周衛(wèi)東，鄭文新，高維明，左曉佳，毛瓊玲，胡 波，師 帥

（1.新疆畜牧業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，新疆 烏魯木齊 830000；2.農(nóng)業(yè)部畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830000）

畜禽產(chǎn)品中游離棉酚風(fēng)險評估研究進(jìn)展

周衛(wèi)東1，2，鄭文新2，高維明1，2，左曉佳1，2，毛瓊玲1，2，胡 波1，2，師 帥1，2

（1.新疆畜牧業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所，新疆 烏魯木齊 830000；2.農(nóng)業(yè)部畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830000）

中國是棉花生產(chǎn)大國，棉籽粕等副產(chǎn)品作為優(yōu)質(zhì)蛋白飼料被廣泛使用。但由于大多未經(jīng)脫毒，會造成畜產(chǎn)品中游離棉酚的殘留。國內(nèi)外對相關(guān)棉酚對家畜和人的危害性及危害表現(xiàn)有一定研究。目前國內(nèi)還沒有針對畜產(chǎn)品中棉酚殘留檢測的標(biāo)準(zhǔn)，對畜產(chǎn)品中游離棉酚的殘留危害風(fēng)險性評估研究性工作相對滯后,有必要開展相關(guān)畜產(chǎn)品中棉酚殘留的檢測方法的研究。

畜產(chǎn)品；棉酚；風(fēng)險評估

人類種植和利用棉花的歷史非常悠久，甚至可以追溯到7000年前?？脊艑W(xué)家認(rèn)為人類最早種植棉花是從利用棉籽作飼料開始，對纖維的利用史料證據(jù)還是晚于此后發(fā)現(xiàn)的。棉籽餅粕和棉籽殼是棉花加工業(yè)的主要副產(chǎn)品，棉籽餅粕粗蛋白含量在30%~45%，是重要的蛋白飼料資源；棉籽餅粕和棉籽殼等棉副產(chǎn)品成為飼料缺口的主要補(bǔ)充來源。棉籽殼使用較廣泛，其是棉籽經(jīng)過加工剝殼后得到的優(yōu)質(zhì)棉花飼料，棉籽殼中富含棉仁，對牛羊等反芻動物來講更宜適口，易于飼喂。

新疆是我國棉花主產(chǎn)區(qū)，2012年，新疆棉花總產(chǎn)量占全國棉花總產(chǎn)量的比重首次超過了50%，達(dá)318萬t[1]。棉花的副產(chǎn)品也衍生出許多副產(chǎn)業(yè)鏈條，如棉籽—棉粕—精飼料（例如棉籽餅），棉花籽在肉羊飼養(yǎng)中逐年廣泛使用。按2012年棉花產(chǎn)量估算每年可產(chǎn)生197萬t左右棉籽。棉籽的出油率為10%~18%，就是說每年可產(chǎn)生170萬t的棉籽餅。如果按每只羊平均每日800 g計算，一年內(nèi)可供582萬只羊精飼料喂養(yǎng)量。由此可見，棉籽作為飼料的資源優(yōu)勢非常明顯。但由于棉花源性的飼料存在棉酚，對動物和人都可能造成危害。為了科學(xué)利用棉花源性的飼料，降低畜禽產(chǎn)品的風(fēng)險，我們開展了本研究。

1 棉籽餅粕中游離棉酚含量呈現(xiàn)增加趨勢，畜產(chǎn)品中棉酚殘留的風(fēng)險加大

隨著提油工藝的改進(jìn)，提煉油中棉酚的殘留呈現(xiàn)顯著減少，而相應(yīng)的棉酚在棉籽餅粕中的含量則呈現(xiàn)增長趨勢。

棉籽油是從棉籽中經(jīng)過壓榨技術(shù)工藝得到的，在我國已經(jīng)有1 000多年食用歷史。棉籽油抗氧化性強(qiáng)于其它食用油，在許多西方國家尤其美國被用作油炸食品、色拉油、人造黃油以及特種油脂原料。

從1982年到2009年近30年，根據(jù)不同年度報道的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)棉籽粕餅中棉酚含量在呈現(xiàn)一個顯著的增長。上世紀(jì)80年代國內(nèi)棉花主產(chǎn)區(qū)棉籽浸出粕抽樣檢測結(jié)果游離棉酚518.5 mg/kg[2]，20世紀(jì)90年代在新疆建設(shè)兵團(tuán)主產(chǎn)棉區(qū)調(diào)查了棉籽餅情況，所測樣品中游離棉酚平均含量為608.33 mg/kg[3]；1994年測得的棉籽餅中游離棉酚的平均含量為628.89 mg/kg[4]；2001年壓榨餅中游離棉酚含量分別為760 mg/kg[5]；2009年棉粕樣品游離棉酚平均含量為1 021.14 mg/kg[6]；棉籽粕餅是棉籽油壓榨后的副產(chǎn)品，隨著壓榨工藝的改進(jìn)，食用油中棉酚已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。這也意味棉酚從壓榨油中轉(zhuǎn)移到其副產(chǎn)品中。通過上述的相關(guān)報到也間接地印證了這種增長趨勢的推斷(如圖1所示)。

游離棉酚主要通過消化道作用代謝，在泌尿系統(tǒng)和血液循環(huán)系統(tǒng)中也有少量存在。但大部分經(jīng)消化系統(tǒng)隨糞便排出，少量由尿液排出。棉酚在動物體內(nèi)各器官中的殘留是不均勻的，肝臟含量最多，其次是膽汁、腎、脾和血液，而淋巴結(jié)、心、肺、膈肌和胰中的含量較低[7]。

相關(guān)研究均表明在畜禽肝臟、腎臟、血液、心臟和肌肉中游離棉酚含量與日糧中游離棉酚含量呈顯著線性關(guān)系。

棉花作物料中棉籽粕等蛋白質(zhì)含量豐富，可以作為用來飼喂牲畜的優(yōu)質(zhì)飼料來源。棉酚的毒性來自于游離棉酚，在棉籽餅粕和棉籽殼等棉副產(chǎn)品中普遍存在。在未脫毒的情況下，會對動物生理機(jī)能產(chǎn)生不良影響。如飼喂棉籽餅粕和棉籽殼等棉副產(chǎn)品能提高牛羊尿路結(jié)石的發(fā)病率，有些地區(qū)的發(fā)病率甚至高達(dá)30%~40%。

棉酚對人健康的影響。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)顯示，一定量的棉酚會對人體機(jī)能產(chǎn)生危害，大部分臟器都有損害，對生殖系統(tǒng)和腎臟的危害最大，并且有些危害是不可逆的，如對生殖系統(tǒng)的損害。棉酚會引起男性精子數(shù)和睪丸體積減少，導(dǎo)致女性閉經(jīng)、子宮萎縮、子宮肌瘤和功能性子宮出血[8]；人棉酚中毒后會產(chǎn)生疲勞、臉部及其他暴露部位灼燒熱的癥狀[9]，也會出現(xiàn)低血鉀[10][11]。

2 相關(guān)領(lǐng)域存在的問題

2.1 國內(nèi)還沒有針對畜產(chǎn)品中棉酚殘留檢測的標(biāo)準(zhǔn)，有必要開展相關(guān)畜產(chǎn)品中棉酚殘留的檢測方法的研究

由于畜產(chǎn)品中棉酚來自于飼料，因此，國內(nèi)相關(guān)研究與檢測棉酚殘留均是從飼料入手開展。我國于1991年參照ISO6866國際標(biāo)準(zhǔn)制定了國家標(biāo)準(zhǔn)《飼料中游離棉酚的測定方法》（GB/T13086-1991）。而此方法采用分光光度計的方法，在樣品處理過程中，由于樣品中含有與棉酚化學(xué)結(jié)構(gòu)相近的化合物會被同時測定，因此，通過分光光度計的方法就很容易使被檢測的標(biāo)的物—棉酚的濃度過高。

而目前，棉酚的廣泛使用，畜產(chǎn)品中棉酚的殘留已經(jīng)被多次研究確認(rèn)存在，而缺少相應(yīng)的檢測方法，很難適應(yīng)當(dāng)前畜產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量安全發(fā)展形勢的要求。

而用HPLC方法建立畜產(chǎn)品中棉酚殘留量的檢測，由于樣品中提取溶劑的不同使得操作方法以及測定結(jié)果的穩(wěn)定性大多不太理想，因此，還要繼續(xù)有針對性地進(jìn)行深入研究。

2.2 對畜產(chǎn)品中游離棉酚的殘留危害風(fēng)險性評估研究性工作相對滯后

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們的消費(fèi)理念也在不斷提升。尤其是對質(zhì)量安全的關(guān)注度在與日俱增。近年來，一系列動物產(chǎn)品質(zhì)量安全事件（如瘦肉精、三聚氰胺等）頻繁發(fā)生，給畜牧業(yè)持續(xù)健康發(fā)展帶來了極為不利的負(fù)面影響。如三聚氰胺問題導(dǎo)致國內(nèi)奶粉產(chǎn)業(yè)的質(zhì)量信譽(yù)大幅下降，國內(nèi)市場占有量急劇下降，甚至威脅到產(chǎn)業(yè)生存。因此，動物產(chǎn)品的質(zhì)量安全問題已經(jīng)成為重要的社會問題。人們對公共衛(wèi)生安全的擔(dān)憂就是對動物產(chǎn)品質(zhì)量安全的希望和要求，也是對科研領(lǐng)域提出的更高的要求。加強(qiáng)風(fēng)險監(jiān)測預(yù)警和研究是近年來國際上通行的做法，目的在于“未雨綢繆”防患于未然，將風(fēng)險可控并降低到最低水平，將風(fēng)險最終消滅于萌芽狀態(tài)中，這也是風(fēng)險評估的目的所在。風(fēng)險評估已逐漸成為政府職能部門在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全管理中一個重要決策工具。

圖1 1980-2009年棉籽中棉酚含量平均變化趨勢（mg/kg）

我國在畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估研究起步較晚，與國外發(fā)達(dá)國家畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估工作相比還有較大差距。近幾年國家農(nóng)業(yè)部及省區(qū)行業(yè)、科技部門在畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估研究給予在政策資金投入支持。國家農(nóng)業(yè)部先后批準(zhǔn)成立了部級專業(yè)性畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室，旨在推動我國動物產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險評估體系建設(shè)和風(fēng)險評估研究工作。

鑒于風(fēng)險評估是一項(xiàng)全新的研究領(lǐng)域，如何建立科學(xué)合理客觀的評估體系，這也需要多個專業(yè)共同研究。而棉酚的殘留風(fēng)險評估工作目前國內(nèi)還沒有展開此項(xiàng)研究。

3 棉酚對畜產(chǎn)品質(zhì)量安全影響及風(fēng)險性研究是畜產(chǎn)品質(zhì)量安全形勢的需要

3.1 對棉酚毒性認(rèn)識的需要

棉酚最大危害在于損害(通過動物實(shí)驗(yàn)證明)：細(xì)胞、血管和神經(jīng)系統(tǒng)，造成心力衰竭和組織水腫、可與體內(nèi)蛋白質(zhì)、鐵等結(jié)合使酶失活。引起缺鐵性貧血、使機(jī)體嚴(yán)重缺鉀，可導(dǎo)致低鉀麻痹癥。肝腎細(xì)胞及血管神經(jīng)受損。中樞神經(jīng)活動受抑、降低蛋白質(zhì)的利用率、影響動物的生殖機(jī)能、拮抗維生素A等。

3.2 羊肉質(zhì)量安全的需要

羊肉是新疆等穆斯林群眾較多地區(qū)的大宗消費(fèi)品，新疆羊肉消費(fèi)量占全部畜禽蛋消費(fèi)量的40%左右，2012年全疆現(xiàn)有出欄肉羊3 000多萬只，羊肉產(chǎn)量60萬t，人均羊肉占有量20 kg。而且到2015年要增加1 000萬只肉羊[12]。因此，做好肉羊質(zhì)量安全風(fēng)險研究對新疆以羊肉消費(fèi)為主體的地區(qū)具有十分重要社會價值。

3.3 棉花源性飼料被廣泛和長期使用的需要

目前，棉酚在肉羊中殘留的風(fēng)險研究幾乎空白。因此，研究基于棉酚在羊體內(nèi)殘留危害性風(fēng)險評估具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價值，對規(guī)避羊肉在市場中風(fēng)險意義重大。

4 棉酚毒性危害控制技術(shù)進(jìn)展

降低含棉酚飼料的日飼喂量。有研究表明，在含有棉酚飼料中0.005%以下時，對家畜的影響不顯著，均能正常生長。對懷孕牲畜影響也不顯著。但如果長期飼喂會產(chǎn)生中毒。

棉酚的毒性降解。棉酚是一種酚類有機(jī)物，具有酸性特征，在一定溫度條件下能夠與氨基酸形成幾乎無毒的結(jié)合棉酚。根據(jù)棉酚的相關(guān)特性，人們相繼研究開發(fā)了熱處理法、堿處理法、氨處理法、微生物處理法以及氧化法等，見表1。

表1 幾種主要棉酚脫毒技術(shù)方法比較

總之，新疆等少數(shù)民族地區(qū)既是棉花的生產(chǎn)大區(qū)，又是牛羊生產(chǎn)大區(qū)和消費(fèi)大區(qū)。棉花源性的飼料在這些地區(qū)廣泛長期使用，但目前絕大多數(shù)未經(jīng)脫毒，存在一定的安全隱患風(fēng)險，需要進(jìn)一步開展研究。

[1] 新疆維吾爾自治區(qū)概況.自治區(qū)人民政府辦公廳,2013年6月.

[2] 中國農(nóng)科院畜牧研究所.棉籽餅（粕）營養(yǎng)成分及有毒有害物質(zhì)含量[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所,1990.

[3] 張賢盛，鄒焰峰，孫秋亮，等.奎屯、石河子墾區(qū)部分團(tuán)場棉籽餅棉酚含量的測定[J].新疆農(nóng)墾科技，1990，（04）：7-8.

[4] 馬春暉，等.南疆地區(qū)部分縣、團(tuán)場棉籽餅棉酚含量的測定[J].塔里木農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報，1994，（01）：30-32.

[5] 李德發(fā).中國飼料大全[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001，381-384.

[6] 王安平.我國棉粕和棉籽蛋白營養(yǎng)成分和棉酚含量調(diào)研[J].華北農(nóng)學(xué)報，2010，（08）：301-304.

[7] 呂云峰，等.棉酚在飼料中安全限量及畜產(chǎn)品中殘留研究進(jìn)展[J].中國農(nóng)學(xué)報，2010，26（24）：1-5.

[8] Randel R D,Chase C C,Wyse S J.Effects of gossypol and cottonseed products on reproduction of mammals[J].J Anim Sci,1992，（70）:1628-1638.

[9] Wu D.An overview of the clinical pharmacology and therapeutic potential of gossypol as a male contraceptive agent and in gynaecological disease[J].Drugs,1989,38(3):333-341.

[10] Coutinho E M.Gossypol:a contraceptive for men[J].Contraception，2002，65(4):259-263.

[11] 雷海鵬.棉酚研究的回顧與展望[J].藥學(xué)學(xué)報,1982,7(1):1.

[12] 新疆維吾爾自治區(qū)2012統(tǒng)計年鑒.

Research Progress in Risk Assessment of Gossypol in Livestock Products

ZHOU Wei-dong1,2,ZHENG Wen-xin2,GAO Wei-ming1,2，ZHUO Xiao-jia1,2，MAO Qiong-ling1,2，HU Bo1,2，SHI Shuai1,2

(1.Xinjiang Research Institute of Animal Husbandry Quality Standards Urumqi 830000,China；2.The Risk of Animal Product Quality and Safety Evaluation Laboratory(Urumqi),Urumqi 830000,China)

China is the power of cotton production,cottonseed meal and other side products are widely used as high quality protein feed.But since most without detoxification,will cause the residual free gossypol in animal products.Domestic and foreign related gossypol on domestic animals and humans and their harmfulness,also have certain research.

livestock products;gossypol;risk assessment

S816.43

A

1003－6377（2014）05－0012-04

自治區(qū)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目“羊肉質(zhì)量安全檢測與風(fēng)險評估技術(shù)研究”。

周衛(wèi)東（1970-）男，助研，碩士，主要從事畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測與風(fēng)險評估研究工作。

2014-05-25，

2014-06-17