滴灌玉米用硝铵（技术控玉米DDGS中掺硫酸铵的检测及其危害探讨）

本文总结了玉米DDGS中掺硫酸铵的检测方法，并论述了硫酸铵对水产养殖动物及畜禽动物的危害，为饲料用玉米DDGS的质量控制提供检测方法依据。

文/图通威股份有限公司水产畜禽营养与健康养殖农业部重点实验室、上海海洋大学食品学院 张凤枰；通威股份有限公司水产畜禽营养与健康养殖农业部重点实验室 雷宝良 罗彬月 宋军 宋涛 刘耀敏

饲料用玉米干全酒糟（玉米DDGS）是玉米经酵母发酵、蒸馏除去乙醇后，对剩余的全釜溜物（酒糟全液，至少含四分之三固体成分）进行浓缩、干燥制成的产品。DDGS 的营养价值主要表现为高蛋白质含量、高脂肪和可消化纤维以及高有效磷含量，由于其产量大、价格低廉、安全性好，作为廉价高效的饲料原料，已在猪、牛、禽、水产饲料生产中得到了广泛应用。

因玉米生长的地理位置、气候和品种间的差异，以及酒精生产工艺流程、玉米发酵方法和副产品干燥方法不同等因素，玉米DDGS产品品质差异非常大，《饲料原料目录》规定玉米DDGS产品的强制性标识为粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、水分，国家标准规定了饲料用玉米DDGS的技术指标与质量分级。为防止不法厂商以次充好，保证饲料产品的质量与安全，饲料企业除了按国家标准检测玉米DDGS相关指标外，还根据生产实际需要，完成其氨基酸、真蛋白、杂质、霉菌毒素等相关指标的检测。

笔者在完成一批玉米DDGS产品质量检测时，发现其粗蛋白质含量正常、氨基酸总量严重偏低，初步判断该批产品可能掺有非蛋白氮，进一步通过真蛋白、总游离铵、阴离子、显微镜检查等检测，确定该批饲料用玉米DDGS中掺有硫酸铵、稻壳、秸秆等。本文总结了该例玉米DDGS中掺硫酸铵的检测方法，并论述了硫酸铵对畜、禽和水产养殖动物的危害，为饲料用玉米DDGS的质量控制提供检测方法依据。

一、材料与方法

1、仪器、试剂和材料

L-8900氨基酸全自动分析仪：日本 Hitachi公司；KjeltecTM 2300全自动凯氏定氮仪：丹麦FOSS公司；DIONEX ICS-1100离子色谱仪：美国ThermoFisher公司；CP224S、CP225D电子天平：德国Sartorius公司；ZHWY-2112F双层恒箱摇床：上海智诚科学仪器有限公司；XTL-165VT体式显微镜：江西风林光学仪器有限公司。

氨基酸混合标准溶液：日本Hitachi公司；Cl-、Br-、NO3-、SO42-、PO43-混合标准溶液：美国Sigma-Aldrich公司；茚三酮（进口分装，分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；其他试剂均为分析纯；试验用水为Milli Q超纯水。

饲料用玉米DDGS样品4个：四川当地饲料市场采集。

2、方法

（1）粗蛋白质、氨基酸和真蛋白的测定

按照GB/T 6432-1994、GB/T 18246-2000分别测定饲料用玉米DDGS粗蛋白质和氨基酸含量。

真蛋白测定是依据蛋白质在一定碱性条件下，能与重金属盐类发生盐析作用而析出沉淀，此沉淀物不溶于热水，而非蛋白氮则易溶于水，用热水洗涤沉淀，将水溶性含氮物洗去，剩下的沉淀物再用凯氏定氮法测定，得出真蛋白质的含量，利用真蛋白质与粗蛋白质含量之比，可判断DDGS中是否掺入水溶性非蛋白氮物质。

具体步骤为：精确称取玉米DDGS试样0.5g（精确至0.0001g）于250 mL烧杯中，加水50 mL，搅拌均匀，煮沸后立即取下，趁热缓慢加入10%硫酸铜溶液10mL、2.5%氢氧化钠溶液10mL，边加边小心搅拌，加完后继续搅拌1min，盖上表面皿，常温静置2h，沉淀用中速定性滤纸过滤，用少量70℃以上水多次洗涤烧杯和沉淀物，至滤液无硫酸根离子（以5%氯化钡溶液数滴加2mol/L盐酸溶液1滴，滴入滤液数滴，在黑色背景下观察应无白色沉淀）。滤纸和沉淀物于65-70℃烘2 h，将烘干的试样连同滤纸一起放入消化管中，按GB/T 6432-1994测定其蛋白质含量，同时作空白试验。

（2）总游离铵的测定

参考相关文献，稍作改动。准确称取玉米DDGS试样10-20g（精确至0.0001g，总游离铵/氨的量为10-20 mg），置于250 mL的三角瓶中，加100mL水，置于摇床中，25℃、120rpm/min振摇30min，过滤，准确移取样液10.00mL于消化管中，加入20mL40%氢氧化钠溶液，上全自动凯氏定氮仪中蒸馏，硼酸吸收溶液接收蒸馏出的氨气，再用盐酸标准溶液滴定，计算玉米DDGS中的总游离铵（以NH4 计）含量。

（3）阴离子的测定

参考相关文献，稍作改动。称取1g玉米DDGS试样（精确至0.0001g）于50mL容量瓶中，加纯水40mL，超声30min，加水定容至刻度，充分混匀。取1mL提取液至25mL容量瓶，加水定容至刻度，用0.22μm水相滤膜过滤，滤液待测。

准确移取5.0mL Cl-、Br-、NO3-、SO42-、PO43-混合标准溶液（150 mg/L）于25 mL容量瓶中，加水定容至刻度，混匀，用0.22 μm水相滤膜过滤，滤液待测。

离子色谱条件：色谱柱：AS19高容量阴离子交换柱；保护柱：AG19柱温：30℃；流动相：KOH水溶液，0-15min为20mM，15-25min为20-45mM，25-30min为20mM；流速：1mL/min；进样量：25μL

（4）显微镜检查

按照GB/T 14698-2002进行检查，并参考相关文献完成。

二、结果与讨论

1、粗蛋白质、氨基酸和真蛋白测定结果

4个饲料用玉米DDGS样品的粗蛋白质、氨基酸测定结果详见表1。从表1可以看出，4个样品粗蛋白质含量在25.6%-27.3%之间，基本符合二级高脂型玉米DDGS粗蛋白质含量规定要求。但从氨基酸总量看，1、2、3、4号玉米DDGS样品氨基酸总量分别为16.63%、17.00%、15.50%、23.10%，粗蛋白质/氨基酸总量分别为60.91%、62.96%、58.27%、90.23%，4号样品氨基酸总量、粗蛋白质/氨基酸总量尚属正常，而1、2、3号样品氨基酸总量、粗蛋白质/氨基酸总量明显偏低。另外，1、2、3、4号玉米DDGS样品氨测定结果分别为1.85%、1.89%、1.59%、0.62%，1、2、3号样品氨含量明显较4号样品高。进一步测定其真蛋白，可以看出，4个玉米DDGS样品的真蛋白分别为57.5%、55.7%、56.4%、93.9%，与粗蛋白质/氨基酸总量基本一致，初步判断1、2、3号玉米DDGS样品掺有非蛋白氮，而4号为正常玉米DDGS。

2、总游离铵、阴离子测定和显微镜检查结果

为了确定1、2、3号玉米DDGS样品掺入何种非蛋白氮，分别完成了4个样品的总游离铵、阴离子含量测定和显微镜检查，阴离子色谱图见图1、测定结果见表2，显微镜检查结果见图2、表3。从表2可以看出，1、2、3、4号玉米DDGS样品总游离铵含量分别为1.18%、1.44%、1.31%、0.30%，1、2、3号样品总游离铵明显较4号样品高；4个玉米DDGS样品均检出Cl-、Br-、NO3-、SO42-、PO43-，其中Br-、NO3-含量均较低，Cl-、PO43-含量基本一致；而1、2、3、4号样品的SO42-含量分别为4.0%、4.8%、4.5%、1.0%，1、2、3号样品的SO42-含量明显较4号样品高，结合硫酸铵分子式，计算得出1、2、3、4号玉米DDGS样品硫酸铵含量分别为4.5%、5.5%、5.0%、0.3%。追溯硫酸铵的来源，可能是由于在酒精发酵时，添加了少量硫酸铵作为氮源，因此正常玉米DDGS样品也可能含有少量的硫酸铵，而1、2、3号样品明显人为掺入了4.0%-5.0%的硫酸铵。另外，从显微镜检查结果也可以看出，掺假者为了使其产品与正常玉米DDGS外观一致，除掺有硫酸铵外，还添加了稻壳、秸秆等粮食加工副产物。结合显微镜检查结果，综合判定1、2、3号玉米DDGS样品掺有4.0%-5.0%硫酸铵、一定数量的稻壳及少量秸秆。

图1 混合标准溶液（a）、正常玉米DDGS（b）和掺假玉米DDGS（c）阴离子色谱图

图2 玉米DDGS显微镜检查结果图之正常玉米DDGS

图2 玉米DDGS显微镜检查结果图之玉米DDGS掺秸秆

图2 玉米DDGS显微镜检查结果图之玉米DDGS掺稻壳

3、硫酸铵水产养殖动物及畜禽的危害

硫酸铵为无色结晶或白色颗粒，低毒，半数致死量（大鼠，经口）3000mg/kg。主要用作肥料，也是食品酱色的催化剂、鲜酵母生产中培养酵母菌的氮源、酸性染料染色助染剂、皮革脱灰剂等。目前，国内对硫酸铵的毒性研究报道几乎没有，以下就国外有关硫酸铵的毒性研究报道进行阐述。

（1）淡水鱼表皮损伤：Banerjee Tarun K.等报道了硫酸铵对印度囊鳃鲶（淡水鱼）的急性毒性试验评估-表皮组织病理学分析。试验观察了在不同时期，4000mg/L（96小时、LC-50）硫酸铵毒性试验浓度对印度囊鳃鲶的表皮损伤状况，结果表明，由硫酸铵引起的鱼体表皮损伤非常严重，印度囊鳃鲶表皮杯状粘液细胞因为受到硫酸铵刺激，分泌大量的粘液，从而导致这些粘液细胞衰竭、脱落直至消失，表皮最外层的多边形上皮细胞出现周期性的坏死、脱落，棒状细胞呈现收缩、凝结，表层出现一层模糊物质。试验前期，表皮再生非常快，随着试验进展，表皮退化性病变越来越严重，8-10天后，试验组鱼体表皮与对照组相比出现显著变化，杯状粘液细胞数量和活性也急剧下降。

（2）淡水鱼呼吸功能损伤：V I Paul等报道了硫酸铵对印度囊鳃鲶呼吸器官上皮细胞的损伤研究。试验观察了亚致死浓度为0.2g/L硫酸铵（3mg/L总氨态氮）对印度囊鳃鲶呼吸器官表层组织病理学变化，在硫酸铵的刺激下，印度囊鳃鲶呼吸器官表层杯状细胞呈现周期性增加，而其分泌活性下降，分泌薄层细胞坏死、脱落，引发呼吸器官上皮组织出血，导致其第二薄层细胞退化、细胞数量减少，从而引发炎症，同时，第二薄层细胞随意融合，细胞再生也可能导致随意排列的分泌薄壁细胞不可控增生，这种增生将增加第二薄层血液-空气呼吸屏障的距离，从而引发呼吸功能障碍。

（3）对畜禽的危害：Kobayashi J等的研究表明，10%硫酸铵对小鼠神经有一定的麻醉作用；Takagi H等所进行的亚慢性毒性试验中，饲喂3%硫酸铵的试验组雄性白鼠出现腹泻现象；Y. Ota等进行的慢性毒性试验表明，添加3.0%硫酸铵试验组雄、雌性白鼠的肾脏、肝脏均明显肿大，在癌变试验中，未观察到硫酸铵对试验白鼠器官、组织出现任何癌变症状。Akira Sato等报道了一例硫酸铵急性中毒事例及硫酸铵对兔子的毒性研究试验，试验分别给3只兔子饲喂1500mg/kg剂量的硫酸铵，三只兔子呈现同样的症状：瞳孔放大、不正常呼吸、局部或全身抽搐，直至心跳骤停、呼吸衰竭，心电图和脑电图显示，发现了缓慢、压抑、高振幅等典型高血氨症状电磁波信号，同时，生化检验结果显示中毒兔子的血清、血液中铵离子、硫酸根离子浓度急剧上升，出现严重的代谢性酸中毒症状；同时，通过心电图和脑电图发现，血液中铵离子急剧上升毫无征兆地损害了兔子的中枢神经系统。Aytekin I等报道了羊羔硫酸铵意外中毒症状。6只中毒羔羊口服10%谷氨酸（1 g/kg）、2.5%乙酸（2.5 mL/kg）和维生素A（400 IU/kg）5天。和健康羔羊相比，中毒羔羊出现神经系统功能失调症状（如嗜睡、运动失调、紧张性痉挛、阵发性痉挛等）、瘤胃无水、心跳加速、呼吸加快等，血液丙二醛（MDA）、一氧化氮（NO）、血尿素氮（BUN）浓度急剧上升，谷胱甘肽（GSH）、β-胡萝卜素、维生素A浓度急剧下降，血浆铜蓝蛋白浓度无明显变化，经过治疗后，中毒羔羊的症状和生化指标有所缓解，但其中2只羔羊最终死亡。

三、结论

在日常检测中发现一批玉米DDGS粗蛋白质含量在26.6%-27.3%之间、氨基酸总量在15.5%-17.0%之间，粗蛋白质/氨基酸明显偏低，初步判断其可能掺有非蛋白氮；进一步检测其真蛋白、总游离铵、阴离子等，与正常玉米DDGS相比，其真蛋白明显偏低、总游离铵和硫酸根明显偏高，显微镜检查结果显示其掺有稻壳和秸秆，综合判定该批玉米DDGS样品掺有4.0%-5.0%硫酸铵、一定数量稻壳及少量秸秆。饲喂含有硫酸铵的饲料，水产养殖动物可能会出现表皮、呼吸功能损伤；畜、禽等养殖动物可能会出现麻醉、腹泻、肾脏和肝脏肿大，中毒严重者可能会引起瞳孔放大、抽搐、心脏骤停、呼吸衰竭、神经系统功能失调、循环系统功能紊乱、死亡等。必须加强玉米DDGS等原料的掺伪检测工作，严把原料质量关，确保饲料和养殖终端产品的质量安全。

（参考文献略）

转载声明

本文为“水产前沿”独家稿件，版权合作问题请联系 fishfirst@126.com。如需转载，请按如下格式注明出处：

,