飼料檢測技術的研究進展

祝秀梅，梁 斌，唐 煜，張 憬，南玉琴，許妮妮，吳志奇，王登臨

（甘肅省獸藥飼料監察所，蘭州 730030）

飼料檢測技術的研究進展

祝秀梅，梁 斌，唐 煜，張 憬，南玉琴，許妮妮，吳志奇，王登臨*

（甘肅省獸藥飼料監察所，蘭州 730030）

飼料質量安全檢測的結果不僅是制定政策和標準的科學基礎，同時也是解決貿易糾紛和行政監督的重要依據。文章介紹了飼料檢測技術的研究現狀及發展方向。重點介紹了近幾年飼料檢測新技術的發展及應用，主要包括化學檢測技術、快速檢測技術以及生物學檢測技術等。

飼料；檢測；技術

現代飼料業的飛速發展加快了飼料資源的開發，提高了畜牧養殖業的國際競爭能力，但是也出現了許多生物安全性問題，如飼料中濫用或非法使用藥物添加劑及違禁藥品、過量添加微量元素等，使得飼料質量問題引起了人們的高度重視。飼料安全與食品安全有著密切的關系。近年來，由于飼料安全問題引發的食品安全問題的事件不斷出現，必須重視飼料安全性。飼料安全性也與環境保護有著密切關系，動物排泄到土壤或水域中，可對人類的生存環境構成威脅。

目前，對飼料檢測技術的研究較為普遍，傳統的飼料檢測技術主要包括：感官檢測技術、顯微鏡檢測技術以及物理檢測技術等。雖然傳統飼料檢測技術在普通的飼料有毒物質檢測上還具有一定作用，但由于在實際操作中很難用于應用，因此，檢測新技術的發展迫在眉睫。本文主要就飼料檢測新技術作以論述。

1 化學檢測技術

1.1 色譜檢測技術

色譜檢測技術（Chromatography）具有高性能、高靈敏度的特點,一般可分為氣相色譜（GC）和液相色譜（LC）兩大類。廣泛應用于飼料中氨基酸、脂肪、維生素等營養物質和多種微量非營養性添加劑的分析檢測。在飼料原料的鑒別、添加劑用量的控制方面，色譜技術提供多種檢測方法，為飼料安全提供保障。

國家標準中規定的飼料中農藥殘留如有機磷（GB/T18969-2003）、除蟲菊酯類（GB/T19372-2003）、氨基甲酸酯類（GB/T19373-2003）等大多數農藥殘留的檢測均采用氣相色譜分析方法。液相色譜在飼料檢測中的應用十分廣泛，例如飼料中維生素的反相高效液相色譜分析方法已經列為國家標準分析方法。高效液相色譜法與經典液相色譜法相比具有速度快、分辨率高、靈敏度高、柱子可反復使用以及所需樣品量少等優點。目前，在國家標準中測定飼料中維生素A、維生素D3以及維生素E均采用高效液相色譜法技術檢測（GB/T 17817-2010、GB/T 17818-2010、GB/T 17812-2008）。

1.2 光譜檢測技術

光譜分析以其檢測速度快、靈敏度高、檢測元素多、前處理簡單或無損檢測等特有的優勢，在飼料檢測中發揮著重要作用。主要包括近紅外光譜檢測技術（NIRS）、原子吸收光譜法（AAS）、原子熒光光譜法（AFS）、電感耦合等離子體光譜法（ICP）。

1.2.1 近紅外光譜檢測技術

利用近紅外光譜分析法（NIRS）對飼料進行檢測，其核心技術是定標，即建立光譜與樣品檢測結果的回歸關系，可以用于檢測飼料中常規成分。

NIRS在飼料檢測中，最初是用于飼草原料和谷物類原料中水分和蛋白質含量的檢測，隨后用于油料作物籽實的水分、蛋白質等的檢測。最早由Norris應用NIRS測定了飼草原料中的粗蛋白質、水分和脂肪含量。Fontaine等完成了對魚和魚粉中油脂和蛋白質含量的檢測，該方法還用于飼料中氨基酸的測定，用近紅外光譜法對花生餅中可消化賴氨酸、組氨酸、胱氨酸、蘇氨酸等9種氨基酸含量進行測定，結果除賴氨酸外均取得滿意的定標方程。任繼平等研究表明，利用NIRS技術測定飼料原料氨基酸含量，具有快速、準確、成本低的特點[1]。

另外，應用NIRS檢測飼料原料中粗灰分和礦物質元素的研究也得到了一定的進展。Cozzolino等對紫花苜蓿和紅三葉中的礦物質元素進行了NIRS分析測定，從對鈣、磷、鉀、鎂的預測結果來看，對鈣和鉀的預測結果較好[2]。在維生素和有毒成分的檢測以及評價飼料品質等方面也有相應的報道。但NIRS技術在應用中也受到諸多因素的影響，如定標樣品的選擇、制備等，因此也在一定程度上限制了NIRS技術的推廣。

1.2.2 原子吸收光譜法

原子吸收光譜法（AAS）是氣態的基態原子外層電子對紫外光以及可見光范疇的相對應原子共振輻射線的吸取強度對被檢測元素含量進行定量的一種分析方法，也是測定痕量和超痕量元素的有效方法。主要用于測定各種無機和有機樣品中金屬和非金屬元素的含量。由于該方法的靈敏度高、抗干擾能力強、分析速度快、操作方便，適用于微量分析和痕量分析，在飼料中Pb、Cd、Na、Cu、Zn、Cr、Mo等微量元素的檢測方面得到了廣泛的應用[3]。有些已經制定為國家或行業的標準方法，如動物飼料中鐵、銅、錳、鋅、鎂的測定方法（GB/ 13885-2003）、飼料中鈷的測定方法（GB/13884-2003）等已被廣泛采用，該方法在重金屬檢測中也得到了廣泛的應用。Bakkali等利用石墨爐原子吸收光譜法（GFAAS）測定西紅柿、胡椒和洋蔥中Cd、Cr、Cu、Mn和Pb的含量，結果表明，該方法對以上5種元素的測定具有良好的靈敏性和準確性[4]。李寧等用石墨爐原子吸收懸浮進樣法測定飼料中鉛的含量，獲得了滿意的結果[5]。章厲劼等使用連續光源原子吸收光譜儀測定飼料中的Pb、Cd、Cr 3種元素，獲得了滿意的結果，提高了檢測效率[6]。

1.2.3 原子熒光光譜法

原子熒光光譜法（AFS）是通過測量待測元素的原子蒸氣在特定頻率輻射能激發下所產生的熒光發射強度，以此來測定待測元素含量的方法。20世紀70年代后期，郭小偉成功研制原子熒光光度計，該儀器是為數不多的具有中國自主知識產權的科學儀器之一，發展30多年來技術日趨成熟完善，檢測功能不斷擴展。由于其價格相對便宜、檢測速度快、檢出限低、穩定性較好，在我國的分析實驗中基本得到了普及，已經成為飼料中As、Hg測定的標準方法。此外，原子熒光光譜法也用于測定飼料、飼料添加劑以及原料中的As、Hg、Cd、Se等微量元素。孫德輝采用原子熒光測定了飼料中的總砷、汞，取得了滿意的結果[7]。王金榮等采用氫化物發生-原子熒光光譜法對飼料通過消化罐消化的方式，一次樣品預處理，同時檢測砷、汞、硒和鎘4種元素得到很好的回收率和精密度[8]。丁紅梅等和付佐龍等探討了應用原子熒光光譜法檢測飼料中鎘[9-10]。陳新煥等對飼料中的微量汞用原子熒光光譜檢測均得到理想的分析結果[11]。隨著我國原子熒光儀器的技術水平的提高，飼料中的硒、鎘、汞、砷等元素的檢測靈敏度及準確度均得到提高，有些已經被制定或已列入國家標準制定計劃中，如飼料中鎘、硒、砷的原子熒光方法檢測（GB/T 13081-2006、GB/T 13079-2006）。

1.2.4 電感耦合等離子體光譜法

電感耦合等離子體光譜法（ICP）是一種新的無機元素分析測定技術。因其具有線性范圍寬、能夠同時檢測多種元素、靈敏度及精密度高等特點，已運用于生物、環境、藥物、食品等領域。但是由于儀器價格昂貴，在分析檢測實驗室中未被普及。在我國現行的飼料標準中并未制定該方法。

王培龍等用電感耦合等離子體質譜（ICP-MS）同時測定了飼料中Cu、Mn、As和Se等8種微量元素[12]。李健建立電感耦合等離子體-原子發射光譜法（ICP-AES）測定了飼料中Cu、Fe、Zn、Ca、Mg、P等元素含量[13]。對飼料中金屬元素的檢測除應用光譜分析技術外，Mahesar等應用微分脈沖陽極溶出伏安法檢測28中不同商業家禽飼料中的鋅、鎘、鉛和銅，檢出限分別為0.69、0.35、0.68和0.24 μg·kg-1[14]。

2 快速檢測技術

快速檢測技術是多種現代化檢測方法的總稱，其特點是檢測時間短，檢測過程方便快捷，檢測方式不受地點限制，檢測效果好，檢測范圍廣以及檢測成本較為低廉等。主要包括酶聯免疫檢測（ELISA）技術、聚合酶鏈式反應（PCR）檢測技術、免疫膠體金（ICGT）技術等。

2.1 酶聯免疫吸附測定

酶聯免疫吸附測定（ELISA）是以免疫學反應為基礎，將抗原、抗體的特異性反應與酶對底物的高效催化作用相結合的一種敏感性高的試驗技術。由于飼料組成成分復雜，且不同飼料其組成成分大不相同，再加上飼料產品本身具有數量大、流通快的特點，快速、簡便、準確的檢測手段對飼料安全進行檢測就顯得尤為重要。由于ELISA具有靈敏度高、特異性好、便于操作、所需儀器簡單等優點，被廣泛應用到飼料安全檢測中。

ELISA在飼料檢測中主要用于違禁藥物的添加、毒素的檢測和微生物的檢測中。如李軍等建立了檢測飼料中呋喃唑酮的ELISA方法，該方法對動物飼料中呋喃唑酮的檢測限為0.8 ng·g-1，線性檢測范圍1～20 ng·g-1[15]。

2.2 聚合酶鏈式反應檢測技術

在動物源性成分的鑒定方法中，聚合酶鏈式反應檢測技術（PCR）以其簡便快速、靈敏度高、操作簡單、節省費用及其對檢測樣品的要求低等特點逐漸成為質檢部門檢測的主要方法。而實時熒光PCR技術與常規PCR相比具有很多優點，應用也越來越廣泛。

趙冉等建立了區分飼料及動物產品中牛、山羊、綿羊源性成分的三重熒光PCR方法，該方法能特異地鑒別檢測出牛、山羊和綿羊源性成分，且敏感性較國家標準PCR法高100倍[16]。楊滴等建立了飼料中鴨源性成分的PCR檢測方法，該方法具有很高的特異性和靈敏性，且簡便易行[17]。目前，已列入國家標準的有《飼料中牛羊源性成分的定性檢測定性聚合酶鏈式反應（PCR）法》（GB/ T20190-2006）和《動物源性飼料中哺乳動物源性成分定性檢測方法實時熒光PCR方法》（GB/T21103-2007）。

3 生物學檢測技術

生物學檢測技術主要包括免疫檢測技術、DNA檢測技術以及微生物檢測技術等，其中某些屬于快速檢測技術，所利用的核心技術多與生物學技術有關。有些化學方法無法解決的檢測難點，使用生物學檢測技術便可以得到期望的效果，所以近年來生物學檢測技術備受關注。

4 飼料檢測技術展望

隨著人們對飼料產品的質量要求越來越高，飼料安全問題是影響我國畜禽產品出口和能否可持續發展的關鍵問題。因此，繼續研究開發多種快捷、簡便、高效、經濟和實用的檢測技術或手段，是促進我國飼料安全的一項重要技術舉措。飼料檢測技術主要的發展方向是飼料檢測技術的規范化、快速檢測技術的普遍應用、飼料檢測技術的更新以及使檢測范圍更廣泛。此外，應進一步開展針對飼料中違禁藥物、霉菌毒素等有毒有害物質的高通量篩選技術和快速檢測技術的研究，開展對轉基因飼料中外源基因的篩查及定性分析技術、微生態制劑的質量檢測技術和安全評價技術的研究等。

[1] 任繼平,黃蘇西.應用近紅外技術快速測定飼料原料氨基酸含量[J].中國飼料,2005（5）:24-26.

[2] Cozzolino D,Moron A.Exploring the use of near infrared reflectance spectroscopy（NIRS）to predict trace minerals in legumes [J].Animal Feed Science and Technology,2004,111（1）:161-173.

[3] 王加啟,于建國.飼料分析與檢驗[M].北京:中國計量出版社, 2004.

[4] Bakkali K,Martos N R,Souhail B,et al.Characterization of trace metals in vegetables by graphite furnace atomic absorption spectrometry after closed vessel microwave digestion[C].Food chemistry,2009,116（2）:590-594.

[5] 李寧,董艷峰,林曉莉,等.石墨爐原子吸收懸浮進樣法對飼料中鉛元素含量的測定[J].養殖技術顧問,2012（10）:154.

[6] 章厲劼,高明琴.連續光源原子吸收光譜儀測定飼料中的重金屬[J].貴州畜牧獸醫,2011,35（5）:12-15.

[7] 孫德輝.微波高壓消解——原子熒光法測定飼料總砷汞[J].飼料工業,2002,23（12）:30-41.

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[9] 丁紅梅,胡承迅.原子熒光光譜法測定飼料中鎘[J].糧油食品科技,2005,13（1）:48-49.

[10] 付佐龍,王金榮,王晉晉,等.氫化物發生-原子熒光法測定飼料中的鎘[J].中國飼料,2009（15）:33-35.

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[12] 王培龍,蘇曉鷗,高生,等.應用電感耦合等離子質譜測定飼料中的微量元素的研究[J].光譜學與光譜分析,2007,27（9）:1 841-1 844.

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[14] Mahesar S A,Sherazi S T,Niaz A,et al.Simultaneous assessment of zinc,cadmium,lead and copper in poultry feeds by differential pulse anodic stripping voltammetry[J].Food Chem Toxicol,2010, 48（8-9）:2 357-2 360.

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[16] 趙冉,蔡振鴻,陳永鋒.動物產品及飼料中牛源和羊源性成分三重熒光PCR檢測方法的建立[J].畜牧與獸醫,2012,44（7）: 18-22.

[17] 楊滴,劉彥泓,劉岑杰,等.飼料中鴨源組織成分PCR檢測方法的研究[J].飼料研究,2013（10）:74-76.

Research Progress of Feed Determination Technology

ZHU Xiumei,LIANG Bin,TANG Yu,ZHANG Jing, NAN Yuqin,XU Nini,WU Zhiqi,WANG Denglin*

（Gansu Institute of Veterinary Drug and Feed Inspection,Lanzhou 730030,China）

Feed quality safety detection result is not only a scientific basis for the formulation of policies and standards,but also to solve the important basis of trade disputes and administrative supervision.The present situation and research survey of main feed determination techniques and development were reviewed in this paper.The development and prospect of feed determination about new techniques were emphasized,include chemical detection technique,rapid detection technology and biological detection technology.

feed;determination;technology

S816

A

1001-0084（2015）03-0044-04

2015-01-28

祝秀梅（1981-），女，青海樂都人，碩士，助理研究員，主要從事飼料檢測。

*通訊作者：副研究員