貴有軍 麥麗開·阿不力米提 艾山·艾比布勒 史深 燕順生 (新疆維吾爾自治區實驗動物研究中心 830002)
實驗動物全價飼料的生產與質量控制
貴有軍 麥麗開·阿不力米提 艾山·艾比布勒 史深 燕順生 (新疆維吾爾自治區實驗動物研究中心 830002)
本文結合實驗動物全價飼料的檢驗結果與文獻報道,就實驗動物配合飼料的現狀及保證飼料質量安全的措施進行了論述。表明通過飼料配方、原料、加工工藝、成品飼料的烘干、貯存、滅菌及檢驗等步驟進行飼料質量控制,嚴格執行實驗動物飼料營養標準,并把好飼料生產過程中的每個環節,才能保證實驗動物飼料品質,這一個結論將為實驗動物的標準化生產奠定堅實的基礎。
實驗動物;配合飼料;質量控制;營養標準
隨著自然科學的不斷發展和深入,實驗動物作為“活的精密儀器”在科研工作中成為不可或缺的實驗要素。控制實驗動物的質量,提高實驗動物的品質,成為實驗動物行業發展的重中之重。要保證實驗動物在動物試驗中具有良好的敏感性、準確性和可重復性,使其達到品質要求,必須實現標準化。然而,在實際工作中,營養因素對實驗動物品質及標準化的影響往往被相關實驗工作者忽視,營養因素是影響實驗動物質量諸多因素中的基本要素,飼料的營養狀況不僅是動物生長發育、繁殖及遺傳特性充分表達必不可少的基本條件,而且還直接影響動物的生理、生化、免疫學指標及動物實驗的數據。所以實驗動物的飼料要根據國標和動物本身的生產特性制定配方,嚴把生產供應中各環節的質量關,才能實現真正意義上實驗動物的標準化。可以這樣說,環境因素是影響實驗動物質量的重要因素,而全價營養飼料是保證實驗動物品質和實現標準化的重要保證。
歐美等一些發達國家對實驗動物飼料衛生安全及質量控制十分重視,并將此列為實驗動物研究的重點項目。由于我國實驗動物行業起步較晚,對于實驗動物營養科學的研究一直比較緩慢,在實際飼養管理中尚存在較多的問題。實驗動物飼料的標準化是實驗動物標準化的重要組成部分,是提高實驗動物質量的前提。因此,飼料的質量對于實驗動物標準化有著極其重要的意義。如何保證實驗動物配合飼料的品質,做好飼料的質量控制成為實驗動物科學發展面臨的一個新課題。
優質的飼料配方是進行飼料標準化生產的前提和基礎。使用科學配伍的飼料能最大限度地滿足實驗動物對營養的需要,進而最大限度的提高生產性能。依據實驗動物飼料營養成分 (GB 14924.3-2010)[1]和實驗動物配合飼料衛生標準(GB 14924.2-2001)[2],結合不同實驗動物的營養需要和生理特點,并考慮所在地區天然原料的種類和來源等因素,研究設計典型的飼料配方,并通過動物飼養實驗加以篩選、驗證、優化飼料配方 (表1,表2)。

表1 大小鼠顆粒飼料主要營養成分含量 (單位:%)

表2 兔顆粒飼料主要營養成分含量 (單位:%)
原料是影響飼料最終產品質量的基礎因素,是安全飼料生產的第一個關鍵控制點[3]。因此在選擇原料時,要全面分析評價其營養特性,明確原料的突出優點和嚴重缺陷,使用時要揚長避短,合理搭配。由于飼料原料來源比較復雜,加上運輸儲存等環節,飼料原料中可能會出現農藥殘留、有害化學物質、霉菌超標等現象,這些危害帶入飼料產品中會直接影響實驗動物的健康。在選擇飼料時要注意以下幾個方面:第一,應注意原料的合格證,生產日期和保質期,尤其在購入保質期短的原料時更應該注意。第二,原料的含水量。含水量過高不僅使飼料養分濃度降低,而且在貯存過程中易變質。第三,注意原料有沒有霉變,重金屬及雜質污染等。第四,注意原料的適口性。若適口性差,實驗動物不愛吃,也很難滿足其營養需要。控制飼料原料的關鍵措施是:要有完整的原料質量驗收標準,準確的填寫質檢報告單,同時根據不同原料還要做相應的營養指標檢測。
質檢合格的原料入庫后由品管部門及時掛上質量標志牌。由于飼料原料在貯藏過程中常受到有害細菌和產毒霉菌等微生物及鼠蟲害的污染,使原料質量下降,嚴重影響后續的加工生產,因此對原料貯藏關鍵點的檢測與控制應給予足夠重視。具體措施是:玉米面、魚粉、麥麩等粉狀原料儲存期不應超過2個月;添加小料與原料分開存放;魚粉、骨粉、豆餅要保持干燥和避免溫度過高,以防霉變和脂肪酸敗;草粉保存時間以不超過6個月為宜。不同原料分庫貯存,控制入庫原料的含水量小于12%;庫房應具備通風、陰涼、干燥、防鼠、防蟲、地勢高等條件;原料應碼放在托盤上,堆放高度不宜過高;原料使用要實行“先進先出,后進后出,推陳出新”的原則,對貯存較久的原料要定期進行水分監測,含水量超標的應及時采取措施。
飼料配方的預期營養水平及其他質量指標需通過飼料加工的過程來實現。抓好生產過程的質量控制,要嚴格執行技術標準和操作規程,正確處理產量與質量的關系,是質量管理的重點[4]。飼料產品加工工藝一般為:備料→清理粉碎→配料→預混→混合→膨化制粒→冷卻烘干→篩分→打包→消毒→貯藏。要保證飼料質量達標,以上生產過程中每一道工序都不容忽視。
根據生產的品種,配方和生產數量,領取原料,先入庫的原料先使用。禁止使用霉變、結塊、污染等不符合衛生標準的原料,每次備料都要有完整、可追溯的詳盡記錄。
不同實驗動物對粒度都有不同的要求,因此在生產過程中,根據不同品種的飼料切換粉碎篩,工作人員也應密切注意粒度的變化。原料的粉碎粒度將直接影響飼料的混合均勻度、口感及成品料的外觀質量,也會影響實驗動物的采食量及消化利用率。粉碎時進料口應安裝磁鐵和除雜篩,粉碎過程中嚴禁發生溢倉、漏料、串倉等現象,盡量做到同料同倉,嚴禁倉料不符、流路殘留、混料及交叉污染。
成品飼料均勻與否是保證飼料中營養成分均勻分布的關鍵。均勻度不好,會導致營養不均衡。為保證混合質量,應選擇結構和技術參數滿足工藝要求的混合機,設計合理的工藝流程。可通過調整原料組成、粉碎粒度、混合時間等來保證原料混合的均勻。復合預混料的變異系數應≤5%,濃縮飼料的變異系數應≤7%,配合飼料的變異系數應≤10%。生產車間在投產前和設備大修后必須檢測均勻度,正常時每季測定2次。測定混合均勻度目的是確定最佳混合的時間,以達到最佳的混合效果。
操作順序上,飼料中的微量組分必須先進行混合,制成預混料,然后再和其它物料一起進行最后混合。生產預混料時,一般先加入50~60%的載體及稀釋劑,再加入活性成分,最后再加入剩余的載體及稀釋劑,掌握混合時間,防止因混合時間過短造成混合不充分,又要避免時間太長引起過度混勻,使已混合均勻的飼料發生分離。
加料順序上,配比量大的組分應先加或大部分加入機內,再將少量及微量組分加入。粒度大的物料一般先加,粒度小的后加;比重小的物料應先加,然后再加比重大的物料。
根據顆粒飼料粒度要求更換壓模,調整切刀位置。制粒工序根據配方、物料水分、蒸汽溫度和壓力,隨時調節物料和蒸汽的流量,重視制粒前的調質處理和制粒后的顆粒冷卻,以保證顆粒飼料質量。影響制粒效果的因素較多,包括物料因素,如物料組分、比重、粒度、含水量等;機械因素,如輥模間隙、模孔深度和光潔度等;還應注意顆粒飼料的硬度,過軟易于造成浪費,過硬則影響動物采食,以至于不能滿足其營養需求。
制粒調質是制粒中的最關鍵步驟,充分調質有助于提高顆粒質量,同時破壞原料中的抗營養因子,殺滅原料中的有害微生物,調質工序中的關鍵在于控制蒸汽量和溫度,確保熟化度和水穩定性達到最佳狀態。
顆粒飼料制成后含水量較高,常溫下易發霉變質不利于保存,為了長期保存應進行烘干處理。可用鼓風干燥機干燥。干燥后放入消毒過的飼料容器內,注明生產日期,密閉后保存于通風、透氣、干燥的成品庫內,成品飼料在庫中存放時間一般不宜超過一周,宜在兩周內用完。
飼料是實驗動物生長發育、繁殖及維持自身生物學特性所需營養的唯一來源,飼料的衛生狀況關系到實驗動物的質量及動物實驗結果的好壞。原料經粉碎加工后易感染致病菌或發霉,所以按照相關衛生標準嚴格控制實驗動物飼料中的微生物含量是保證實驗動物質量的重要途徑[5]。現行多采用高溫高壓或60Co-γ射線輻照滅菌 (表3)。
高溫高壓滅菌一般經雙扉高壓鍋直接進入飼養室,同時設高壓滅菌指示劑作標記,觀察滅菌效果。高壓蒸汽具有較高的溫度和較強的穿透力,致使細胞內的蛋白質分子氫鍵發生斷裂,改變了蛋白質的空間構型,進而凝固微生物蛋白質,使其死亡。此方法是國內應用最廣泛的滅菌方法,主要有兩類設備:一是普通排氣式高溫高壓滅菌器,另一是預真空高溫高壓滅菌器。在121℃下作用20min可將細菌全部殺死,但飼料的水分在滅菌過程中損失較多,導致飼料變硬,適口性差,從而降低了動物的吸收利用率;飼料中營養物質損失較大,尤其是VA、VC、VB1、VB2和VB6,以及不耐熱的氨基酸像賴氨酸、精氨酸和胱氨酸等。
輻照滅菌一般使用放射性同位素鈷 (Co)和銫 (Cs)。輻照射線具有極強的穿透能力,能迅速殺滅包括沙門氏菌、霉菌、大腸桿菌在內的各種微生物,同時也能殺死寄生蟲、蟲卵、螨類等[6]。60Co-γ輻照滅菌破壞了微生物的新陳代謝,保存了飼料的營養成分,尤其是維生素。一般使用25~30kGy的輻射劑量可達到SPF級實驗動物的滅菌要求,滅菌后可以貯存120d[7]。輻照滅菌屬于一種冷滅菌方法,飼料處理前后物理性狀無變化,水分無明顯損失,因而顆粒飼料不會變硬。具有滅菌徹底,營養成分損失少,無藥物殘留,不存在滅菌死角,包裝好的飼料滅菌后無二次污染等優越性。

表3 大小鼠顆粒飼料微生物指標
有條件的單位對成品飼料應定期進行自檢,每年在有資質的飼料監察所進行不少于2次的檢測。檢驗內容包括水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、鈣、磷、均勻度等,滅菌飼料還應進行微生物檢測。檢驗結果應符合 《實驗動物全價營養飼料標準》和 《實驗動物配合飼料衛生標準》。
實驗動物飼料標準化是實驗動物標準化的基礎和前提條件,只有實驗動物飼料實現標準化,才能保證其飼育的實驗動物所做動物實驗的可靠性。因此,在實際生產中應層層把關每個工藝流程、優化飼料配方、加強員工崗位技能培訓、規范管理、定期檢測、做好可溯源的詳盡記錄、充分發揮實驗動物管理、檢測部門的檢查監督作用,才能保證飼料質量安全,加快實驗動物飼料標準化的進程,為全面實現實驗動物標準化打下良好的基礎。
[1]GB 14924.3-2010實驗動物配合飼料營養成分[S].
[2]GB 14924.2-2001實驗動物配合飼料衛生標準[S].
[3]李日普,趙瑞萍,安秀芳,等.幾種飼料原料的質量控制[J].當代畜禽養殖業,2005(7):42-43.
[4]穆松牛,張玉珍,許寶華,等.淺談對實驗動物全價顆粒飼料生產的認識[J].實驗動物科學與管理,2006,23(4):61-63.
[5]蔣惠嵐,唐承明,段亞麗,等.廣西地區配合飼料霉菌毒素污染狀況調查研究[J].飼料工業,2011,32(15):59-62.
[6]施培新.食品輻照加工原理與技術[M].北京:中國農業科學技術出版社,2004:375-376.
[7]任春磊,楊國山,閆傲霜,等.60Co-γ射線輻照技術在實驗動物飼料滅菌中的應用[J].實驗動物科學,2008,25(4):51-53.
新疆維吾爾自治區公益性科研院所基本科研業務經費資助項目,項目編號:KY2015116。
貴有軍 (1981-),男,漢族,獸醫碩士,助理研究員,研究方向:實驗動物營養及飼養管理。