GC-MS法研究矿物油在肉鸡体内残留动态变化

2010-09-15唐善虎刘内生

食品科学 2010年19期

刘亮，唐善虎*，陈诺，刘内生

刘亮1,2，唐善虎1,*，陈诺1，刘内生1

(1.西南民族大学生命科学与技术学院，四川成都 610041；2.川北医学院实验动物中心，四川南充 637100)

在动物生产防疫中常常使用以矿物油作为佐剂成分的动物疫苗免疫食用动物，这种处理有可能导致矿物油残留问题。本研究通过用矿物油注射15日龄雌性雏鸡模拟疫苗接种，探讨鸡体组织中矿物油成分残留的变化情况。实验中采用GC-MS法分别对15日龄肉鸡注射矿物油后3、7、14、28d和56d时鸡腿部肌肉、鸡心脏、肝和皮肤中矿物油成分进行检测。实验发现：注射矿物油后3d或7d，注射部位肌肉中仍然可以检测出矿物油阳性对照中的11种烷烃组分，且各组分平均相对百分含量与阳性对照趋势大致相同；在14d时注射部位残留烷烃的种类与数量都有下降趋势，56d时检出种类到达最少。心脏所含烷烃种类在注射后3d时最多，7d时检出的种类数减少；但与皮肤相比，心脏56d时所能检测到的矿物油成分种类数量都比较多。结果表明：矿物油会随机体循环到达其他组织器官，使用矿物油作为佐剂会给动物性食品生产带来一定的安全隐患。

鸡肉；GC-MS；矿物油；残留；食品安全

矿物油是在石油提炼过程中获得的副产物，主要为C15～C31的正异构烷烃等一些烃类成分[1]。据研究发现矿物油成分对雄性Swiss小鼠具有致癌性[2]，并对于男性的肝脏和女性的子宫具有较强的致癌作用[3]。矿物油中致癌和致突变的主要化合物是四环、五环和六环结构的多环芳烃[4]。然而，为了节约成本，且由于国内普遍认为矿物油不被动物机体降解、注射后只局限于注射部位局部，没有安全问题[5]，在动物疾病防疫中常常使用以矿物油作为佐剂成分的动物疫苗免疫食用动物。疫苗佐剂的作用是延缓免疫原在机体内的存留时间，使之持续缓慢释放，增强巨噬细胞的吞噬与杀菌能力和提高疫苗效价[6]。这种疫苗产品虽然提高了疫苗的效价，但给动物性食品产品带来潜在的安全隐患。刘亮等[7]报道了检测肉鸡肌肉中矿物油成分的GC-MS方法，并发现注射矿物油后3d和10d在左右腿肌肉中都有矿物油残留；据此，我们认为国内目前使用矿物油作为疫苗中佐剂会在动物体内扩散，有可能导致动物性食品安全风险的存在，有必要对矿物油在动物体内残留动态变化做进一步研究。

目前，国内对矿物油安全使用主要集中在植物油掺假的检测监控，虽然检测方法多样，但尚未确定一种可接受的检测方法。已经报道的有紫外分光法[8]、荧光法快速检测法[9]、皂化法[10]、气相色谱法(GC)[11]和GCMS检测食品中矿物油掺假的方法[7,12]。国家标准规定食用油掺入非食用油(矿物油)的检测方法是皂化法[10]。采用皂化法检测矿物油时，受到食品中不被皂化成分干扰，假阳性多、结果不易判断[13]，因此，该法可靠性受到质疑。事实上，本研究初步实验也表明皂化法不适合肉品中矿物油的检测，认为比较可靠的方法是GC或GC-MS法。为了进一步证明疫苗佐剂中矿物油是否残留于动物肌肉体内造成食品安全隐患，本研究的主要目的是通过采用GC-MS法分别检测15日龄肉鸡注射矿物油后3、7、14、28d和56d时鸡肉和脏器中矿物油的残留，探讨矿物油在鸡体内的代谢和残留情况，为确定注射矿物油含量的疫苗安全性提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

7#白油(生化纯) 成都某兽用疫苗生产厂；15日龄雏鸡购自本地某公司；雏鸡全价粉料、全价育成料四川新津县盛达饲料。

正己烷(色谱纯) 天津市瑞金特化学品有限公司；无水硫酸钠(分析纯，200℃烘2h备用) 重庆化学试剂厂。1.2仪器与设备

TRACE DSQTM气相色谱-质谱联用仪美国Thermo Finnigan公司；5804R分式冷冻离心机德国Eppendorf公司；PT2100组织匀浆器瑞士Kinematica公司；KQ5200DB数控超声波清洗器昆山市超声仪器有限公司。

1.3 方法

动物饲养管理、动物组织样品的前处理及样品测定方法参见刘亮等[7]的研究。具体方法是将121只15日龄体质量约50～60g的雌性杂交麻鸡随机分为实验组和对照组，确保每组有50只供试鸡。在实验开始时，实验组中每只鸡右侧腿部肌肉接受注射0.5mL白油，对照组注射0.5mL盐水。小鸡在30日龄前饲养于保育室，室温控制在20～25℃，密度控制在10～11只/m2，饲喂全价粉料，自由采食和饮水；在30日龄后转为常温鸡舍，改喂全价育成料，密度控制在4.8～6.1只/m2，自由采食盒饮水。根据实验方案，对实验组15日龄雏鸡右侧腿部肌肉注射7#白油后分别在3、7、14、28、56d进行屠宰，每次屠宰实验组和对照组各5只，取胸肌肌肉及测试组织器官各1g左右进行组织匀浆，加入20mL正己烷在20℃超声萃取1h，并浸提过夜，浸提液经离心后，取上清液通过旋转蒸发至2mL左右，再用正己烷定容至10mL，无水硫酸钠脱水，备用。

样品矿物油成分测定根据刘亮等[7]报道的GC-MS法做少量修改后进行。即样品测定时，采用TR1- MS石英毛细柱(30m×0.25mm，0.25μm)，升温程序为100℃保持3min，以10℃/min升至300℃，保持3min；载气(He)流速1.0mL/min，压力2.4kPa，进样量1.0μL；分流比10:1。利用电子轰击(EI)离子源，电子能量70eV，传输线温度250℃，离子源温度200℃，母离子m/z 285，激活电压1.5V和质量扫描范围m/z 50～650对样品进行分析。

1.4 数据处理

对肌肉和器官组织样本测定获得的离子片段采用计算机联机和NIST质谱数据库进行分析，通过与标准图谱进行对照，确定不同屠宰时间样品中矿物油成分残留情况，并根据面积归一化确定其相对百分数含量，求出平均值。

2 结果与分析

矿物油标准阳性对照图谱如图1所示，选取其中最主要的11种组分为参照，各组分相对百分含量总结于表1。以28d为例，空白对照(以肌肉为例)及各组织器官总离子流图如图2～6所示，对测定的结果采用仪器与计算机联机分析，计算机检索NIST质谱库，按照总离子图，类似碳氢化合物(直链烷烃、支链烷烃、环状烷烃)形式存在为阳性，通过与标准图谱进行对照，确认不同屠宰期白油各烷烃组分在各组织器官内部残留情况，按照面积归一化法确定其相对百分含量，并求平均数，其平均相对百分含量和标准偏差见表2～5。

图1 白油阳性对照总离子流图Fig.1 Chromatogram of white oil No. 7

图2 空白对照总离子流图Fig.2 Chromatogram of chicken muscle without mineral oil injection

图3 注射28d后注射部位肌肉样品总离子流图Fig.3 Chromatogram of chicken muscle on the 28thday after mineral oil injection

图4 注射28d后肝脏总离子流图Fig.4 Chromatogram of chicken liver on the 28thday after mineral oil injection

图5 注射28d后心脏总离子流图Fig.5 Chromatogram of chicken heart on the 28thday after mineral oil injection

图6 注射28d后皮肤总离子流图Fig.6 Chromatogram of chicken skin on the 28thday after mineral oil injection

表1 白油阳性对照中主要烷烃成分鉴定结果Table 1 Identified alkanes and their relative contents in white oil No. 7

从表2～5可以看出，注射白油后3d或7d，注射部位肌肉中仍然可以检测出阳性对照中的11种烷烃组分，且各组分平均相对百分含量与阳性对照趋势大致相同；在14d时注射部位残留烷烃的种类与数量都有下降趋势，56d时检出种类到达最少。心脏所含烷烃种类在注射后3d时最多，7d时检出的种类数减少，这一现象同注射部位肌肉白油代谢趋势大体一致，但与皮肤比较，心脏56d时所能检测到的矿物油成分种类数量较多，导致这一现象产生的可能原因是心脏属于代谢器官，直接参与机体新陈代谢和血液循环；注射后56d时，在心脏中能检测到部分烷烃，可能是由于血液循环和机体代谢将其他组织器官中没有代谢完全的矿物油成分累积到这些部位。这11种烷烃中，容易随血液代谢扩散到其他组织器官如心脏、肝脏等，大都是一些短链的、相对分子质量较小的烷烃，如正十五烷、正十六烷、正十七烷、正十八烷等，而像9-辛基十七烷、正二十一烷这样的长链的、结构较复杂的、相对分子质量较大的烷烃随代谢扩散的速度较慢，或不易扩散。因此，在注射前期，皮肤、肝脏等器官中检测得到的平均相对百分含量较高的往往是这些短链烷烃。正二十烷在矿物油组成中所占比重也较大，但由于相对分子质量大，扩散较慢，一般7d左右才会在皮肤、心脏中达到一定含量水平。在研究中还发现机体对矿物油的代谢的快慢存在一定的个体差异，尤其是对于那些相对百分含量较小的烷烃成分，在不同周期的个体内有些组织器官检测得出情况大不相同，这也是造成一些数据平均相对百分含量标准偏差较大的原因。例如，在表2中的正二十一烷、表3中的2,6,10,14-四甲基十六烷以及表4和表5中的2,6,10,14-四甲基十六烷占有百分数相对较少，似乎在注射矿物油一定天数后消失，然后又可以检测到这些成分，导致这种现象产生的可能的原因就是个体差异和较大的偏差。

表2 不同屠宰期注射部位肌肉白油残留成分平均相对百分含量及标准偏差Table 2 Mean relative percentages of residual alkanes in the injection site at different days after mineral oil injection

表3 不同屠宰期肝脏白油残留成分平均相对百分含量及标准偏差Table 3 Mean relative percentages of residual alkanes in chicken liver at different days after mineral oil injection

表4 不同屠宰期心脏白油残留成分平均相对百分含量及标准偏差Table 4 Mean relative percentages of residual alkanes in chicken heart at different days after mineral oil injection

表5 不同屠宰期皮肤白油残留成分平均相对百分含量及标准偏差Table 5 Mean relative percentages of residual alkanes in chicken skin at different days after mineral oil injection

据研究报道，矿物油在植物细胞间进行扩散[14]或在鸡体内随血液循环扩散[7]，本研究的结果进一步证明矿物油成分可以在鸡体内扩散，并随时间的延长而分布到机体肌肉、心脏、肝脏和皮肤，并且这种代谢扩散速度很慢，在注射部位56d后仍能测出9种成分。矿物油含有多种有毒有害成分[15]，摄取一定量后会导致慢性中毒，甚至急性中毒[16]。因此，在使用矿物油为佐剂的疫苗带入动物体内蓄积的残留成分应该引起重视。

3 结论

鸡肉注射部位肌肉、心脏、肝脏和皮肤矿物油残留成分种类是不相同的，并且随注射时间延长而变化；矿物油不仅存在于注射局部，在体内会随血液循环和机体代谢到达其他组织器官；矿物油在动物体内存在一定的代谢周期，各器官和组织代谢速率有所不同，代谢速率会受个体差异；但总体来说矿物油代谢速率较慢、周期长，残留情况较为严重，使用矿物油作为佐剂对动物性食品存在极大的食用安全隐患。

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GC-MS Investigation of Dynamic Changes of Mineral Oil Components in Broilers

LIU Liang1,2，TANG Shan-hu1,*，CHEN Nuo1，LIU Nei-sheng1
(1. College of Life Science and Technology, Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, China；2. Experimental Animal Center, North Sichuan Medical College, Nanchong 637100, China)

For animal disease control, vaccines containing mineral oil as a vaccine adjuvant composition are often used to immunize animals, but this may cause residues in animal meat, which will cause health problems to the human body once ingested. The objectives of this study were to determine the residues of mineral oil components in the chicken s body and to investigate the metabolic changes of mineral oil components in a simulated vaccination model. Chickens of 15 days old were injected with white oil No. 7 (a commercially available mineral oil adjuvant) and the residues of mineral oil components in leg muscle, heart, liver and skin were determined using GC-MS method on the 3rd,7th, 14th, 28thand 56thday after injection. It was found that on both 3rdand 7thday after injection 11 alkanes detected in white oil No. 7 were also detected in the muscle receiving injection, and each of these compounds had similar mean relative percentage in the two analytes; on the 14thday, both the number and quantity of residual alkanes in the injection site had a decrease trend, and on the 56thday reached minimum. While for both heart and liver, the number of detected alkanes was found maximum on the 3rdday, and became smaller on the 7thday, but compared with skin, much more number and quantity of residual alkanes were both determined in heart on the 56thday. These results show that mineral oil reach other tissues and organs via circulation, and using mineral oil as an adjuvant in food production of animal origin might bring some safety risks.

chicken meat；GC-MS；mineral oil；residue；food safety

TS201.6

1002-6630(2010)19-0087-05

2010-07-04

西南民族大学研究项目

刘亮(1982—)，男，助教，硕士，研究方向为食品质量与安全。E-mail：blue0182@126.com

*通信作者：唐善虎(1964—)，男，教授，博士，研究方向为食品科学与食品安全。E-mail：stang01@126.com