鴿保健砂中主要礦物質(zhì)元素含量及鈣磷測(cè)定前處理方法的比較

張 帥， 王雪敏， 計(jì) 峰， 王 錚， 邵玉新， 安 勇

（1.河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，河北邯鄲056000；2.北京市農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，北京100089）

當(dāng)鴿子在野外生活時(shí)， 可以自由采食鹽土和沙礫，以滿足自身對(duì)礦物質(zhì)和無(wú)機(jī)鹽的需要，但規(guī)?；濔B(yǎng)殖多采用封閉式集約化養(yǎng)殖， 鴿子不能自由采食鹽土， 而原糧遠(yuǎn)不能滿足動(dòng)物對(duì)礦物質(zhì)和鹽分的需要， 故保健砂是鴿養(yǎng)殖特有的飼料添加劑（李定甫等，2009），其可以為鴿補(bǔ)充常量元素Ca、P 及微量元素Fe、Cu、Zn 和Mn 等， 有助于其正常生長(zhǎng)發(fā)育及繁殖（張高娜等，2013）。但是目前沒(méi)有鴿子的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（肖長(zhǎng)峰等，2020），多數(shù)鴿養(yǎng)殖場(chǎng)的保健砂都是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)配制， 或者向無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的飼料廠購(gòu)買(mǎi)，導(dǎo)致保健砂質(zhì)量沒(méi)有保證，礦物質(zhì)元素含量參差不齊， 可能造成過(guò)量添加以及元素拮抗等。所以，有必要對(duì)市場(chǎng)上保健砂中主要元素進(jìn)行調(diào)研，了解其添加水平，為進(jìn)一步開(kāi)展礦物質(zhì)元素營(yíng)養(yǎng)研究奠定基礎(chǔ)。

為了檢測(cè)數(shù)據(jù)更具有代表性，采集了河北、山東、遼寧、陜西、四川、湖南省11 個(gè)市（縣）的市售鴿保健砂樣本，參照豬、雞飼料中相應(yīng)元素檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其鈣磷含量進(jìn)行了分析，同時(shí)樣品送至第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)定了Fe、Cu、Zn 和Mn 含量。

1 材料與方法

1.1 保健砂 11 種鴿保健砂商業(yè)產(chǎn)品分別來(lái)自河北省石家莊市、山東省青島市（膠南市）、遼寧省盤(pán)錦市、陜西省咸陽(yáng)市、四川省綿陽(yáng)市、遼寧省本溪市、湖南省長(zhǎng)沙市等。

1.2 儀器設(shè)備及試劑

1.2.1 主要儀器設(shè)備 高速粉碎機(jī)，分析天平（感量0.0001 g），電熱板，三角瓶（100、200 mL），容量瓶（50、100、1000 mL），刻度移液管（1.0、5.0、10.0 mL），馬弗爐（型號(hào)TM 系列1700，北京盈安美誠(chéng)科學(xué)儀器有限公司）， 坩堝， 分光光度計(jì) （型號(hào)EMC-11D-V，北京賽美思儀器設(shè)備有限公司），原子吸收光譜儀（型號(hào)SavantAA，澳大利亞GBC 科學(xué)儀器公司）。

1.2.2 試劑及配制方法 Ca 的測(cè)定： 淀粉溶液（10 g/L）、鹽酸羥胺、三乙醇胺、乙二胺、氫氧化鉀溶液（200 g/L）、孔雀石綠水溶液（1 g/L）、鈣黃綠素-甲基百里香草酚藍(lán)指示劑；EDTA 標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 （0.01002 mol/L）。 上述試劑按照GB/T 6436-2018 標(biāo)準(zhǔn)（號(hào)）準(zhǔn)備。

P 的測(cè)定：釩鉬酸銨顯色試劑、磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。上述試劑按照GB/T 6437-2018 標(biāo)準(zhǔn)（號(hào)）準(zhǔn)備。鹽酸、濃硝酸、高氯酸均為分析純。除特殊說(shuō)明外，所用水為蒸餾水。

1.2.3 器皿的處理 試驗(yàn)所用器皿均用稀鹽酸浸泡后洗滌干凈，再用去離子水沖洗三遍后烘干，防塵保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 樣品前處理

1.3.1 濕法消化 稱(chēng)取試樣2 ～5 g 于100 mL三角瓶中，加入5∶1 的硝酸和高氯酸15 mL，加熱煮沸至二氧化氮黃煙逸盡， 繼續(xù)加熱煮沸至溶液無(wú)色，冷卻后加入50 mL 水，全部轉(zhuǎn)移入100 mL容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻，為試樣分解液。每個(gè)樣品做3 個(gè)重復(fù)并設(shè)置空白對(duì)照。

1.3.2 干法消化 稱(chēng)取試樣2 ～5 g 于坩堝中，在電爐上小心炭化，再放入馬弗爐中550 ℃灼燒3 h，取出冷卻，加入鹽酸（1∶1）10 mL 和數(shù)滴濃硝酸，小心煮沸10 min， 冷卻后過(guò)濾定容至100 mL 容量瓶中，搖勻，為試樣分解液。 每個(gè)樣品做3 個(gè)重復(fù)并設(shè)置空白對(duì)照。

1.3.3 酸溶解法 稱(chēng)取試樣0.2 ～1 g 于200 mL燒杯中，添加10 mL 鹽酸（1∶1）及數(shù)滴硝酸，放置過(guò)夜后過(guò)濾定容至100 mL 容量瓶中待測(cè)。 每個(gè)樣品做3 個(gè)重復(fù)并設(shè)置空白對(duì)照。

1.4 測(cè)定方法 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6436-2018乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合滴定法測(cè)定Ca；GB/T 6437-2018 鉬黃比色法測(cè)定總P；GB/T 13885-2017 原子吸收光譜法測(cè)定Fe、Cu、Zn、Mn。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表示為 “平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”，應(yīng)用SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析和多重比較，以P ＜0.05 表示差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品Ca、P 測(cè)定前處理方法的比較及Ca、P含量測(cè)定

2.1.1 濕法消化前處理 由表1 可知，1、2、6 和8號(hào)保健砂樣品都出現(xiàn)前處理失敗的情況， 在消化過(guò)程中樣品噴出， 原因可能是保健砂中的沙礫和添加劑原料殘?jiān)旌衔锝?jīng)加熱膨脹導(dǎo)致分解液噴出，致使前處理失敗，未能獲得含量測(cè)定值。 因此接著比較了標(biāo)準(zhǔn)中列出的3 種前處理方法（濕法消化、干法消化和酸溶解法）的測(cè)定結(jié)果，以期確定該類(lèi)樣品的前處理方法。

表1 11 種保健砂產(chǎn)品中的Ca、P 含量（濕法消化） %

2.1.2 三種消化前處理方法的比較 由于濕法消化過(guò)程樣品液噴出導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果不可靠，所以隨機(jī)選取了3、5、7 號(hào)樣品，分別用三種前處理方法進(jìn)行試驗(yàn)， 對(duì)不同前處理方法獲得的同一樣品中Ca、P含量進(jìn)行比較，從而得出最可靠的前處理方法。

由表2 和表3 可以看出，干法、酸溶解法與濕法消化測(cè)定鈣含量的結(jié)果相比，3 號(hào)樣品干法較濕法消化結(jié)果高3.16%（P ＜0.05），5 號(hào)樣品干法、 酸溶解法較濕法消化結(jié)果分別低0.87%、2.16%（P ＜0.05），由此可以看出，濕法消化測(cè)定結(jié)果極不可靠。原因?yàn)橄^(guò)程分解液易噴出，也有可能濺射到其他樣品中， 說(shuō)明此種前處理方法測(cè)定保健砂樣品的準(zhǔn)確性最差； 干法消化的標(biāo)準(zhǔn)差最大，甚至達(dá)到濕法、酸溶解法標(biāo)準(zhǔn)差的5 倍，干法灰化的關(guān)鍵點(diǎn)在于碳化時(shí)溫度的控制， 以及在馬弗爐進(jìn)行灰化時(shí)，樣品灰化的徹底與否，由于樣品之間碳化、灰化程度不能保證完全一致，所以在樣品的重復(fù)性方面， 此法優(yōu)勢(shì)不明顯且前處理時(shí)間長(zhǎng)，另外也不適用于測(cè)定含磷酸氫鈣的飼料。而濕法和酸溶解法對(duì)P 含量的測(cè)定結(jié)果影響多不顯著（P ＞0.05），并且酸溶解法的標(biāo)準(zhǔn)差最小，說(shuō)明酸溶解法測(cè)定結(jié)果較準(zhǔn)確，標(biāo)準(zhǔn)差小，穩(wěn)定性高，且操作簡(jiǎn)單。

表3 三種前處理方法測(cè)定保健砂中P 的含量 %

為進(jìn)一步確定酸溶解法的可靠性， 通過(guò)回收率法驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。 以隨機(jī)選取的5 號(hào)保健砂為樣品， 根據(jù)1 g 待測(cè)樣品中的鈣磷含量確定加標(biāo)量，設(shè)置低倍（0.5 倍）、高倍（1 倍）兩個(gè)梯度，分別添加P 標(biāo)準(zhǔn)溶液 （200 mg/kg）、 干燥基準(zhǔn)物碳酸鈣， 通過(guò)酸溶解法分別測(cè)定加標(biāo)樣品中的Ca、P含量，并計(jì)算得出回收率。

由表4 可知，Ca 的平均回收率為97.0%，P 的回收率為85.5%。 一般各濃度下的平均回收率應(yīng)在80% ～ 120%（李正邦，2016），結(jié)果表明酸溶解法對(duì)保健砂中的Ca 測(cè)定穩(wěn)定性高， 對(duì)P 含量的測(cè)定較穩(wěn)定，均能滿足測(cè)定的要求。

表4 酸溶解法測(cè)定保健砂中Ca、P 含量的準(zhǔn)確性檢驗(yàn)

2.1.3 保健砂產(chǎn)品Ca、P 含量測(cè)定 如上所述，濕法和干法消化前處理均不適用于保健砂， 故最終確定采取酸溶解法進(jìn)行前處理， 按照前述標(biāo)準(zhǔn)方法分別測(cè)定了11 個(gè)保健砂樣品中的Ca、P 含量， 結(jié)果見(jiàn)表5。 9 號(hào)樣品Ca 含量最高， 達(dá)到29.4%；6 號(hào)樣品Ca 含量最低，為4.5%。其中4、6、11 號(hào)樣品Ca 含量在6%及以下， 其余都高于8.5%，說(shuō)明大部分保健砂產(chǎn)品均添加了較高含量的Ca。10 號(hào)保健砂樣品P 含量最高，達(dá)到1.95%，7 號(hào)樣品P 含量最低，為0.015%。 1 ～ 8 號(hào)樣品P含量都在0.05%以下， 和9、10、11 號(hào)樣品相差上百倍。大部分保健砂樣品的鈣磷比都在100 以上，最高達(dá)到792，說(shuō)明保健砂中P 嚴(yán)重缺乏。

表5 11 種保健砂產(chǎn)品中的Ca、P 含量（酸溶解法）

總體來(lái)看，各?。ㄊ校┑谋＝∩癈a、P 含量有高有低，相差較多，參差不齊，多數(shù)保健砂的P 含量嚴(yán)重偏低， 主要原因是鴿子養(yǎng)殖尚無(wú)統(tǒng)一的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)階段都是參照雞飼料營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（鈣磷比例一般為1∶1 ～2∶1，蛋雞為3.5∶1 ～6∶1）以及養(yǎng)殖戶的飼養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)。 大部分鴿養(yǎng)殖場(chǎng)或飼料廠在保健砂中基本不添加含P 添加劑，對(duì)P 元素在鴿子生長(zhǎng)發(fā)育中發(fā)揮的重要作用沒(méi)有認(rèn)識(shí)。Ca、P 是鴿子需要量最多的礦物質(zhì)元素， 攝入Ca 不足會(huì)導(dǎo)致鴿子佝僂病，產(chǎn)軟殼蛋或沙殼蛋，產(chǎn)蛋率下降；缺乏P 會(huì)使鴿子食欲下降，精神不振，易發(fā)生異食癖，嚴(yán)重時(shí)也會(huì)影響骨骼發(fā)育（張怡等，2017）。 此外，在保健砂中添加鈣磷的同時(shí)務(wù)必注意其比例，鈣磷比太過(guò)懸殊也不利于動(dòng)物生產(chǎn)性能的發(fā)揮（Zhu 等，2018），目前在雞上已有較多研究，Hamdi等（2015）研究表明，日糧中鈣磷比例的升高會(huì)抑制雞的生長(zhǎng)發(fā)育，強(qiáng)調(diào)了日糧磷的重要性。關(guān)于鴿養(yǎng)殖中鈣磷比的重要性有待進(jìn)一步研究。

2.2 保健砂中的Fe、Cu、Zn、Mn 元素含量統(tǒng)計(jì)與分析 通過(guò)原子吸收法測(cè)定11 種保健砂中Fe、Cu、Zn、Mn 元素的含量，結(jié)果見(jiàn)表6。各?。ㄊ校┍＝∩皹悠分?，F(xiàn)e 元素含量最高的是4 號(hào)保健砂樣品，達(dá)到22184.82 mg/kg；最低的是6 號(hào)保健砂樣品，只有3387 mg/kg。 Cu 元素含量最高的是11號(hào)保健砂樣品，達(dá)到112.51 mg/kg；最低的是1 號(hào)保健砂樣品，為3.8 mg/kg。 并且6 號(hào)保健砂樣品沒(méi)有檢出Cu 元素。 Zn 元素含量最高的是9 號(hào)保健砂樣品，達(dá)到了865.57 mg/kg；最低的是1 號(hào)保健砂樣品，為7.46 mg/kg。 6 號(hào)保健砂樣品沒(méi)有檢出Zn 元素。 Mn 元素含量最高的是11 號(hào)保健砂樣品，為1401 mg/kg；最低的是6 號(hào)保健砂樣品，為58.89 mg/kg。

表6 11 種保健砂產(chǎn)品中的Fe、Cu、Zn、Mn 含量 mg/kg

保健砂樣品中Fe、Cu、Zn、Mn 含量均差異較大， 尤其是Cu、Zn、Mn 元素含量最高與最低相差幾十甚至上百倍， 原因主要是目前尚無(wú)鴿子的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)， 不同廠家生產(chǎn)的保健砂礦物質(zhì)元素含量差異極大。 在蛋雞復(fù)合預(yù)混料飼料標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 22544-2008）中，上述幾種微量元素含量分別為Fe：6 ～8 g/kg；Cu：600 ～3500 mg/kg；Zn：6000 ～25000 mg/kg；Mn：4000 ～6000 mg/kg，而保健砂樣品中Fe、Cu、Zn、Mn 的含量分別為3.4 ～22、3.8 ～112.5、7.46 ～865.5 mg/kg 和58.8 ～1401 mg/kg。按照雞預(yù)混料在全價(jià)料中占比1%，保健砂占比平均為10%（于嘯洋，2018；蔡立海，2014）計(jì)算比較，所有保健砂樣品Fe 含量均為嚴(yán)重超標(biāo)；8 個(gè)樣品的Cu 含量嚴(yán)重偏低，3 個(gè)樣品的Cu 含量在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；多數(shù)樣品Zn 含量嚴(yán)重偏低，僅9 號(hào)樣品在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)；7 個(gè)樣品的Mn 含量嚴(yán)重偏低，3 個(gè)樣品含量超標(biāo)，4 號(hào)樣品略微高于最低標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

酸溶解法前處理對(duì)保健砂中鈣磷含量的測(cè)定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差較小，操作步驟簡(jiǎn)單，不易失敗，所以酸溶解法是最適合對(duì)保健砂進(jìn)行前處理的方法；除了4 號(hào)陜西咸陽(yáng)、6 號(hào)遼寧本溪、11 號(hào)河北邢臺(tái)的保健砂樣品，其余?。ㄊ校┑谋＝∩皹悠肪休^高的Ca；各?。ㄊ校┍＝∩皹悠分蠵 含量嚴(yán)重缺乏，僅有9 號(hào)河北石家莊和10 號(hào)山東日照的保健砂P 含量超過(guò)了1%， 造成多數(shù)保健砂鈣磷比嚴(yán)重失衡；按照雞預(yù)混料在全價(jià)料中占比1%，保健砂占比約10%計(jì)算， 與蛋雞預(yù)混料飼料標(biāo)準(zhǔn)相比，所有保健砂樣品Fe 含量均嚴(yán)重超標(biāo)，多數(shù)保健砂樣品中Cu、Zn、Mn 含量偏低。