蔣 安,汪 波,黃琳惠,韓利軍,鄭 纓,劉萬紅,向白菊通信作者
(1.重慶市畜牧科學(xué)院,重慶 400000;2.重慶市忠縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村委員會,重慶 400000)
飼草料霉變引起的飼草料浪費(fèi)是世界性難題,全世界每年平均損失的糧食和飼料約為總產(chǎn)量的20%,而其中一半以上是由于霉變所致。霉菌可分解飼料中的蛋白質(zhì)、糖化淀粉和脂肪等,降低飼料的營養(yǎng)價值與適口性,產(chǎn)生大腸桿菌等多種細(xì)菌和毒素,影響動物繁殖性能,干擾動物免疫系統(tǒng),影響動物生長發(fā)育及生產(chǎn)性能[1],對畜禽健康和畜牧業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害。
TMR(全混合日糧Total mixed rations)飼草料是把切短的粗飼料、精飼料和微量元素等添加劑,按牛羊不同飼料階段的營養(yǎng)需要,加適量水充分混合,保證精粗比例穩(wěn)定、營養(yǎng)濃度一致的全價日糧,屬高品質(zhì)飼料。TMR飼草料的應(yīng)用給反芻動物養(yǎng)殖業(yè)帶來了的巨大經(jīng)濟(jì)效益,目前已廣泛應(yīng)用于規(guī)?;Q驁?。
但是,TMR飼草料由于水分含量較高,尤其是南方地區(qū),在高溫、高濕環(huán)境下,飼喂后的剩余料暴露在空氣中,好氣性菌大量繁殖,導(dǎo)致多種細(xì)菌及霉菌毒素污染,不經(jīng)處理極易發(fā)霉、腐爛或變質(zhì)。在生產(chǎn)實(shí)踐中,特別是南方地區(qū)規(guī)?;Q驁鰠s常常忽視了這個問題。
生產(chǎn)上,可以在TMR飼草料制作過程中加入防霉抑菌劑,但此方法成本較高,尤其是生物制劑防霉劑,很難滿足低成本生產(chǎn)需求。化學(xué)抑菌法尚停留在對防霉劑的研究上,傳統(tǒng)的防霉劑效果不甚理想且大多數(shù)存在安全隱患,比如常用的飼料防霉劑產(chǎn)品,其化學(xué)成分是一些短鏈有機(jī)酸,以游離酸或鹽(鈉、鈣、氨鹽)的狀態(tài)出現(xiàn)[2]。目前飼草料加工生產(chǎn)中使用的防霉劑大都是以丙酸或丙酸鹽為主,丙酸作為防霉劑的效果雖然很好,但是其揮發(fā)性強(qiáng),防霉持續(xù)時間短,對生產(chǎn)設(shè)備腐蝕性大,對生產(chǎn)人員的健康危害很大。
二氧化氯(ClO2)是目前世界上公認(rèn)的一種高效、低毒、快速、廣譜的新型消毒劑。ClO2對各種病毒和細(xì)菌都具有十分良好的殺滅效果,基本可以殺滅細(xì)菌繁殖體、細(xì)菌芽孢、真菌、分枝桿菌以及病毒等一切微生物,并且不會產(chǎn)生抗藥性。ClO2殺毒原理是其對微生物細(xì)胞壁有較強(qiáng)的吸附穿透能力,可有效地氧化細(xì)胞內(nèi)含有巰基的酶,還可以快速地抑制微生物蛋白質(zhì)的合成,從而破壞微生物;而且消毒后對動物沒有“三致”(致癌、致畸、致突變)作用,無有害殘留物,因此,被世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國農(nóng)業(yè)部定為A1級高效、安全性佳的滅菌消毒劑[3]?,F(xiàn)在,ClO2以其良好的擴(kuò)散性、易降解、穿透性和無殘留的特點(diǎn),已經(jīng)在食品加工、水果等食品保鮮、城市污水處理、飲用水的消毒、紙漿漂白、醫(yī)療衛(wèi)生用品消毒、油田解堵以及家畜和家禽生產(chǎn)等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[4]。
將ClO2應(yīng)用在家畜和家禽的疫病防治方面,主要有以下優(yōu)點(diǎn)[5]:①廣譜性:能殺死病毒、細(xì)菌、原生生物、藻類、真菌和各種孢子及孢子形成的菌體,其中,能殺死孢子,是很少消毒產(chǎn)品能夠做到的。②高效性:0.1 mg/L下即可殺滅所有細(xì)菌繁殖體和許多致病菌,50 mg/L可完全殺滅細(xì)菌繁殖體、肝炎病毒、噬菌體和細(xì)菌芽孢。③受溫度和氨影響小:在低溫和較高溫度下殺菌效力基本一致。④pH適用范圍廣:能在pH 2~10保持很高的殺菌效率。⑤安全無殘留:不與有機(jī)物發(fā)生氯代反應(yīng),不產(chǎn)生三致物質(zhì)和其他有毒物質(zhì)。⑥對人體無刺激:低于500 mg/L時,其影響可以忽略,100 mg/L以下對人沒任何影響。
畜牧生產(chǎn)中,ClO2已開始用于雞和牛圈舍消毒,甚至用于豬病的防治。ClO2對豬繁殖與呼吸綜合征病毒(PRRSV)也有抑制作用,對豬藍(lán)耳病有明顯治療效果[5]。ClO2拌入飼料喂飼可使仔豬平均日增重提高4.29%~8.19%,每千克增重料耗降低16.48%~18.75%,發(fā)病率降低33.99%~75.00%[6]。較低濃度的ClO2對非洲豬瘟病毒可有效滅活[7],通過長期實(shí)踐證明,以主要成分為ClO2的消毒劑對非洲豬瘟防控效果非常好[8-9]。但在飼料抑菌保鮮方面目前研究較少。
本文使用無殘留、無腐蝕性的ClO2溶液作為防霉抑菌噴劑,在飼喂剩余的TMR飼草料表面均勻噴灑,達(dá)到長時間且綠色環(huán)保的抑菌防霉效果,并且不帶來感官品質(zhì)和營養(yǎng)成分的損失,不影響飼料適口性,也不會影響動物采食,沒有殘留有害物質(zhì),對生產(chǎn)人員的健康沒有危害。
TMR飼草料剩余料來源于重慶市良種肉牛繁育場,ClO2溶液為四川齊力綠源水處理科技有限公司生產(chǎn)的800 mg/L穩(wěn)定原液,使用純凈水稀釋成所需濃度,裝入消毒噴霧裝置備用。ClO2殘留檢測試劑與材料:10%丙二酸溶液;2 mol/L硫酸溶液;0.5%淀粉指示液。
1.2.1 TMR飼草料剩余料處理流程
將飼喂剩余料及時取出,均勻分為4組,每組3個重復(fù),第1組為對照組,第2、3、4組分別以 20 mg/L、80 mg/L、160 mg/LClO2溶液在其表面均勻噴灑,將處理樣品置于試驗(yàn)塑料袋內(nèi),定時取樣測定表面大腸菌群數(shù)量。最后進(jìn)行感官評價和用碘量法進(jìn)行殘留ClO2濃度測定。
1.2.2 指標(biāo)測定方法1.2.2.1 大腸菌群總數(shù)測定
按GB/T18869—2019 乳糖膽鹽發(fā)酵法檢測大腸菌群總數(shù)。
1.2.2.2 殘留ClO2測定
ClO2是否有殘留,需要采用碘量法進(jìn)行測定,具體步驟為:取處理20 h后的TMR飼草料剩余料樣品50 g置于加水50 mL的250 mL碘量瓶中,然后加人2 mL濃度為10%丙二酸溶液,混勻,反應(yīng)3 min。加入2 g碘化鉀、3 mL濃度為2 mol/L硫酸溶液,混勻后置于暗處10 min至反應(yīng)完全,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定,至溶液呈淺黃色時,加人1 mL淀粉指示液,繼續(xù)滴定至藍(lán)色消失。記錄所消耗的硫代硫酸鈉的體積。使用本方法ClO2殘留量測定的檢出限為0.02 mg/L(以ClO2計)[10]。
ClO2濃度計算:ClO2(mg/L)=269.8 CV
式中,C代表標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液的實(shí)際濃度,V代表滴定所消耗的硫代硫酸鈉的體積。(消耗1.00 mL 1 mol/L 硫代硫酸鈉相當(dāng)于269.8 mg/L ClO2)。
二氧化氯噴霧處理對TMR飼草料剩余料大腸菌群數(shù)量的影響如圖1所示。從圖1可以看出,ClO2濃度越高,初始的抑菌效果越好,處理后16 h內(nèi)大腸菌群菌落總數(shù)比對照組都有所降低,ClO2濃度越高,菌落數(shù)降低越明顯,處理后的剩余TMR飼草料隨處理時間延長,菌落數(shù)都增加。12 h內(nèi)各處理組均明顯低于對照組,12 h后以后,20 mg/L的ClO2處理組菌群數(shù)增加很快,并很快接近于對照組,80 mg/L和160 mg/L濃度處理組菌落總數(shù)在整個處理期間始終明顯低于對照組。此外,各種濃度ClO2對TMR飼草料的外形、顏色、氣味以及質(zhì)地等感官品質(zhì)和適口性基本沒有影響,也沒有發(fā)現(xiàn)飼草料霉變現(xiàn)象。采用碘量法測定ClO2殘留結(jié)果表明:3個處理組ClO2殘留均小于0.02 mg/L,超出了檢測范圍,證明對照組和實(shí)驗(yàn)組都基本沒有ClO2殘留,本試驗(yàn)所采用二氧化氯噴霧的濃度均在安全范圍內(nèi)(見表1)。綜合比較可以得出:160 mg/L濃度ClO2處理剩余TMR飼草料抑菌效果最佳。
圖1 二氧化氯處理對剩余TMR飼草料大腸菌群數(shù)量的影響
表1 二氧化氯處理對剩余TMR飼草料感官品質(zhì)及ClO2殘留的影響 單位:mg/L
研究結(jié)果表明,ClO2溶液對剩余TMR飼草料有顯著的抑菌效果。且ClO2濃度越高,抑菌效果越好。但過高濃度的ClO2溶液處理也可能導(dǎo)致殘留或產(chǎn)生其他傷害,本實(shí)驗(yàn)最高濃度設(shè)置為 160 mg/L,此濃度ClO2溶液在剩余TMR飼草料表面均勻噴灑處理,不但抑菌效果好,而且剩余TMR飼草料處理后外形、顏色、氣味以及質(zhì)地等感官品質(zhì)均無變化。對照組的感官品質(zhì)雖然變化也不明顯,而且均沒有飼草料霉變現(xiàn)象發(fā)生,但檢測出的大腸菌群數(shù)量明顯超出試驗(yàn)組。另外,將處理后的剩余料再次飼喂牛只,發(fā)現(xiàn)牛只并沒有出現(xiàn)任何挑食的現(xiàn)象,與飼喂新鮮TMR飼草料無異,可見處理組的適口性并未發(fā)生變化或者變化不明顯。因擔(dān)心過高濃度的ClO2溶液處理可能導(dǎo)致殘留或產(chǎn)生其他傷害,采用碘量法測定了各試驗(yàn)組ClO2殘留,其原理主要是用丙二酸與其中的次氯酸根反應(yīng),消除其對ClO2含量測定的影響,穩(wěn)定性二氧化氯溶液在酸性條件下釋放出具有氧化性的ClO2,ClO2氧化KI,使其釋放出碘,再用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定反應(yīng)析出的碘[11],測定結(jié)果說明了160 mg/L及以下濃度的ClO2溶液噴灑處理TMR飼草料,并不會導(dǎo)致ClO2殘留。
使用ClO2溶液噴劑對剩余TMR飼草料進(jìn)行處理有顯著的抑菌效果,并且安全無殘留、無毒副作用,其中160 mg/L濃度的ClO2溶液抑菌效果較佳。通過使用本方法進(jìn)行剩余TMR飼草料的抑菌處理,可放心用于生產(chǎn)實(shí)踐,明顯延長TMR飼草料的保質(zhì)時間,對減少飼草料變質(zhì)對畜牧生產(chǎn)帶來的損失具有重要的意義,可向牛羊養(yǎng)殖場(戶)推廣使用。