奶牛常用饲料中亚硝酸盐含量的测定与分析

2018年7月第4期(总第191期)草食家畜(双月刊) 10.16863/ki.1003-6377.2018.04.003
奶牛常用饲料中亚硝酸盐含量的测定与分析
张晓红,王志琴,刘英玉,郑小风,陈俐静,姚刚*
(新疆农业大学动物医学学院,乌鲁木齐830052)
摘要:通过检测新疆北疆地区奶牛常用的饲料中亚硝酸盐含量是否超标,为指导当地奶牛饲料合理使用提供可靠的数据,运用国标GB/T13085-2005(比色法)对亚硝酸盐进行了测定。

结果显示:测定的奶牛常见六种饲料的亚硝酸盐含量均未超标,含量最高的为精饲料:6.83mg/kg,含量最低的为糖渣:0.20mg/kg,同时对饲料中亚硝酸盐含量的差别及造成原因做出简要分析。

并且对实验过程中的注意事项进行了总结阐述。

结论发现应严格控制生产饲料过程中硝酸盐亚硝酸盐的累积,减少各类含硝酸盐亚硝酸盐添加剂的用量,以确保饲料质量。

关键词:奶牛;饲料;亚硝酸盐;测定
中图分类号:S816.2文献标识码:A文章编号:1003-6377(2018)04-0010-06
各类饲料是人类的朋友-动物的“食粮”,也是我们间接的食品。

因此,饲料的质量和安全与否直接关系到畜产品如肉、奶、蛋、鱼等的高效生产和动物性产品的安全卫生。

目前,世界各地都非常重视饲料卫生与安全[1]。

硝酸盐一般存在于饲料、食品和我们生存的环境中,硝酸盐本身基本上属于无毒,当还原成亚硝酸盐时便有了毒性[2]。

它大多数储存在植物体内,其含量高低幅度变化很大。

不仅仅与植物的种类、品种、植株不同部位和各个生育阶段有关系,而且还和外部环境如土壤肥料、水分、温度、光照等具有密切相关性[3]。

饲料中亚硝酸盐主要有硝酸盐转化而来。

亚硝酸盐是一种较强的氧化剂,能把血液中的二价铁氧化成三价铁,从而成为高铁血红蛋白,使血红蛋白不能与氧结合,丧失了携氧功能,导致机体组织缺氧短时间内造成呼吸中枢麻痹,造成机体窒息导致死亡[4]。

一般情况下,植物类的饲料亚硝酸盐的含量非常低,动物性饲料如鱼粉中的亚硝酸盐含量虽然很高,但是也在国家饲料卫生标准规定允许的范围内[5]。

但青绿饲料,如未成熟的绿燕麦、大麦、小麦、苏丹草、玉米秸秆、高粱秸秆和根茎类饲料等富含硝酸盐,如果饲料储存条件不合适或者处理方法不适当就可导致亚硝酸盐含量急剧增长,结果引起动物的中毒[6]。

中毒患牛精神沉郁、过度流涎、站立不稳、可视粘膜紫绀,变成蓝紫色;呼吸困难、心跳快而弱;肌肉震颤、瞳孔散大;瘤胃鼓气、常有腹痛状;尿频、体温下降直至窒息死亡[7]。

基金项目:国家自然科学基金项目“新疆褐牛与安格斯肉牛体脂代谢关键基因和产物时空表达的品种差异性及其与肉品质的相关性研究”(31460647);自治区重点研发计划项目”新疆褐牛健康养殖技术集成与产业化示范”(2017B01001-2)作者简介:张晓红(1968-),女,高级实验师,研究方向为畜产品质量安全。

E-mail:741836502@
通讯作者:姚刚(1959-),男,教授,博士,研究方向为动物生长发育调控及畜产品质量安全。

E-mail:yaogang516@
收稿日期:2018-05-13,修回日期:2018-05-28
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在现代化集约栽培工艺的条件下,饲料作物的用地施肥数量剧增。

施用的大量的无机肥例如氮肥,使得植物体内积累了非蛋白氮:硝酸盐、经胺、亚硝酸盐、氨、亚硝胺等。

硝酸盐和亚硝酸盐含量有可能高于人和牲畜最大允许量,这些化合物在动物的器官、组织和乳液内浓度也逐渐会增加,降低牛奶品质,造成一定的经济损失[8]。

奶制品会引起人体内亚硝酸盐含量过高,尤其值得一提的是,高剂量的亚硝酸盐会产生比较大的毒性。

如果误食了亚硝酸盐是会导致亚硝酸盐类的食物中毒,长期食用甚至会引发人类患胃癌、食道癌[9]。

饲料中亚硝酸盐含量的测定常采用重氮偶合比色法。

根据使用的试剂不同又分为α-萘胺法和盐酸萘乙二胺法[10]。

本次试验是根据奶牛场提供饲料,以检测饲料中亚硝酸盐含量是否超标。

1材料与方法
1.1试验材料
1.1.1样品采集与处理
采集有代表性的样品,采集稻草饲料、天康饲料、青贮饲料、精饲料、糖渣、苜蓿各1kg,分别编号,取样约100g,粉碎,过1mm孔筛,混匀,装入密闭容器中,低温保存备用。

1.1.2仪器与试剂
分光光度计、小型粉碎机、分析天平、恒温水浴锅,一般玻璃仪器。

硫酸锌溶液(0.42mol/L)、氢氧化钠溶液(20g/L)、60%乙酸溶液量。

氯化铵缓冲液:1000mL容量瓶中加人500mL水,加入20mL盐酸,混匀,加人50mL氢氧化铵,用水稀释至刻度。

用稀盐酸和稀氢氧化铵调节pH至9.6~9.7。

对氨基苯磺酸溶液:称取5g对氨基苯磺酸,溶于700mL水和300mL冰乙酸中,置棕色瓶保存,1周内有效。

盐酸-萘乙二胺溶液(1g/L):称取0.1g盐酸-萘乙二胺,加醋酸溶解并稀释至100mL,混匀后置棕色瓶中,在冰箱内保存,1周内有效。

显色剂的配置使用之前将0.1%盐酸-萘乙二胺溶液和对0.4%氨基苯磺酸溶液等体积混合。

亚硝酸钠标准溶液:称取250mg经115℃±50℃烘至恒重的亚硝酸钠,加水溶解,移入500mL容量瓶中,加100mL氯化铵缓冲液,加水稀释至刻度,混匀,在40℃避光保存此溶液每毫升相当于500μg亚硝酸钠。

亚硝酸钠标准工作液使用前,精确吸取亚硝酸钠标准溶液1.00mL,置于100mL容量瓶中,加蒸馏水稀释到刻度,此溶液每毫升相当于5.0μg亚硝酸钠。

1.2饲料中亚硝酸盐的测定(比色法)GB/T13085-2005试验方法
1.2.1试验原理
样品在弱碱性条件下除去蛋白质,在弱酸性条件下待测样品中的亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生化学反应,生成重氮化合物,再和盐酸-萘乙二胺发生偶合反应,形成紫红色化合物,进行比色[11]。

1.2.2试液制备发生
称取约20g试样,精确到0.001g,置于200mL烧杯中,加70mL水和1.2mL氢氧化钠溶液,混匀,用氢氧化钠溶液调至pH为8~9,全部转移至200mL容量瓶中,加10mL醋酸锌溶液,混匀,产生沉淀为止,混匀,放置60℃水浴中加热10min,加蒸馏水至刻度,混匀。

放置0.5h,用滤纸过滤,弃去初滤液20mL,滤液备用。

1.2.3亚硝酸盐标准曲线的绘制
吸取0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0mL亚硝酸钠标准工作液(相当于0,2.5,5,10,15,20,25kg亚硝酸钠),放置于25mL比色管中。

加2.5mL乙酸后立即加人5.0mL显色剂,加蒸馏水到刻度,混匀,在避光处静置25min,用零管调节零点,在波长538nm处测吸光度AO值,吸光度为纵坐标,各溶液中所含亚硝酸钠
11
质量为横坐标,绘制标准曲线或计算回归方程。

含亚硝酸盐低的试样以制备低含量标准曲线计算,标准系列为:吸取0,0.4,0.8,1.2,1.6,2.0mL 亚硝酸钠标准工作液(相当于0,2,4,6,8,10μg 亚硝酸钠)。

1.2.4测定吸取10.0mL 上述试液于25mL 容量瓶中,按亚硝酸盐标准曲线的制备中从“分别加入4.5mL 氯化铵缓冲液”起,进行显色和测量试液的吸光度(A1)。

精确吸取10.0mL 试液加入25mL 容量瓶中,用水定容至刻度,用蒸馏水来调节零点,测定其吸光度(A0)。

从试液吸光度值A1中减掉吸光度值A0后得到吸光度值A ,A=A1-A0,再将A 代人回归方程进行计算。

1.2.5亚硝酸盐标准曲线(见表1、图1)
表1亚硝酸盐标准曲线
亚硝酸盐含量(μg )
OD 值(A)0
01
0.0212
0.0353
0.0494
50.070.086
图1
亚硝酸盐标准曲线
1.2.6计算公式X=m 2×V 1×1000m 1×V 2×1000
式中:X----样品中的亚硝酸盐(以亚硝酸钠计)含量,单位为mg/kg ;
m 1---样样质量,单位为g ;m 2----测定用样液中亚硝酸盐(以亚硝酸钠计)的质量,单位为μg ;
V 1----样品处理液的总体积,单位为mL ;
V 2-----测定用样品液体积,单位为mL ;亚硝酸盐含量(μg )
亚硝酸盐标准曲线
12
2018年7月第4期(总第191期)
草食家畜(双月刊)图2饲料中亚硝酸盐含量分析图
7
6
5
4
3
2
1
0123456产品名称每千克产品中亚硝酸盐(以N a NO 2计)的
允许量/mg
试验方法鸭配合饲料≤15
鸡、鸭、猪浓缩饲料≤20
牛(奶牛、肉牛)精料补充料≤20
GB/T 13085玉米≤10
饼粕类、麦麸、米糠≤20
草粉≤25
鱼粉、肉粉、肉骨粉
≤301000-----单位换算系数。

本实验中,m 1为10g ;V 1为200mL ;V 2为10mL ;所以公式可改写为:X=2m 2[12]
1.3饲料中亚硝酸盐允许量(见表2)表2饲料卫生标准亚硝酸盐允许量值
2结果与分析2.1饲料中亚硝酸盐的测定结果六种饲料中亚硝酸盐含量的测定结果见图2和表3,在本次试验测定后,六种饲料亚硝酸盐含量各不相同,但均未超标,符合国家标准[13]要求。

其中含量最高的为精饲料:6.83mg/kg ,含量最低的是糖渣:0.20mg/kg ,稻草饲料亚硝酸盐含量也相对较高。

精饲料亚硝酸盐含量高可能在于饲料中种类繁杂,同时
颜色也会对最后结果的测定产生影响;而稻草饲料和苜蓿亚硝酸盐含量相对较高,可能是在饲料干燥期间硝酸盐含量会增长,阴雨天或者阳光照射不足时也会造成光合作用的减弱,使得氮富集。

另外,大量的施用氮肥、土壤中缺少钼元素、过度施用除草剂或者病虫害会造成硝酸盐的累积,在各类微生物的共同作用下,硝酸盐很容易转换成亚硝酸盐。

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编号
At值
(测试液吸光度)
Ao值
(测试液本身吸光度)
m2
(10mL试液中所含亚硝
酸根离子质量,μg)
x
(试样中亚硝酸盐含量,
mg/kg)
1号(稻草)0.0720.018 3.12 6.24
2号(天康饲料)0.0190.0130.290.56
3号(青贮)0.0150.0110.160.32
4号(精饲料)0.0720.013 3.41 6.83
4号(精饲料)0.0720.013 3.41 6.83
5号(糖渣)0.0060.0030.100.20
6号(苜蓿)0.0220.0060.87 1.74
表3六种饲料中亚硝酸盐含量的测定结果
2.2试验中注意事项
2.2.1样液的处理
样液制备完成后如果不能及时用分光光度计测定其吸光度,一定要注意密闭、避光和低温保存,避免硝酸盐和亚硝酸盐很快发生氧化还原反应,务必要保持样品的重现性和完整性。

2.2.2显色剂的处理方法
对氨基苯磺酸溶液和盐酸-萘基乙二胺溶液配制时要用酸性溶液(盐酸或乙酸溶液)保证它的稳定性。

试剂配置好后马上分装于棕色试剂瓶低温密闭保存。

使用时,根据需要配制(使用时间不超过7d)。

使用前将二者等体积混匀,这样显色会更加充分。

2.2.3亚硝酸钠标准溶液的处理
亚硝酸钠吸湿性比较强,在空气中很容易被氧化成硝酸钠,所以亚硝酸钠要放在硅胶干燥器中干燥24h或者经115±5℃真空干燥到恒重。

配好的标准液放置于4℃冰箱密闭保存。

2.2.4确定加热时间
加热是为了更好地除去脂肪、沉淀蛋白质,除去遮蔽因素。

如果加热时间太短,蛋白质沉淀剂不能很充分的与样品发生反应,时间太长使得亚硝酸盐分解成氧化氮和硝酸,使得测定结果偏低。

所以为减小试验误差要控制好加热时间。

3结论
本试验应用国家标准GB/T13085-2005方法,对奶牛常见饲料中亚硝酸盐的含量进行了测定与分析,结果表明:六种常见饲料中都含有亚硝酸盐,但含量均未超出国家标准,相比之下精饲料亚硝酸盐含量最高:6.83mg/kg,糖渣内亚硝酸盐含量较低。

因此,应严格控制生产饲料过程中硝酸盐亚硝酸盐的累积,减少各类含硝酸盐亚硝酸盐添加剂的用量,以确保饲料质量。

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Determination and Analysis of Dairy Cows Commonly
Used Nitrite Content in the Feed
ZHANG Xiao-hong,WANG Zhi-qin,LIU Ying-yu,ZHENG Xiao-feng,CHEN Li-jing,YAO Gang*
(1.College of Veterinary Medicine,Xinjiang Agricultural University,Urumqi830052,China)
Abstract:This article used GB/T13085-2005(colorimetry)to determinate nitrite on dairy cows feed,with a view to through this test to determinate nitrite content whether exceeds or not in six dairy cows feed.The results showed that the determination of six feed didn't exceed.The highest nitrite content is straw feed about 6.83mg/kg,the lowest is sugar residue about0.20mg/kg,at the same time this article makes brief analysis to nitrite content differently and its reasons.
Key words:cows;feed;nitrite;determination
15。