飼料添加劑L-纈氨酸質量安全狀況分析及重金屬檢測方法改進

朱立蕊，崔曉文，楊希國，李 妍，陳玉艷，張天姝

(1.長春市產品質量監督檢驗院，吉林 長春 130013；2.黑龍江民族職業學院，黑龍江 哈爾濱 150066；3.國檢測試控股集團遼寧有限公司，遼寧 沈陽 110027；4.遼寧省檢驗檢測認證中心，遼寧沈陽 110016)

L-纈氨酸是組成蛋白質的氨基酸之一，化學名稱為L-2-氨基-3-甲基丁酸，屬于支鏈氨基酸[1]。目前，L-纈氨酸的生產方式有蛋白質水解提取法、化學合成法、微生物發酵法等，其中微生物發酵法具有原料成本低、反應溫和、發酵產率高、不需拆分、易于規模化生產等優點，是生產L-纈氨酸的主要方法[2]，被廣大生產企業采用。L-纈氨酸的生物發酵法主要是采用谷氨酸棒桿菌等菌株[3]，培養基為葡萄糖、尿素、無機鹽等，經發酵、提取、干燥的工藝而生產。L-纈氨酸為必需氨基酸，動物自身不能合成，必須從日糧中攝入。L-纈氨酸能夠幫助動物合成更多的蛋白質，促進生長和發育，滿足其營養需要。隨著“氨基酸平衡理論”的發展和支鏈氨基酸研究的深入，L-纈氨酸在養殖業得到了廣泛關注和應用。

L-纈氨酸主要用于乳仔豬料和哺乳母豬料，可提高泌乳母豬采食量、泌乳量和乳質量，提高仔豬斷奶體重[4]；同時能夠提高豬機體免疫力，增強抗病力，降低死淘率，提高經濟效益。L-纈氨酸在水產養殖中也有應用，能夠促進水產動物的蛋白質代謝，提高免疫功能和抗氧化能力[5]。

使用不合格的L-纈氨酸可能會帶來嚴重危害：⑴含有有害物質或不良成分，導致動物中毒、代謝紊亂、免疫系統受損；⑵含量不足，影響蛋白質合成，導致生長速度減慢，飼料轉化率和生產性能下降；⑶如果動物攝入了受偽劣飼料添加劑污染的飼料，可能會導致動物生產的肉、蛋、奶等食品不符合食品安全標準，對人類健康構成威脅。為避免上述問題的發生，按國家標準GB 7300.104—2022《飼料添加劑第1 部分：氨基酸、氨基酸鹽及其類似物L-纈氨酸》[6]對L-纈氨酸鑒別、含量、干燥失重、灼燒殘渣、比旋光度、pH、總砷、重金屬進行檢測分析，確保飼料添加劑L-纈氨酸的質量安全。此外，國家標準化管理委員會于2022年發布了國家標準GB 7300.104—2022，并計劃于2024 年1 月1 日實施。本研究通過對L-纈氨酸的檢測，評價分析了市場上該產品的質量是否符合國家標準，并對國家標準中重金屬的檢測方法提出改進建議，供飼料質量安全工作者參考。

1 材料與方法

1.1 主要儀器和設備

GZX-9240MBE 電熱鼓風干燥箱購自上海博訊實業有限公司醫療設備廠，SX-5-12 箱式電阻爐購自上海科恒實業發展有限公司；IPdigi 300/2 自動旋光儀購自上海儀邁儀器科技有限公司，IS128 pH 計購自上海儀邁儀器科技有限公司，UV2300 Ⅱ雙光束紫外可見分光光度計購自上海天美科學儀器有限公司。

1.2 主要試劑和標準溶液

α-萘酚苯基甲醇(指示劑) 購自國藥集團化學試劑有限公司，高氯酸滴定液購自上海安譜試驗科技股份有限公司，砷標準溶液購自壇墨質檢科技股份有限公司，鉛標準溶液購自壇墨質檢科技股份有限公司。

1.3 試驗樣本

試驗用L-纈氨酸樣本為市場上隨機選取的9 個飼料添加劑L-纈氨酸。

1.4 試驗方法

L-纈氨酸鑒別、含量、比旋光度、pH、重金屬按國家標準GB 7300.104—2022 規定進行測定[5]；干燥失重按國家標準GB/T 6435—2014《飼料中水分的測定》中直接干燥法的規定進行測定[7]；灼燒殘渣按國家標準GB/T 6438—2007《飼料中粗灰分的測定》規定進行測定[8]；總砷按國家標準GB/T 13079—2006《飼料中總砷的測定》中干灰化法進行樣本前處理，按銀鹽法進行測定[9]。

1.5 檢測結果評價

L-纈氨酸鑒別、含量、比旋光度、pH、干燥失重、灼燒殘渣、重金屬、總砷的檢測結果按國家標準GB 7300.104—2022 規定進行評價。

2 結果與分析

2.1 L-纈氨酸鑒別

紅外光譜法是在4 000～400 cm-1波數范圍內測定物質的吸收光譜，用于化合物的鑒別檢查或含量測定的方法。除部分光學異構體及長鏈烷烴同系物外，幾乎沒有兩個化合物具有相同的紅外光譜，據此可以對化合物進行定性和結構分析[10]。本研究中，L-纈氨酸樣本的紅外光譜圖與標準品的圖譜一致，見圖1 和圖2。

2.2 L-纈氨酸含量檢測

L-纈氨酸含量測定有電位滴定法[11-12]、高氯酸滴定法[6]、高效液相色譜法[12]等。國家標準GB 7300.104—2022 指出可以采用高氯酸滴定法測定L-纈氨酸的含量，該方法無須電位滴定儀、液相色譜儀等設備，操作簡便，便于推廣應用。由表1 可知，L-纈氨酸的含量介于99.3%～99.8%，平均值為99.6%，9 個樣本的L-纈氨酸含量均符合國家標準GB 7300.104—2022 的規定。

2.3 干燥失重檢測

本研究所用L-纈氨酸9 個樣本的干燥失重測定結果見表2。結果顯示，不同樣本的干燥失重結果差異較大，介于0.11%～0.37%，均符合不高于1.0%的規定要求，合格率為100%。

2.4 灼燒殘渣檢測

表3可知，灼燒殘渣含量在0.02%～0.07%，均符合不高于0.5%的規定要求。灼燒殘渣含量均較低，對產品質量影響較小。

2.5 比旋光度檢測

比旋光度是單位濃度和單位長度下的旋光度，是旋光物質的特征物理常數。國家標準GB 7300.104—2022 規定L-纈氨酸的比旋光度在+26.6°～+29.0°，本研究采用鈉光譜的D 線(589.3 nm)測定了9 個樣本的比旋光度。由表4 可知，測定結果在+27.47°～+27.93°，滿足國家標準的規定要求。

2.6 pH 檢測

pH 測定結果在5.22～5.83，滿足國家標準中4.50～6.50 的規定要求，pH 測定結果見表5。

2.7 總砷含量檢測

L-纈氨酸樣本中總砷含量按國家標準GB/T 13079—2006 中干灰化法進行樣本前處理，按銀鹽法進行測定，該方法的最低檢測濃度為0.04 mg/kg。對9 個樣本進行了總砷含量的測定，結果均小于所用方法規定的最低檢測濃度，滿足國家標準GB 7300.104—2022中不高于2.0 mg/kg 的規定。

2.8 重金屬(以鉛計)濃度檢測

國家標準GB 7300.104—2022 規定的重金屬(以鉛計) 含量的測定方法為限量檢查法。當試樣中重金屬(以鉛計) 含量為限量值時，試樣溶液中的鉛濃度與標準比色溶液中的鉛濃度應一致，以便進行比色檢測；而國家標準GB 7300.104—2022 中標準比色溶液中的鉛濃度是預期濃度的1.5 倍，不適宜進行比色檢測。本研究將標準比色溶液制備過程中加鉛標準工作溶液由1.5 mL 改為1.0 mL，使檢測方法更科學合理。結果表明，L-纈氨酸中重金屬(以鉛計)的含量均小于15 mg/kg。

3 結論

本研究隨機選取了9 個飼料添加劑L-纈氨酸樣本，按國家標準GB 7300.104—2022對L-纈氨酸鑒別、含量、干燥失重、灼燒殘渣、比旋光度、pH、總砷、重金屬含量進行了檢測分析，結果表明被檢樣本在這幾項指標上均滿足國家標準GB 7300.104—2022 對L-纈氨酸的質量安全規定要求，飼料添加劑L-纈氨酸的質量安全狀況良好。同時，建議在按國家標準GB 7300.104—2022 對飼料添加劑L-纈氨酸進行重金屬測定時，標準比色溶液制備過程中將加鉛標準工作溶液由1.5 mL 降為1.0 mL，或將鉛標準工作溶液濃度由15 μg/mL 降為10 μg/mL，使檢測方法更科學合理，為飼料質量安全工作者提供參考。

4 討論

飼料添加劑L-纈氨酸質量安全與以下幾種情況密不可分。

4.1 生產質量控制

制造商在生產過程中必須遵循一系列質量控制標準和規定，以確保產品的質量和純度。這包括原材料的選擇、生產過程的控制、設備清潔和維護等。

4.2 監管體系

政府和監管機構通常會制定并執行食品和飼料安全法規，以確保飼料添加劑的質量和安全。制造商需要遵守這些法規，接受監管機構的檢查和審查。

4.3 產品標簽和說明

飼料添加劑L-纈氨酸的產品標簽必須提供準確的信息，包括用途、建議的用量和儲存條件等。這有助于用戶正確使用產品。

4.4 安全性評估

在引入新的飼料添加劑L-纈氨酸，或改變使用方式時，通常需要進行安全性評估，以確保其對動物和人類安全。這種評估包括毒性研究、代謝途徑研究等。

4.5 質量檢測和控制

飼料添加劑L-纈氨酸的質量通常需要經過多次檢測和控制，以確保其在生產和銷售過程中的一致性和穩定性。

4.6 監測和溯源

監測體系通常會監測市場上的飼料添加劑L-纈氨酸，以及在發現問題時進行追溯。這有助于快速應對潛在的質量和安全問題。

在接下來的研究中可以從生產過程的控制、監管體系的有效性以及用戶的正確使用等方面為飼料添加劑L-纈氨酸的質量安全狀況提供數據支持，從而確保動物的健康和飼料的質量。