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奶牛饲喂十字花科蔬菜对生鲜牛乳中硫氰酸盐浓度的影响



全 文 :  基金项目:上海市闵行区科委自然科学研究课题(2012MHZ001)。
奶牛饲喂十字花科蔬菜对生鲜牛乳中硫氰酸盐浓度的影响
盛中华1 汤赛冬1 沈 辉1 顾永远1 张红飞1 王建平2
(1上海市闵行区动物疾病预防控制中心 201109 2上海市闵行区华漕镇兽医站 )
  【摘要】采用高效液相色谱法对上海市根兴奶牛场健康产奶荷斯坦乳牛90头,按照所喂青饲料不同分为空白
组、油菜花组、2倍油菜花组,分别测定生鲜牛乳中硫氰酸盐浓度。结果表明,按照正常量饲喂十字花科蔬菜不会造
成生鲜牛乳中硫氰酸钠含量超过正常水平,但可使生鲜牛乳中的硫氰酸钠含量上升,不同喂量对生鲜牛乳中硫氰酸
钠含量的影响不大,但是饲喂十字花科类植物不是影响生鲜牛乳中硫氰酸钠含量的唯一因素。
  关键词:十字花科蔬菜;生鲜牛乳;硫氰酸盐;风险评估
  硫氰酸盐属于有毒、有害物质,在化学工业中是一种重
要的废产物,在原料乳中添加硫氰酸钠可有效抑菌、保鲜及
延长牛乳的保存期,但过量摄入会对人体造成危害,这引起
了消费者的广泛关注〔1〕。2008年12月卫生部发布了《食品
中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种
名单(第一批)》,明确规定乳及乳制品中硫氰酸钠属于违法
添加物质〔2〕。但据研究表明,生鲜牛奶中也天然存在内源性
的硫氰酸盐,这可能与奶牛饲喂的日粮有关〔3〕。
我国奶牛场一般在蔬菜生产旺季都将十字花科类蔬菜
作为青饲料饲喂奶牛,而硫代葡萄糖苷(Glucosinolates,Gls)
是十字花科植物中重要的次生代谢产物,其主要代谢产物
为硫氰酸盐(SCN)、异硫氰酸盐(ITC)、腈和5-乙烯基-2-硫
代晤唑烷酮(5-VOT)〔4〕。虽然目前对十字花科蔬菜中异硫
氰酸盐具有抗癌活性的研究较多,但十字花科蔬菜中的硫
氰酸盐对生鲜牛奶造成的质量安全风险目前基本没有此类
研究,也没有对生鲜牛乳中硫氰酸盐对人类健康风险的科
学评估。
本研究采用高效液相色谱法对奶牛场生产的生鲜牛乳
中内源性硫氰酸钠浓度进行检测,分析得到饲喂十字花科蔬
菜对生鲜牛乳中内源性硫氰酸钠浓度的影响规律,并将生鲜
乳中的硫氰酸盐对人类健康的风险进行评估,科学制定生鲜
乳中硫氰酸盐的合理限值标准,既维护奶牛场及奶农的利
益,也保障牛奶消费者的身体健康。
1 材料与方法
1.1 实验动物及材料
  试验动物来自上海市根兴奶牛场,随机选取健康产奶荷
斯坦乳牛90头。采用人工挤奶的方式,每天进行采奶,采奶
时间为每日12:00后。挤奶前对每个乳头进行消毒液消毒,
并将消毒液擦拭干净后进行挤奶,弃去每个乳区的前20ml
乳液,每个乳头分别采样50ml,混合均匀后进行封装。样品
使用保温箱与冰袋进行冷藏运输,采样当日进行含量测定,
连续采样10d。
油菜花属于十字花科类芸苔属,其榨油后的菜籽饼用作
奶牛的饲喂饲料。
1.2 实验方法
1.2.1 实验动物分组。将90头健康产奶乳牛分为空白组、
油菜花组、2倍油菜花组,每组各30头,记录每头奶牛编号,
在开始实验前停止饲喂含十字花科类植物的青饲料1个月。
1.2.2 实验动物的饲喂。各实验组除青饲料外其他日粮相
同,每日空白组不饲喂青饲料,油菜花组饲喂3kg菜籽饼,2
倍油菜花组饲喂6kg菜籽饼。
1.2.3 高效液相色谱条件。反色谱柱:Agela-ASB-C18
(250mm×4.6mm,5μm);流动相为磷酸盐缓冲液∶甲醇=
95∶5,柱温30℃,流速0.8ml/min,检测波长228nm,进样
量10μl
〔5〕。在上述色谱条件下,对空白、标准工作溶液和样
品溶液进行系统适用性试验。
1.2.4 数据分析。数据采用spss19.0软件的单因素方差分
析程序进行,采用sld方法进行组间的多重比较。
2 结果与分析
2.1 硫氰酸钠浓度值
  对各组所采生鲜乳进行高效液相色谱法检测其中硫氰
酸钠含量,每天取没有异常情况的样品含量均值,结果如
图1。
图1 各组所采生鲜乳中硫氰酸钠含量变化情况
2.2 饲喂十字花科蔬菜对生鲜牛乳中硫氰酸盐浓
度的影响
  单因素方差分析,sld多重比较结果见表1。
表1 各组所采生鲜乳中硫氰酸钠含量方差分析结果
组  别 P值 显著性
空白组与油菜花组 <0.01 差异显著
空白组与2倍油菜花组 <0.01 差异显著
油菜花组与2倍油菜花组 0.336 差异不显著
3 小结与讨论
  硫氰酸盐的急性毒性主要是由其在体内释放的氰根离
子引起。氰根离子在体内能很快与细胞色素氧化酶中的三
·45· 《上海畜牧兽医通讯》 2013年第4期
价铁离子结合,抑制该酶活性,使组织不能利用氧,可引起
恶心、呕吐、腹痛、腹泻等胃肠道功能紊乱,血压波动,心率减
慢,重度中毒可致肾功能明显损害〔6〕。硫氰酸盐的慢性毒性
主要是抑制碘的转运和甲状腺激素合成,即恶化碘缺乏症,
因此是影响甲状腺疾病发生的一个最重要的化合物〔7〕。乳
中硫氰酸盐浓度一般不会太高,因此,乳中硫氰酸盐对人类
健康的风险主要是对甲状腺碘吸收和乳腺对碘输送的抑制
作用。通过对乳中硫氰酸钠含量的安全评价可知,乳中硫氰
酸钠含量在20mg/kg以内是安全的〔8〕,因此从本文的研究
结果看,按照正常量饲喂十字花科蔬菜不会造成生鲜牛乳中
硫氰酸钠含量超过正常水平。
通过饲喂试验可知,当同样处于停止饲喂青饲料的奶牛
开始饲喂十字花科类植物后,其乳中硫氰酸钠含量明显高于
仍然停喂青饲料的空白对照组,且空白组与油菜花组、2倍
油菜花组硫氰酸钠浓度差异显著(P<0.01),说明饲喂十字
花科类蔬菜作为青饲料可使生鲜牛乳中硫氰酸钠含量提高,
并对硫氰酸钠含量有显著影响;在同样饲喂菜籽饼叶的两组
中,以两倍饲喂量饲喂的2倍油菜花组中硫氰酸钠含量升高
较快,但是当其含量升高至7~7.5mg/kg时,与油菜花组中
硫氰酸钠含量较为接近,且油菜花组和2倍油菜花组硫氰酸
钠浓度差异不显著(P>0.05),说明当十字花科类植物的饲
喂量达到一定水平后,再提高饲喂量对生鲜乳中硫氰酸钠含
量的提高帮助不大,推测可能是乳牛本身对硫代糖苷和生氰
糖苷的吸收转化率有一定的极限。
另外,在停止饲喂一个月后的空白对照组,在试验过程
中始终能检测到乳中硫氰酸钠含量在1~2mg/kg,说明饲
喂十字花科类植物不是影响生鲜牛乳中硫氰酸钠含量的唯
一因素。
参考文献
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(上接第53页)
3 讨论
3.1 胎次对初生重的影响研究分析
  江苏省明天农牧科技有限公司的母羊都很健康,母羊体
重适中,营养合理,饲养水平基本相似,管理水平科学,防疫
措施严谨,羔羊生长普遍良好。因此羔羊体重也较平均,在
胎次间差异较小。据相关文献报道,波尔山羊初生重3~
4kg,日增重140~250g〔6、7〕。本次研究中,不同胎次的体重
平均值都在3~4kg范围之内。
3.2 胎次对体长、体高的影响研究分析
  通过表2和表3,可以明显看到体长和体高都是随着胎
次的增加而增加,说明羊场的羔羊身躯发育基本是成比例同
步进行的。而胎次对体长、体高影响的原因,可能由于初产
母羊虽然达到性成熟并且还繁殖后代,但是没有达到体成熟
或者说体成熟还没有完全,随着胎次的增加〔8〕,母羊的生理
生殖机能逐步完善,到第3胎之后,母羊的身体机能已经初
步得到完善。如:初产母羊的子宫没有发育得十分完全,还
处于不断完善的阶段,而经产母羊的子宫发育得很完全。同
时母羊带有较多的病原微生物,第2胎母羊即获得对各种病
原的免疫力,并且各种病原微生物有相当部分已经被清除,
第3胎和3胎以上母羊的免疫力就更强。因此,体长与体高
随着胎次的增加而增加。
4 结论
  胎次对体重的影响没有显著的差异;胎次对体长有显著
的影响,其中第1胎显著地低于其他三胎次;胎次对体高有
显著的影响,第1、2胎显著地低于第3、4胎次。
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·55·《上海畜牧兽医通讯》 2013年第4期