■楊 霄 洪 波 黃向榮 劉伶俐 陳湘藝 伍遠(yuǎn)安，3

(1.湖南省水產(chǎn)科學(xué)研究所，湖南長(zhǎng)沙 410153；2.農(nóng)業(yè)部漁業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(長(zhǎng)沙)，湖南長(zhǎng)沙 410153；3.水產(chǎn)高效健康生產(chǎn)湖南省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南常德 415000)

膨潤(rùn)土又稱白陶土或白泥，是一種以蒙脫石為主要組成成分的黏土。膨潤(rùn)土具有吸附、膨脹、黏合、潤(rùn)滑、懸浮等許多優(yōu)良的理化特性，在催化劑載體、過(guò)濾劑、防滲劑、混凝土增塑劑、飼料添加劑等方面有著廣泛的使用價(jià)值。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，世界許多營(yíng)養(yǎng)學(xué)家開始研究膨潤(rùn)土作為飼料添加劑對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)的影響。研究已經(jīng)證實(shí)，膨潤(rùn)土的組成成分中含有鈉、硅、鉀、鈣、鎂、鐵、銅、鉛、錳、鈷等40多種礦物質(zhì)元素，這些元素大部分是動(dòng)物生長(zhǎng)必需的常量和微量元素，而且有些元素還是動(dòng)物生命活動(dòng)中酶、激素和各種活性物質(zhì)中的重要組成成分。用膨潤(rùn)土作畜禽魚飼料添加劑，對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖能力，增重速度和生產(chǎn)性能，飼料利用率、畜禽成活率和經(jīng)濟(jì)效益都有明顯的作用[1-4]。因此，膨潤(rùn)土越來(lái)越受到飼料生產(chǎn)企業(yè)的重視，已發(fā)展成為飼料工業(yè)中常用的純天然、無(wú)污染、無(wú)毒害、無(wú)藥殘的綠色飼料添加劑。

在動(dòng)物體內(nèi)，含量低于0.01%的元素稱為必需微量礦物元素，主要包括鐵、鋅、錳、銅、鈷、碘、硒、鉬、氟、鉻、硼等11種。微量元素作為動(dòng)物體所必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，直接參與機(jī)體幾乎所有的生理和生化活動(dòng)，對(duì)動(dòng)物的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育及生產(chǎn)性能均起著極其重要的作用。飼料含有適量的這類微量元素對(duì)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育、繁殖、免疫等起到促進(jìn)作用，一旦供應(yīng)不足會(huì)影響動(dòng)物的食欲、飼料的利用率、骨礦化作用和生產(chǎn)性能等，嚴(yán)重時(shí)還將影響機(jī)體正常發(fā)育，引發(fā)各種代謝功能的紊亂，甚至引起缺乏癥。為防止微量元素缺乏對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)不良影響，在生產(chǎn)實(shí)際中，往往在飼料中加入礦物質(zhì)微量元素添加劑。由于飼料生產(chǎn)者在進(jìn)行日糧配制時(shí)往往粗略計(jì)算甚至忽略飼料原料中存在的微量元素含量并超量添加，致使日糧微量元素含量超標(biāo)不平衡性加劇，影響動(dòng)物生產(chǎn)性能和健康，嚴(yán)重時(shí)還可導(dǎo)致微量元素隨糞便排入環(huán)境，造成環(huán)境污染[5]。

為了弄清魚飼料常用添加劑之一的膨潤(rùn)土中鐵的含量以及含鐵量對(duì)魚飼料配方的影響，采用原子吸收光譜法測(cè)定了膨潤(rùn)土和魚飼料中的Fe含量，并與農(nóng)業(yè)部第1224號(hào)公告規(guī)定的魚飼料中鐵的添加量進(jìn)行比較，為優(yōu)化日糧配方提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

膨潤(rùn)土：分別取自湖南、江蘇、河北、山東的膨潤(rùn)土樣品共計(jì)8份。

魚飼料：分別取自湖南地區(qū)市場(chǎng)上不同品牌的魚配合飼料樣品共計(jì)10份。

1.2 試驗(yàn)儀器與試劑

試驗(yàn)儀器：ICE-3500型原子吸收分光光度計(jì)（美國(guó)賽默飛世爾公司）；可調(diào)試恒溫電熱板（北京中興偉業(yè)儀器有限公司）；聚四氟乙烯坩堝；移液管；容量瓶等。

試驗(yàn)試劑：Fe標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 000 μg/ml)，購(gòu)于中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院。試驗(yàn)用水為去離子水；試驗(yàn)用鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸均為優(yōu)級(jí)純。

1.3 試驗(yàn)方法

膨潤(rùn)土前處理方法如下[6]：準(zhǔn)確稱取105℃烘干的膨潤(rùn)土樣品0.500 0 g置于聚四氟乙烯坩堝中，加入4 ml HNO3，在電熱板上揮發(fā)干后，再加入4 ml HNO3，5 ml HF，揮干后加入2 ml HClO4，完全揮干稍冷后用0.5 mol/l的HCl沖洗坩堝，冷卻后注入25 ml容量瓶中，定容，搖勻，稀釋到合適濃度后上機(jī)測(cè)定。

魚飼料中的Fe含量測(cè)定參照《GB/T 13885—2003動(dòng)物飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測(cè)定原子吸收光譜法》執(zhí)行。

1.4 儀器工作條件

應(yīng)用ICE-3500型原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定膨潤(rùn)土和魚飼料中的Fe含量，測(cè)定時(shí)將儀器優(yōu)化到最佳工作狀態(tài)，儀器工作條件如表1所示。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

表1 火焰原子吸收法測(cè)定Fe的工作條件

分別準(zhǔn)確吸取一定量的Fe標(biāo)準(zhǔn)溶液，用0.5 mol/l HCl稀釋為5個(gè)不同濃度的工作液，按表1儀器工作條件，測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，F(xiàn)e元素的回歸方程和相關(guān)系數(shù)為：y=0.035 17x+0.001 2，R2=0.999 8。

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)果

膨潤(rùn)土和魚飼料樣品按1.3所述方法平行處理3份后上機(jī)測(cè)定，取平均值，其測(cè)定結(jié)果如表2、表3所示。

2.2 討論

從表2可以看出，不同產(chǎn)地的膨潤(rùn)土中Fe含量差異較大，產(chǎn)自湖南寧鄉(xiāng)的膨潤(rùn)土Fe含量最低，為12 286 mg/kg，產(chǎn)自河北邯鄲的膨潤(rùn)土Fe含量最高，為34 205 mg/kg，湖南、江蘇、河北、山東4個(gè)省份膨潤(rùn)土的Fe含量均超過(guò)10 000 mg/kg，平均值達(dá)到22 354 mg/kg，本試驗(yàn)測(cè)定的膨潤(rùn)土中Fe含量與丁述理[1]、鄭柏平等[7]研究報(bào)道的基本一致。

表2 膨潤(rùn)土中Fe含量的測(cè)定結(jié)果

從表3可以看出，湖南地區(qū)市場(chǎng)上不同品牌的魚飼料Fe含量均超過(guò)1 000 mg/kg，且含量上差異較大，最低Fe含量為1 066 mg/kg，最高Fe含量為1 737 mg/kg，F(xiàn)e平均含量為1 319 mg/kg。農(nóng)業(yè)部1224號(hào)公告《飼料添加劑安全使用規(guī)范》魚配合飼料中鐵的推薦用量為30～200 mg/kg，最高限量為750 mg/kg，本試驗(yàn)測(cè)定的魚飼料中Fe含量均超過(guò)推薦用量和最高限量。

表3 魚飼料中Fe含量的測(cè)定結(jié)果

膨潤(rùn)土廣泛應(yīng)用于魚飼料生產(chǎn)加工過(guò)程的粘結(jié)劑和營(yíng)養(yǎng)改善劑，其適宜添加比例一般為1%～5%，實(shí)際操作過(guò)程中添加比例達(dá)3%以上。一些重要的飼料原料數(shù)據(jù)庫(kù)如《中國(guó)飼料成分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值表》[8]、《美國(guó)Feedstuffs飼料成分分析表》[9]均未收錄膨潤(rùn)土的樣品信息，這可能導(dǎo)致膨潤(rùn)土在實(shí)際配方設(shè)計(jì)中容易被忽視。本試驗(yàn)中測(cè)定的膨潤(rùn)土中Fe平均含量為22 354 mg/kg。如果按1%～5%的添加比例換算后可知，魚飼料配方中由膨潤(rùn)土所提供的Fe的含量為224～1 118 mg/kg，已經(jīng)超過(guò)農(nóng)業(yè)部1224號(hào)公告《飼料添加劑安全使用規(guī)范》中魚飼料Fe的推薦用量（30～200 mg/kg），并達(dá)到最高限量的30%～149%。因此，本試驗(yàn)測(cè)定的湖南地區(qū)的魚飼料中Fe含量偏高且變異較大的原因很可能是膨潤(rùn)土的Fe含量和添加量不同造成的。

膨潤(rùn)土中的鐵元素主要以Fe2O3形式存在，進(jìn)入魚體后部分可轉(zhuǎn)化為Fe3+。而魚類對(duì)Fe的吸收機(jī)制是：無(wú)機(jī)鐵和蛋白質(zhì)結(jié)合，在胃或腸中被還原成Fe2+后再吸收，被吸收的Fe2+在腸黏膜細(xì)胞內(nèi)被氧化成Fe3+，再和脫鐵蛋白結(jié)合形成鐵蛋白，從而發(fā)揮其對(duì)鐵的生理功能[10]。一般而言，鐵元素的形式、價(jià)態(tài)、螯合劑、其他元素影響魚類對(duì)鐵的吸收利用率。因此，飼料生產(chǎn)企業(yè)在制定魚飼料配方時(shí)應(yīng)參考膨潤(rùn)土的鐵含量及其在魚體消化道內(nèi)的吸收利用率來(lái)確定膨潤(rùn)土的適宜添加量，這樣做一方面可以降低礦物質(zhì)微量元素添加劑中鐵的使用量，降低飼料成本，提高養(yǎng)殖效率，另一方面可以減少因過(guò)量添加微量元素Fe造成的環(huán)境污染。

3 結(jié)論

膨潤(rùn)土和魚飼料中Fe的平均含量分別為22 354、1 319 mg/kg。膨潤(rùn)土中的Fe元素按1%～5%的添加比例換算后對(duì)魚飼料的貢獻(xiàn)量達(dá)到224～1 118 mg/kg，已經(jīng)超過(guò)農(nóng)業(yè)部1224號(hào)公告《飼料添加劑安全使用規(guī)范》魚飼料中Fe的推薦用量（30～200 mg/kg），并達(dá)到最高限量的30%～149%。因此，膨潤(rùn)土中的Fe對(duì)飼料的配方有較大影響，可能是魚飼料中Fe含量偏高且變異較大的主要原因，飼料生產(chǎn)企業(yè)在制定魚飼料配方時(shí)應(yīng)參考膨潤(rùn)土的鐵含量及其在魚體消化道內(nèi)的吸收利用率來(lái)確定膨潤(rùn)土的適宜添加量。