■王衛(wèi)國
(河南工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院,河南鄭州 450001)
聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO)與國際飼料工業(yè)協(xié)會(huì)(IF?IF)2020 年聯(lián)合修訂出版了《飼料行業(yè)良好管理規(guī)范(Good Practices for Feed Sector)》。該規(guī)范是為貫徹執(zhí)行《食品法典-良好動(dòng)物飼養(yǎng)規(guī)范(The Codex Ali?mentarius Code of Practice on Good Animal Feeding)》而制定的,其目的是基于“同一健康(The one health)”方針,確保在動(dòng)物性食品產(chǎn)業(yè)鏈上飼料生產(chǎn)供應(yīng)環(huán)節(jié)的飼料安全,進(jìn)而保證飼養(yǎng)動(dòng)物的安全和動(dòng)物性食品的安全、營養(yǎng)與多樣化,同時(shí)關(guān)注飼養(yǎng)動(dòng)物的福利和環(huán)境保護(hù)。它還特別關(guān)注了農(nóng)場(飼養(yǎng)場)中設(shè)立的中小型飼料加工廠使用該規(guī)范的需求[1]。
未來,全球飼料生產(chǎn)將繼續(xù)增長以滿足人口增加、新興國家城鎮(zhèn)化、購買力增加的需求。而保證飼料安全則是實(shí)現(xiàn)飼料工業(yè)、動(dòng)物源性食品可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵目標(biāo)之一。這就要求所有商業(yè)飼料廠和農(nóng)場自配料飼料廠必須按集成了食品安全體系的質(zhì)量保證體系的類似方式來保證飼料安全。而要實(shí)現(xiàn)飼料安全,必須首先能及時(shí)地、主動(dòng)地識(shí)別出飼料生產(chǎn)鏈上的各種食品安全危害,并評價(jià)他們的安全風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而采取與這些危害相適應(yīng)的有效控制措施。但由于新的和非常規(guī)飼料原料(如農(nóng)產(chǎn)品加工的副產(chǎn)品、昆蟲、食品加工副產(chǎn)品、食品廢棄物等)不斷用于飼料生產(chǎn)會(huì)帶來新的飼料安全風(fēng)險(xiǎn)。而飼料和飼料原料的國際貿(mào)易、新的病原體如病毒的出現(xiàn)以及環(huán)境條件的改變都會(huì)帶來不可預(yù)見的飼料安全風(fēng)險(xiǎn)。因此,持續(xù)更新飼料安全危害知識(shí),持續(xù)識(shí)別出各種飼料安全危害就成為制定有效的預(yù)防與控制措施的前提條件。本文介紹了與飼料有關(guān)的健康危害與分析。
對人類健康的危害因子能夠從飼料中轉(zhuǎn)移至動(dòng)物源性食品中,進(jìn)而導(dǎo)致某種食品安全風(fēng)險(xiǎn)。這些危害可能會(huì)從飼喂動(dòng)物的飼料/食品鏈和飲水中引入。飼料可能會(huì)在加工、處理、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用中被污染。飼料中的危害也可能產(chǎn)生于意外或故意的行為(例如欺詐、摻假)。飼料和飼料原料的國際貿(mào)易的擴(kuò)大也會(huì)增加危害的傳播。
飼料中的危害可能是生物的、化學(xué)的或物理的。每種危害與污染和暴露的來源及路徑相關(guān)。先前未識(shí)別的危害可能與新的或不斷增加的飼料或飼料原料(例如食品和農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)產(chǎn)品、昆蟲、過期食品、海洋資源),或與新的飼料加工技術(shù)有關(guān)。
所有飼料和飼料原料都應(yīng)滿足最低安全標(biāo)準(zhǔn)。飼料和飼料原料中有害物質(zhì)的含量必須足夠低。這些物質(zhì)在供人類消費(fèi)的食品中的濃度應(yīng)持續(xù)低于要求的水平。應(yīng)執(zhí)行為飼料設(shè)定的法典最大殘留限量(Codex maximum residue limits)和外源物最大殘留水平。由食品法典委員會(huì)制定的食品最大殘留限量可用于確定飼料的最低安全標(biāo)準(zhǔn)。
應(yīng)識(shí)別、控制并使飼料中存在的有害物質(zhì)最小化??赡転榀偱2〔≡吹膭?dòng)物產(chǎn)品不應(yīng)直接飼喂反芻動(dòng)物或不能用于反芻動(dòng)物飼料中。應(yīng)針對每一種有害物質(zhì)對消費(fèi)者健康的影響進(jìn)行評價(jià),并依據(jù)評價(jià)結(jié)果對飼料和飼料原料設(shè)定最高限量或在動(dòng)物飼養(yǎng)中禁用。
我國食品安全法中規(guī)定:國家建立食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測制度,對食源性疾病、食品污染以及食品中的有害因素進(jìn)行監(jiān)測;國家建立食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估制度,運(yùn)用科學(xué)方法,根據(jù)食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測信息、科學(xué)數(shù)據(jù)以及有關(guān)信息,對食品、食品添加劑、食品相關(guān)產(chǎn)品中生物性、化學(xué)性和物理性危害因素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估;國家禁止生產(chǎn)經(jīng)營致病性微生物,農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、生物毒素、重金屬等污染物質(zhì)以及其危害人體健康的物質(zhì)含量超過食品安全標(biāo)準(zhǔn)限量的食品[3]。我國制定有食品中農(nóng)藥最大殘留限量、食品中獸藥最大殘留限量以及食品中致病菌限量等強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)[4-6]。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部建立有飼料安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測與評價(jià)預(yù)警制度。制定有飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、含衛(wèi)生指標(biāo)要求的飼料添加劑標(biāo)準(zhǔn)、飼料添加劑安全使用規(guī)范、飼料原料目錄、禁止在飼料、飼養(yǎng)動(dòng)物飲水中使用的藥物品種目錄、物質(zhì)等強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)文件[7-11]。
識(shí)別并定性致病生物,理解那些影響污染的來源和路徑對于防止進(jìn)一步的污染很關(guān)鍵。主要控制措施是防止污染、減少增殖或進(jìn)行徹底的滅菌。
2.1.1 沙門氏菌
沙門氏菌有2 500 種以上血清型,在自然界廣泛存在,為重要潛在致病菌。其來源主要是受污染的油籽或果實(shí)、海洋來源(魚粉)或陸生動(dòng)物源[肉(或骨)粉]的飼料原料。重點(diǎn)關(guān)注對象是動(dòng)物性蛋白原料,其次是植物性蛋白原料。其污染源有禽舍和禽糞、野生鳥類和鼠類、衛(wèi)生控制薄弱的油脂加工廠和飼料廠。主要傳播路徑是糞便和口腔。為可持續(xù)從飼料轉(zhuǎn)移到動(dòng)物食品中的高風(fēng)險(xiǎn)致病菌,對人的健康危害大。
2.1.2 單核細(xì)胞增生李斯特菌
單核細(xì)胞增生李斯特菌是革蘭氏陽性菌,耐各種環(huán)境條件如高鹽或高酸性條件,可在低氧環(huán)境、制冷溫度下和工廠長期存活、生長。該致病菌廣泛存在于土壤、污水、水、未加工的飼料、飼草、青貯飼料、飼料廠、被污染的食品(肉和肉類產(chǎn)品,包括腌肉;奶制品,如未經(jīng)高溫消毒的生乳和軟干酪;制成的海洋食品,如熏魚)。該菌轉(zhuǎn)移到動(dòng)物性食品中的風(fēng)險(xiǎn)為中等,對人的健康危害大。
2.1.3 腸出血性大腸桿菌
大腸桿菌是革蘭氏陰性菌。大腸桿菌O157∶H7是最常見的致腸出血性大腸桿菌(EHEC),是一種關(guān)乎公眾健康的食源性動(dòng)物傳染病致病菌。該致病菌常由糞便-口腔的污染路徑傳播。常規(guī)制粒熱處理不能有效殺滅飼料中高含量的大腸桿菌O157∶H7。其來源為牛、豬、家禽、其他食草動(dòng)物、牧草、飼料、水、未經(jīng)充分消毒殺菌的食品。轉(zhuǎn)移到動(dòng)物食品中的風(fēng)險(xiǎn)為中等,對人的潛在健康危害大。
2.1.4 梭菌
梭菌由革蘭氏陽性菌,孢子形成菌組成,為食品生產(chǎn)動(dòng)物飼料中的安全關(guān)注點(diǎn)。對飼料加熱和加壓處理不能輕易使梭菌毒素和孢子失效。 梭菌廣泛存在于土壤、腐敗的植物、海洋沉積物、鳥的腸道、家禽糞便、青貯飼料、牧草、谷物、污染的動(dòng)物性原料以及受污染的生肉、家禽、牛奶等中。其轉(zhuǎn)移到動(dòng)物食品中的風(fēng)險(xiǎn)為中等,對人的潛在健康危害大。2.1.5 布魯氏菌屬、分枝桿菌、病毒(見表1)
表1 三種致病生物的危害分析
2.1.6 朊病毒
牛海綿狀腦?。˙SE)是傳染性海綿狀腦?。═SEs)的主要代表形式。這類病毒有很強(qiáng)的耐熱性,在動(dòng)物體中持續(xù)存在,會(huì)引起不可逆的神經(jīng)病。羊癢病是影響綿羊和山羊的傳染性海綿狀腦病。易感動(dòng)物受感染的最可能途徑是口腔攝入。被感染的動(dòng)物必須被撲殺,胴體必須被毀滅以限制潛在污染。來源主要是用作飼料原料的反芻動(dòng)物副產(chǎn)品。某些特殊器官會(huì)含有朊病毒,如腦、脊髓、三叉神經(jīng)節(jié)、遠(yuǎn)端回腸、脾臟和眼睛。這些器官被標(biāo)示為特定風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)(SRM),不允許進(jìn)入食品加工鏈,被世界動(dòng)物衛(wèi)生組織推薦為應(yīng)去除的物質(zhì)。該病毒轉(zhuǎn)移到動(dòng)物性食品中的風(fēng)險(xiǎn)高,對人的健康危害大。
由于目前有許多生物危害(如致病菌、病毒)在飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中并未規(guī)定指標(biāo)要求,因而需要引起飼料企業(yè)和養(yǎng)殖企業(yè)的重視。已有部分國內(nèi)外研究報(bào)道了相關(guān)致病菌在飼料原料和產(chǎn)品中的檢測結(jié)果[12-13]。因此,有條件的企業(yè)應(yīng)主動(dòng)進(jìn)行相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)的檢測和防控。
2.2.1 二噁英[多氯二苯并-對-二噁英(PCDDs)、多氯二苯并呋喃(PCDFs)]和二噁英類多氯聯(lián)苯(dl-PCBs)
二噁英是表示多氯二苯并-對-二噁英和多氯二苯并呋喃的通用術(shù)語。有7 種多氯二苯并對二噁英和10種多氯二苯并呋喃。而二噁英類多氯聯(lián)苯包括了12 種物質(zhì),具有與PCDDs/PCDFs 非常相似的毒性和化學(xué)特性。
多氯聯(lián)苯類工業(yè)產(chǎn)品曾應(yīng)用廣泛,現(xiàn)仍用于密封材料和電容器中。這類二噁英類物質(zhì)可在垃圾焚燒、火山噴發(fā)、森林火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生,污染植物和土壤,進(jìn)而污染飼料并在動(dòng)物性食品中沉積。用不恰當(dāng)?shù)娜剂现苯雍娓傻娘暳显弦部僧a(chǎn)生。二噁英類物質(zhì)轉(zhuǎn)移到牛奶、雞蛋、魚體、動(dòng)物肉和肝臟中的風(fēng)險(xiǎn)高,對人的健康危害大,可能會(huì)致癌。
2.2.2 非二噁英類多氯聯(lián)苯(ndl-PCBs)
非二噁英類多氯聯(lián)苯有豐富的同系物,如多氯聯(lián)苯28、52、101、138、153、180。非二噁英類多氯聯(lián)苯為人造,雖已經(jīng)停止生產(chǎn),但在環(huán)境中會(huì)持久存在。主要來源為:用于變壓器、熱交換器、設(shè)備等的專業(yè)油漆與涂料;由從污染水域捕撈的魚加工的魚粉和魚油;用不當(dāng)燃料直接烘干的飼料原料;設(shè)備漏油等。并可能進(jìn)入飼料/食物鏈。該類物質(zhì)轉(zhuǎn)移到牛奶、雞蛋、魚體中的風(fēng)險(xiǎn)高,對人的健康危害因常為與二噁英類多氯聯(lián)苯的混合物而尚不明確。
2.2.3 真菌毒素
真菌毒素是各屬真菌在農(nóng)產(chǎn)品收獲前、收獲后或運(yùn)輸、貯藏過程中產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物。真菌毒素大多數(shù)是相對穩(wěn)定的化合物,不會(huì)被飼料加工破壞,甚至可能被濃縮。如麩皮、干酒糟可溶物(DDGS)的霉菌毒素含量會(huì)遠(yuǎn)高于原谷物。
動(dòng)物源性食品中殘留的致癌真菌毒素,如黃曲霉毒素B1和M1以及赭曲霉毒素A,對人類健康構(gòu)成威脅,應(yīng)監(jiān)測和控制其水平。
降低霉菌毒素的方法包括氨化、臭氧氧化、使用霉菌毒素吸附劑、專用降低酶、生物發(fā)酵降解等。
2.2.4 植物毒素
植物毒素是植物產(chǎn)生的代謝物,如生物堿、茄堿、皂苷、草酸鹽、糖苷、棉酚、苯丙胺等,對動(dòng)物和人類具有廣泛的毒性。表2為真菌毒素和植物毒素危害分析。
表2 真菌毒素和植物毒素危害分析
2.2.5 農(nóng)藥殘留
在食品法典委員會(huì)的食品和飼料中農(nóng)藥殘留數(shù)據(jù)庫(FAO,WHO,2019b)中,可以獲得關(guān)于農(nóng)藥和商品組合的食品法典委員會(huì)最大殘留限量(MRL或CXL)和食品法典委員會(huì)外來物最大殘留限量(EMRL)的信息。農(nóng)藥的主要類別是熏蒸劑、殺蟲劑、殺菌劑、除草劑或滅鼠劑。農(nóng)藥具有親脂性高、生物蓄積性強(qiáng)、半衰期長等特點(diǎn)。
2.2.6 有機(jī)氯(OCs)殘留
有機(jī)氯農(nóng)藥的主要代表是二氯二苯三氯乙烷(DDT)、林丹(γ-HCH)、α-和β-HCH、艾氏劑和狄氏劑、異狄氏劑、氯丹、七氯、毒殺芬(喜樹堿)、六氯苯(HCB)和硫丹,曾被廣泛用作殺蟲劑而成為主要環(huán)境污染物。有機(jī)氯農(nóng)藥的主要毒性作用是對神經(jīng)系統(tǒng)和肝臟的損害。
2.2.7 獸藥殘留
表3為有機(jī)氯殺蟲劑和獸藥殘留危害分析
表3 有機(jī)氯殺蟲劑和獸藥殘留危害分析
2.2.7.1 砷
無機(jī)砷化合物毒性大,而有機(jī)砷化合物的毒性相對較小。毒性也取決于砷的價(jià)態(tài);三價(jià)砷比五價(jià)砷毒性更大。無機(jī)砷被國際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為人類致癌物。
2.2.7.2 鎘
鎘對人和動(dòng)物的腎臟、骨骼和呼吸系統(tǒng)造成不良影響。植物源性飼料中鎘的含量取決于土壤中鎘的含量、土壤特性、磷肥的使用和植物種類。不同微量元素添加劑因來源問題而含有不可接受的鎘水平。
2.2.7.3 汞
有機(jī)汞,主要是甲基汞,比無機(jī)汞毒性大得多。無機(jī)汞的主要副作用是腎損傷。有機(jī)汞的主要副作用是損害神經(jīng)系統(tǒng)。甲基汞在海洋飼料/食物鏈中被生物放大,在捕食性大型魚類中濃度最高。魚粉是飼料中甲基汞的重要來源。
2.2.7.4 鉛
鉛影響神經(jīng)發(fā)育,作用于神經(jīng)系統(tǒng)和胃腸道。表4為重金屬危害分析。
表4 重金屬危害分析
2.3.1 放射性核素放射性核素可造成食品安全風(fēng)險(xiǎn)。尤其是飼料(包括牧草)中的銫-134、銫-137、鍶-90和碘-131。
2.3.2 納米材料
某些納米級(jí)的飼料添加劑如某些納米微量元素、維生素載體、霉菌毒素吸附劑等的風(fēng)險(xiǎn)正在調(diào)查中。關(guān)于納米材料從飼料到食品的潛在轉(zhuǎn)移信息、毒理學(xué)研究數(shù)據(jù)嚴(yán)重不足。納米材料的風(fēng)險(xiǎn)評估仍然嚴(yán)重依賴于動(dòng)物研究。
新的飼料原料,如昆蟲、藻類、磷蝦、其他海洋資源,以及農(nóng)業(yè)食品和生物燃料工業(yè)的副產(chǎn)品,甚至工業(yè)過程的副產(chǎn)品,正在越來越多地用于飼料生產(chǎn),由此產(chǎn)生的安全風(fēng)險(xiǎn)也需要識(shí)別。表5為昆蟲、前食品及生物燃料副產(chǎn)品危害分析。
表5 昆蟲、前食品及生物燃料副產(chǎn)品危害分析
2.4.1 昆蟲
昆蟲及昆蟲衍生產(chǎn)品作為替代性蛋白質(zhì)源,有很大的市場潛力,但其安全風(fēng)險(xiǎn)也值得關(guān)注。
2.4.2 前食品和食品加工副產(chǎn)品
前食品指在食品加工、制造、制備或銷售過程中剩余的,或在餐館、零售店或家庭食品廢料中收集的,或在食品加工、制造、制備或銷售過程中產(chǎn)生的材料(如超過有效期、標(biāo)簽錯(cuò)誤、包裝損壞的食品;廚房和餐飲垃圾)。大多數(shù)情況下,它們的可追溯性無法保證,可能導(dǎo)致飼料存在更大的危害。
食品加工副產(chǎn)品是從食品加工廠收集的特定類型的前食品(例如變形食品或未售出的剩余食品),其可追溯性更容易確保。
2.4.3 生物燃料副產(chǎn)品
環(huán)境友好型生物燃料產(chǎn)量的提高增加了可用作飼料的副產(chǎn)品。例如,DDGS和濕酒糟(WDG)是生物乙醇生產(chǎn)中得到的蛋白質(zhì)飼料原料。生物柴油生產(chǎn)中的副產(chǎn)物的粗甘油是飼料中的能源,生物柴油生產(chǎn)中的副產(chǎn)物植物壓榨餅/粕是其他富含蛋白質(zhì)的飼料原料。
2.4.4 其他工業(yè)副產(chǎn)品
工業(yè)加工副產(chǎn)品用作飼料的情況在增加,并可能導(dǎo)致新的危害。應(yīng)考查整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程來確定用作飼料原料的副產(chǎn)品可能存在的危害。許多礦物飼料原料來源于工業(yè)加工過程:例如,窯灰中的石灰,從電路板和電池中回收的銅,從廢棄場地等中提取的氧化鋅。新的脂肪酸原料可從植物油生產(chǎn)的殘余物料的進(jìn)一步加工中得到。而新的纖維素原料則由木材加工紙漿和紙張而來。這些新的生產(chǎn)工藝可能導(dǎo)致飼料原料中重金屬、二噁英、呋喃、多氯聯(lián)苯和新加工化學(xué)品的殘留量達(dá)到不可接受的水平。
2.4.5 植物性水產(chǎn)品
水生植物生活在咸水和淡水中。藻類包括褐藻、紅藻和綠藻,是一大類生物多樣性的非開花植物。作為飼料原料的用量正在增加。
大型藻類(海藻)用作飼料原料或飼料添加劑(例如作為富含碘的補(bǔ)充劑)。微藻或其富含蛋白質(zhì)的生物體也被用作飼料原料或添加劑(例如螺旋藻、富含Omega-3-PUFA的微藻油)。
2.4.6 動(dòng)物性水產(chǎn)品
從捕魚與魚類加工活動(dòng)產(chǎn)生的用作飼料原料的副產(chǎn)品(除魚油或魚粉等魚類加工副產(chǎn)品外)。表6為植物性和動(dòng)物性水產(chǎn)品危害分析。
表6 植物性和動(dòng)物性水產(chǎn)品危害分析
從以上對飼料有關(guān)的健康危害分析可知,在開發(fā)應(yīng)用新型飼料原料、新型飼料產(chǎn)品的過程中,應(yīng)進(jìn)行健康安全風(fēng)險(xiǎn)因子及風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)性檢測評價(jià)。必要時(shí)應(yīng)委托權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行評價(jià)。新型飼料原料、飼料添加劑必須經(jīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評審、批準(zhǔn)使用后才能用于實(shí)際飼料生產(chǎn)。另一方面,已經(jīng)列入飼料原料目錄的原料也可能由于生產(chǎn)環(huán)境的變化、人為因素等而存在新的風(fēng)險(xiǎn),因此定期對使用的飼料原料進(jìn)行安全衛(wèi)生指標(biāo)檢測是必要的。