司慧民,元雪湞,全曉萍,陳 薔,韓 立
(河南省獸藥飼料監(jiān)察所,河南 鄭州 450008)
維生素是維持生命活動所必需的一類物質(zhì)。隨著營養(yǎng)生理學(xué)研究的深入,人們對維生素在動物營養(yǎng)中的作用有了新的認(rèn)識,開始注意到維生素的重要作用[1-2]。維生素在生物體內(nèi)的含量很少,但不可或缺。當(dāng)動物機(jī)體缺乏維生素時,動物的生長發(fā)育以及繁殖機(jī)能就會受到影響,缺乏嚴(yán)重時甚至?xí)鹛厥饧膊?。雖然目前畜禽病臨床中典型的維生素缺乏癥并不多見[3-4],但在生產(chǎn)實踐中添加維生素制劑可以提高動物的飼料轉(zhuǎn)化效率,促進(jìn)發(fā)病畜禽康復(fù)。
維生素分為水溶性和脂溶性兩大類[5]。水溶性維生素因其在動物體內(nèi)不能蓄積,所以短期超量危害甚微。但是脂溶性維生素能夠在動物體內(nèi)蓄積,長期超量就會產(chǎn)生有害影響。維生素化學(xué)性質(zhì)極其不穩(wěn)定,容易受到金屬離子的影響從而發(fā)生氧化,在酸、堿和光照的環(huán)境中也易分解[6],因此快速準(zhǔn)確地測定飼料中維生素的含量對防止維生素缺乏癥、維生素中毒、維生素的穩(wěn)定性以及制定合理的維生素加工工藝和儲存條件等具有重要意義。
維生素 A 乙酸酯(VA)、維生素 D3(VD3)和維生素E(VE)在飼料中被廣泛使用,其在飼料中的含量直接影響飼料的品質(zhì)?,F(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)[7]是3種維生素檢測的單獨(dú)標(biāo)準(zhǔn)。采用傳統(tǒng)處理方法,包括皂化破壁、有機(jī)溶劑萃取、濃縮、色譜凈化、正相分離及質(zhì)譜檢測等步驟[8-12],涉及多次蒸發(fā)溶解,操作步驟復(fù)雜,費(fèi)時費(fèi)力,容易造成待測組分損失,導(dǎo)致測定結(jié)果偏低且重現(xiàn)性不好。本試驗旨在選擇可同時檢測出飼料中VA、VD3和VE的含量,并且具有靈敏度和準(zhǔn)確度高、檢測速度快等特點的定量檢測方法,從而為飼料中VA、VD3和VE含量的測定提供技術(shù)支撐。
1.1.1 飼料樣品。豬濃縮飼料1、2、3和豬預(yù)混合飼料1、2、3均系市場自購,樣品用鋼磨粉碎并過40目篩,置于塑料自封袋中,陰涼干燥保存?zhèn)溆谩?/p>
1.1.2 主要儀器。Waters UPLC超高效液相色譜儀(二極管矩陣檢測器)(美國Waters公司);超聲波清洗器(可調(diào)溫度20~80℃)(昆山市超聲儀器有限公司);PL403IC型電子分析天平 (梅特勒上海有限公司);超純水儀(美國 Millipore公司);0.22μm有機(jī)系濾膜(天津津滕公司)。
1.1.3 主要試劑。甲醇(色譜純,上海安譜);氨水(分析純,天津科密歐);乙醚(優(yōu)級純,天津科密歐);L-抗壞血酸(優(yōu)級純,阿拉?。粔A性蛋白酶(酶活力每克大于4000單位);維生素A乙酸酯(純度≥99.0%,中國食品藥品檢定研究院);膽鈣化醇(純度≥99.0%,F(xiàn)irst Standard);dl-α-生育酚乙酸酯(純度≥99.0%,中國食品藥品檢定研究院)。
將處理好的豬濃縮飼料1、2、3和豬預(yù)混合飼料1、2、3分別按照快速測定法和國標(biāo)方法進(jìn)行樣品處理,并分別測定其中VA、VD3和VE的含量,每種飼料樣品在使用2種測定方法測定時分別設(shè)置3個平行。
1.3.1 快速測定法。溶液的配制。氨水溶液:取水適量,用氨水調(diào)節(jié)pH值為8~10;標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:分別準(zhǔn)確稱取VA(維生素A乙酸酯,純度≥99.0%)標(biāo)準(zhǔn)品34.4mg(精確至 0.00001g)、VD3(膽鈣化醇,純度≥99.0%)標(biāo)準(zhǔn)品 10.0mg(精確至 0.00001g)、VE(dlα-生育酚乙酸酯,純度≥99.0%)標(biāo)準(zhǔn)品50.0mg(精確至0.00001g)于100mL棕色容量瓶,用甲醇溶解并定容至刻度,-18℃避光保存,有效期為6個月;混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:分別吸取VA、VD3和VE標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液0.2、0.1、1.0mL于10mL棕色容量瓶,用甲醇稀釋并定容,冷凍避光保存,有效期為2周。
樣品前處理。稱取適量試樣(復(fù)合預(yù)混合飼料3g,維生素預(yù)混合飼料0.3g,濃縮飼料5~10g)精確至0.0001g,置于150mL的棕色錐形瓶中,加入15mL氨水溶液(pH值為8~10)(必要時加入吡咯啶二硫代甲基羧酸銨0.5g)振搖2min,再加入0.2g堿性蛋白酶于55~65℃水浴中超聲溶解20min(其間搖動3~5次),取出放入冷水浴中降溫,待降至室溫后加入25mL甲醇(分析純),常溫超聲提取15min(其間搖動2~3次),取出,轉(zhuǎn)移至50mL離心管中,10000r/min離心5min,將上清液轉(zhuǎn)移至100mL棕色容量瓶中,殘渣用30mL甲醇(分析純)重復(fù)提取1次,合并2次上清液,用甲醇定容至刻度。過0.22μm濾膜,上機(jī)測試。
色譜測定。色譜條件:色譜柱:C18柱(柱長100mm;內(nèi)徑 1.7mm;粒度 1.7 μm);流動相:甲醇+水=95+5;流速:0.3mL/min;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:5 μL;檢測波長:325nm(0~4.0min);265nm(4.1~7.0min);280nm(7.1~12min)。
定量測定。在儀器正常工作條件下,取試樣溶液和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液上機(jī)進(jìn)樣,作單點或多點校準(zhǔn),以色譜峰面積定量。標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和試樣溶液中VA、VD3和VE的峰面積均應(yīng)在儀器檢測的線性范圍內(nèi)。在試樣液進(jìn)樣過程中應(yīng)參考標(biāo)準(zhǔn)工作液,以便定性定量準(zhǔn)確。
1.3.2 國標(biāo)方法。VA、VD3和VE的國標(biāo)方法測定、試劑配制和樣品處理及色譜條件詳見對應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)[13-15]。
對測定結(jié)果使用SPSS22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,每種樣品2種測定方法間的比較采用數(shù)據(jù)樣本t檢驗法,6種樣品整體間的比較采用配對數(shù)據(jù)的t檢驗法,數(shù)據(jù)以"平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差"表示。
圖1為快速測定法測定飼料中VA、VD3及VE定量測定過程中混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖;圖2、圖3和圖4為國標(biāo)方法測定飼料中VA、VD3、VE的圖譜。由上圖可以看出,快速測定法可以實現(xiàn)液相色譜上機(jī)1次測定出飼料中VA、VD3、VE的含量,國標(biāo)方法液相色譜上機(jī)3次才能測定出飼料中VA、VD3、VE的含量。
圖1 VA、VD3、VE混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
圖2 VA標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
圖3 VD3標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
圖4 VE標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
使用2種方法對6種預(yù)混合飼料和濃縮飼料進(jìn)行檢測,所得VA、VD3和VE含量結(jié)果見表1~表4。由表可知,6種飼料中VA、VD3及VE的含量使用快速測定法所得結(jié)果均高于國標(biāo)方法;利用快速提取法測得3號豬濃縮飼料中VA和VE含量以及3號豬預(yù)混合飼料中VD3和VE含量均顯著高于國標(biāo)方法(P<0.05);整體比較分析結(jié)果顯示,利用快速測定法測定豬濃縮飼料中VA的含量顯著高于國標(biāo)方法(P<0.05),豬預(yù)混料使用2種測定方法所得3種維生素含量差異均不顯著(P>0.05)。
表1 豬濃縮飼料中VA、VD3及VE含量的測定
表2 豬預(yù)混合飼料中VA、VD3及VE含量的測定
表3 豬濃縮飼料VA、VD3及VE含量測定結(jié)果的整體比較
表4 豬預(yù)混合飼料VA、VD3及VE含量測定結(jié)果的整體比較
采用傳統(tǒng)國標(biāo)方法測定飼料中VA、VD3和VE時,需按照3種維生素對應(yīng)的國標(biāo)方法[13-15]分別提取3次,再使用高效液相色譜儀在不同的色譜條件下進(jìn)行3次上機(jī)測定,該方法耗時長,步驟復(fù)雜,容易造成被測組分的損失,影響準(zhǔn)確度??焖贉y定法可在15min內(nèi)完成3種維生素的提取,并且VA、VD3和VE的含量在高效液相色譜儀上上機(jī)1次即可測得??焖贉y定法優(yōu)化了提取步驟,使得飼料中VA、VD3和VE在提取的過程中損失減少。因此,快速測定法更加高效便捷。
從快速測定法和國標(biāo)方法提取飼料中VA、VD3和VE的結(jié)果來看,快速測定法比國標(biāo)方法測得結(jié)果的平均值大,可能是因為快速測定法提取步驟的優(yōu)化減少了提取過程中被測組分的損失,從而獲得比國標(biāo)方法更準(zhǔn)確、更可信的數(shù)據(jù),故快速測定法較國標(biāo)方法具有更高的靈敏度和準(zhǔn)確度。
快速測定法具有快速、準(zhǔn)確和靈敏的特點,適合對飼料中VA、VD3和VE多組分一次性定量檢測。