概述饲料中重金属的污染与监督

◎ 李 梁，庞学良，赵瑞玲

（1.唐山市食品药品综合检验检测中心，河北 唐山 063000；2.河北省农产品质量安全检测技术创新中心，河北 唐山 063000）

饲料安全不仅关系到动物的健康，更涉及动物源性食品安全、生态环境安全和人类健康。饲料易受微生物或化学污染物等危害，其中，重金属污染是饲料安全中比较突出的问题。重金属元素随着饲料进入动物体后，一部分经消化道吸收在体内蓄积，长期食用会造成动物中毒，并可通过食物链危害人类健康；另一部分因动物无法吸收而被排出体外，排泄物进入土壤、水体和农作物，对生态环境造成威胁[1]。我国是世界最大的饲料生产国和畜禽水产养殖国，饲料和动物源性食品的安全更是受到社会的关注。本文从饲料中重金属污染物的来源、影响与危害、污染现状及我国对饲料中重金属污染的质量监督等几个方面进行讨论，旨在为饲料安全生产研究提供参考。

1 重金属污染物的来源与危害

重金属污染的来源有3 个方面[2]：①天然的地质资源。②工业“三废”的排放。③滥用含有重金属元素的农药、化肥及饲料添加剂。其中，工业“三废”的排放是造成重金属污染的主要原因。研究评估我国四川、山东、河北省鸡蛋中镉（Cd）、铬（Cr）、铅（Pb）3 种重金属元素的含量和来源时发现，3 个省份的鸡蛋中Cd、Cr、Pb 含量与蛋鸡配合饲料中的3 种元素含量均呈显著关系，鸡蛋中这3 种元素的主要来源为饲料，其次是饮水、土壤和环境。巴基斯坦多利用废水灌溉种植牲畜的饲料，研究发现受污染的饲料如玉米、芸苔属植物等是造成生乳中重金属污染的主要来源。饲料的重金属污染问题已引起国际广泛重视，尤其是镉、铅、汞、铬、砷这些易通过食物链进行传递的重金属污染更是备受关注[3]。

1.1 镉（Cd）

自然界中镉主要以Cd2+氧化态存在且有毒性，CdO 毒性最大，并具有富集性。饲料种植中磷酸盐肥料的使用会产生镉的富集，生产过程中使用镀镉处理的加工设备也会造成饲料中镉含量增加。研究发现，镉能诱导鸡软骨细胞凋亡，并且，高浓度镉对软骨生长发育有抑制作用。Cd 在奶牛体内，可蓄积在肝脏、肾脏、乳腺、子宫等器官，并对奶牛的繁殖系统产生不利影响，但对产奶量会产生正相关影响。随着日粮中镉暴露的增加（1 ～5 mg·kg-1），所养殖动物的肝和肾的镉残留量超过动物产品中的最大允许限量，饲料中的镉转移到人类食品中就有较高的风险。

1.2 铅（Pb）

铅是有毒重金属元素之一，铅主要蓄积在植物的根部，只有少量迁移到地上部分。含铅农药，如醋酸铅的使用，可造成牧草或农作物铅含量的升高。研究显示，铅诱导鸡神经组织发生氧化应激反应，引起炎症反应和脑组织损伤，诱导发生细胞凋亡。在饲喂铅含量浓度在15 ～25 mg·kg-1的日粮后，牛、羊和猪的肝脏、肾脏中的铅残留量明显高于对照组，但低于欧盟规定的动物产品中的最大允许量。肌肉中的铅含量较低，与对照组无明显差异，铅由饲料转移到人类食品的携带量较低。

1.3 汞（Hg）

汞的存在形式有单质汞、无机汞和有机汞。其中，甲基汞是不同形态汞中最毒的一种。对于非植物源性饲料，鱼粉和其他鱼饲料是养殖动物体内汞的主要来源，主要存在方式为甲基汞。研究发现，水体中甲基汞会在体内蓄积，当暴露浓度达到10.0 µg·L-1时，仔鱼会产生免疫毒性，浓度达到13.0 µg·L-1时，胚胎和仔鱼的死亡率和畸形率会显著上升。饲料汞污染显著降低蛋鸡的产蛋能力，日粮和水中的汞达到养殖动物的耐受量时会导致组织残留量高于最大残留量。

1.4 铬（Cr）

铬元素常见化合价为“+3”、“+6”、“+2”，自然界中以三价铬为主，工业废水中的铬显六价，土壤中的Cr6+可被植物体富集。Cr3+是动物的必须元素，可起到增强免疫力、促进生长，改善肉品质，促进新陈代谢等作用，已广泛应用畜禽饲料中。但过量的Cr3+对动物也存在负面效应。研究发现，猪饲料中添加铬对猪的负面效应：在20 ～80 kg 阶段添加含铬5 mg·kg-1以上的吡啶羧酸铬，会导致铬在猪肌肉、肝脏、肾脏的蓄积；在20 ～110 kg 阶段添加含铬5 mg·kg-1以上的吡啶羧酸铬，会导致铬在猪肌肉、肝脏、肾脏的显著蓄积；当日粮中的铬本底含量达到3.1 mg·kg-1以上，饲养20 kg 生猪达到100 kg 出栏，猪肉产品中铬残留会超过国家标准残留限量。Cr6+还能使金鱼的腮细胞坏死脱落，并随着体内积累浓度的增加而增强，造成腮组织的严重损伤。

1.5 砷（As）

砷是一种类金属元素，常见的无机砷有亚砷酸、砷酸，有机砷有一甲基砷、二甲基砷、砷甜菜碱和砷胆碱等。慢性砷中毒的临床症状为生长缓慢、饲料利用率低、血红蛋白下降等。对于陆生植物砷的形态和代谢研究不多，砷的含量主要以总砷含量进行评价。饲料中砷污染的主要来源是海洋生物，主要富集的是无毒形态的砷，如砷甜菜碱和砷糖。无机砷在哺乳动物体内可转化为甲基化的代谢物，快速排出体外，所以，也有部分研究提出，从人类健康角度看，对饲料中的砷可不必过度关注。但在畜禽养殖过程中使用广泛，80%的有机砷会随粪便排出体外，进入环境转化为无机砷，对环境造成污染[4]。

2 饲料重金属污染现状

目前，饲料占养殖业生产成本的60%～70%，其品质是保证动物健康的基本条件，是影响动物源性食品安全的主要因素。研究河北省鸡的主要饲料原料的重金属污染情况，结果发现，绝大多数饲料原料中的Cr 超标,稻谷、米糠、玉米蛋白粉、花生粕中的Cr超标率均达到100.0%；谷物及其多数加工产品、膨化大豆和棉籽粕中的Pb 超标；个别饲料的As 和Cd 超标，花生粕中的Cd 超标率为100.0%，这些饲料原料的使用具有潜在的安全风险。学者评估了2012—2016年湖北省饲料中的镉（306 个样品）、汞（117 个样品）、铬（149 个样品）和砷（4 358 个样品）的污染状况。饲料中铬污染最多，其次是砷、镉和汞。阳性样品的镉、汞、铬、砷含量最大值分别为1.2 mg·kg-1、6.5 mg·kg-1、8 737.0 mg·kg-1和33.0 mg·kg-1，严 重 超出饲料卫生标准的限定值。陈甫等[5]调查了2015 年肉鸡饲料原料中重金属污染情况，结果显示，饲料原料中砷、铅、镉、铬和汞元素的检出率分别为32.29%、7.29%、12.50%、100.00% 和100.00%；阳性样品中平均含量分别为0.21mg·kg-1、1.27mg·kg-1、2.12mg·kg-1、3.4 8 m g·k g-1和0.02 mg·kg-1, 超标率分别为0、1.04%、1.19%、54.76%和9.52%。农业农村部畜牧兽医局于2020 年5 月发布了2019 年全国饲料质量监督抽检结果。此次监督抽查共抽检各类商品饲料2 805 批次，总体合格率为96.2%。对2 742 批次样品进行卫生指标检测，发现41 批次不合格，因重金属不合格的批次占不合格品的80.5%，主要超标的重金属为铬，其次是总砷、铅、镉。

上述调查结果说明，重金属污染问题在饲料原料及饲料中普遍存在，超标现象比较严重。虽有部分检测结果并未超出国家的规定限量，但动物体内的蓄积效应会增加食品安全的风险。

3 饲料重金属的质量监督

3.1 饲料标准中重金属的限制

《饲料卫生标准》（GB 13078-2017）对饲料及饲料原料中重金属的允许限量进行了规定。畜禽配合饲料的产品标准较多，除国家标准外还有行业标准，这些标准中对重金属的要求与GB 13078-2017 一致；鱼用配合饲料、实验动物配合饲料的指标限量分别应符合NY/T 5072-2002 和GB 14924.2-2001 的规定。NY/T 5072-2002 对重金属规定的限量值与GB 13078-2017 略有不同，其对重金属砷限制的是无机砷，引用的检测方法为食品方法。GB 14924.2-2001 规定的指标比GB 13078-2017 更加严格，检测方法依据的是食品标准。

3.2 饲料质量监督抽检

目前，我国饲料质量监督抽检依据“双随机、一公开”的原则，在全国饲料生产企业名录库中随即选取饲料生产企业。利用全国饲料生产许可证管理系统，实现发证数据与监督数据的有效结合。抽检方式实行抽样与检验相分离。从全国饲料质量监督专家库中随机抽取饲料质量监督专家作为抽样人员负责抽样工作，检验工作由国家饲料质量监督检测中心（北京）、省级饲料质检机构及筛选的第三方检测机构共同承担。农业农村部多年来持续开展饲料质量安全监督抽检工作，不断完善监督抽检方案和抽检方式，抽检工作向信息化、智能化发展，提高了工作效率和信息采集的准确率，充分利用了数据的价值，促进了全国饲料质量安全水平的稳步提升[6]。

3.3 饲料中重金属的检测方法

饲料标准中重金属的检测方法主要有原子吸收光谱法（AAS）、原子荧光光谱法（AFS）、分光光度法（SP）、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、极谱法。近年来，多元素同时分析技术获得巨大进步，如ICP-AES、ICP-MS和X-射线荧光光谱法（XRF）。这些方法具有检出限低、灵敏度高、精密度高等特点。研究采用微波消解法对饲料样品进行前处理[7],利用电ICP-AES 同时测定样品中的砷、钡、镉、铬、汞、铅、锑、硒8 种重金属元素含量，方法检出限在0.001 ～0.004μg·mL-1，相对标准偏差均小于5%，加标回收率为89.3%～103.0%。《饲料中铜、锌、铁、锰、钙、磷、钠、镁、铅、铬、镉和砷的测定电感耦合等离子发射光谱法》DB21/T 3059-2018 也于2018 年10 月发布。测定进口鱼粉中的铅、镉、汞、砷、铜、铬、钴、镍8 种元素含量，相对标准差为0.5%～4.1%，加标回收率为85.4%～107.0%。《饲料中铜、铁、锰、锌的测定 X-射线荧光光谱法》DB22/T 1994-2013 可快速筛查预混合饲料中的铜、铁、锰、锌元素。从单元素到多元素的分析是必然的发展趋势，检测技术日趋成熟。

4 结语

综上所述，饲料中重金属污染问题普遍存在。重金属污染不仅对动物产生毒害作用，而且已影响了人类的健康和生态环境安全。因此，应加强立法监督，减少工业三废排放，减少农药、化肥的使用，从源头上切断污染源；建立健全饲料及饲料原料质量安全风险预警机制，降低各种因素带来的饲料质量安全风险。目前，重金属检测技术已相对成熟，随着对饲料中重金属限量要求的更加严格，检测技术需要向更简单快捷、灵敏度高、适用范围广的方向发展，以保证饲料安全的有效监督。