色谱检测技术在饲料安全生产中的应用.doc

色谱检测技术在饲料安全生产中的应用色谱检测技术在饲料安全生产中的应用燕昌江,单安山,李锋(东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030)摘要:色谱检测技术具有高性能,高灵敏度的特点,一般可分为气相色谱和液相色谱两大类.广泛应用于饲料中氨基酸,脂肪,维生素等营养物质和多种微量非营养性添加剂的分析检测.在饲料原料的鉴别,添加剂用量的控制方面,色谱技术提供多种检测方法,为饲料安全提供保障.关键词:气相色谱;液相色谱;饲料安全巾图分类号:$816.17文献标识码:B文章编号:10010084(2007)21004003我国畜牧业自改革开放以来有了很大发展,全国人均占有肉,蛋,奶量分别比20世纪70年代末期增长了4倍,7倍和6倍.但是随着畜牧业的高速发展,一系列问题不断引起人们的注意,特别是饲料安全问题已经引起人们的高度重视.当前如何提高饲料的安全这一课题,可谓仁者见仁,智者见智.作为各种方案的基础即饲料检测技术已经有了高速发展,各种技术层出不穷,在其中代表高新科学技术,具有高性能,高灵敏度的色谱检测技术,已经在饲料生产中广为应用,为饲料安全提供了保障.1色谱技术的分类色谱法(Chromatography)分析,早在1903年俄国植物学家Tswett分离植物色素时就采用了.色谱技术按两相的物理状态一般可分为气相色谱(GasChromatography,GC)和液相色谱(LiquidChromatog.raphy,LC)两大类.气相色谱法分析对象只限于气体和沸点较低的化合物,它们仅占有机物总数的20%.对于占有机物总数近80%的那些高沸点,热稳定性差,摩尔质量大的物质,目前主要采用液相色谱法进行分离和分析.现在不仅用于分离有色物质,还用于分离无色物质,许多气体,液体和固体样品都能找到合适的色谱法进行分离和分析.目前色谱法已广泛应用于许多领域,成为十分重要的收稿日期:20070702作者简介:燕昌江(1979一),男,黑龙江呼玛人,硕士.主要从事动物营养与饲料科学的研究.$通讯作者:Email:.Cll饲料博览2007年第21期分离分析手段.但不管属于哪一类色谱法,其共同的基本特点是具备两个相,固定相和流动相.当流动相中样品混合物经过固定相时,就会与固定相发生作用,由于各组分在性质和结构上的差异,与固定相相互作用的类型,强弱也有差异,因此在同一推动力的作用下,不同组分在固定相滞留时间也不同,从而按不同的次序从固定相中流出.1.1气相色谱法气相色谱法是英国生物化学家Martin等人在研究液液分配色谱的基础上于1952年创立的一种极有效的分离方法,它可分析和分离复杂的多组分混合物.目前由于使用了高效能的色谱柱,高灵敏度的检测器及微处理机,气相色谱法成为了一种分析速度快,灵敏度高,应用范围广的分析方法.如气相色谱与质谱(GCMS)联用,气相色谱与傅立叶红外光谱(GC一qIR)联用,气相色谱与原子发射光谱(GCAES)联用等.1.2液相色谱法液相色谱法开始阶段是用大直径的玻璃管柱在室温和常压下用液位差输送流动相,称为经典液相色谱法,此方法柱效低,时间长.高效液相色谱法(HighPerformanceLiquidChromatography,HPLC)是在经典液相色谱法的基础上,于20世纪60年代后期引入了气相色谱理论而迅速发展起来的.它与经典液相色谱法的区别是填料颗粒小而均匀,小颗粒具有高柱效,但会引起高阻力,需用高压输送流动相,故又称高压液相色谱法(HighPressureLiquidChromatography,HPLC).又因分析速度快而称为40高速液相色谱法(HighSpeedLiquidChromatography,HSLP),也称现代液相色谱.2色谱技术在饲料安全生产中的应用要保证饲料的安全,首先必须知道饲料的组成成分和含量.饲料的成分复杂,主要包括营养物质和非营养物质两大类,色谱法在分析营养物质和非营养物质分子组成和含量上具有独特优势.2.1色谱技术在营养物质分析中的应用饲料中蛋白质品质优劣一直为动物营养学家们所关注.饲料中提供的氨基酸的量及其比例,不仅影响动物的生长与健康,影响动物遗传性能的充分发挥,影响动物生产的效果和经济效益,还直接关系着肉,蛋,奶产品的质量及人类生存环境和资源的有效利用.因此,对饲料中氨基酸的分析,测定有着十分重要的意义,并已成为现代动物生产与科研不可或缺的重要工具.目前饲料氨基酸测定一般采用离子交换色谱(IEC)和高效液相色谱法.除色氨酸外,真正为大家公认的最准确的测试手段仍是IEC法,所以至今无论是国内以前的标准还是ISO,美国AOAC都是以IEC法为基础的.但是色氨酸的测定一般采用HPLC法j.消费者对动物食品中脂肪的含量越来越关注,迫使畜牧生产者不得不生产更瘦的动物食品,以满足消费者的需要.随着动物脂肪代谢研究的不断深入,饲料中脂肪组成越来越受关注,已经深入到饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸以及多不饱和脂肪酸对于动物体影响的研究.目前对于脂肪酸的分析一般采用气相色谱法.陈达民13测定豆粕,菜粕,花生粕,芝麻粕,棉籽粕,玉米和鱼粉等常见饲料原料的脂肪酸含量发现,从必需脂肪酸(EFA)角度来说,膨化大豆不仅是一种很好的蛋白质原料,而且还是很好的脂肪原料.宋永康测定4类进口鱼粉的脂肪酸组成发现,4类进口鱼粉的二十碳五烯酸(EPA),二十二碳六烯酸(DHA)的比值差异较大,应针对不同的养殖动物,选取不同的鱼粉做原料,或者按一定比例混合使用,以期达到较佳的养殖效果.维生素是动物代谢所必需的需要量很少的低分子有机化合物.虽然维生素不是构成各组织的主要成分,但在动物体内的作用极大,起着控制新陈代谢的作用.维生素分为两大类,脂溶性维生素和水溶性维生素.目前,国内外正在研究运用高效液相色谱同时测定多种水溶性维生素和脂溶性维生素,但在脂溶性维生素分析中大多数仅限于12种同族维生素的测定,同时能测定3种以上维生素的方法并不多见.饲料添加剂中维生素E的常规分析方法有比色法和荧光测定法,样品均需皂化处理,前处理麻烦,所用试剂种类繁多.陈翠莲采用反相高效液相色谱测定饲料添加剂中维生素E和维生素B,采用甲醇萃取维生素E,回收率达85%,方法重现性好,步骤简单.陈必芳应用反相离子对高效液相色谱法测定饲料中维生素B,B,烟酸,最低检出量为2Ixg,回收率分别达9I.68%,97.08%,95.08%,方法简便,灵敏,快速.2.2色谱技术在非营养物质分析中的应用饲料中的非营养物质种类繁多,一般不是饲料中的固有营养成分和动物所必需的,但它是为了促进动物生长,防治疾病,提高饲料利用效率,改进饲料质量和动物产品品质,以及改善养殖环境等而添加到配合饲料中的少量或微量物质.主要包括生长促进剂,驱虫保健剂,饲料保存剂和着色调味剂等.饲料添加剂尽管给人类提供了大量而经济的畜禽产品,但是它对公共卫生的影响,引起了人们的争议.1999年,在比利时发现畜产品中有强烈致癌物二英,且大大超标,来源是饲料中混有工业废机油,由于化学性质稳定,食用后在体内积聚.这使得比利时的畜产品在国际市场上全面遭抵制,I500多家养殖场瞬问破产.在中国也出现了瘦肉精中毒事件.瘦肉精(盐酸克伦特罗,一兴奋剂)是一种促生长激素,可提高动物瘦肉率,降低脂肪沉积,但是药性强,难分解,在体内易残留,人食用含有克伦特罗残留的动物产品会出现中毒现象,甚至会致死,这又一次加剧了人们对畜产品的恐慌.面对这些问题,畜牧工作者基于一些添加剂在饲料中的添加量低,成分复杂的特点,应用气相色谱法和高效液相色谱法检测了饲料中的各种添加剂含量(见表I),并在建立仪器分析方法上取得了一定成果,特别是饲料中盐酸克仑特罗的检测,目前方法众多,主要有酶联免疫法,气相色谱一傅立叶红外联用法,液质联用法及气质联用法,目前从定量下限,精密度和回收率等指标来看,众多学者认为气质联用,液质联用更具有优势.41一饲料博览2007年第2l期拉沙格西(La),莫能星(MN),沙里霉素(SL),rmmsm(NA)林可霉素安定喹烯酮维吉尼亚霉素2,6一二叔丁基甲酚喹乙醇奠能霉素香味剂盐酸克伦特罗HPLCODS(5/an,150lllm4.6lllm)HPLCXDBc18(5/an,150mill4.6lllm)HPLCWatersSunfireTMc18(3.5/an,150lllm2.Imn1)HPLCDiamonsfl钻石c18(25olllm4.6mm)HPLCZobbaxSBc18(5/an,150lllm4.6lllm)HPLCNovapal【C18(4/an,150lllm3.9lllm)HPLCC18(4/an,250lllm4.6lllm)Lcc18(5/an,250lllm4.6lllm)GCSE一52(0.5/an,30m0.25mm)HPLCZodmxCN(10/an,250into4.6mm)GCCPSil8CBLowBleed/,O.25p.m,30mxO.25/ira)紫外(try)紫b(uv)e质谱()6紫外(Uv)二极管矩阵(nAD).紫外(Uv)紫b(uv)e紫b(uv)e氢火焰离子化(m)二极管矩阵(nAD)质谱Gas/l4随着饲料行业不断发展,现代仪器的不断进步和人们对畜产品安全认识的不断深人,色谱技术会在饲料分析检测中应用更加广泛,同时使得饲料和畜产品更加安全.12】参考文献】常碧影,阎惠文,张明,等J.饲料工业,2000,21(2)饲料氨基酸的测定国标研制14.单安山,徐奇友.动物脂肪代谢与调控J】.东北农业大学,2004,35(2):129134.陈达民.饲料脂肪酸组成的分析测定J.宁波高等专科学校,2001(13):8283.宋永康,林虬,陈人弼.鱼粉脂肪酸组成的分析研究J.台湾海峡,2004,23(1):8893.陈丽,冯建文,谭宝玲.HPLC法检测预混合饲料中林可霉素的含量J.饲料博览,2oo6(9):2931.孙亚云,曹莹,黄土新,等.饲料中安定的残留分析J.中国饲料,2005(16):2831.张丽芳,薛飞群.用高效液相色谱法测定饲料中喹烯酮的研究J.安徽农业科学,2006,34(10):21592167.耿志明,陈明.高效液相色谱法测定饲料中的维吉尼亚霉素M1含量J.江苏农业,2005,21(2):127130.何国亮.高效液相色谱快速测定食品及饲料中抗氧化剂BHTJ.商业科技开发,1997(3):2228.陈红,陈杖榴.饲料中喹乙醇含量的高效液相色谱测定方法J.养禽与禽病防治,1998(12):1920.饲料培览2007年第2l期一42一张素霞,郭少东.高校液相色谱柱后衍生法测定饲料中莫能霉素JJ.分析仪器,1997(2):3941.宋大军,郝文明,杨天祝,等.气相色谱法测定饲料香味剂中香味成分的含量J.山东化工,2002,31:4142.戴华,袁智能,黄志强,等.饲料中盐酸克伦特罗,沙丁胺醇高效液相色谱测定J.分析测试,2003,22(3):576O.陈存社,吕会田,刘玉峰.饲料中盐酸克伦特罗的气相色谱一质谱法测定分析J.饲料工业,2004,25(5):5860.斗0斗:,斗,斗0斗牛0斗0斗0斗0斗拿斗.,斗斗0斗0斗斗斗0斗?斗0斗0斗,斗$,$欢迎订阅l,欢迎投稿东北农业大学自然科学版045155190553社会科学版045155190006英文版045155191241饲料博览045