在生命科学研究领域中,动物试验的成功依赖于实验动物质量,而实验动物配合饲料又是实验动物质量保证的基础。实验动物配合饲料是根据饲养动物的营养需要,将多种饲料原料配方经工业化生产的均匀混合物,包括维持饲料和生长、繁殖饲料。实验动物配合饲料在生产中要经过杀菌,最后达到无菌要求,才能用于喂饲动物。常用的传统饲料灭菌方法有干热消毒法和药物熏蒸法等,这些方法存在药物残留和灭菌效果不彻底等弊端,现在已经不太常用。目前,高压蒸汽灭菌法和辐照灭菌法是实验动物饲料生产企业常用的两种无菌化手段,本实验上海申安医疗器械厂选择不同的灭菌条件对实验动物配合饲料进行灭菌处理,通过检测灭菌前后饲料的卫生微生物指标和营养成分含量,对上述两种灭菌法的灭菌效果进行对比,分析不同条件下营养成分的损失程度,摸索灭菌效果满意、营养成分损失较少的灭菌条件。
1 仪器与设备
辐照源( 辐照源为湖南省辐照中心60Co-γ射线) ;LDZF-50L立式高压蒸汽灭菌器(上海申安医疗器材厂) ; WatersXevoTQS液质联用仪 ( 美国沃特世公司) ; Agilent 1200 高效液相色谱仪 ( 美国安捷伦公司) ; RF-5301PC 荧光分光光度计( 日本岛津公司) ;Avanta UltraZ原子吸收分光光度计( 澳大利亚GBC公司) ; Kjeltec2300型自动定氮仪(丹麦FOSS公司) ;A300全自动氨基酸分析仪( 德国曼默博尔) ; MET-TLERAJ100 电子天平( 美国梅特勒-托利多集团) ; 恒字牌恒温干燥箱( 上海跃进) 。
上海申安LDZF-50L立式高压蒸汽灭菌器
2 两种灭菌方法对水分等常规营养成分的影响区别不大
从上述结果可以看到,无论是高压蒸汽法, 还是辐照法,对于水分等常规营养成分的影响都有限。 仅仅在粗蛋白这个项目中,高压蒸汽法在灭菌过程中会造成一定的损失,大约在13%~25%不等。
3 两种灭菌方法对矿物质指标的影响不大
钾、钠等矿物质指标对高热高压和辐照的耐受性很好,在本研究的灭菌条件下,这些指标的含量均无太大改变,符合这些矿物质元素的特性
4 辐照法灭菌对于饲料中维生素和氨基酸成分的损失率较小
研究发现,辐照法灭菌在维生素和氨基酸成分的损失率上要大大低于高压蒸汽组,虽然辐照法对维生素B1和维生素D的破坏也较大,但总体而言,辐照法灭菌对这些营养成分的保留具有明显的优势,在实际喂养效果研究中也有体现这一优势。喂饲辐照灭菌饲料大鼠雄雌体重均有高于喂饲高压灭菌饲料大鼠的趋势。
5 两种灭菌方法的最佳灭菌条件
实验结果表明,高压蒸汽法在121℃、0.14Mpa、20min灭菌条件下,辐照法在25kGy辐射照剂量条件下,均可以发挥出足够有效的灭菌效果,使得生产的实验动物配合饲料符合相关国标的卫生要求,同时也能最大程度减少其中营养成分的破坏和损失。对于国标规定需要消毒灭菌的配合饲料,应根据不同消毒灭菌方法可能造成某些种营养成分的损失情况,适当地提高相应营养成分的含量,保证配合饲料在消毒后和饲喂前符合GB14924.3及14924.8的规定。本研究上海申安医疗器材厂对于配合饲料生产时需要根据消毒灭菌方法提高营养成分的加入量做了一定程度的摸索,但是还不足以给生产企业提供相应的数据参考。目前,有关辐照法和高压蒸汽灭菌对于饲料中各种营养成分的损失率还存在较大的争议,检索文献给出的灭菌后营养成分损失率彼此之间差异较大,对于指导实验动物饲料生产企业在生产过程中如何添加足量营养素尚需进一步研究。
综上所述,在一定的条件下,高压蒸汽灭菌法和辐照灭菌法都适合用于实验动物配合饲料的消毒灭菌。相对于高压蒸汽法,辐照法对实验动物配合饲料中营养物质的破坏和损失更低;辐照射线的穿透力强,具有低温灭菌特性,不会改变饲料的适口性,实施消毒更方便,灭菌效果更理想。但在实际运用中仍需注意辐照剂量的选择,辐照剂量过高时,将导致营养成分损失更多,增加饲料生产的经济成本。