飼料添加劑L-纈氨酸質(zhì)量安全狀況分析及重金屬檢測方法改進(jìn)

朱立蕊，崔曉文，楊希國，李 妍，陳玉艷，張?zhí)戽?/p>

(1.長春市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，吉林 長春 130013；2.黑龍江民族職業(yè)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150066；3.國檢測試控股集團(tuán)遼寧有限公司，遼寧 沈陽 110027；4.遼寧省檢驗(yàn)檢測認(rèn)證中心，遼寧沈陽 110016)

L-纈氨酸是組成蛋白質(zhì)的氨基酸之一，化學(xué)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(chǎn)方式有蛋白質(zhì)水解提取法、化學(xué)合成法、微生物發(fā)酵法等，其中微生物發(fā)酵法具有原料成本低、反應(yīng)溫和、發(fā)酵產(chǎn)率高、不需拆分、易于規(guī)?；a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是生產(chǎn)L-纈氨酸的主要方法[2]，被廣大生產(chǎn)企業(yè)采用。L-纈氨酸的生物發(fā)酵法主要是采用谷氨酸棒桿菌等菌株[3]，培養(yǎng)基為葡萄糖、尿素、無機(jī)鹽等，經(jīng)發(fā)酵、提取、干燥的工藝而生產(chǎn)。L-纈氨酸為必需氨基酸，動(dòng)物自身不能合成，必須從日糧中攝入。L-纈氨酸能夠幫助動(dòng)物合成更多的蛋白質(zhì)，促進(jìn)生長和發(fā)育，滿足其營養(yǎng)需要。隨著“氨基酸平衡理論”的發(fā)展和支鏈氨基酸研究的深入，L-纈氨酸在養(yǎng)殖業(yè)得到了廣泛關(guān)注和應(yīng)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(zhì)量，提高仔豬斷奶體重[4]；同時(shí)能夠提高豬機(jī)體免疫力，增強(qiáng)抗病力，降低死淘率，提高經(jīng)濟(jì)效益。L-纈氨酸在水產(chǎn)養(yǎng)殖中也有應(yīng)用，能夠促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物的蛋白質(zhì)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(huì)帶來嚴(yán)重危害：⑴含有有害物質(zhì)或不良成分，導(dǎo)致動(dòng)物中毒、代謝紊亂、免疫系統(tǒng)受損；⑵含量不足，影響蛋白質(zhì)合成，導(dǎo)致生長速度減慢，飼料轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)性能下降；⑶如果動(dòng)物攝入了受偽劣飼料添加劑污染的飼料，可能會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物生產(chǎn)的肉、蛋、奶等食品不符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)，對人類健康構(gòu)成威脅。為避免上述問題的發(fā)生，按國家標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)-纈氨酸》[6]對L-纈氨酸鑒別、含量、干燥失重、灼燒殘?jiān)?、比旋光度、pH、總砷、重金屬進(jìn)行檢測分析，確保飼料添加劑L-纈氨酸的質(zhì)量安全。此外，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2022年發(fā)布了國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7300.104—2022，并計(jì)劃于2024 年1 月1 日實(shí)施。本研究通過對L-纈氨酸的檢測，評價(jià)分析了市場上該產(chǎn)品的質(zhì)量是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并對國家標(biāo)準(zhǔn)中重金屬的檢測方法提出改進(jìn)建議，供飼料質(zhì)量安全工作者參考。

1 材料與方法

1.1 主要儀器和設(shè)備

GZX-9240MBE 電熱鼓風(fēng)干燥箱購自上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠，SX-5-12 箱式電阻爐購自上?？坪銓?shí)業(yè)發(fā)展有限公司；IPdigi 300/2 自動(dòng)旋光儀購自上海儀邁儀器科技有限公司，IS128 pH 計(jì)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(jì)購自上海天美科學(xué)儀器有限公司。

1.2 主要試劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液

α-萘酚苯基甲醇(指示劑) 購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，高氯酸滴定液購自上海安譜試驗(yàn)科技股份有限公司，砷標(biāo)準(zhǔn)溶液購自壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司，鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液購自壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司。

1.3 試驗(yàn)樣本

試驗(yàn)用L-纈氨酸樣本為市場上隨機(jī)選取的9 個(gè)飼料添加劑L-纈氨酸。

1.4 試驗(yàn)方法

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

1.5 檢測結(jié)果評價(jià)

L-纈氨酸鑒別、含量、比旋光度、pH、干燥失重、灼燒殘?jiān)?、重金屬、總砷的檢測結(jié)果按國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7300.104—2022 規(guī)定進(jìn)行評價(jià)。

2 結(jié)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(shù)范圍內(nèi)測定物質(zhì)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(xué)異構(gòu)體及長鏈烷烴同系物外，幾乎沒有兩個(gè)化合物具有相同的紅外光譜，據(jù)此可以對化合物進(jìn)行定性和結(jié)構(gòu)分析[10]。本研究中，L-纈氨酸樣本的紅外光譜圖與標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)備，操作簡便，便于推廣應(yīng)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(gè)樣本的L-纈氨酸含量均符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7300.104—2022 的規(guī)定。

2.3 干燥失重檢測

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

2.4 灼燒殘?jiān)鼨z測

表3可知，灼燒殘?jiān)吭?.02%～0.07%，均符合不高于0.5%的規(guī)定要求。灼燒殘?jiān)烤^低，對產(chǎn)品質(zhì)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(zhì)的特征物理常數(shù)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7300.104—2022 規(guī)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(gè)樣本的比旋光度。由表4 可知，測定結(jié)果在+27.47°～+27.93°，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求。

2.6 pH 檢測

pH 測定結(jié)果在5.22～5.83，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中4.50～6.50 的規(guī)定要求，pH 測定結(jié)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(biāo)準(zhǔn)GB/T 13079—2006 中干灰化法進(jìn)行樣本前處理，按銀鹽法進(jìn)行測定，該方法的最低檢測濃度為0.04 mg/kg。對9 個(gè)樣本進(jìn)行了總砷含量的測定，結(jié)果均小于所用方法規(guī)定的最低檢測濃度，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7300.104—2022中不高于2.0 mg/kg 的規(guī)定。

2.8 重金屬(以鉛計(jì))濃度檢測

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

3 結(jié)論

本研究隨機(jī)選取了9 個(gè)飼料添加劑L-纈氨酸樣本，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7300.104—2022對L-纈氨酸鑒別、含量、干燥失重、灼燒殘?jiān)⒈刃舛?、pH、總砷、重金屬含量進(jìn)行了檢測分析，結(jié)果表明被檢樣本在這幾項(xiàng)指標(biāo)上均滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7300.104—2022 對L-纈氨酸的質(zhì)量安全規(guī)定要求，飼料添加劑L-纈氨酸的質(zhì)量安全狀況良好。同時(shí)，建議在按國家標(biāo)準(zhǔn)GB 7300.104—2022 對飼料添加劑L-纈氨酸進(jìn)行重金屬測定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)比色溶液制備過程中將加鉛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液由1.5 mL 降為1.0 mL，或?qū)U標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度由15 μg/mL 降為10 μg/mL，使檢測方法更科學(xué)合理，為飼料質(zhì)量安全工作者提供參考。

4 討論

飼料添加劑L-纈氨酸質(zhì)量安全與以下幾種情況密不可分。

4.1 生產(chǎn)質(zhì)量控制

制造商在生產(chǎn)過程中必須遵循一系列質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量和純度。這包括原材料的選擇、生產(chǎn)過程的控制、設(shè)備清潔和維護(hù)等。

4.2 監(jiān)管體系

政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)通常會(huì)制定并執(zhí)行食品和飼料安全法規(guī)，以確保飼料添加劑的質(zhì)量和安全。制造商需要遵守這些法規(guī)，接受監(jiān)管機(jī)構(gòu)的檢查和審查。

4.3 產(chǎn)品標(biāo)簽和說明

飼料添加劑L-纈氨酸的產(chǎn)品標(biāo)簽必須提供準(zhǔn)確的信息，包括用途、建議的用量和儲(chǔ)存條件等。這有助于用戶正確使用產(chǎn)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(shí)，通常需要進(jìn)行安全性評估，以確保其對動(dòng)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(zhì)量檢測和控制

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

4.6 監(jiān)測和溯源

監(jiān)測體系通常會(huì)監(jiān)測市場上的飼料添加劑L-纈氨酸，以及在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)進(jìn)行追溯。這有助于快速應(yīng)對潛在的質(zhì)量和安全問題。

在接下來的研究中可以從生產(chǎn)過程的控制、監(jiān)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(zhì)量安全狀況提供數(shù)據(jù)支持，從而確保動(dòng)物的健康和飼料的質(zhì)量。