DHI測定專用防腐劑的研制

黃康東馬亞賓史芳舒劉聚祥

（1.河北農業大學動物醫學院，河北保定071000；2.河北省畜牧良種工作站，石家莊050061）

DHI測定專用防腐劑的研制

黃康東1馬亞賓2史芳舒1劉聚祥1

（1.河北農業大學動物醫學院，河北保定071000；2.河北省畜牧良種工作站，石家莊050061）

研制適于夏季高溫長途運輸條件下使用的DHI奶樣檢測專用防腐劑。采用安全、高效的溴硝丙二醇及具有優良防腐殺菌性能的疊氮鈉作為主要成分，與尼泊金甲酯鈉、青霉素、鏈霉素組成不同配方，通過分析不同配方對牛奶中乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、體細胞數、尿素氮、β-羥丁酸、游離脂肪酸的影響，來篩選最佳組方。結果表明，溴硝丙二醇10 mg、疊氮鈉25 mg為最佳組方，能夠保證奶樣在40℃高溫條件下保質達7 d以上，對奶樣的測定結果沒有影響。

DHI防腐劑；乳脂率；乳蛋白率；體細胞數

0 引 言

DHI（Dairy herd improvement）為奶牛改良系統，也稱奶牛生產性能記錄體系，是目前最為科學、經濟有效的奶牛生產管理工具，DHI已成為奶牛群改良科學化、規范化的標志[1]，在提高產奶量、預防乳房炎、指導生產管理都有一定的作用[2]。乳脂率與乳蛋白率的比值是脂蛋比，反映瘤胃功能和日糧配方中蛋白含量[3]，理想脂蛋比在1.12～1.30之間[4]。體細胞數是反映乳房健康水平的重要標志[4]。尿素氮可反映出瘤胃中氮代謝的效率和蛋白質代謝的有效性[5]，測定尿素氮可反映血液中尿素含量，提示奶牛日糧蛋白質水平、能氮比、降解率以及瘤胃能氮平衡等[6-7]。檢測β-羥丁酸反映奶牛是否患有亞臨床酮病[8]。在運輸中為防牛奶腐敗變質需加入專用防腐劑，理想防腐劑具以下條件：廣譜；安全高效；水溶性好；室溫條件下穩定；合理延長活性儲存期[9]。

1 實驗

1.1 材料與設備

牛奶，取自定州鴻發牛場，現用現取。

儀器：電熱恒溫培養箱，烘箱，艾科浦超純水系統，雷動爾高速離心機，DENBER INSTRUMENT電子天平，BENTLEY INSTRUMENTS NexGen系列儀器FCM-FTS乳成分測定儀，BENTLEY INSTRU?MENTS NexGen系列儀器ILAS3000乳成分測定儀，Fossomatic FC乳成分及體細胞分析儀。

實驗藥品為青霉素,鏈霉素,溴硝丙二醇,尼泊金甲酯鈉,疊氮鈉。

對照藥品為希克羅特顆粒。

1.2 方法

（1）組方初篩實驗。根據食品添加劑使用標準[10]及相關實驗確定防腐劑添加劑量并擬定5個組方。Ⅰ組為溴硝丙二醇7 mg+尼泊金甲酯鈉3 mg+青鏈霉素200單位；Ⅱ組為疊氮鈉10 mg；Ⅲ組為疊氮鈉25 mg；Ⅳ組為溴硝丙二醇10 mg+疊氮鈉10 mg；Ⅴ組為溴硝丙二醇10 mg+疊氮鈉25 mg；另設藥物對照組和空白對照組。對5個組方進行試驗，采集當天同一來源，同一條件下的新鮮奶樣，經過搖勻，分裝50 mL為一個樣品，常溫加入試驗藥品，每組進行3個平行試驗，在40℃恒溫箱中穩定保存，并與對照組進行比較，根據初篩試驗判定標準篩選出防腐期達10 d以上的藥物組方。

（2）組方優化實驗。對初步篩選出來的藥物組方進行試驗，采集當天同一來源，同一條件下的新鮮奶樣，經過搖勻，分裝50 mL為一個樣品，常溫加入試驗藥品，每組進行3個平行實驗，在40℃恒溫箱中穩定保存，使用乳成分測定儀測定相關生化指標在7 d內的動態變化，并與對照組進行比較，篩選出最佳組方。

（3）初篩試驗判定標準。將樣品置40℃恒溫箱中進行試驗，肉眼觀察；當奶樣中出現凝乳塊，牛奶分層，有腐臭味和強烈的哈喇味道時，視為變質，記錄防腐時間。

（4）優化試驗測定指標。乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、體細胞數、尿素氮、β-羥丁酸、游離脂肪酸及眼觀變化。

（5）統計分析方法采用SPSS Stastistics17.0軟件進行統計分析。

2 結 果

2.1 初篩實驗結果

對5個藥物組方進行試驗，實驗結果如表1所示。

表1 藥物組方初篩實試驗結果

由表1可以看出，5個實驗組中，疊氮鈉藥物劑量在10 mg時防腐時間只能達到6 d，其他藥物組和藥物對照組均能達到10 d及以上，空白對照只能保存2 d。因此，將組方Ⅱ疊氮鈉10 mg排除，另外4組繼續進行優化試驗。

2.2 優化實驗結果

對初步篩選出來的藥物組方Ⅰ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ進行生化指標測定，并與藥物對照組進行比較，結果如表2-表6所示。

由表3可見，藥物組方Ⅰ的乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、細胞數、β-羥丁酸等指標變化差異不顯著（P＞0.05），尿素氮和游離脂肪酸差異顯著（P＜0.05）。

由表4可以看出，藥物組方Ⅲ的乳糖率、β-羥丁酸變化差異顯著（P＞0.05），乳脂率、乳蛋白率、尿素氮、游離脂肪酸和體細胞數變化差異顯著（P＜0.05）。

由表5可以看出，藥物組方Ⅳ的乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、體細胞數、β-羥丁酸等指標變化差異不顯著（P＞0.05），尿素氮和游離脂肪酸變化差異顯著（P＜0.05）。

由表6可見，藥物組方Ⅴ的乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、體細胞數、尿素氮、β-羥丁酸等指標變化差異不顯著（P＞0.05），游離脂肪酸變化差異顯著（P＜0.05）。

在標示DHI乳樣穩定性的指標當中，乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、體細胞數、β-羥丁酸、尿素氮為主要指標，游離脂肪酸為次要指標。由表2-6試驗結果可知，在主要指標和次要指標上只有藥物組方Ⅴ與藥物對照組相同；表明組方Ⅴ與對照藥物具有同等防腐效果，其它組方均不及組方Ⅴ，因此組方Ⅴ為最優組方。與對照藥物比較，研制的組方價格低廉，具有成本優勢，可以降低檢測費用。

3 討論

牛乳是有乳清、分散的脂肪球和酪蛋白構成的更小的固體粒子組成，牛乳中富含的營養物質及其微生物等，是導致牛乳腐敗變質及產生異味的主要原因[11]。在夏季運輸中，由于路途遙遠，溫度較高，牛乳更易發生腐敗，為了防止牛乳腐敗變質，故采用添加防腐劑是目前運用最廣泛有效的方法，因此需要研制出一種DHI測定專用防腐劑。DHI報告的作用：能夠真實反映牧場的管理水平和需要解決的問題，只有認真分析數據找到問題，并最終解決問題，DHI的作用才能充分發揮[12]。

表2 藥物對照組實驗結果（n=5）

表3 藥物組方Ⅰ實驗結果（n=5）

表4 藥物組方Ⅲ實驗結果（n=5）

表5 藥物組方Ⅳ實驗結果（n=5）

表6 藥物組方Ⅴ實驗結果（n=5）

本研究中，選擇溴硝丙二醇及疊氮鈉作為主要成分，溴硝丙二醇具有以下優點：（1）廣譜高效，能抑制大部分的細菌生長；（2）價格低廉，用量較低；（3）配伍性能好，能與其他防腐劑混合使用；（4）適宜pH值范圍較寬；（5）水溶性好，使用方便[13]。溴硝丙二醇的抗菌機理是溴原子氧化細菌細胞膜表面的硫醇基，使之成為二硫化合物，導致細胞壁突起，進而細胞破裂而殺死細菌[14]。疊氮鈉是一種無色無味的六方晶體或白色晶體，在醫藥、血清防腐、殺菌、殺蟲劑和殺菌劑等方面都有涉及[15]。當兩者配合使用時，發現能夠顯著提高防腐時間，并且對檢測結果影響較小，具有安全高效，價格低，水溶性好，不受其他成分影響等優勢。

[1]田雨澤，竇紅，姚金良，等.DHI(奶牛牛群改良）技術及應用[J].中國奶牛，2014（4）:33-35.

[2]馬云，鄒建波，王恒.DHI體系及其在奶牛飼養管理中的應用[J].黃牛雜志，2002,28（6）:22-26.

[3]翁春玲，劉太紅，李馨.利用DHI數據對奶牛乳蛋白率變化規律及影響因素的研究[J].中國奶牛,2015(02):41-44.

[4]將桂娥，倪俊卿.如何通過DHI數據了解奶牛現狀[J].中國畜牧業，2015（13）：60-63.

[5]陳龍，王力強，劉彥莎，等.DHI在規模化奶牛場生產管理中的應用[J].中國奶牛,2013(5):52-55.

[6]翟少偉.中國荷斯坦牛乳尿素氮與蛋白質營養關系的研究[D]．杭州:浙江大學，2006．

[7]蘇華維，楊再俊，曹志軍，等.利用瘤胃能氮平衡原理評價奶牛全混合日糧的能氮平衡[J]．中國畜牧雜志，2011(9):45－49．

[8]王琳，馬亞賓，楊寶亭，等．不同防腐劑對奶牛乳尿素氮和β-羥丁酸的影響[J]．畜牧與獸醫，2016，48(8):86－88.

[9]BARBANO D M,WOJCIECHOWSKI K L,LYNCH J M.Effect of preservatives on the accuracy of mid-infrared milk component testing1[J].Journal of Dairy Science,2010,93(12):6000-6011.

[10]中華人民共和國衛生部.中華人民共和國國家標準食品安全國家標準食品添加劑使用標準GB2760-2011[S].2011.

[11]郭佳，齊美園，張青，等．淺析乳品變質及微生物污染[J]．行業綜述，2016(5)；11-12．

[12]趙秀新，李建斌，候明海，仲躋峰.DHI技術的關鍵點及數據應用分析[J].中國奶牛，2014（23/24）：56-59.

[13]朱玉清．化妝品防腐劑-布羅波爾[J]．廣州化工，1994,22(2)：5-10．

[14]郭麗君．2-溴-2-硝基-1,3-丙二醇的合成研究[D]．太原理工大學，2007．

[15]宋立民．疊氮化鈉在有機合成中的應用[J]．河北化工，2007(4)：6-8.

Screening of the best preservative for DHI testing

HUANG Kangdong1,MA Yabin2,SHI Fangshu1,LIU Juxiang1

（1.College of Veterinary Medicine,Agriculture University of Hebei,Baoding 071000，China;2.Livestock breeding ser?vice center of Hebei,Shijiazhuang 050061，China）

To develop the preservative especiallyfor DHI testing keeping the milk samples from going bad under the condition of high tem?perature and long distance transportation in summer.The safe and efficient bronopol and theexcellent anticorrosive antiseptic properties of so?dium azide were used as main ingredient combined with methyl paraben sodium,penicillin and streptomycin.Different compounds were de?signed.By analyzing effects of the compounds on the rates of butterfat,protein,lactose,somatic cell number,urea nitrogen,β-hydroxybuty rate,and nonesterified fatty acid,the best preservative formula was screened.The result indicated 10mg bronopol and 25 mg sodium azide was the best formula and can preserve the milk samples at least for 7 days under 40 degrees Celsius,and has no effect on the determination re?sults of milk samples.

DHI preservative；butterfat rate；protein rate；somatic cell count

TS252.7

A

1001-2230（2017）08-0026-04

2016-12-13

河北省現代農業產業技術體系奶牛產業創新團隊，全國農業技術試驗示范（奶牛生產性能測定）項目，奶牛精細化管理關鍵技術試驗與示范（冀農科15021）。

黃康東（1992-），男，碩士研究生，主要從事新獸藥研發與殘留控制研究。

劉聚祥