畜禽产品中游离棉酚风险评估研究进展

周卫东，郑文新，高维明，左晓佳，毛琼玲，胡 波，师 帅

（1.新疆畜牧业质量标准研究所，新疆 乌鲁木齐 830000；2.农业部畜禽产品质量安全风险评估实验室，新疆 乌鲁木齐 830000）

畜禽产品中游离棉酚风险评估研究进展

周卫东1，2，郑文新2，高维明1，2，左晓佳1，2，毛琼玲1，2，胡 波1，2，师 帅1，2

（1.新疆畜牧业质量标准研究所，新疆 乌鲁木齐 830000；2.农业部畜禽产品质量安全风险评估实验室，新疆 乌鲁木齐 830000）

中国是棉花生产大国，棉籽粕等副产品作为优质蛋白饲料被广泛使用。但由于大多未经脱毒，会造成畜产品中游离棉酚的残留。国内外对相关棉酚对家畜和人的危害性及危害表现有一定研究。目前国内还没有针对畜产品中棉酚残留检测的标准，对畜产品中游离棉酚的残留危害风险性评估研究性工作相对滞后,有必要开展相关畜产品中棉酚残留的检测方法的研究。

畜产品；棉酚；风险评估

人类种植和利用棉花的历史非常悠久，甚至可以追溯到7000年前。考古学家认为人类最早种植棉花是从利用棉籽作饲料开始，对纤维的利用史料证据还是晚于此后发现的。棉籽饼粕和棉籽壳是棉花加工业的主要副产品，棉籽饼粕粗蛋白含量在30%~45%，是重要的蛋白饲料资源；棉籽饼粕和棉籽壳等棉副产品成为饲料缺口的主要补充来源。棉籽壳使用较广泛，其是棉籽经过加工剥壳后得到的优质棉花饲料，棉籽壳中富含棉仁，对牛羊等反刍动物来讲更宜适口，易于饲喂。

新疆是我国棉花主产区，2012年，新疆棉花总产量占全国棉花总产量的比重首次超过了50%，达318万t[1]。棉花的副产品也衍生出许多副产业链条，如棉籽—棉粕—精饲料（例如棉籽饼），棉花籽在肉羊饲养中逐年广泛使用。按2012年棉花产量估算每年可产生197万t左右棉籽。棉籽的出油率为10%~18%，就是说每年可产生170万t的棉籽饼。如果按每只羊平均每日800 g计算，一年内可供582万只羊精饲料喂养量。由此可见，棉籽作为饲料的资源优势非常明显。但由于棉花源性的饲料存在棉酚，对动物和人都可能造成危害。为了科学利用棉花源性的饲料，降低畜禽产品的风险，我们开展了本研究。

1 棉籽饼粕中游离棉酚含量呈现增加趋势，畜产品中棉酚残留的风险加大

随着提油工艺的改进，提炼油中棉酚的残留呈现显著减少，而相应的棉酚在棉籽饼粕中的含量则呈现增长趋势。

棉籽油是从棉籽中经过压榨技术工艺得到的，在我国已经有1 000多年食用历史。棉籽油抗氧化性强于其它食用油，在许多西方国家尤其美国被用作油炸食品、色拉油、人造黄油以及特种油脂原料。

从1982年到2009年近30年，根据不同年度报道的数据发现棉籽粕饼中棉酚含量在呈现一个显著的增长。上世纪80年代国内棉花主产区棉籽浸出粕抽样检测结果游离棉酚518.5 mg/kg[2]，20世纪90年代在新疆建设兵团主产棉区调查了棉籽饼情况，所测样品中游离棉酚平均含量为608.33 mg/kg[3]；1994年测得的棉籽饼中游离棉酚的平均含量为628.89 mg/kg[4]；2001年压榨饼中游离棉酚含量分别为760 mg/kg[5]；2009年棉粕样品游离棉酚平均含量为1 021.14 mg/kg[6]；棉籽粕饼是棉籽油压榨后的副产品，随着压榨工艺的改进，食用油中棉酚已经远远低于国家规定的卫生标准。这也意味棉酚从压榨油中转移到其副产品中。通过上述的相关报到也间接地印证了这种增长趋势的推断(如图1所示)。

游离棉酚主要通过消化道作用代谢，在泌尿系统和血液循环系统中也有少量存在。但大部分经消化系统随粪便排出，少量由尿液排出。棉酚在动物体内各器官中的残留是不均匀的，肝脏含量最多，其次是胆汁、肾、脾和血液，而淋巴结、心、肺、膈肌和胰中的含量较低[7]。

相关研究均表明在畜禽肝脏、肾脏、血液、心脏和肌肉中游离棉酚含量与日粮中游离棉酚含量呈显著线性关系。

棉花作物料中棉籽粕等蛋白质含量丰富，可以作为用来饲喂牲畜的优质饲料来源。棉酚的毒性来自于游离棉酚，在棉籽饼粕和棉籽壳等棉副产品中普遍存在。在未脱毒的情况下，会对动物生理机能产生不良影响。如饲喂棉籽饼粕和棉籽壳等棉副产品能提高牛羊尿路结石的发病率，有些地区的发病率甚至高达30%~40%。

棉酚对人健康的影响。根据相关文献显示，一定量的棉酚会对人体机能产生危害，大部分脏器都有损害，对生殖系统和肾脏的危害最大，并且有些危害是不可逆的，如对生殖系统的损害。棉酚会引起男性精子数和睾丸体积减少，导致女性闭经、子宫萎缩、子宫肌瘤和功能性子宫出血[8]；人棉酚中毒后会产生疲劳、脸部及其他暴露部位灼烧热的症状[9]，也会出现低血钾[10][11]。

2 相关领域存在的问题

2.1 国内还没有针对畜产品中棉酚残留检测的标准，有必要开展相关畜产品中棉酚残留的检测方法的研究

由于畜产品中棉酚来自于饲料，因此，国内相关研究与检测棉酚残留均是从饲料入手开展。我国于1991年参照ISO6866国际标准制定了国家标准《饲料中游离棉酚的测定方法》（GB/T13086-1991）。而此方法采用分光光度计的方法，在样品处理过程中，由于样品中含有与棉酚化学结构相近的化合物会被同时测定，因此，通过分光光度计的方法就很容易使被检测的标的物—棉酚的浓度过高。

而目前，棉酚的广泛使用，畜产品中棉酚的残留已经被多次研究确认存在，而缺少相应的检测方法，很难适应当前畜产品产业发展和产品质量安全发展形势的要求。

而用HPLC方法建立畜产品中棉酚残留量的检测，由于样品中提取溶剂的不同使得操作方法以及测定结果的稳定性大多不太理想，因此，还要继续有针对性地进行深入研究。

2.2 对畜产品中游离棉酚的残留危害风险性评估研究性工作相对滞后

随着我国经济不断发展，人们的消费理念也在不断提升。尤其是对质量安全的关注度在与日俱增。近年来，一系列动物产品质量安全事件（如瘦肉精、三聚氰胺等）频繁发生，给畜牧业持续健康发展带来了极为不利的负面影响。如三聚氰胺问题导致国内奶粉产业的质量信誉大幅下降，国内市场占有量急剧下降，甚至威胁到产业生存。因此，动物产品的质量安全问题已经成为重要的社会问题。人们对公共卫生安全的担忧就是对动物产品质量安全的希望和要求，也是对科研领域提出的更高的要求。加强风险监测预警和研究是近年来国际上通行的做法，目的在于“未雨绸缪”防患于未然，将风险可控并降低到最低水平，将风险最终消灭于萌芽状态中，这也是风险评估的目的所在。风险评估已逐渐成为政府职能部门在农产品质量安全管理中一个重要决策工具。

图1 1980-2009年棉籽中棉酚含量平均变化趋势（mg/kg）

我国在畜禽产品质量安全风险评估研究起步较晚，与国外发达国家畜禽产品质量安全风险评估工作相比还有较大差距。近几年国家农业部及省区行业、科技部门在畜禽产品质量安全风险评估研究给予在政策资金投入支持。国家农业部先后批准成立了部级专业性畜禽产品质量安全风险评估实验室，旨在推动我国动物产品质量安全风险评估体系建设和风险评估研究工作。

鉴于风险评估是一项全新的研究领域，如何建立科学合理客观的评估体系，这也需要多个专业共同研究。而棉酚的残留风险评估工作目前国内还没有展开此项研究。

3 棉酚对畜产品质量安全影响及风险性研究是畜产品质量安全形势的需要

3.1 对棉酚毒性认识的需要

棉酚最大危害在于损害(通过动物实验证明)：细胞、血管和神经系统，造成心力衰竭和组织水肿、可与体内蛋白质、铁等结合使酶失活。引起缺铁性贫血、使机体严重缺钾，可导致低钾麻痹症。肝肾细胞及血管神经受损。中枢神经活动受抑、降低蛋白质的利用率、影响动物的生殖机能、拮抗维生素A等。

3.2 羊肉质量安全的需要

羊肉是新疆等穆斯林群众较多地区的大宗消费品，新疆羊肉消费量占全部畜禽蛋消费量的40%左右，2012年全疆现有出栏肉羊3 000多万只，羊肉产量60万t，人均羊肉占有量20 kg。而且到2015年要增加1 000万只肉羊[12]。因此，做好肉羊质量安全风险研究对新疆以羊肉消费为主体的地区具有十分重要社会价值。

3.3 棉花源性饲料被广泛和长期使用的需要

目前，棉酚在肉羊中残留的风险研究几乎空白。因此，研究基于棉酚在羊体内残留危害性风险评估具有重要的现实意义和经济价值，对规避羊肉在市场中风险意义重大。

4 棉酚毒性危害控制技术进展

降低含棉酚饲料的日饲喂量。有研究表明，在含有棉酚饲料中0.005%以下时，对家畜的影响不显著，均能正常生长。对怀孕牲畜影响也不显著。但如果长期饲喂会产生中毒。

棉酚的毒性降解。棉酚是一种酚类有机物，具有酸性特征，在一定温度条件下能够与氨基酸形成几乎无毒的结合棉酚。根据棉酚的相关特性，人们相继研究开发了热处理法、碱处理法、氨处理法、微生物处理法以及氧化法等，见表1。

表1 几种主要棉酚脱毒技术方法比较

总之，新疆等少数民族地区既是棉花的生产大区，又是牛羊生产大区和消费大区。棉花源性的饲料在这些地区广泛长期使用，但目前绝大多数未经脱毒，存在一定的安全隐患风险，需要进一步开展研究。

[1] 新疆维吾尔自治区概况.自治区人民政府办公厅,2013年6月.

[2] 中国农科院畜牧研究所.棉籽饼（粕）营养成分及有毒有害物质含量[M].北京:中国农业科学院畜牧研究所,1990.

[3] 张贤盛，邹焰峰，孙秋亮，等.奎屯、石河子垦区部分团场棉籽饼棉酚含量的测定[J].新疆农垦科技，1990，（04）：7-8.

[4] 马春晖，等.南疆地区部分县、团场棉籽饼棉酚含量的测定[J].塔里木农垦大学学报，1994，（01）：30-32.

[5] 李德发.中国饲料大全[M].北京:中国农业出版社,2001，381-384.

[6] 王安平.我国棉粕和棉籽蛋白营养成分和棉酚含量调研[J].华北农学报，2010，（08）：301-304.

[7] 吕云峰，等.棉酚在饲料中安全限量及畜产品中残留研究进展[J].中国农学报，2010，26（24）：1-5.

[8] Randel R D,Chase C C,Wyse S J.Effects of gossypol and cottonseed products on reproduction of mammals[J].J Anim Sci,1992，（70）:1628-1638.

[9] Wu D.An overview of the clinical pharmacology and therapeutic potential of gossypol as a male contraceptive agent and in gynaecological disease[J].Drugs,1989,38(3):333-341.

[10] Coutinho E M.Gossypol:a contraceptive for men[J].Contraception，2002，65(4):259-263.

[11] 雷海鹏.棉酚研究的回顾与展望[J].药学学报,1982,7(1):1.

[12] 新疆维吾尔自治区2012统计年鉴.

Research Progress in Risk Assessment of Gossypol in Livestock Products

ZHOU Wei-dong1,2,ZHENG Wen-xin2,GAO Wei-ming1,2，ZHUO Xiao-jia1,2，MAO Qiong-ling1,2，HU Bo1,2，SHI Shuai1,2

(1.Xinjiang Research Institute of Animal Husbandry Quality Standards Urumqi 830000,China；2.The Risk of Animal Product Quality and Safety Evaluation Laboratory(Urumqi),Urumqi 830000,China)

China is the power of cotton production,cottonseed meal and other side products are widely used as high quality protein feed.But since most without detoxification,will cause the residual free gossypol in animal products.Domestic and foreign related gossypol on domestic animals and humans and their harmfulness,also have certain research.

livestock products;gossypol;risk assessment

S816.43

A

1003－6377（2014）05－0012-04

自治区公益性科研院所基本科研业务经费项目“羊肉质量安全检测与风险评估技术研究”。

周卫东（1970-）男，助研，硕士，主要从事畜禽产品质量安全检测与风险评估研究工作。

2014-05-25，

2014-06-17