膨润土中Fe含量对鱼饲料配方的影响

■杨 霄 洪 波 黄向荣 刘伶俐 陈湘艺 伍远安，3

(1.湖南省水产科学研究所，湖南长沙 410153；2.农业部渔业产品质量监督检验测试中心(长沙)，湖南长沙 410153；3.水产高效健康生产湖南省协同创新中心，湖南常德 415000)

膨润土又称白陶土或白泥，是一种以蒙脱石为主要组成成分的黏土。膨润土具有吸附、膨胀、黏合、润滑、悬浮等许多优良的理化特性，在催化剂载体、过滤剂、防渗剂、混凝土增塑剂、饲料添加剂等方面有着广泛的使用价值。自20世纪60年代以来，世界许多营养学家开始研究膨润土作为饲料添加剂对动物生长的影响。研究已经证实，膨润土的组成成分中含有钠、硅、钾、钙、镁、铁、铜、铅、锰、钴等40多种矿物质元素，这些元素大部分是动物生长必需的常量和微量元素，而且有些元素还是动物生命活动中酶、激素和各种活性物质中的重要组成成分。用膨润土作畜禽鱼饲料添加剂，对其生长发育和繁殖能力，增重速度和生产性能，饲料利用率、畜禽成活率和经济效益都有明显的作用[1-4]。因此，膨润土越来越受到饲料生产企业的重视，已发展成为饲料工业中常用的纯天然、无污染、无毒害、无药残的绿色饲料添加剂。

在动物体内，含量低于0.01%的元素称为必需微量矿物元素，主要包括铁、锌、锰、铜、钴、碘、硒、钼、氟、铬、硼等11种。微量元素作为动物体所必需的营养元素之一，直接参与机体几乎所有的生理和生化活动，对动物的新陈代谢、生长发育及生产性能均起着极其重要的作用。饲料含有适量的这类微量元素对动物的生长发育、繁殖、免疫等起到促进作用，一旦供应不足会影响动物的食欲、饲料的利用率、骨矿化作用和生产性能等，严重时还将影响机体正常发育，引发各种代谢功能的紊乱，甚至引起缺乏症。为防止微量元素缺乏对动物生长发育带来不良影响，在生产实际中，往往在饲料中加入矿物质微量元素添加剂。由于饲料生产者在进行日粮配制时往往粗略计算甚至忽略饲料原料中存在的微量元素含量并超量添加，致使日粮微量元素含量超标不平衡性加剧，影响动物生产性能和健康，严重时还可导致微量元素随粪便排入环境，造成环境污染[5]。

为了弄清鱼饲料常用添加剂之一的膨润土中铁的含量以及含铁量对鱼饲料配方的影响，采用原子吸收光谱法测定了膨润土和鱼饲料中的Fe含量，并与农业部第1224号公告规定的鱼饲料中铁的添加量进行比较，为优化日粮配方提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

膨润土：分别取自湖南、江苏、河北、山东的膨润土样品共计8份。

鱼饲料：分别取自湖南地区市场上不同品牌的鱼配合饲料样品共计10份。

1.2 试验仪器与试剂

试验仪器：ICE-3500型原子吸收分光光度计（美国赛默飞世尔公司）；可调试恒温电热板（北京中兴伟业仪器有限公司）；聚四氟乙烯坩埚；移液管；容量瓶等。

试验试剂：Fe标准溶液(1 000 μg/ml)，购于中国计量科学研究院。试验用水为去离子水；试验用盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸均为优级纯。

1.3 试验方法

膨润土前处理方法如下[6]：准确称取105℃烘干的膨润土样品0.500 0 g置于聚四氟乙烯坩埚中，加入4 ml HNO3，在电热板上挥发干后，再加入4 ml HNO3，5 ml HF，挥干后加入2 ml HClO4，完全挥干稍冷后用0.5 mol/l的HCl冲洗坩埚，冷却后注入25 ml容量瓶中，定容，摇匀，稀释到合适浓度后上机测定。

鱼饲料中的Fe含量测定参照《GB/T 13885—2003动物饲料中钙、铜、铁、镁、锰、钾、钠和锌含量的测定原子吸收光谱法》执行。

1.4 仪器工作条件

应用ICE-3500型原子吸收分光光度计测定膨润土和鱼饲料中的Fe含量，测定时将仪器优化到最佳工作状态，仪器工作条件如表1所示。

1.5 标准曲线绘制

表1 火焰原子吸收法测定Fe的工作条件

分别准确吸取一定量的Fe标准溶液，用0.5 mol/l HCl稀释为5个不同浓度的工作液，按表1仪器工作条件，测定吸光度，绘制标准曲线，Fe元素的回归方程和相关系数为：y=0.035 17x+0.001 2，R2=0.999 8。

2 结果与讨论

2.1 结果

膨润土和鱼饲料样品按1.3所述方法平行处理3份后上机测定，取平均值，其测定结果如表2、表3所示。

2.2 讨论

从表2可以看出，不同产地的膨润土中Fe含量差异较大，产自湖南宁乡的膨润土Fe含量最低，为12 286 mg/kg，产自河北邯郸的膨润土Fe含量最高，为34 205 mg/kg，湖南、江苏、河北、山东4个省份膨润土的Fe含量均超过10 000 mg/kg，平均值达到22 354 mg/kg，本试验测定的膨润土中Fe含量与丁述理[1]、郑柏平等[7]研究报道的基本一致。

表2 膨润土中Fe含量的测定结果

从表3可以看出，湖南地区市场上不同品牌的鱼饲料Fe含量均超过1 000 mg/kg，且含量上差异较大，最低Fe含量为1 066 mg/kg，最高Fe含量为1 737 mg/kg，Fe平均含量为1 319 mg/kg。农业部1224号公告《饲料添加剂安全使用规范》鱼配合饲料中铁的推荐用量为30～200 mg/kg，最高限量为750 mg/kg，本试验测定的鱼饲料中Fe含量均超过推荐用量和最高限量。

表3 鱼饲料中Fe含量的测定结果

膨润土广泛应用于鱼饲料生产加工过程的粘结剂和营养改善剂，其适宜添加比例一般为1%～5%，实际操作过程中添加比例达3%以上。一些重要的饲料原料数据库如《中国饲料成分及营养价值表》[8]、《美国Feedstuffs饲料成分分析表》[9]均未收录膨润土的样品信息，这可能导致膨润土在实际配方设计中容易被忽视。本试验中测定的膨润土中Fe平均含量为22 354 mg/kg。如果按1%～5%的添加比例换算后可知，鱼饲料配方中由膨润土所提供的Fe的含量为224～1 118 mg/kg，已经超过农业部1224号公告《饲料添加剂安全使用规范》中鱼饲料Fe的推荐用量（30～200 mg/kg），并达到最高限量的30%～149%。因此，本试验测定的湖南地区的鱼饲料中Fe含量偏高且变异较大的原因很可能是膨润土的Fe含量和添加量不同造成的。

膨润土中的铁元素主要以Fe2O3形式存在，进入鱼体后部分可转化为Fe3+。而鱼类对Fe的吸收机制是：无机铁和蛋白质结合，在胃或肠中被还原成Fe2+后再吸收，被吸收的Fe2+在肠黏膜细胞内被氧化成Fe3+，再和脱铁蛋白结合形成铁蛋白，从而发挥其对铁的生理功能[10]。一般而言，铁元素的形式、价态、螯合剂、其他元素影响鱼类对铁的吸收利用率。因此，饲料生产企业在制定鱼饲料配方时应参考膨润土的铁含量及其在鱼体消化道内的吸收利用率来确定膨润土的适宜添加量，这样做一方面可以降低矿物质微量元素添加剂中铁的使用量，降低饲料成本，提高养殖效率，另一方面可以减少因过量添加微量元素Fe造成的环境污染。

3 结论

膨润土和鱼饲料中Fe的平均含量分别为22 354、1 319 mg/kg。膨润土中的Fe元素按1%～5%的添加比例换算后对鱼饲料的贡献量达到224～1 118 mg/kg，已经超过农业部1224号公告《饲料添加剂安全使用规范》鱼饲料中Fe的推荐用量（30～200 mg/kg），并达到最高限量的30%～149%。因此，膨润土中的Fe对饲料的配方有较大影响，可能是鱼饲料中Fe含量偏高且变异较大的主要原因，饲料生产企业在制定鱼饲料配方时应参考膨润土的铁含量及其在鱼体消化道内的吸收利用率来确定膨润土的适宜添加量。