■宋文静 Latifa Rizka Fidaroin 齐德生 张妮娅
(华中农业大学动物科技学院饲料与饲料生物技术实验室,湖北武汉 430070)
黄曲霉毒素(aflatoxin,AFT)广泛存在于花生、玉米、大米等谷物中,是自然界中已经发现的理化性质最为稳定的一类霉菌毒素,其中AFB1毒性最强。AFB1被动物摄食后,可以通过血液循环在动物的血液、肝脏、肌肉等可食组织中残留,进而通过食物链危害人类健康,并可与乙肝病毒协同导致肝癌发病率上升[1]。因此,对AFT脱毒是保证食品卫生安全的重要措施。目前AFT的脱毒方法主要有:物理吸附法、化学法、生物法等。物理法局限性在于成本高,去毒不彻底,经过处理的食物保存时间短,易产生二次污染;化学法局限性在于成本高,去毒不彻底,营养成分损失严重。相对于这两种方法,微生物法能够在温和的条件下去除霉菌毒素,而不影响日粮的营养价值和适口性[2-4]。基于微生物法脱毒的诸多优势,人们已经做了大量体内和体外试验研究。然而关于微生物脱毒的动物试验,大部分停留在对动物生长性能和对健康影响的研究。AFB1不仅可以影响动物生长性能和健康[5-6],而且可以在动物组织中残留[7-8],而目前尚未有微生物对肝脏、肌肉中AFB1残留影响的报道。本试验就是基于微生物法,通过在肉鸭日粮中添加微生物研究其对AFB1在鸭肝脏、肌肉中残留的影响,为生产实践和食品安全提供一定的理论和实践依据。
枯草芽孢杆菌:有效活菌数为2×1011CFU/g;地衣芽孢杆菌:有效活菌数为1×1011CFU/g;粪链球菌:有效活菌数为5×109CFU/g;酵母:有效活菌数为2×1010CFU/g;丁羟甲苯(东化成工业株式会社);AFB1:纯度≥99%(Sigma公司)。
AFB1标准储备液(10 μg/ml):准确称取适量的AFB1标准品,用色谱纯乙腈将其溶解配制成10 μg/ml的标准储备液,于4℃冰箱内存储。
AFB1标准工作液:准确吸取适量的标准储备液,用色谱纯乙腈逐级稀释,得到浓度分别为0.5、1、2、4 ng/ml的系列标准工作液。
Agilent1200型液相系统:四元低压梯度泵、自动进样器、恒温柱温箱、真空脱气机、荧光检测器、二级管阵列检测器;玻璃匀浆机;离心机;分析天平:感量0.000 1 g;微孔过滤膜:0.45 μm,水系、油系;旋涡混合器;超声波清洗器;空气泵;恒温水浴锅。
色谱柱:型号sinochrom ODS-BP,规格C8 4.6×250 mm,粒径5 μm;流动相:甲醇∶乙腈∶水=1∶1∶2(v/v/v);流速:1.0 ml/min;柱温:30 ℃;进样量:50 μl;检测波长:Ex为360 nm,Em为440 nm。
取AFB1的标准工作液1 ml到棕色具塞小瓶中,用空气泵吹干(60℃吹干,注意不要使液体鼓泡、飞溅)。加入200 μl正己烷和100 μl三氟乙酸,密闭混匀30 s后,在(40±1)℃烘箱中衍生15 min。取出衍生后的样品溶液,在60℃条件下用空气泵吹干,用1 ml流动相定容至1 ml,用0.45 μm的微孔过滤膜过滤,待上机测定。
1日龄的樱桃谷肉鸭,基础日粮育雏,适应环境1周后,随机选取192只健康、体重相近的雏鸭,随机分为6个组,每组4个重复,每个重复8只鸭。具体分组见表1。基础日粮参考NRC(1994)肉鸭营养需要量配制,基础日粮组成及营养水平见表2。
表1 试验日粮
表2 基础日粮组成及营养水平(风干基础)
饲养试验于2011年10月28日至2011年12月16日在华中农业大学饲料检测站营养代谢实验室进行。
试验前1周将鸭舍鸭笼进行彻底清扫冲洗、消毒。试验鸭采用笼养,自由采食和饮水。预试期1周,正试期6周,分两阶段进行,第一阶段为第2~4周;第二阶段为第5~7周。
樱桃谷肉鸭在42日龄屠宰、采样。采样前禁食(自由饮水)24 h。肝脏样品:将肝脏全部取出,装于样品封口袋中,立即放入-20℃冰箱中保存,分析测定其中AFB1残留量;肌肉样品:将右侧胸肌、腿肌全部剥离,装于样品封口袋中,立即放入-20℃冰箱中保存,分析测定其中AFB1残留量。
样品前处理方法参照参考文献[9]:准确称取肝脏和肌肉样品各4 g,用研钵研磨后,与0.2 ml的20%柠檬酸水溶液和0.4 g硅藻土完全混合,加入4 ml二氯甲烷提取,在室温下振荡30 min过滤,加入0.1 g无水硫酸钠,再次过滤,用空气泵吹干,加入200 μl正己烷和100 μl三氟乙酸,避光密闭混匀30 s后,在(40±1)℃烘箱中衍生15 min。取出衍生后溶液,在60℃条件下用空气泵吹干,再用 500 μl流动相定容至 500 μl,在0.45 μm的微孔过滤膜中过滤,最后用高效液相色谱仪检测。
用高效液相色谱法测得AFB1在6个组的肝脏、肌肉中残留结果如表3。污染组的肌肉和肝脏中检测出AFB1的残留,肝脏中残留量为(0.16±0.027)ng/g,肌肉中残留量为(0.022±0.009)ng/g,其它组肝脏和肌肉中均未检出AFB1残留。图1所示为4 ng/ml的AFB1标准品在1.3的色谱条件下的峰形图,此峰基线平稳,峰形呈正态分布,略有前倾现象,无拖尾和分叉现象,保留时间为5.707 min。在污染组肝脏中测得AFB1图谱如图2,在污染组肌肉中测得AFB1图谱如图3。在处理组1~4肝脏、肌肉中测定的图谱见图4和图5,在对应的保留时间无AFB1的峰形出现。由于每次测定受流动相和色谱柱等的影响保留时间略有差异,测定前采用标准品比对可判定AFB1的峰形。
表3 AFB1在肝脏、肌肉中的残留
图1 4 ng/ml AFB1标准品图谱
图2 AFB1肝脏样品图谱(污染组,第7周)
图3 AFB1肌肉样品图谱(污染组,第7周)
图4 处理组肝脏样品图谱(处理组,第7周)
图5 处理组肌肉样品图谱(处理组,第7周)
AFB1的理化性质稳定,会在动物血液、组织中存在,并且通过食物链对人类健康造成危害[10-12]。研究表明,在基础日粮中添加100 μg/kg AFB1,持续饲喂肉鸡42 d,在血液和肝脏中残留量分别为0.051 ng/g和 20.86 ng/g[7]。Zahid Hussain 用含有0、1 600、3 200、6 400 ng/g AFB1的日粮持续饲喂肉鸡 7 d,肝脏中 AFB1残留量分别为 0、(3.65±0.09)、(3.26±0.23)、(6.59±0.23)ng/g,肌肉中AFB1残留量分别为0、(0.49±0.05)、(0.77±0.01)、(2.18±0.00)ng/g[8]。本试验在此基础上研究低剂量AFB1在肝脏和肌肉组织中残留量,结果表明:日粮中低剂量AFB1被动物摄食后,在肝脏和肌肉中有一定程度的蓄积,其中肝脏中残留量较肌肉中多,这与肝脏是AFB1的靶器官有关。
很多微生物包括细菌、酵母菌、霉菌、放线菌和藻类都能够去除或降解饲料中的AFT[13]。微生物通过非共价键与AFT形成AFT-菌体复合体,形成复合体后,微生物自身的吸附能力下降,与AFT一起排出体外,从而降低AFT的危害[14]。刘畅等通过对菌体处理方式和吸附时间的优化,可使酿酒酵母Y1对AFB1的吸附率达81.16%[15]。此外,枯草芽孢杆菌[16]、链球菌[17]、酵母[18]、乳酸菌[19]、醋酸菌等降解AFT的能力都较强。本试验研究表明:枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、粪链球菌均可降低低剂量AFB1在肝脏、肌肉中的残留。其吸附量、降低残留程度去毒机理将是今后的研究方向。
①AFB1可在鸭的肝脏和肌肉中残留。本试验污染组日粮中AFB1的含量分别为10 ng/g(2~4 W)和20 ng/g(5~7 W)条件下,7周后在肉鸭肝脏和肌肉中 AFB1残留量分别为(0.16±0.027)、(0.022±0.009)ng/g。
②微生物可以有效减少AFB1在肝脏、肌肉中的残留。本试验在日粮中添加枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、酵母菌、粪链球菌均可有效降低AFB1在肝脏、肌肉中的残留。