0引言

　　在蛋白質(zhì)原料緊缺的形勢下，棉籽餅粕作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)原料在中國畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用日漸廣泛，但棉籽餅粕在日糧中如果使用不當(dāng)，容易造成動物棉酚中毒，同時人類如果食用含棉酚畜產(chǎn)品也存在安全風(fēng)險，因此對棉酚在畜禽日糧中安全限量及在畜禽體內(nèi)殘留的研究，對于推動棉籽餅粕合理利用和保護(hù)人類健康具有重要意義。

　　1棉酚的毒性

　　1.l棉酚對動物毒性

　　單胃動物棉酚急性中毒時會引起循環(huán)衰竭，一次性口服棉酚的半致死量大白鼠是2400～3340mg/kg體重，小白鼠是500～950mg/kg體重，兔子是350～600mg/kg體重，豬是550mg/kg體重，豚鼠是280～300mg/kg體重，但動物因短期大量食用棉酚而引起急性中毒的情況很少見。棉酚在體內(nèi)排泄比較緩慢，有明顯的蓄積作用，長期食用棉酚易引起慢性中毒。棉酚中毒的表現(xiàn)在所有動物中是相似的，會出現(xiàn)呼吸困難和厭食。

　　棉酚的生殖毒性在雄性動物身上表現(xiàn)較顯著，能影響精子活率，抑制精予發(fā)生和降低精子數(shù)，引起睪丸支持細(xì)胞中毒。對于雌性動物棉酚能打斷其發(fā)情周期，影響妊娠和早期胎生，這在單胃動物表現(xiàn)尤其明顯。

　　1.2棉酚對人類健康影響

　　棉酚對人體大部分臟器都有損害，對生殖系統(tǒng)和腎臟的危害最大。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。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，也會出現(xiàn)低血鉀癥狀。

　　2棉籽餅粕中游離棉酚水平

　　2.1游離棉酚含量變異率大

　　棉籽餅粕中棉酚水平主要受棉籽和棉籽餅粕加工工藝兩因素的影響。中國棉花品種種類繁多，更新快，據(jù)不完全統(tǒng)計，建國后中國共育成各類棉花品種700多個，品種的系統(tǒng)性更新更換平均8～10年1次。因棉花品種和種植地不同，棉籽中游離棉酚含量變化范圍很大，約為0.57%～2.41%，直接影響了棉籽餅粕中棉酚含量。另外，棉籽餅粕3種加工工藝中，螺旋壓榨法得到產(chǎn)品游離棉酚含量最低，預(yù)壓浸提法次之，直接浸提法最高。不同加工工藝，棉籽餅粕中游離棉酚含量有所不同，即使相同工藝，也因棉籽棉酚含量及加工操作等因素導(dǎo)致棉籽餅粕中游離棉酚含量差異較大。因此，棉籽中游離棉酚含量波動范圍大以及棉籽餅粕生產(chǎn)工藝不同導(dǎo)致了棉籽餅粕中棉酚含量變異大的問題。表1和表2數(shù)據(jù)說明了國內(nèi)外的棉籽餅粕均存在因加工工藝不同導(dǎo)致的游離棉酚含量變異率大的問題。

　　2.2棉籽餅粕中游離棉酚含量呈現(xiàn)增加趨勢

　　1982年，賈曉紅指出在美國利用壓榨法、壓榨萃取法、溶劑萃取法制得棉籽粕游離棉酚含量分別為400、500、3000mg/kg，3種加工方式生產(chǎn)棉籽粕比例在美國分別占40%、20%、40%；如表1(略）所示，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所20世紀(jì)80年代對中國棉籽餅粕中游離棉酚含量的系統(tǒng)研究表明壓榨餅、壓榨浸提粕、浸出粕、土榨餅中游離棉酚含量分別為682.1、433.3、518.5、1580mg/kg，餅粕加工工藝絕大多數(shù)采取機榨；1990年，張賢亮調(diào)查了新疆建設(shè)兵團(tuán)12個棉籽餅樣，發(fā)現(xiàn)其平均游離棉酚含量為608.33 mg/kg；1994年，馬春暉測得新疆18個棉籽餅游離棉酚平均含量為628.89mg/kg 2001年，李德發(fā)曾報道中國螺旋壓榨餅、浸出粕中游離棉酚含量分別為760、700mg/kg；2002年，Waldroup調(diào)查發(fā)現(xiàn)美國幾個棉籽粕加工廠的游離棉酚平均值高達(dá)1300mg/kg；表2(略）顯示歐洲棉籽餅粕在壓榨、油萃取、溶劑萃取3種方式下游離棉酚含量分別為974、901、1097mg/kg；2009年，王安平收集的中國5個不同主產(chǎn)區(qū)棉粕樣品游離棉酚平均含量為1021.14mg/kg；由以上研究可以看出棉籽餅粕中棉酚含量整體上呈現(xiàn)一個增加趨勢，即使在相同加工工藝條件下生產(chǎn)，近年來棉籽餅粕中游離棉酚含量較20世紀(jì)80年代也有所提高。這主要因為隨著提油工藝的改進(jìn)，油中殘留棉酚減少，棉籽餅粕中棉酚則相應(yīng)增加，同時較20世紀(jì)80年代，現(xiàn)在榨油工藝更多采取直接浸提法，也使棉籽餅粕中棉酚含量增加。

　　目前市場上脫毒工藝多樣，采用生物、物理、化學(xué)、水洗等方法的棉籽脫毒工藝相對于傳統(tǒng)工藝，脫毒效果不佳，而且成本太大，無法在飼料工業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)中普遍應(yīng)用，未脫毒棉籽餅粕依然是主要的棉籽餅粕來源，然而近年來棉籽餅粕中游離棉酚含量較從前有所提高，市面上棉籽餅粕如果未經(jīng)脫毒，游離棉酚含量很可能超過國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)限量，況且棉籽餅粕棉酚含量本身變異就很大，易出現(xiàn)游離棉酚含量過高的現(xiàn)象，存在安全風(fēng)險，因此在實際利用棉籽餅粕時應(yīng)對其游離棉酚含量測定后進(jìn)行合理添加。

　　3畜禽日糧中游離棉酚安全限量研究

　　3.1日糧中游離棉酚限量標(biāo)準(zhǔn)

　　中國現(xiàn)行飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB13078-2001)對于飼料中游離棉酚允許量規(guī)定為棉籽餅粕原料≤1200 mg/kg，配合飼料：肉用仔雞、生長雞≤100 mg/kg，產(chǎn)蛋雞≤20 mg/kg，生長肥育豬60mg/kg。該標(biāo)準(zhǔn)并沒有對反芻動物日糧中游離棉酚允許量作出規(guī)定，然而棉籽餅粕在反芻動物應(yīng)用最為廣泛，雖然瘤胃解毒作用使得游離棉酚對反芻動物的毒性較單胃動物小很多，但是反芻動物飼喂棉籽餅粕依然存在安全風(fēng)險，生產(chǎn)實踐中也時常發(fā)生反芻動物棉酚中毒的例子。王蘭令等報道，湖北省某奶牛場1991年春購回大批未脫殼、未去毒處理的棉籽餅，將乳?；旌巷暳蟽?nèi)的棉籽餅的比例由15%增加到20%，飼喂40天使出生2～5天的犢牛發(fā)生棉籽餅中毒8例，死亡5例；黃克和等對上海及安徽省的全椒、和縣、來安和江蘇省的南通、海安、如東、海門、泅洪等地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，這些地區(qū)均有因飼喂棉籽餅而引起尿石癥的病例。飼喂棉餅引起尿石癥的機理可能是因腎臟受棉酚的毒害發(fā)生炎癥，引起代謝障礙，從而為磷酸鹽的沉積提供了條件。一般認(rèn)為，棉酚對反芻動物有毒性，雖然在瘤胃內(nèi)的游離棉酚能與可溶性蛋白結(jié)合，減少進(jìn)入腸道的游離棉酚，但仍有63%的棉酚通過瘤胃，結(jié)合的棉酚在十二指腸又被釋放，這就有可能使反當(dāng)動物攝入的棉酚像單胃動物一樣被吸收。

　　歐盟對單胃動物日糧中游離棉酚允許量的規(guī)定與中國標(biāo)準(zhǔn)一樣，除此之外還規(guī)定了反芻動物日糧中游離棉酚允許量，其成年牛、山羊、綿羊≤500mg/kg，犢牛≤100 mg/kg，其他不含棉籽餅粕飼料和配合飼料120 mg/kg。美國針對反芻動物游離棉酚限量有著更詳細(xì)的規(guī)定：日糧中游離棉酚含量0～3周齡時為100mg/kg，3～24周齡時為200 mg/kg，大于24周齡時母畜為600mg/kg，育種公畜為200mg/kg。由此可見國外非常重視反芻動物飼料中的游離棉酚水平，也說明規(guī)定反芻動物飼料中游離棉酚的允許量是必要的，有利于生產(chǎn)實踐。

　　3.2畜禽飼料中棉籽餅粕的合理應(yīng)用

　　棉籽餅粕在豬、家禽和魚類中添加量不大，這是因為游離棉酚對單胃動物的毒性更大，即使飼料中棉酚含量很低，相對豆粕來說，棉籽餅粕的高纖維和低能量也可能導(dǎo)致動物采食量、飼料利用率和生長速度的降低，產(chǎn)蛋期母雞對棉酚尤其敏感，因為即使低的棉酚攝入量也會引起儲存過程中卵黃褪色至出現(xiàn)橄欖綠，因此，養(yǎng)殖場在單胃動物日糧中添加棉籽餅粕是很謹(jǐn)慎的。棉籽餅粕主要在反芻動物生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，在歐洲飼養(yǎng)實踐中，日糧中的棉酚濃度要小于最大允許水平的一半，成年反芻動物日糧中棉籽餅粕的推薦量為20%，中國未對反芻動物日糧中游離棉酚限量作出規(guī)定，對反芻動物日糧中棉籽餅粕添加量也無明確限制，但反芻動物大量食用棉籽餅粕亦會出現(xiàn)棉酚中毒，因此在實際生產(chǎn)中，棉籽餅粕飼喂反芻動物時也應(yīng)根據(jù)游離棉酚的具體含量合理添加。Ewing對于各種動物棉籽餅粕推薦量給了詳細(xì)的報道，表3（略）中棉籽餅粕中游離棉酚含量均是按照飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)最大量1200mg/kg推薦的，由于棉籽餅粕中游離棉酚含量變異大，而且近年來游離棉酚含量有增加趨勢，單胃動物因?qū)τ坞x棉酚毒性敏感，在實際應(yīng)用時其棉籽餅粕添加量在表3（略）基礎(chǔ)上可適當(dāng)降低。

　　4游離棉酚殘留研究

　　4.1畜禽體內(nèi)游離棉酚殘留

　　棉酚被吸收后大部分經(jīng)膽汁隨著糞便排出，少量隨著尿液排出，也可以由乳排出。Abou－Donia利用14C放射追蹤的方法研究了狗、鼠和豬體內(nèi)棉酚排出情況，發(fā)現(xiàn)大部分棉酚都可以通過糞便排出體外。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一。動物試驗，如：羊一、豬和肉雞均表明殘留棉酚最先在肝臟中蓄積。飼料中游離棉酚可以在不同畜禽體內(nèi)殘留，并轉(zhuǎn)移到人們可食用的畜產(chǎn)品中，在很多研究中已經(jīng)得到證實。

　　Gamboa等和Lordelo等研究均表明肉雞肝臟、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相關(guān)。Lordelo等研究結(jié)果表明，肉雞日糧游離棉酚含量達(dá)到最大允許水平(100mg/kg)時，肉雞肝臟、腎臟和肌肉中游離棉酚含量分別為32.7、6.3、1.1 mg/kg；如按棉籽餅粕最大游離棉酚含量(1200mg/kg)，肉雞中最大推薦量(2.5%)飼喂肉雞，即日糧游離棉酚含量為30mg/kg時，肉雞肝臟、腎臟和肌肉中游離棉酚含量分別為10.8、2.1、0.39mg/kg。Lordelo等對產(chǎn)蛋期母雞飼喂含游離棉酚200、400mg/kg的日糧至第3周時發(fā)現(xiàn)其蛋黃中游離棉酚濃度分別達(dá)到235、386mg/kg。

　　Clawson等用含80mg/kg游離棉酚的日糧喂豬90天后發(fā)現(xiàn)其肝臟游離棉酚和結(jié)合棉酚平均濃度分別為52.3、54 mg/kg。Sharma等用游離棉酚濃度為300、600 mg/kg的日糧飼喂豬28天后發(fā)現(xiàn)其肝臟中游離棉酚濃度可以達(dá)到241.6、322.6mg/kg。高振川等用游離棉酚濃度為80mg/kg的日糧喂豬，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)肝臟中游離棉酚和結(jié)合棉酚濃度分別達(dá)到28.4、63.1mg/kg。

　　Lindsey等分別用直接浸提棉籽粕和預(yù)壓浸提棉籽粕飼喂牛14周后，其游離棉酚/總棉酚的攝取量分別為6.6/251mg/kg、42.7/273.3mg/kg體重，發(fā)現(xiàn)牛肝臟中游離棉酚/總棉酚濃度分別為59/139 mg/kg、94/230mg/kg。萬發(fā)春等研究指出奶牛每日攝入2.9～5.8g的游離棉酚后，其肝臟、肌肉和血液中均有一定量的游離棉酚殘留。鐘榮珍指出當(dāng)奶牛日糧中游離棉酚含量為315、630、945mg/kg時，血液中游離棉酚含量分別為0.1430、0.0735、0.1263mg/kg，牛乳中游離棉酚含量分別為0.2007、0.2433、0.3252mg/kg。王安平研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)奶牛日糧中游離棉酚含量為297.2mg/kg時，血液中游離棉酚含量為0.2233μg/mL。，牛乳中游離棉酚含量為0.2220μg/mL。

　　Kim等研究發(fā)現(xiàn)，羊每天游離棉酚攝入量為20、30mg/kg體重時，其肝臟中總棉酚水平為318～416mg/kg。閆中元等用游離棉酚含量為718.47mg/kg棉籽油渣飼喂育肥羊，60天后育肥羊體內(nèi)游離棉酚含量出現(xiàn)不同程度殘留，其中肝臟最高為194.90mg/kg。

　　4.2食用含游離棉酚畜產(chǎn)品的安全風(fēng)險

　　對于游離棉酚在食品中的限量，很多國家和組織己給出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。世界衛(wèi)生組織、聯(lián)合國兒童基金會蛋白質(zhì)顧問小組建議食用棉籽制品中游離棉酚含量不超過0.06%，總棉酚含量不超過l.2‰美國食品及藥物管理局規(guī)定游離棉酚殘留不超過0.045%；中國《國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB2716－88)規(guī)定，棉籽油游離棉酚含量不超過0.02%；蘇聯(lián)國家標(biāo)準(zhǔn)為不超過0.01%。這些標(biāo)準(zhǔn)說明了游離棉酚在食品中限量缺乏明確標(biāo)準(zhǔn)，而中國除了對棉籽油游離棉酚含量有規(guī)定外，并沒有對其他食品中游離棉酚含量作出規(guī)定，然而很多研究已經(jīng)表明飼喂棉籽餅粕后，動物內(nèi)臟、肉、蛋、奶等畜產(chǎn)品中會殘留棉酚，但對于市場上畜產(chǎn)品中棉酚殘留量人們并不清楚，同時對于棉酚從飼料到畜產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率也沒有相關(guān)數(shù)據(jù)。

　　研究指出近年棉籽餅粕中游離棉酚水平有升高趨勢，進(jìn)而由飼料轉(zhuǎn)化至畜產(chǎn)品的棉酚含量很可能也隨之上升；另一方面，實際生產(chǎn)中很多廠家并沒有遵守國家飼料衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，飼喂了大量含棉籽餅粕的日糧，導(dǎo)致棉酚在畜禽體內(nèi)富集，因此人類長期食用含棉酚畜產(chǎn)品存在安全風(fēng)險，需要引起人們關(guān)注。

　　5建議

　　目前棉籽餅粕游離棉酚水平有增加趨勢，且存在變異率大的問題，養(yǎng)殖場在配制日糧前應(yīng)了解所用棉籽餅粕中棉酚含量，并合理添加棉籽餅粕，同時相關(guān)部門要對市場上棉籽餅粕中游離棉酚的含量進(jìn)行檢測，杜絕游離棉酚過量現(xiàn)象。為了規(guī)范棉籽餅粕在反芻動物中的應(yīng)用，中國應(yīng)明確規(guī)定反芻動物飼料中游離棉酚的添加限量。

　　研究已經(jīng)證實棉酚會在畜產(chǎn)品中殘留，但棉酚由飼料到畜禽再由畜產(chǎn)品到人的轉(zhuǎn)移率缺乏相應(yīng)數(shù)據(jù)，而且國家對于畜產(chǎn)品中棉酚殘留安全值尚無規(guī)定，因此有必要對畜產(chǎn)品中棉酚殘留安全值進(jìn)行研究，制定詳細(xì)畜產(chǎn)品棉酚安全限量，降低人類飲食風(fēng)險。

　　作者單位：(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，廣州510642；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所動物營養(yǎng)學(xué)國家重點試驗室，北京100193)