR飼草料的應用給反芻動物養(yǎng)殖業(yè)帶來了的巨大經濟效益，目前已廣泛應用于規(guī)模化牛羊場。

但是，TMR飼草料由于水分含量較高，尤其是南方地區(qū)，在高溫、高濕環(huán)境下，飼喂后的剩余料暴露在空氣中，好氣性菌大量繁殖，導致多種細菌及霉菌毒素污染，不經處理極易發(fā)霉、腐爛或變質。在生產實踐中，特別是南方地區(qū)規(guī)模化牛羊場卻常常忽視了這個問題。

生產上，可以在TMR飼草料制作過程中加入防霉抑菌劑，但此方法成本較高，尤其是生物制劑防霉劑，很難滿足低成本生產需求?；瘜W抑菌法尚停留在對防霉劑的研究上，傳統(tǒng)的防霉劑效果不甚理想且大多數存在安全隱患，比如常用的飼料防霉劑產品，其化學成分是一些短鏈有機酸，以游離酸或鹽(鈉、鈣、氨鹽)的狀態(tài)出現(xiàn)[2]。目前飼草料加工生產中使用的防霉劑大都是以丙酸或丙酸鹽為主，丙酸作為防霉劑的效果雖然很好，但是其揮發(fā)性強，防霉持續(xù)時間短，對生產設備腐蝕性大，對生產人員的健康危害很大。

二氧化氯(ClO2)是目前世界上公認的一種高效、低毒、快速、廣譜的新型消毒劑。ClO2對各種病毒和細菌都具有十分良好的殺滅效果，基本可以殺滅細菌繁殖體、細菌芽孢、真菌、分枝桿菌以及病毒等一切微生物，并且不會產生抗藥性。ClO2殺毒原理是其對微生物細胞壁有較強的吸附穿透能力，可有效地氧化細胞內含有巰基的酶，還可以快速地抑制微生物蛋白質的合成，從而破壞微生物；而且消毒后對動物沒有“三致”(致癌、致畸、致突變)作用，無有害殘留物，因此，被世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國農業(yè)部定為A1級高效、安全性佳的滅菌消毒劑[3]?，F(xiàn)在，ClO2以其良好的擴散性、易降解、穿透性和無殘留的特點，已經在食品加工、水果等食品保鮮、城市污水處理、飲用水的消毒、紙漿漂白、醫(yī)療衛(wèi)生用品消毒、油田解堵以及家畜和家禽生產等眾多領域得到了廣泛應用[4]。

將ClO2應用在家畜和家禽的疫病防治方面，主要有以下優(yōu)點[5]：①廣譜性：能殺死病毒、細菌、原生生物、藻類、真菌和各種孢子及孢子形成的菌體，其中，能殺死孢子，是很少消毒產品能夠做到的。②高效性：0.1 mg/L下即可殺滅所有細菌繁殖體和許多致病菌，50 mg/L可完全殺滅細菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細菌芽孢。③受溫度和氨影響?。涸诘蜏睾洼^高溫度下殺菌效力基本一致。④pH適用范圍廣：能在pH 2～10保持很高的殺菌效率。⑤安全無殘留：不與有機物發(fā)生氯代反應，不產生三致物質和其他有毒物質。⑥對人體無刺激：低于500 mg/L時，其影響可以忽略，100 mg/L以下對人沒任何影響。

畜牧生產中，ClO2已開始用于雞和牛圈舍消毒，甚至用于豬病的防治。ClO2對豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)也有抑制作用，對豬藍耳病有明顯治療效果[5]。ClO2拌入飼料喂飼可使仔豬平均日增重提高4.29%～8.19%，每千克增重料耗降低16.48%～18.75%，發(fā)病率降低33.99%～75.00%[6]。較低濃度的ClO2對非洲豬瘟病毒可有效滅活[7]，通過長期實踐證明，以主要成分為ClO2的消毒劑對非洲豬瘟防控效果非常好[8-9]。但在飼料抑菌保鮮方面目前研究較少。

本文使用無殘留、無腐蝕性的ClO2溶液作為防霉抑菌噴劑，在飼喂剩余的TMR飼草料表面均勻噴灑，達到長時間且綠色環(huán)保的抑菌防霉效果，并且不帶來感官品質和營養(yǎng)成分的損失，不影響飼料適口性，也不會影響動物采食，沒有殘留有害物質，對生產人員的健康沒有危害。

1 材料與方法

1.1 材料

TMR飼草料剩余料來源于重慶市良種肉牛繁育場，ClO2溶液為四川齊力綠源水處理科技有限公司生產的800 mg/L穩(wěn)定原液，使用純凈水稀釋成所需濃度，裝入消毒噴霧裝置備用。ClO2殘留檢測試劑與材料：10%丙二酸溶液；2 mol/L硫酸溶液；0.5%淀粉指示液。

1.2 方法

1.2.1 TMR飼草料剩余料處理流程

將飼喂剩余料及時取出，均勻分為4組，每組3個重復，第1組為對照組，第2、3、4組分別以 20 mg/L、80 mg/L、160 mg/LClO2溶液在其表面均勻噴灑，將處理樣品置于試驗塑料袋內，定時取樣測定表面大腸菌群數量。最后進行感官評價和用碘量法進行殘留ClO2濃度測定。

1.2.2 指標測定方法1.2.2.1 大腸菌群總數測定

按GB/T18869—2019 乳糖膽鹽發(fā)酵法檢測大腸菌群總數。

1.2.2.2 殘留ClO2測定

ClO2是否有殘留，需要采用碘量法進行測定，具體步驟為：取處理20 h后的TMR飼草料剩余料樣品50 g置于加水50 mL的250 mL碘量瓶中，然后加人2 mL濃度為10%丙二酸溶液，混勻，反應3 min。加入2 g碘化鉀、3 mL濃度為2 mol/L硫酸溶液，混勻后置于暗處10 min至反應完全，用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定，至溶液呈淺黃色時，加人1 mL淀粉指示液，繼續(xù)滴定至藍色消失。記錄所消耗的硫代硫酸鈉的體積。使用本方法ClO2殘留量測定的檢出限為0.02 mg/L(以ClO2計)[10]。

ClO2濃度計算:ClO2(mg/L)=269.8 CV

式中，C代表標準硫代硫酸鈉溶液的實際濃度，V代表滴定所消耗的硫代硫酸鈉的體積。(消耗1.00 mL 1 mol/L 硫代硫酸鈉相當于269.8 mg/L ClO2)。

2 結果與分析

二氧化氯噴霧處理對TMR飼草料剩余料大腸菌群數量的影響如圖1所示。從圖1可以看出，ClO2濃度越高，初始的抑菌效果越好，處理后16 h內大腸菌群菌落總數比對照組都有所降低，ClO2濃度越高，菌落數降低越明顯，處理后的剩余TMR飼草料隨處理時間延長，菌落數都增加。12 h內各處理組均明顯低于對照組，12 h后以后，20 mg/L的ClO2處理組菌群數增加很快，并很快接近于對照組，80 mg/L和160 mg/L濃度處理組菌落總數在整個處理期間始終明顯低于對照組。此外，各種濃度ClO2對TMR飼草料的外形、顏色、氣味以及質地等感官品質和適口性基本沒有影響，也沒有發(fā)現(xiàn)飼草料霉變現(xiàn)象。采用碘量法測定ClO2殘留結果表明：3個處理組ClO2殘留均小于0.02 mg/L，超出了檢測范圍，證明對照組和實驗組都基本沒有ClO2殘留，本試驗所采用二氧化氯噴霧的濃度均在安全范圍內(見表1)。綜合比較可以得出：160 mg/L濃度ClO2處理剩余TMR飼草料抑菌效果最佳。

圖1 二氧化氯處理對剩余TMR飼草料大腸菌群數量的影響

表1 二氧化氯處理對剩余TMR飼草料感官品質及ClO2殘留的影響 單位：mg/L

3 討論

研究結果表明，ClO2溶液對剩余TMR飼草料有顯著的抑菌效果。且ClO2濃度越高，抑菌效果越好。但過高濃度的ClO2溶液處理也可能導致殘留或產生其他傷害，本實驗最高濃度設置為 160 mg/L，此濃度ClO2溶液在剩余TMR飼草料表面均勻噴灑處理，不但抑菌效果好，而且剩余TMR飼草料處理后外形、顏色、氣味以及質地等感官品質均無變化。對照組的感官品質雖然變化也不明顯，而且均沒有飼草料霉變現(xiàn)象發(fā)生，但檢測出的大腸菌群數量明顯超出試驗組。另外，將處理后的剩余料再次飼喂牛只，發(fā)現(xiàn)牛只并沒有出現(xiàn)任何挑食的現(xiàn)象，與飼喂新鮮TMR飼草料無異，可見處理組的適口性并未發(fā)生變化或者變化不明顯。因擔心過高濃度的ClO2溶液處理可能導致殘留或產生其他傷害，采用碘量法測定了各試驗組ClO2殘留，其原理主要是用丙二酸與其中的次氯酸根反應，消除其對ClO2含量測定的影響，穩(wěn)定性二氧化氯溶液在酸性條件下釋放出具有氧化性的ClO2，ClO2氧化KI，使其釋放出碘，再用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定反應析出的碘[11]，測定結果說明了160 mg/L及以下濃度的ClO2溶液噴灑處理TMR飼草料，并不會導致ClO2殘留。

4 結論

使用ClO2溶液噴劑對剩余TMR飼草料進行處理有顯著的抑菌效果，并且安全無殘留、無毒副作用，其中160 mg/L濃度的ClO2溶液抑菌效果較佳。通過使用本方法進行剩余TMR飼草料的抑菌處理，可放心用于生產實踐，明顯延長TMR飼草料的保質時間，對減少飼草料變質對畜牧生產帶來的損失具有重要的意義，可向牛羊養(yǎng)殖場(戶)推廣使用。