与 饲 料 有 关 的 健 康 危 害 分 析

2021-10-13 08:44王卫国
饲料工业 2021年17期
关键词:副产品饲料原料危害

■王卫国

(河南工业大学生物工程学院,河南郑州 450001)

联合国粮农组织(FAO)与国际饲料工业协会(IF⁃IF)2020 年联合修订出版了《饲料行业良好管理规范(Good Practices for Feed Sector)》。该规范是为贯彻执行《食品法典-良好动物饲养规范(The Codex Ali⁃mentarius Code of Practice on Good Animal Feeding)》而制定的,其目的是基于“同一健康(The one health)”方针,确保在动物性食品产业链上饲料生产供应环节的饲料安全,进而保证饲养动物的安全和动物性食品的安全、营养与多样化,同时关注饲养动物的福利和环境保护。它还特别关注了农场(饲养场)中设立的中小型饲料加工厂使用该规范的需求[1]。

未来,全球饲料生产将继续增长以满足人口增加、新兴国家城镇化、购买力增加的需求。而保证饲料安全则是实现饲料工业、动物源性食品可持续发展的关键目标之一。这就要求所有商业饲料厂和农场自配料饲料厂必须按集成了食品安全体系的质量保证体系的类似方式来保证饲料安全。而要实现饲料安全,必须首先能及时地、主动地识别出饲料生产链上的各种食品安全危害,并评价他们的安全风险,进而采取与这些危害相适应的有效控制措施。但由于新的和非常规饲料原料(如农产品加工的副产品、昆虫、食品加工副产品、食品废弃物等)不断用于饲料生产会带来新的饲料安全风险。而饲料和饲料原料的国际贸易、新的病原体如病毒的出现以及环境条件的改变都会带来不可预见的饲料安全风险。因此,持续更新饲料安全危害知识,持续识别出各种饲料安全危害就成为制定有效的预防与控制措施的前提条件。本文介绍了与饲料有关的健康危害与分析。

1 与饲料有关的健康危害的法规要求

对人类健康的危害因子能够从饲料中转移至动物源性食品中,进而导致某种食品安全风险。这些危害可能会从饲喂动物的饲料/食品链和饮水中引入。饲料可能会在加工、处理、储存、运输和使用中被污染。饲料中的危害也可能产生于意外或故意的行为(例如欺诈、掺假)。饲料和饲料原料的国际贸易的扩大也会增加危害的传播。

饲料中的危害可能是生物的、化学的或物理的。每种危害与污染和暴露的来源及路径相关。先前未识别的危害可能与新的或不断增加的饲料或饲料原料(例如食品和农产品加工业产品、昆虫、过期食品、海洋资源),或与新的饲料加工技术有关。

1.1 良好动物饲养的食品法典(CXC 54—2004)的要求[2]

所有饲料和饲料原料都应满足最低安全标准。饲料和饲料原料中有害物质的含量必须足够低。这些物质在供人类消费的食品中的浓度应持续低于要求的水平。应执行为饲料设定的法典最大残留限量(Codex maximum residue limits)和外源物最大残留水平。由食品法典委员会制定的食品最大残留限量可用于确定饲料的最低安全标准。

应识别、控制并使饲料中存在的有害物质最小化。可能为疯牛病病源的动物产品不应直接饲喂反刍动物或不能用于反刍动物饲料中。应针对每一种有害物质对消费者健康的影响进行评价,并依据评价结果对饲料和饲料原料设定最高限量或在动物饲养中禁用。

1.2 我国的相关法规要求

我国食品安全法中规定:国家建立食品安全风险监测制度,对食源性疾病、食品污染以及食品中的有害因素进行监测;国家建立食品安全风险评估制度,运用科学方法,根据食品安全风险监测信息、科学数据以及有关信息,对食品、食品添加剂、食品相关产品中生物性、化学性和物理性危害因素进行风险评估;国家禁止生产经营致病性微生物,农药残留、兽药残留、生物毒素、重金属等污染物质以及其危害人体健康的物质含量超过食品安全标准限量的食品[3]。我国制定有食品中农药最大残留限量、食品中兽药最大残留限量以及食品中致病菌限量等强制标准[4-6]。我国农业农村部建立有饲料安全风险监测与评价预警制度。制定有饲料卫生标准、含卫生指标要求的饲料添加剂标准、饲料添加剂安全使用规范、饲料原料目录、禁止在饲料、饲养动物饮水中使用的药物品种目录、物质等强制性标准、法规文件[7-11]。

2 与饲料有关的健康危害分析

2.1 生物危害

识别并定性致病生物,理解那些影响污染的来源和路径对于防止进一步的污染很关键。主要控制措施是防止污染、减少增殖或进行彻底的灭菌。

2.1.1 沙门氏菌

沙门氏菌有2 500 种以上血清型,在自然界广泛存在,为重要潜在致病菌。其来源主要是受污染的油籽或果实、海洋来源(鱼粉)或陆生动物源[肉(或骨)粉]的饲料原料。重点关注对象是动物性蛋白原料,其次是植物性蛋白原料。其污染源有禽舍和禽粪、野生鸟类和鼠类、卫生控制薄弱的油脂加工厂和饲料厂。主要传播路径是粪便和口腔。为可持续从饲料转移到动物食品中的高风险致病菌,对人的健康危害大。

2.1.2 单核细胞增生李斯特菌

单核细胞增生李斯特菌是革兰氏阳性菌,耐各种环境条件如高盐或高酸性条件,可在低氧环境、制冷温度下和工厂长期存活、生长。该致病菌广泛存在于土壤、污水、水、未加工的饲料、饲草、青贮饲料、饲料厂、被污染的食品(肉和肉类产品,包括腌肉;奶制品,如未经高温消毒的生乳和软干酪;制成的海洋食品,如熏鱼)。该菌转移到动物性食品中的风险为中等,对人的健康危害大。

2.1.3 肠出血性大肠杆菌

大肠杆菌是革兰氏阴性菌。大肠杆菌O157∶H7是最常见的致肠出血性大肠杆菌(EHEC),是一种关乎公众健康的食源性动物传染病致病菌。该致病菌常由粪便-口腔的污染路径传播。常规制粒热处理不能有效杀灭饲料中高含量的大肠杆菌O157∶H7。其来源为牛、猪、家禽、其他食草动物、牧草、饲料、水、未经充分消毒杀菌的食品。转移到动物食品中的风险为中等,对人的潜在健康危害大。

2.1.4 梭菌

梭菌由革兰氏阳性菌,孢子形成菌组成,为食品生产动物饲料中的安全关注点。对饲料加热和加压处理不能轻易使梭菌毒素和孢子失效。 梭菌广泛存在于土壤、腐败的植物、海洋沉积物、鸟的肠道、家禽粪便、青贮饲料、牧草、谷物、污染的动物性原料以及受污染的生肉、家禽、牛奶等中。其转移到动物食品中的风险为中等,对人的潜在健康危害大。2.1.5 布鲁氏菌属、分枝杆菌、病毒(见表1)

表1 三种致病生物的危害分析

2.1.6 朊病毒

牛海绵状脑病(BSE)是传染性海绵状脑病(TSEs)的主要代表形式。这类病毒有很强的耐热性,在动物体中持续存在,会引起不可逆的神经病。羊痒病是影响绵羊和山羊的传染性海绵状脑病。易感动物受感染的最可能途径是口腔摄入。被感染的动物必须被扑杀,胴体必须被毁灭以限制潜在污染。来源主要是用作饲料原料的反刍动物副产品。某些特殊器官会含有朊病毒,如脑、脊髓、三叉神经节、远端回肠、脾脏和眼睛。这些器官被标示为特定风险物质(SRM),不允许进入食品加工链,被世界动物卫生组织推荐为应去除的物质。该病毒转移到动物性食品中的风险高,对人的健康危害大。

由于目前有许多生物危害(如致病菌、病毒)在饲料卫生标准中并未规定指标要求,因而需要引起饲料企业和养殖企业的重视。已有部分国内外研究报道了相关致病菌在饲料原料和产品中的检测结果[12-13]。因此,有条件的企业应主动进行相关风险物质的检测和防控。

2.2 化学危害

2.2.1 二噁英[多氯二苯并-对-二噁英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)]和二噁英类多氯联苯(dl-PCBs)

二噁英是表示多氯二苯并-对-二噁英和多氯二苯并呋喃的通用术语。有7 种多氯二苯并对二噁英和10种多氯二苯并呋喃。而二噁英类多氯联苯包括了12 种物质,具有与PCDDs/PCDFs 非常相似的毒性和化学特性。

多氯联苯类工业产品曾应用广泛,现仍用于密封材料和电容器中。这类二噁英类物质可在垃圾焚烧、火山喷发、森林火灾时产生,污染植物和土壤,进而污染饲料并在动物性食品中沉积。用不恰当的燃料直接烘干的饲料原料也可产生。二噁英类物质转移到牛奶、鸡蛋、鱼体、动物肉和肝脏中的风险高,对人的健康危害大,可能会致癌。

2.2.2 非二噁英类多氯联苯(ndl-PCBs)

非二噁英类多氯联苯有丰富的同系物,如多氯联苯28、52、101、138、153、180。非二噁英类多氯联苯为人造,虽已经停止生产,但在环境中会持久存在。主要来源为:用于变压器、热交换器、设备等的专业油漆与涂料;由从污染水域捕捞的鱼加工的鱼粉和鱼油;用不当燃料直接烘干的饲料原料;设备漏油等。并可能进入饲料/食物链。该类物质转移到牛奶、鸡蛋、鱼体中的风险高,对人的健康危害因常为与二噁英类多氯联苯的混合物而尚不明确。

2.2.3 真菌毒素

真菌毒素是各属真菌在农产品收获前、收获后或运输、贮藏过程中产生的次生代谢产物。真菌毒素大多数是相对稳定的化合物,不会被饲料加工破坏,甚至可能被浓缩。如麸皮、干酒糟可溶物(DDGS)的霉菌毒素含量会远高于原谷物。

动物源性食品中残留的致癌真菌毒素,如黄曲霉毒素B1和M1以及赭曲霉毒素A,对人类健康构成威胁,应监测和控制其水平。

降低霉菌毒素的方法包括氨化、臭氧氧化、使用霉菌毒素吸附剂、专用降低酶、生物发酵降解等。

2.2.4 植物毒素

植物毒素是植物产生的代谢物,如生物碱、茄碱、皂苷、草酸盐、糖苷、棉酚、苯丙胺等,对动物和人类具有广泛的毒性。表2为真菌毒素和植物毒素危害分析。

表2 真菌毒素和植物毒素危害分析

2.2.5 农药残留

在食品法典委员会的食品和饲料中农药残留数据库(FAO,WHO,2019b)中,可以获得关于农药和商品组合的食品法典委员会最大残留限量(MRL或CXL)和食品法典委员会外来物最大残留限量(EMRL)的信息。农药的主要类别是熏蒸剂、杀虫剂、杀菌剂、除草剂或灭鼠剂。农药具有亲脂性高、生物蓄积性强、半衰期长等特点。

2.2.6 有机氯(OCs)残留

有机氯农药的主要代表是二氯二苯三氯乙烷(DDT)、林丹(γ-HCH)、α-和β-HCH、艾氏剂和狄氏剂、异狄氏剂、氯丹、七氯、毒杀芬(喜树碱)、六氯苯(HCB)和硫丹,曾被广泛用作杀虫剂而成为主要环境污染物。有机氯农药的主要毒性作用是对神经系统和肝脏的损害。

2.2.7 兽药残留

表3为有机氯杀虫剂和兽药残留危害分析

表3 有机氯杀虫剂和兽药残留危害分析

2.2.7.1 砷

无机砷化合物毒性大,而有机砷化合物的毒性相对较小。毒性也取决于砷的价态;三价砷比五价砷毒性更大。无机砷被国际癌症研究机构(IARC)列为人类致癌物。

2.2.7.2 镉

镉对人和动物的肾脏、骨骼和呼吸系统造成不良影响。植物源性饲料中镉的含量取决于土壤中镉的含量、土壤特性、磷肥的使用和植物种类。不同微量元素添加剂因来源问题而含有不可接受的镉水平。

2.2.7.3 汞

有机汞,主要是甲基汞,比无机汞毒性大得多。无机汞的主要副作用是肾损伤。有机汞的主要副作用是损害神经系统。甲基汞在海洋饲料/食物链中被生物放大,在捕食性大型鱼类中浓度最高。鱼粉是饲料中甲基汞的重要来源。

2.2.7.4 铅

铅影响神经发育,作用于神经系统和胃肠道。表4为重金属危害分析。

表4 重金属危害分析

2.3 物理危害

2.3.1 放射性核素放射性核素可造成食品安全风险。尤其是饲料(包括牧草)中的铯-134、铯-137、锶-90和碘-131。

2.3.2 纳米材料

某些纳米级的饲料添加剂如某些纳米微量元素、维生素载体、霉菌毒素吸附剂等的风险正在调查中。关于纳米材料从饲料到食品的潜在转移信息、毒理学研究数据严重不足。纳米材料的风险评估仍然严重依赖于动物研究。

2.4 新饲料原料及其制品的危害

新的饲料原料,如昆虫、藻类、磷虾、其他海洋资源,以及农业食品和生物燃料工业的副产品,甚至工业过程的副产品,正在越来越多地用于饲料生产,由此产生的安全风险也需要识别。表5为昆虫、前食品及生物燃料副产品危害分析。

表5 昆虫、前食品及生物燃料副产品危害分析

2.4.1 昆虫

昆虫及昆虫衍生产品作为替代性蛋白质源,有很大的市场潜力,但其安全风险也值得关注。

2.4.2 前食品和食品加工副产品

前食品指在食品加工、制造、制备或销售过程中剩余的,或在餐馆、零售店或家庭食品废料中收集的,或在食品加工、制造、制备或销售过程中产生的材料(如超过有效期、标签错误、包装损坏的食品;厨房和餐饮垃圾)。大多数情况下,它们的可追溯性无法保证,可能导致饲料存在更大的危害。

食品加工副产品是从食品加工厂收集的特定类型的前食品(例如变形食品或未售出的剩余食品),其可追溯性更容易确保。

2.4.3 生物燃料副产品

环境友好型生物燃料产量的提高增加了可用作饲料的副产品。例如,DDGS和湿酒糟(WDG)是生物乙醇生产中得到的蛋白质饲料原料。生物柴油生产中的副产物的粗甘油是饲料中的能源,生物柴油生产中的副产物植物压榨饼/粕是其他富含蛋白质的饲料原料。

2.4.4 其他工业副产品

工业加工副产品用作饲料的情况在增加,并可能导致新的危害。应考查整个工业生产过程来确定用作饲料原料的副产品可能存在的危害。许多矿物饲料原料来源于工业加工过程:例如,窑灰中的石灰,从电路板和电池中回收的铜,从废弃场地等中提取的氧化锌。新的脂肪酸原料可从植物油生产的残余物料的进一步加工中得到。而新的纤维素原料则由木材加工纸浆和纸张而来。这些新的生产工艺可能导致饲料原料中重金属、二噁英、呋喃、多氯联苯和新加工化学品的残留量达到不可接受的水平。

2.4.5 植物性水产品

水生植物生活在咸水和淡水中。藻类包括褐藻、红藻和绿藻,是一大类生物多样性的非开花植物。作为饲料原料的用量正在增加。

大型藻类(海藻)用作饲料原料或饲料添加剂(例如作为富含碘的补充剂)。微藻或其富含蛋白质的生物体也被用作饲料原料或添加剂(例如螺旋藻、富含Omega-3-PUFA的微藻油)。

2.4.6 动物性水产品

从捕鱼与鱼类加工活动产生的用作饲料原料的副产品(除鱼油或鱼粉等鱼类加工副产品外)。表6为植物性和动物性水产品危害分析。

表6 植物性和动物性水产品危害分析

从以上对饲料有关的健康危害分析可知,在开发应用新型饲料原料、新型饲料产品的过程中,应进行健康安全风险因子及风险系统性检测评价。必要时应委托权威机构进行评价。新型饲料原料、饲料添加剂必须经农业农村部评审、批准使用后才能用于实际饲料生产。另一方面,已经列入饲料原料目录的原料也可能由于生产环境的变化、人为因素等而存在新的风险,因此定期对使用的饲料原料进行安全卫生指标检测是必要的。

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