周艷明，朱 君，于維軍，石 嬌

(1. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)分析測試中心，遼寧 沈陽 110161；2. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，遼寧 沈陽 110161)

畜產(chǎn)品中洛克沙胂的安全性評價(jià)

周艷明1，朱 君1，于維軍1，石 嬌2

(1. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)分析測試中心，遼寧 沈陽 110161；2. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，遼寧 沈陽 110161)

運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評估原理，通過動物毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合某市畜產(chǎn)品中洛克沙胂抽樣檢驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行洛克沙胂的危害識別。并運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評估軟件@Risk5.5建立畜產(chǎn)品中洛克沙胂的風(fēng)險(xiǎn)評估模型，并由此推斷出某市大型超市和小型市場中洛克沙胂的超標(biāo)概率，為規(guī)范洛克沙胂的使用、促進(jìn)食品安全及向相關(guān)部門提供食品安全風(fēng)險(xiǎn)管理依據(jù)。

洛克沙胂；畜產(chǎn)品；安全性；風(fēng)險(xiǎn)評估

洛克沙胂作為一種飼料添加劑已被廣泛應(yīng)用于飼料生產(chǎn)中。其主要有以下幾方面功能：1)刺激動物生長，提高增體質(zhì)量；2)提高飼料利用率，降低養(yǎng)殖成本；3)抗球蟲，與多種抗球蟲藥配伍，都具有協(xié)同作用；4)抗菌，對多種腸道致病菌有較強(qiáng)的抑制或殺滅作用，與多種抗生素合用有協(xié)同作用；5)提高畜禽產(chǎn)品的色素沉積，改善肉品感官；6)與多種微量元素有拮抗作用，與部分維生素有協(xié)同作用。但其藥理和毒理的本質(zhì)相同，在毒殺細(xì)菌和寄生蟲的同時(shí)對宿主也有毒害作用[1]，長期使用會在畜禽類食品中殘留，給人類健康帶來了極大的危害。因此，歐洲早已禁止使用含砷的飼料添加劑[2]，許多國家也都制定了食品和畜產(chǎn)品中的限量標(biāo)準(zhǔn)，但目前國內(nèi)外尚未見畜產(chǎn)品中洛克沙胂的風(fēng)險(xiǎn)評估報(bào)告，為了解畜產(chǎn)品中洛克沙胂的風(fēng)險(xiǎn)狀況，本研究通過對某市食品流通市場進(jìn)行抽樣檢測和毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)，對畜產(chǎn)品中的洛克沙胂進(jìn)行危害識別、危害分析，在此基礎(chǔ)上建立畜產(chǎn)品中洛克沙胂的暴露評估模型，以期為相關(guān)部門的風(fēng)險(xiǎn)管理提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 動物及飼養(yǎng)條件

成年雄性Wista大鼠80只，體質(zhì)量180～220g，其中急性毒性實(shí)驗(yàn)40只，30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)40只。所有動物實(shí)驗(yàn)前觀察3～5d，正式實(shí)驗(yàn)前禁食16h，不限制飲水。于SPF級屏障系統(tǒng)動物房內(nèi)飼養(yǎng)(溫度21～25℃，相對濕度40～70)每小時(shí)換氣8～15次，每12h照明-黑夜循環(huán)。

1.1.2 試劑

洛克沙胂(含量98.5%) 海天藥業(yè)公司；硝酸(優(yōu)級純)；雙氧水、無水乙醇、二甲苯、蘇木精、伊紅等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS) 安捷倫公司；OLYMPUS AU400 血液生化檢測儀 Olympus公司；BZ224KX-21N全自動血液分析儀 日本；BS-210S型電子分析天平 德國賽多利斯股份公司；820型組織切片

機(jī) 上海人民手術(shù)器械廠。

1.3 危害識別

1.3.1 急性毒性實(shí)驗(yàn)[3]

采用霍恩氏(H o r n)法進(jìn)行：根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本急性毒性實(shí)驗(yàn)設(shè)一個(gè)對照組和7個(gè)劑量組，7個(gè)劑量分別為46.4、100、215、464、1000、2150、4640mg/(kg bw·d)，每組5只大鼠。采用0.5g/L羧甲基纖維素鈉配制成不同濃度的洛克沙胂混懸液。按1.0mL/(100g bw·d)經(jīng)口一次灌服，連續(xù)觀察7d，記錄各個(gè)實(shí)驗(yàn)組動物中毒情況和死亡數(shù)，用急性毒性實(shí)驗(yàn)霍恩氏法(劑量遞增法)查表求出大鼠經(jīng)口灌服半數(shù)致死量(LD50)。

1.3.230 d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)[4]

洛克沙砷通過混飼給藥，給藥劑量分別按經(jīng)口LD50的1/8、1/20、1/50計(jì)算，按大白鼠每天采食量約為體質(zhì)量的1/10計(jì)，折算成混飼濃度，設(shè)置為高、中、低3個(gè)劑量組和1個(gè)對照組，每組10只大鼠，分籠飼養(yǎng)，自由采食含藥飼料和飲水。

飼養(yǎng)結(jié)束后對大鼠進(jìn)行病理剖檢觀察、生化指標(biāo)測定、血液成分分析、病理組織學(xué)檢驗(yàn)。

1.3.3 觀察與檢測

1.3.3.1 病理剖檢觀察

將大鼠處死后，剪開胸壁，暴露胸腔，肉眼觀察心臟、肝臟、脾臟、腎臟和胃腸等器官是否有病理變化。

1.3.3.2 血液生化學(xué)指標(biāo)測定

大鼠喂養(yǎng)結(jié)束后，每只鼠取分離血清5mL立即采用全自動血液生化分析儀測定谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、血糖(Glu)、血清白蛋白(Alb)、總蛋白(TP)、總膽固醇(TCH)、甘油三酯(TG)，每組取平均值。

1.3.3.3 血液成分分析

大鼠喂養(yǎng)結(jié)束后，采血2mL并立即對血液中白細(xì)胞、紅細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等含量進(jìn)行測定。

1.3.3.4 病理組織學(xué)檢查

采集每組6只大鼠的心、肝、脾、肺、腎、腦、小腸等器官，制成切片、H E染色后鏡檢，觀察內(nèi)臟器官損傷情況。

1.4 暴露評估

按照某市的地理分布進(jìn)行分層，選取不同區(qū)域人群密集的購物商場、超市、市場作為調(diào)查地點(diǎn)，按時(shí)間不同采集同樣名稱的生鮮畜產(chǎn)品樣品(豬肉、豬肝、豬腎、雞肉、雞肝等)，用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICPMS)檢測樣品中洛克沙胂含量(以總砷計(jì)，該方法平均回收率＞92.9%)，計(jì)算出各次采樣的洛克沙胂超標(biāo)率，運(yùn)用概率評估法建立畜產(chǎn)品中洛克沙胂的危害定量暴露評估模型，即用概率分布來描述模型中的參數(shù)或結(jié)果，以表示該參數(shù)的不確定性和變異性[5]。

模型運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)評估軟件@Risk5.5提供的標(biāo)準(zhǔn)分布函數(shù)表示，@Risk5.5是用于風(fēng)險(xiǎn)分析的專業(yè)軟件，該軟件使用蒙特卡羅(Monte-Carlo) 模擬技術(shù)分析數(shù)據(jù)的不確定性并允許在建立模型時(shí)應(yīng)用各種概率分布函數(shù)。其模擬技術(shù)即蒙特卡羅抽樣法是用隨機(jī)或偽隨機(jī)數(shù)字從一個(gè)概率分布中抽樣的傳統(tǒng)技術(shù)，該抽樣方法完全隨機(jī)，由它得出的樣本可能位于分布值域的任何地方。

2 結(jié)果與分析

2.1 危害識別結(jié)果與分析

Moody和Williams研究了洛克沙胂在母雞體內(nèi)的代謝過程，發(fā)現(xiàn)80%～90%的藥物通過糞便和尿液排泄，而且大部分是以原形代謝，同時(shí)又發(fā)現(xiàn)排泄物中有25%左右是以3-氨基-4-羥基苯胂酸形式存在的。Wershaw同樣在新鮮雞糞中檢測到了3-氨基-4-羥基苯胂酸。Dean和Croteau分別運(yùn)用HPLC-ICP-MS和HPLC-UV法，在雞和豬體內(nèi)同樣也沒有檢測到洛克沙胂原形，由此推測洛克沙胂可能代謝為3-氨基-4-羥基苯胂酸和其他有機(jī)胂或者無機(jī)砷在機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生作用[6]。

2.1.1 急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

大鼠經(jīng)口灌服后，4640mg/kg劑量組2h內(nèi)中毒，3h后即開始出現(xiàn)死亡，1000mg/kg bw和2150mg/kg bw劑量組1～2d出現(xiàn)癥狀，主要表現(xiàn)：豎毛，精神萎靡，呆滯，厭食，與對照組相比飲水量嚴(yán)重下降，眼球混濁，黯淡無光，四肢無力，臥地不起，活動減少，對外界刺激反應(yīng)遲鈍，腹瀉嚴(yán)重，糞便不成形并呈橙黃色，偶有血便、血尿。464mg/kg bw以下的低劑量組病變較輕，且呈可逆轉(zhuǎn)性，4～5d后即可恢復(fù)。

表1 大鼠急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 1 Acute toxicity test in rats

觀察得到大白鼠的死亡情況(表1)，根據(jù)霍恩氏法LD50計(jì)算用表，查表求得洛克沙胂經(jīng)口半數(shù)致死量(LD50)為1260mg/kg b w，其95%可信限為926～

1710mg/kg bw。最大可耐受劑量(MTD)為464mg/kg bw。

2.2 大鼠30d喂養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過急性毒性實(shí)驗(yàn)得出洛克沙砷LD50，按經(jīng)口LD50的1/8、1/20、1/50計(jì)算給藥劑量，分別為157.5、63、25.2、0mg/kg bw，通過混飼給藥，按大白鼠每天采食量約為體質(zhì)量的1/10計(jì)，折算成混飼質(zhì)量比為1575、630、252、0mg/kg(以原藥計(jì))，分別設(shè)置為高、中、低3個(gè)劑量組和1個(gè)對照組，飼養(yǎng)結(jié)束后進(jìn)行生化指標(biāo)、血液成分分析及病理組織學(xué)檢驗(yàn)。

2.2.1 血液生化學(xué)指標(biāo)測定結(jié)果

表2 血液生化學(xué)指標(biāo)測定結(jié)果Table 2 Biochemical parameters of blood

通過表2可以明顯看出，飼喂含藥飼料的3組大鼠谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)均較對照組有明顯下降；中劑量組谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)明顯升高；尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)中劑量組較對照組有所降低，就其比值中、低劑量組都有不同程度下降；高劑量組和中劑量組的血糖(Glu)有明顯下降，而低劑量組該值則略有升高；甘油三酯(TG)中、高劑量組均有升高；總膽固醇(TCH)中、高劑量組升高亦很明顯。

以上結(jié)果表明，中、高劑量組的血液生化參數(shù)變化較為明顯，特別是中劑量組在某些參數(shù)上更為顯著，這說明，較高劑量的洛克沙砷可能使心、肝、腎等實(shí)質(zhì)性器官受到了不同程度的損傷。

2.2.2 血液成分分析

圖1 各組大白鼠血液中白細(xì)胞總數(shù)Fig.1 Total number of white blood cells

圖2 各組大白鼠血液中淋巴細(xì)胞總數(shù)Fig.2 Total number of lymphocytes

圖3 各組大白鼠血液中單核細(xì)胞數(shù)Fig.3 Total number of monocytes

圖4 各組大白鼠血液中嗜堿性粒細(xì)胞數(shù)Fig.4 Total number of alkaline granulocyte macrophage

圖5 各組大白鼠血液中血小板總數(shù)Fig.5 Total number of platelets

喂養(yǎng)30d后，采血測得各組大白鼠血液中各類細(xì)胞含量，10只鼠取平均值，結(jié)果見圖1～5。通過30d飼喂之后，中劑量組白細(xì)胞總數(shù)有所降低，而高劑量組的白細(xì)胞總數(shù)有明顯升高；其中，中、低劑量組的淋巴細(xì)胞總數(shù)均有不同程度的降低，而高劑量組的淋巴細(xì)胞總數(shù)顯著升高；作為體內(nèi)吞噬細(xì)胞前身的單核細(xì)胞，其總數(shù)低、中、高3個(gè)劑量組比對照組都有明顯的降低；嗜堿性粒細(xì)胞數(shù)中、低劑量組與對照組基本無差

別，而高劑量組升高較為劇烈；紅細(xì)胞總數(shù)基本無變化，但其中低、中、高3個(gè)劑量組的血小板總數(shù)較對照組有不同程度的升高，以中劑量組最為明顯。此結(jié)果表明，洛克沙胂對大鼠機(jī)體的免疫系統(tǒng)有一定影響，產(chǎn)生抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)，另外參與凝血的血小板明顯增多應(yīng)與肝腎淤血有一定關(guān)系。

2.2.3 大體解剖觀察

對大白鼠進(jìn)行大體解剖發(fā)現(xiàn)，染毒鼠軟腦膜血管擴(kuò)張充血，肺部呈粉紅色并有兩灰白色腫塊，脾臟呈黑色，肝臟呈暗紅色，睪丸漿膜面血管擴(kuò)張充血，精囊腺呈淡黃色并伴有纖維化。

2.2.4 病理組織學(xué)檢驗(yàn)

通過組織切片鏡檢發(fā)現(xiàn)染毒鼠的肝、腎、腸組織均有明顯病理學(xué)變化，且高劑量組變化明顯。

與對照組大鼠正常肝組織相比中毒大白鼠肝組織淤血嚴(yán)重(圖6、7)，肝小葉細(xì)胞索收縮，中央靜脈管壁不完整，門管區(qū)結(jié)締組織淋巴細(xì)胞增多，并出現(xiàn)淋巴小結(jié)。

圖6 染毒鼠肝小葉(×40)Fig.6 Infected rat hepatic lobule (×40)

圖7 染毒鼠門管區(qū)淋巴小結(jié)(×20)Fig.7 Infected rat portal area lymph node (×20)

染毒大鼠腎小管周圍結(jié)締組織淋巴細(xì)胞增生較嚴(yán)重并伴有淤血，腎小管細(xì)胞破損、收縮，細(xì)胞質(zhì)嚴(yán)重缺失，結(jié)締組織有明顯淤血，腎小球有嚴(yán)重淤血并有明顯破損，淋巴細(xì)胞嚴(yán)重增多(圖8、9)。

圖8 染毒鼠腎小球病變(×40)Fig.8 Infected rat glomerular lesions (×40)

圖9 染毒鼠腎小管病變(×40)Fig.9 Infected rat renal tubular lesions (×40)

中毒大鼠小腸切片與正常大鼠相比，小腸橫斷面淋巴細(xì)胞增多，小腸絨毛破損，小腸腺細(xì)胞界限模糊(圖10、11)。

圖10 染毒鼠小腸絨毛(×40)Fig.10 Infected rat small intestine villi

圖11 染毒鼠小腸腺(×40)Fig.11 Infected rat small intestinal gland (×40)

2.3 暴露評估模型建立與結(jié)果分析

2.3.1 該地區(qū)超標(biāo)流行率模型建立

圖12 某市洛克沙胂超標(biāo)流行率Fig.12 Exceeding standard rate of roxarsone in a city

根據(jù)采集生鮮畜產(chǎn)品樣品100種，分4次采集，各次檢驗(yàn)超標(biāo)率分別為0.02、0.05、0.05、0.07，通過超標(biāo)種類的統(tǒng)計(jì)，建立洛克沙胂在某市超標(biāo)的流行率模型，模擬為RiskTriang (0.02，0.05，0.07)。該地區(qū)超標(biāo)流行率模型見圖12。

由圖12可知，洛克沙砷超標(biāo)的流行率在0.0505時(shí)達(dá)到頻率最大值，洛克沙胂超標(biāo)流行率大于0.0505的概率為38%，洛克沙胂超標(biāo)流行率小于0.0284的概率為4.8%，因此該地區(qū)洛克沙胂超標(biāo)流行率為0.0505。

2.3.2 某市大型超市畜產(chǎn)品中洛克沙胂的超標(biāo)模型

通過調(diào)查，某市一般大型超市中畜產(chǎn)品的種類為40種左右，根據(jù)洛克沙胂流行率為0.0505，在這40種樣品中有一種洛克沙胂超標(biāo)的概率模擬為RiskBinomial(40，0.0505)，結(jié)果見圖13。

圖13 某市一般大型超市中有一種畜產(chǎn)品中洛克沙胂超標(biāo)的概率模型Fig.13 Possibility model of exceeding standard of roxarsone in one of livestock products in a supermarket

由圖13可得，某市一般大型超級市場中洛克沙胂超標(biāo)種類大于1的概率為60.6%，超標(biāo)種類小于0的概率為12.6%。

2.3.3 建立某市小型市場中畜產(chǎn)品洛克沙胂超標(biāo)模型

該地區(qū)小型市場中的畜產(chǎn)品種類約為15種，其洛克沙胂超標(biāo)概率模擬為RiskBinomial(15，0.0505)，結(jié)果見圖14。

由圖14可知，某市一般小型市場畜產(chǎn)品中洛克沙胂超標(biāo)種類大于1的概率為17.4%，超標(biāo)樣品種類小于0的概率為46%。

圖14 某市小型市場中有一種畜產(chǎn)品中洛克沙胂超標(biāo)的概率模型Fig.14 Possibility model of exceeding standard of roxarsone in one of livestock products in a market

3 結(jié) 論

評估結(jié)果顯示，某市畜產(chǎn)品中洛克沙胂超標(biāo)流行率為0.0505；該地區(qū)大型超市中至少有一種畜產(chǎn)品洛克沙胂超標(biāo)的概率為60.6%，所有畜產(chǎn)品都未超標(biāo)的概率為12.6%；該地區(qū)小型市場至少有一種畜產(chǎn)品洛克沙胂超標(biāo)的概率為1 7.4%，所有畜產(chǎn)品均不超標(biāo)的概率為46%。該模型的建立依據(jù)為樣品種類的數(shù)量，大型超市所售畜產(chǎn)品種類遠(yuǎn)多于小型市場，因此，依據(jù)此模型，大型超市的超標(biāo)概率大于小型市場。

由此實(shí)驗(yàn)可見，洛克沙胂雖屬低毒性藥品添加劑，但其在動物飼料中的添加對內(nèi)臟器官的損害依然顯著、在食品中造成的殘留超標(biāo)較為嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)引起監(jiān)督部門的重視，嚴(yán)格控制其使用，并加強(qiáng)畜產(chǎn)品的安全監(jiān)測和風(fēng)險(xiǎn)管理，降低畜產(chǎn)品中洛克沙胂的風(fēng)險(xiǎn)。

[1]劉建靜, 楊曙明, 宋海彬. 動物砷毒性研究進(jìn)展[J]. 獸藥與飼料添加劑, 2007, 12(5)∶ 24-25.

[2]軼名. 美國環(huán)保機(jī)構(gòu)認(rèn)為雞飼料加砷威脅健康[J]. 中國家禽, 2007, 29(10)∶ 51.

[3]戴寅, 馬鳳樓, 郭世萍. GB 15193.3—2003 急性毒性試驗(yàn)[S]. 中華人民共和國衛(wèi)生部, 2003.

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[5]褚小菊, 馮力更, 張?bào)? 等. 巴氏牛奶中蠟樣芽孢桿菌的風(fēng)險(xiǎn)評估[J].中國乳品工業(yè), 2006, 34(6)∶ 23-26.

[6]陳江濤. 洛克沙胂在豬體表組織和可食性組織中殘留的相關(guān)性研究[D]. 武漢∶ 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2007.

Safety Evaluation of Roxarsone in Livestock Products

ZHOU Yan-ming1，ZHU Jun1，YU Wei-jun1，SHI Jiao2
(1. Analysis Test Center, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China；2. College of Animal Husbandry and Veterinary, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)

In order to standardize the application of roxarsone, improve the food safety, and provide theoretical

for risk management of food safety, a combinatorial strategy for risk evaluation and toxicological experiments in animals were used to identify and test roxarsone in livestock products. A risk management model was established in livestock products through risk evaluation software, ＠Risk5.5. Therefore, the probability of exceeding standard for roxarsone in large supermarkets and small markets was induced.

roxarsone；livestock products；safety；risk evaluation

TS207.7

A

1002-6630(2010)09-0279-05

2009-09-02

周艷明(1955—)，女，教授，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品及食品檢測與質(zhì)量安全。E-mail：syauzym@163.com