二氧化氯溶液对TMR饲草料的抑菌试验

蒋 安，汪 波，黄琳惠，韩利军，郑 缨，刘万红，向白菊通信作者

(1.重庆市畜牧科学院，重庆 400000；2.重庆市忠县农业农村委员会，重庆 400000)

0 引言

饲草料霉变引起的饲草料浪费是世界性难题，全世界每年平均损失的粮食和饲料约为总产量的20%，而其中一半以上是由于霉变所致。霉菌可分解饲料中的蛋白质、糖化淀粉和脂肪等，降低饲料的营养价值与适口性，产生大肠杆菌等多种细菌和毒素，影响动物繁殖性能，干扰动物免疫系统，影响动物生长发育及生产性能[1]，对畜禽健康和畜牧业生产造成严重的危害。

TMR(全混合日粮Total mixed rations)饲草料是把切短的粗饲料、精饲料和微量元素等添加剂，按牛羊不同饲料阶段的营养需要，加适量水充分混合，保证精粗比例稳定、营养浓度一致的全价日粮，属高品质饲料。TMR饲草料的应用给反刍动物养殖业带来了的巨大经济效益，目前已广泛应用于规模化牛羊场。

但是，TMR饲草料由于水分含量较高，尤其是南方地区，在高温、高湿环境下，饲喂后的剩余料暴露在空气中，好气性菌大量繁殖，导致多种细菌及霉菌毒素污染，不经处理极易发霉、腐烂或变质。在生产实践中，特别是南方地区规模化牛羊场却常常忽视了这个问题。

生产上，可以在TMR饲草料制作过程中加入防霉抑菌剂，但此方法成本较高，尤其是生物制剂防霉剂，很难满足低成本生产需求。化学抑菌法尚停留在对防霉剂的研究上，传统的防霉剂效果不甚理想且大多数存在安全隐患，比如常用的饲料防霉剂产品，其化学成分是一些短链有机酸，以游离酸或盐(钠、钙、氨盐)的状态出现[2]。目前饲草料加工生产中使用的防霉剂大都是以丙酸或丙酸盐为主，丙酸作为防霉剂的效果虽然很好，但是其挥发性强，防霉持续时间短，对生产设备腐蚀性大，对生产人员的健康危害很大。

二氧化氯(ClO2)是目前世界上公认的一种高效、低毒、快速、广谱的新型消毒剂。ClO2对各种病毒和细菌都具有十分良好的杀灭效果，基本可以杀灭细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌以及病毒等一切微生物，并且不会产生抗药性。ClO2杀毒原理是其对微生物细胞壁有较强的吸附穿透能力，可有效地氧化细胞内含有巯基的酶，还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成，从而破坏微生物；而且消毒后对动物没有“三致”(致癌、致畸、致突变)作用，无有害残留物，因此，被世界卫生组织(WHO)和美国农业部定为A1级高效、安全性佳的灭菌消毒剂[3]。现在，ClO2以其良好的扩散性、易降解、穿透性和无残留的特点，已经在食品加工、水果等食品保鲜、城市污水处理、饮用水的消毒、纸浆漂白、医疗卫生用品消毒、油田解堵以及家畜和家禽生产等众多领域得到了广泛应用[4]。

将ClO2应用在家畜和家禽的疫病防治方面，主要有以下优点[5]：①广谱性：能杀死病毒、细菌、原生生物、藻类、真菌和各种孢子及孢子形成的菌体，其中，能杀死孢子，是很少消毒产品能够做到的。②高效性：0.1 mg/L下即可杀灭所有细菌繁殖体和许多致病菌，50 mg/L可完全杀灭细菌繁殖体、肝炎病毒、噬菌体和细菌芽孢。③受温度和氨影响小：在低温和较高温度下杀菌效力基本一致。④pH适用范围广：能在pH 2～10保持很高的杀菌效率。⑤安全无残留：不与有机物发生氯代反应，不产生三致物质和其他有毒物质。⑥对人体无刺激：低于500 mg/L时，其影响可以忽略，100 mg/L以下对人没任何影响。

畜牧生产中，ClO2已开始用于鸡和牛圈舍消毒，甚至用于猪病的防治。ClO2对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)也有抑制作用，对猪蓝耳病有明显治疗效果[5]。ClO2拌入饲料喂饲可使仔猪平均日增重提高4.29%～8.19%，每千克增重料耗降低16.48%～18.75%，发病率降低33.99%～75.00%[6]。较低浓度的ClO2对非洲猪瘟病毒可有效灭活[7]，通过长期实践证明，以主要成分为ClO2的消毒剂对非洲猪瘟防控效果非常好[8-9]。但在饲料抑菌保鲜方面目前研究较少。

本文使用无残留、无腐蚀性的ClO2溶液作为防霉抑菌喷剂，在饲喂剩余的TMR饲草料表面均匀喷洒，达到长时间且绿色环保的抑菌防霉效果，并且不带来感官品质和营养成分的损失，不影响饲料适口性，也不会影响动物采食，没有残留有害物质，对生产人员的健康没有危害。

1 材料与方法

1.1 材料

TMR饲草料剩余料来源于重庆市良种肉牛繁育场，ClO2溶液为四川齐力绿源水处理科技有限公司生产的800 mg/L稳定原液，使用纯净水稀释成所需浓度，装入消毒喷雾装置备用。ClO2残留检测试剂与材料：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饲草料剩余料处理流程

将饲喂剩余料及时取出，均匀分为4组，每组3个重复，第1组为对照组，第2、3、4组分别以 20 mg/L、80 mg/L、160 mg/LClO2溶液在其表面均匀喷洒，将处理样品置于试验塑料袋内，定时取样测定表面大肠菌群数量。最后进行感官评价和用碘量法进行残留ClO2浓度测定。

1.2.2 指标测定方法1.2.2.1 大肠菌群总数测定

按GB/T18869—2019 乳糖胆盐发酵法检测大肠菌群总数。

1.2.2.2 残留ClO2测定

ClO2是否有残留，需要采用碘量法进行测定，具体步骤为：取处理20 h后的TMR饲草料剩余料样品50 g置于加水50 mL的250 mL碘量瓶中，然后加人2 mL浓度为10%丙二酸溶液，混匀，反应3 min。加入2 g碘化钾、3 mL浓度为2 mol/L硫酸溶液，混匀后置于暗处10 min至反应完全，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定，至溶液呈浅黄色时，加人1 mL淀粉指示液，继续滴定至蓝色消失。记录所消耗的硫代硫酸钠的体积。使用本方法ClO2残留量测定的检出限为0.02 mg/L(以ClO2计)[10]。

ClO2浓度计算:ClO2(mg/L)=269.8 CV

式中，C代表标准硫代硫酸钠溶液的实际浓度，V代表滴定所消耗的硫代硫酸钠的体积。(消耗1.00 mL 1 mol/L 硫代硫酸钠相当于269.8 mg/L ClO2)。

2 结果与分析

二氧化氯喷雾处理对TMR饲草料剩余料大肠菌群数量的影响如图1所示。从图1可以看出，ClO2浓度越高，初始的抑菌效果越好，处理后16 h内大肠菌群菌落总数比对照组都有所降低，ClO2浓度越高，菌落数降低越明显，处理后的剩余TMR饲草料随处理时间延长，菌落数都增加。12 h内各处理组均明显低于对照组，12 h后以后，20 mg/L的ClO2处理组菌群数增加很快，并很快接近于对照组，80 mg/L和160 mg/L浓度处理组菌落总数在整个处理期间始终明显低于对照组。此外，各种浓度ClO2对TMR饲草料的外形、颜色、气味以及质地等感官品质和适口性基本没有影响，也没有发现饲草料霉变现象。采用碘量法测定ClO2残留结果表明：3个处理组ClO2残留均小于0.02 mg/L，超出了检测范围，证明对照组和实验组都基本没有ClO2残留，本试验所采用二氧化氯喷雾的浓度均在安全范围内(见表1)。综合比较可以得出：160 mg/L浓度ClO2处理剩余TMR饲草料抑菌效果最佳。

图1 二氧化氯处理对剩余TMR饲草料大肠菌群数量的影响

表1 二氧化氯处理对剩余TMR饲草料感官品质及ClO2残留的影响 单位：mg/L

3 讨论

研究结果表明，ClO2溶液对剩余TMR饲草料有显著的抑菌效果。且ClO2浓度越高，抑菌效果越好。但过高浓度的ClO2溶液处理也可能导致残留或产生其他伤害，本实验最高浓度设置为 160 mg/L，此浓度ClO2溶液在剩余TMR饲草料表面均匀喷洒处理，不但抑菌效果好，而且剩余TMR饲草料处理后外形、颜色、气味以及质地等感官品质均无变化。对照组的感官品质虽然变化也不明显，而且均没有饲草料霉变现象发生，但检测出的大肠菌群数量明显超出试验组。另外，将处理后的剩余料再次饲喂牛只，发现牛只并没有出现任何挑食的现象，与饲喂新鲜TMR饲草料无异，可见处理组的适口性并未发生变化或者变化不明显。因担心过高浓度的ClO2溶液处理可能导致残留或产生其他伤害，采用碘量法测定了各试验组ClO2残留，其原理主要是用丙二酸与其中的次氯酸根反应，消除其对ClO2含量测定的影响，稳定性二氧化氯溶液在酸性条件下释放出具有氧化性的ClO2，ClO2氧化KI，使其释放出碘，再用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定反应析出的碘[11]，测定结果说明了160 mg/L及以下浓度的ClO2溶液喷洒处理TMR饲草料，并不会导致ClO2残留。

4 结论

使用ClO2溶液喷剂对剩余TMR饲草料进行处理有显著的抑菌效果，并且安全无残留、无毒副作用，其中160 mg/L浓度的ClO2溶液抑菌效果较佳。通过使用本方法进行剩余TMR饲草料的抑菌处理，可放心用于生产实践，明显延长TMR饲草料的保质时间，对减少饲草料变质对畜牧生产带来的损失具有重要的意义，可向牛羊养殖场(户)推广使用。