在生命科學研究領域中,動物試驗的成功依賴于實驗動物質量,而實驗動物配合飼料又是實驗動物質量保證的基礎。實驗動物配合飼料是根據飼養動物的營養需要,將多種飼料原料配方經工業化生產的均勻混合物,包括維持飼料和生長、繁殖飼料。實驗動物配合飼料在生產中要經過殺菌,最后達到無菌要求,才能用于喂飼動物。常用的傳統飼料滅菌方法有干熱消毒法和藥物熏蒸法等,這些方法存在藥物殘留和滅菌效果不徹底等弊端,現在已經不太常用。目前,高壓蒸汽滅菌法和輻照滅菌法是實驗動物飼料生產企業常用的兩種無菌化手段,本實驗上海申安醫療器械廠選擇不同的滅菌條件對實驗動物配合飼料進行滅菌處理,通過檢測滅菌前后飼料的衛生微生物指標和營養成分含量,對上述兩種滅菌法的滅菌效果進行對比,分析不同條件下營養成分的損失程度,摸索滅菌效果滿意、營養成分損失較少的滅菌條件。
1 儀器與設備
輻照源( 輻照源為湖南省輻照中心60Co-γ射線) ;LDZF-50L立式高壓蒸汽滅菌器(上海申安醫療器材廠) ; WatersXevoTQS液質聯用儀 ( 美國沃特世公司) ; Agilent 1200 高效液相色譜儀 ( 美國安捷倫公司) ; RF-5301PC 熒光分光光度計( 日本島津公司) ;Avanta UltraZ原子吸收分光光度計( 澳大利亞GBC公司) ; Kjeltec2300型自動定氮儀(丹麥FOSS公司) ;A300全自動氨基酸分析儀( 德國曼默博爾) ; MET-TLERAJ100 電子天平( 美國梅特勒-托利多集團) ; 恒字牌恒溫干燥箱( 上海躍進) 。
上海申安LDZF-50L立式高壓蒸汽滅菌器
2 兩種滅菌方法對水分等常規營養成分的影響區別不大
從上述結果可以看到,無論是高壓蒸汽法, 還是輻照法,對于水分等常規營養成分的影響都有限。 僅僅在粗蛋白這個項目中,高壓蒸汽法在滅菌過程中會造成一定的損失,大約在13%~25%不等。
3 兩種滅菌方法對礦物質指標的影響不大
鉀、鈉等礦物質指標對高熱高壓和輻照的耐受性很好,在本研究的滅菌條件下,這些指標的含量均無太大改變,符合這些礦物質元素的特性
4 輻照法滅菌對于飼料中維生素和氨基酸成分的損失率較小
研究發現,輻照法滅菌在維生素和氨基酸成分的損失率上要大大低于高壓蒸汽組,雖然輻照法對維生素B1和維生素D的破壞也較大,但總體而言,輻照法滅菌對這些營養成分的保留具有明顯的優勢,在實際喂養效果研究中也有體現這一優勢。喂飼輻照滅菌飼料大鼠雄雌體重均有高于喂飼高壓滅菌飼料大鼠的趨勢。
5 兩種滅菌方法的最佳滅菌條件
實驗結果表明,高壓蒸汽法在121℃、0.14Mpa、20min滅菌條件下,輻照法在25kGy輻射照劑量條件下,均可以發揮出足夠有效的滅菌效果,使得生產的實驗動物配合飼料符合相關國標的衛生要求,同時也能最大程度減少其中營養成分的破壞和損失。對于國標規定需要消毒滅菌的配合飼料,應根據不同消毒滅菌方法可能造成某些種營養成分的損失情況,適當地提高相應營養成分的含量,保證配合飼料在消毒后和飼喂前符合GB14924.3及14924.8的規定。本研究上海申安醫療器材廠對于配合飼料生產時需要根據消毒滅菌方法提高營養成分的加入量做了一定程度的摸索,但是還不足以給生產企業提供相應的數據參考。目前,有關輻照法和高壓蒸汽滅菌對于飼料中各種營養成分的損失率還存在較大的爭議,檢索文獻給出的滅菌后營養成分損失率彼此之間差異較大,對于指導實驗動物飼料生產企業在生產過程中如何添加足量營養素尚需進一步研究。
綜上所述,在一定的條件下,高壓蒸汽滅菌法和輻照滅菌法都適合用于實驗動物配合飼料的消毒滅菌。相對于高壓蒸汽法,輻照法對實驗動物配合飼料中營養物質的破壞和損失更低;輻照射線的穿透力強,具有低溫滅菌特性,不會改變飼料的適口性,實施消毒更方便,滅菌效果更理想。但在實際運用中仍需注意輻照劑量的選擇,輻照劑量過高時,將導致營養成分損失更多,增加飼料生產的經濟成本。