王國平,鮑志娟,許鵬
(1.浙江大洋生物科技集團股份有限公司,浙江 杭州 311616; 2.浙江大洋科技鉀鹽企業(yè)研究院,浙江 杭州 311616)
恩拉霉素(enramycin),又名持久霉素,是由放線菌發(fā)酵而得,包括13個不同種類的17個氨基酸分子和脂肪酸分子所組成的有機堿,可作用于細菌的裂殖階段,抑制細菌細胞壁合成。恩拉霉素對腸內(nèi)有害梭狀芽孢桿菌抑制力很強、長期使用后無抗藥性,通過改變腸道內(nèi)的細菌群,促進動物對飼料中營養(yǎng)成分的利用效果,提高豬、雞增重和飼料轉(zhuǎn)化率,且不會通過腸道吸收,對農(nóng)作物、魚類和環(huán)境無毒無害,是目前最為安全、有效的動物專用抗生素。
核輻射具有穿透能力強、不升高產(chǎn)品溫度、適合包裝密封物品、不耐熱物品等優(yōu)點,滅菌效果安全可靠,常用于中西藥制劑和食品滅菌[1-5]。美國等國家已批準核輻射技術(shù)用于飼料及飼料原料防霉,并在農(nóng)牧水產(chǎn)飼料生產(chǎn)部門進行推廣應(yīng)用,中國也有針對輻射對飼料影響的研究報道[6]。本試驗通過比較不同輻射劑量對恩拉霉素滅菌效果及穩(wěn)定性的影響,旨在探究輻射滅菌對恩拉霉素的作用效果。
1.1.1 主要試劑
8%恩拉霉素預(yù)混劑由浙江大洋生物科技集團股份有限公司生產(chǎn),采用聚丙烯內(nèi)袋和編織外袋包裝,每袋25 kg。恩拉霉素對照品,含量98.1%,由美國BOC SCIENCES公司提供,批號B13Z0912。
營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(蛋白胨10 g,牛肉膏3 g,氯化鈉5 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL,pH 7.2~7.4),高鹽察氏培養(yǎng)基(硝酸鈉2 g,磷酸二氫鉀1 g,七水硫酸鎂0.5 g,氯化鉀0.5 g,硫酸亞鐵0.01 g,氯化鈉60 g,蔗糖30 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL),伊紅美藍瓊脂(蛋白胨10 g,乳糖10 g,磷酸二氫鉀2 g,伊紅0.4 g,美藍0.065 g,瓊脂20 g,蒸餾水1 000 mL,pH 6.9~7.3),北京三藥科技開發(fā)公司提供。
甲醇、乙腈,均為色譜純,購自美國天地有限公司;丙酮、鹽酸、磷酸、磷酸二氫鈉、重鉻酸鉀,均為國產(chǎn)分析純,由南京化學試劑廠提供。
1.1.2 儀器及設(shè)備
Waters高效液相色譜儀(1525二元高壓梯度泵、2487紫外雙波長檢測器,Sunfire C18分析柱,Breeze工作站),高速臺式離心機(Sigma 1-15K),超凈工作臺(HZC-1209C,上海智城),全溫搖床(HZD-50R,江蘇華利達),高壓滅菌鍋(LEDX-40BⅠ),pH測定儀(METTLER TOLEDO 320),電子天平(BS2233),紫外分光光度計(島津UV-1800),劑量計,鈷-60(60Co,浙江輻照中心提供,源強4.8萬Ci)。
設(shè)空白對照組和12個不同劑量級別的輻射組,每組3袋樣品。所用樣品均為同批次生產(chǎn),分裝于100 g規(guī)格的鋁箔袋中,并熱熔封口。樣品置于臺板上,距離輻射源100 cm,輻射組分別以1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12 kGy吸收劑量照射(以實際測量值為準)。
輻射后的樣品保存于室溫,對照組不作滅菌處理。然后按照中國藥典(2015版)、GB/T 13092—2006《飼料中霉菌總數(shù)測定》、GB/T 13093—2006《飼料中細菌總數(shù)的測定》方法,檢測樣品中的霉菌、細菌和大腸埃希菌數(shù),微生物培養(yǎng)為陰性的輻射劑量為有效滅菌劑量。
1.3.1 標準溶液的配制
精密稱取恩拉霉素對照品,置于50 mL容量瓶中,用提取液(丙酮∶1 mol·L-1鹽酸∶水為350∶120∶560,V/V)溶解,定容至刻度,振搖使均勻,制備20 mg·mL-1濃度標準品儲備液。吸取標準品儲備液用pH 4.5磷酸二氫鉀緩沖液稀釋成約2 mg·mL-1濃度標準品工作液,用0.22 μm有機濾膜過濾后備用。
1.3.2 樣品溶液的配制
精密稱定不同輻射劑量處理后的樣品1.0 g置50 mL容量瓶中,加入提取液約40 mL,超聲40 min,靜置冷卻至室溫后,用提取液定容至刻度,混勻后3 500 r·min-1離心5~10 min,取上清液于樣品瓶中備用。吸取清液用pH 4.5磷酸二氫鉀緩沖液稀釋成約2 mg·mL-1濃度,用0.22 μm有機濾膜過濾后待測。
1.3.3 高效液相色譜條件
流動相:乙腈∶0.05 mol·L-1磷酸二氫鈉溶液(30∶70,V/V);柱溫35 ℃;檢測波長230 nm;進樣量20 μL;流速1.0 mL·min-1。
1.3.4 進樣測試
在上述液相色譜條件下,待儀器基線穩(wěn)定后,連續(xù)注入數(shù)針標準品工作液,直至相鄰2針的相對響應(yīng)變化值小于1.0%,按照標樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標樣溶液的順序進行測定。供試品色譜峰的保留時間應(yīng)與標準品的色譜峰的保留時間一致。
根據(jù)小試樣品的輻射劑量、滅菌效果及恩拉霉素的降解情況,優(yōu)選出最佳劑量。在此輻射劑量下,將6個批次的恩拉霉素產(chǎn)品進行輻射,每組6個樣品,貯存于室溫庫房中,濕度40%~70%,分別于輻射后0、30、60、120、180、360 d取樣測試微生物指標。
如表1所示,隨著60Co輻射滅菌劑量的增加,滅菌效果隨之提高。輻射劑量達到3 kGy時,霉菌、細菌和大腸埃希菌均已全部滅殺(圖1)。
表1 不同輻射劑量輻射后恩拉霉素預(yù)混劑中微生物指標
如表2所示,60Co輻射會導(dǎo)致恩拉霉素降解,隨著輻射劑量的增加,降解率隨之增長。輻射劑量低于3 kGy時,恩拉霉素降解率低于2%;輻射劑量超過8 kGy時,降解率明顯提高。
根據(jù)以上的研究結(jié)果,考慮到大規(guī)模的輻射與小樣的差異性,將恩拉霉素產(chǎn)品的輻射劑量定為4 kGy。
如表3所示,在4 kGy輻射劑量下,3個批次的恩拉霉素輻射后貯存于室溫庫房中,保存0、30、60、120、180、360 d后的微生物指標均符合相關(guān)限量要求,說明采用60Co輻射滅菌方式可行,輻射后貯存期可超過1年。
A~D—分別為輻射前、輻射劑量1、2、3 kGy處理后樣品的細菌培養(yǎng)情況;E~H—分別為輻射前、輻射劑量1、2、3 kGy處理后樣品的霉菌培養(yǎng)情況。圖1 輻射前后恩拉霉素微生物培養(yǎng)情況
表2 不同輻射劑量下恩拉霉素降解情況
表3 4 kGy輻射劑量輻射后恩拉霉素預(yù)混劑相關(guān)指標
恩拉霉素預(yù)混劑采用60Co輻射滅菌方式可行,滅菌效果穩(wěn)定可靠,且不會影響恩拉霉素的貯存穩(wěn)定性,可延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。輻射劑量對于滅菌效果和恩拉霉素降解率呈正相關(guān)性,4 kGy輻射劑量下,可將細菌和霉素全部殺滅,恩拉霉素降解率小于2%。