朱立蕊,崔曉文,楊希國,李 妍,陳玉艷,張天姝
(1.長春市產品質量監督檢驗院,吉林 長春 130013;2.黑龍江民族職業學院,黑龍江 哈爾濱 150066;3.國檢測試控股集團遼寧有限公司,遼寧 沈陽 110027;4.遼寧省檢驗檢測認證中心,遼寧沈陽 110016)
L-纈氨酸是組成蛋白質的氨基酸之一,化學名稱為L-2-氨基-3-甲基丁酸,屬于支鏈氨基酸[1]。目前,L-纈氨酸的生產方式有蛋白質水解提取法、化學合成法、微生物發酵法等,其中微生物發酵法具有原料成本低、反應溫和、發酵產率高、不需拆分、易于規?;a等優點,是生產L-纈氨酸的主要方法[2],被廣大生產企業采用。L-纈氨酸的生物發酵法主要是采用谷氨酸棒桿菌等菌株[3],培養基為葡萄糖、尿素、無機鹽等,經發酵、提取、干燥的工藝而生產。L-纈氨酸為必需氨基酸,動物自身不能合成,必須從日糧中攝入。L-纈氨酸能夠幫助動物合成更多的蛋白質,促進生長和發育,滿足其營養需要。隨著“氨基酸平衡理論”的發展和支鏈氨基酸研究的深入,L-纈氨酸在養殖業得到了廣泛關注和應用。
L-纈氨酸主要用于乳仔豬料和哺乳母豬料,可提高泌乳母豬采食量、泌乳量和乳質量,提高仔豬斷奶體重[4];同時能夠提高豬機體免疫力,增強抗病力,降低死淘率,提高經濟效益。L-纈氨酸在水產養殖中也有應用,能夠促進水產動物的蛋白質代謝,提高免疫功能和抗氧化能力[5]。
使用不合格的L-纈氨酸可能會帶來嚴重危害:⑴含有有害物質或不良成分,導致動物中毒、代謝紊亂、免疫系統受損;⑵含量不足,影響蛋白質合成,導致生長速度減慢,飼料轉化率和生產性能下降;⑶如果動物攝入了受偽劣飼料添加劑污染的飼料,可能會導致動物生產的肉、蛋、奶等食品不符合食品安全標準,對人類健康構成威脅。為避免上述問題的發生,按國家標準GB 7300.104—2022《飼料添加劑第1 部分:氨基酸、氨基酸鹽及其類似物L-纈氨酸》[6]對L-纈氨酸鑒別、含量、干燥失重、灼燒殘渣、比旋光度、pH、總砷、重金屬進行檢測分析,確保飼料添加劑L-纈氨酸的質量安全。此外,國家標準化管理委員會于2022年發布了國家標準GB 7300.104—2022,并計劃于2024 年1 月1 日實施。本研究通過對L-纈氨酸的檢測,評價分析了市場上該產品的質量是否符合國家標準,并對國家標準中重金屬的檢測方法提出改進建議,供飼料質量安全工作者參考。
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試驗用L-纈氨酸樣本為市場上隨機選取的9 個飼料添加劑L-纈氨酸。
L-纈氨酸鑒別、含量、比旋光度、pH、重金屬按國家標準GB 7300.104—2022 規定進行測定[5];干燥失重按國家標準GB/T 6435—2014《飼料中水分的測定》中直接干燥法的規定進行測定[7];灼燒殘渣按國家標準GB/T 6438—2007《飼料中粗灰分的測定》規定進行測定[8];總砷按國家標準GB/T 13079—2006《飼料中總砷的測定》中干灰化法進行樣本前處理,按銀鹽法進行測定[9]。
L-纈氨酸鑒別、含量、比旋光度、pH、干燥失重、灼燒殘渣、重金屬、總砷的檢測結果按國家標準GB 7300.104—2022 規定進行評價。
紅外光譜法是在4 000~400 cm-1波數范圍內測定物質的吸收光譜,用于化合物的鑒別檢查或含量測定的方法。除部分光學異構體及長鏈烷烴同系物外,幾乎沒有兩個化合物具有相同的紅外光譜,據此可以對化合物進行定性和結構分析[10]。本研究中,L-纈氨酸樣本的紅外光譜圖與標準品的圖譜一致,見圖1 和圖2。
L-纈氨酸含量測定有電位滴定法[11-12]、高氯酸滴定法[6]、高效液相色譜法[12]等。國家標準GB 7300.104—2022 指出可以采用高氯酸滴定法測定L-纈氨酸的含量,該方法無須電位滴定儀、液相色譜儀等設備,操作簡便,便于推廣應用。由表1 可知,L-纈氨酸的含量介于99.3%~99.8%,平均值為99.6%,9 個樣本的L-纈氨酸含量均符合國家標準GB 7300.104—2022 的規定。
本研究所用L-纈氨酸9 個樣本的干燥失重測定結果見表2。結果顯示,不同樣本的干燥失重結果差異較大,介于0.11%~0.37%,均符合不高于1.0%的規定要求,合格率為100%。
表3可知,灼燒殘渣含量在0.02%~0.07%,均符合不高于0.5%的規定要求。灼燒殘渣含量均較低,對產品質量影響較小。
比旋光度是單位濃度和單位長度下的旋光度,是旋光物質的特征物理常數。國家標準GB 7300.104—2022 規定L-纈氨酸的比旋光度在+26.6°~+29.0°,本研究采用鈉光譜的D 線(589.3 nm)測定了9 個樣本的比旋光度。由表4 可知,測定結果在+27.47°~+27.93°,滿足國家標準的規定要求。
pH 測定結果在5.22~5.83,滿足國家標準中4.50~6.50 的規定要求,pH 測定結果見表5。
L-纈氨酸樣本中總砷含量按國家標準GB/T 13079—2006 中干灰化法進行樣本前處理,按銀鹽法進行測定,該方法的最低檢測濃度為0.04 mg/kg。對9 個樣本進行了總砷含量的測定,結果均小于所用方法規定的最低檢測濃度,滿足國家標準GB 7300.104—2022中不高于2.0 mg/kg 的規定。
國家標準GB 7300.104—2022 規定的重金屬(以鉛計) 含量的測定方法為限量檢查法。當試樣中重金屬(以鉛計) 含量為限量值時,試樣溶液中的鉛濃度與標準比色溶液中的鉛濃度應一致,以便進行比色檢測;而國家標準GB 7300.104—2022 中標準比色溶液中的鉛濃度是預期濃度的1.5 倍,不適宜進行比色檢測。本研究將標準比色溶液制備過程中加鉛標準工作溶液由1.5 mL 改為1.0 mL,使檢測方法更科學合理。結果表明,L-纈氨酸中重金屬(以鉛計)的含量均小于15 mg/kg。
本研究隨機選取了9 個飼料添加劑L-纈氨酸樣本,按國家標準GB 7300.104—2022對L-纈氨酸鑒別、含量、干燥失重、灼燒殘渣、比旋光度、pH、總砷、重金屬含量進行了檢測分析,結果表明被檢樣本在這幾項指標上均滿足國家標準GB 7300.104—2022 對L-纈氨酸的質量安全規定要求,飼料添加劑L-纈氨酸的質量安全狀況良好。同時,建議在按國家標準GB 7300.104—2022 對飼料添加劑L-纈氨酸進行重金屬測定時,標準比色溶液制備過程中將加鉛標準工作溶液由1.5 mL 降為1.0 mL,或將鉛標準工作溶液濃度由15 μg/mL 降為10 μg/mL,使檢測方法更科學合理,為飼料質量安全工作者提供參考。
飼料添加劑L-纈氨酸質量安全與以下幾種情況密不可分。
制造商在生產過程中必須遵循一系列質量控制標準和規定,以確保產品的質量和純度。這包括原材料的選擇、生產過程的控制、設備清潔和維護等。
政府和監管機構通常會制定并執行食品和飼料安全法規,以確保飼料添加劑的質量和安全。制造商需要遵守這些法規,接受監管機構的檢查和審查。
飼料添加劑L-纈氨酸的產品標簽必須提供準確的信息,包括用途、建議的用量和儲存條件等。這有助于用戶正確使用產品。
在引入新的飼料添加劑L-纈氨酸,或改變使用方式時,通常需要進行安全性評估,以確保其對動物和人類安全。這種評估包括毒性研究、代謝途徑研究等。
飼料添加劑L-纈氨酸的質量通常需要經過多次檢測和控制,以確保其在生產和銷售過程中的一致性和穩定性。
監測體系通常會監測市場上的飼料添加劑L-纈氨酸,以及在發現問題時進行追溯。這有助于快速應對潛在的質量和安全問題。
在接下來的研究中可以從生產過程的控制、監管體系的有效性以及用戶的正確使用等方面為飼料添加劑L-纈氨酸的質量安全狀況提供數據支持,從而確保動物的健康和飼料的質量。