铅、镉属于有毒有害微量元素,在饲料中含量必须得到有效控制,国家出台的饲料卫生标准(GB-13078-2001)中规定了铅、镉的限量标准,铅的含量在骨粉、肉骨粉、鱼粉、石粉中不超过10mg/kg,猪、鸡、鸭配合饲料中应低于5mg/kg;在米糠、鱼粉、石粉、鸡配合饲料中镉的含量分别不得超过1.0,2.0,0.75,0.5和0.5mg/kg。尽管有这些详细具体规定,但各地因原料购入把关不严及检测手段跟不上,饲料产品中铅、镉超标乃至动物发生中毒的事件仍时有发生,为此,有必要加深对铅、镉危害的认识,采用有效对策,选用优质微量元素矿源,严把原料质量关,确保饲料安全。1、饲料中铅、镉的来源
有色金属的冶炼过程中往往会造成铅和镉对环境的共同污染,镉的毒性与铅相似,二者对动物的毒性呈现协同作用。据报道,铅镉每种元素的剂量为体重的18mg/kg时,可使犊牛减少增重,超过此剂量即出现中毒症状。有报道说,牧草铅和镉含量分别为111±9.8μg/g和12±1.2μg/g可引起绵羊发生消瘦和贫血为主要特征的铅镉联合中毒。
铅是一种对环境污染最为严重的金属元素之一,属于蓄积性的毒物,少量缓慢接触就可导致蓄积性中毒,动物铅中毒主要是工业污染和意外大量接触所致。铅广泛存在于自然界,由于人类的活动,使环境受到铅的污染。如汽车排放的废气造成公路周围及城市中大气铅污染,公路旁的牧草铅含量可达255~500μg/g(饲草料中铅含量应低于3~7μg/g)。一些铅锌矿或冶炼厂排放的工业“三废”往往污染周围的农田、土壤、饮水和牧草,如甘肃白银有色金属公司某冶炼厂周围土壤和牧草铅含量分别高达300μg/g和180μg/g,动物长期在这些环境中放牧可引起慢性铅中毒。
饲料中铅超标主要是微量元素锌、铜源中的含量大大超过了饲料卫生标准的规定,导致产品中含量超标。在自然界中,锌、铅、镉是共生矿,锌源中常有铅污染。硫酸锌多采用次氧化锌作原料,也有使用铜镉渣的,除杂不完全,产品中镉、铅含量大大超标,一般厂家因缺乏相应的检测的手段而难以把握。
镉在自然界中分布很广,但其含量很低。据报道,镉在地壳中的含量为0.15~0.20mg/kg,海水中浓度约为0.11μg/kg,河流湖泊的水中为1~10ug/kg,最高可达130μg/kg,空气中镉含量为0.002~0.005μg/ml,土壤中镉含量为1mg/kg以上。
我们知道动物的配合饲料主要由植物性饲料、动物性饲料、矿物性饲料和饲料添加剂等组成。通常情况下植物中镉的含量很低,最高不超过1 mg/kg,与植物性饲料不同,水中生物对镉有较强的富集能力,如藻类可富集11~20倍的镉,鱼类可富集1000~100000倍的镉。一般鱼粉中镉的含量要高于植物性饲料,鱼粉含镉量平均高达1.2mg/kg,而污染海域的鱼粉含镉两可高达25mg/kg,远超过饲料卫生指标(GB 13078—2001)要求饲料原料鱼粉中镉的含量不能超过2mg/kg的标准。
由于镉在自然界中主要以硫镉矿形式存在,并常与锌、铅、铜、锰等矿共存,所以在这些金属的精练过程中都有大量的镉污染,如生产工艺不合理除杂不彻底,这样的矿物元素添加剂原料如硫酸锌中镉的含量往往会很高。
权威机构的检测数据表明硫酸锌中镉含量超标的问题存在着普遍性,农业部饲料工业中心实验室自2000年1月至2002年5月承检的添加剂和载体样品中镉的含量测定结果中发现,在各中矿物元素添加剂原料中,硫酸锌中镉含量变异范围最大。在测定的63个一水硫酸锌样品中,仅有约一半样品中镉含量低于10mg/kg,约三分之一的样品中镉含量高于1000mg/kg,最高可达8.4%。除了硫酸锌外,氧化锌中镉含量变动范围也较大,有相当一部分含量超标,但所检测的样品中镉含量没有超过1000mg/kg。广西区饲料监测所也有同样的检测结果,3年共检测饲料级硫酸锌95个批样,所检测的批样中有49批占51.6%的镉含量超标,不符合饲料卫生标准中饲料级硫酸锌中镉的含量不得超过30mg/kg的规定。其中,最高含量达3000mg/kg以上的有6批,占6.3%;含量≥2000mg/kg的有16批,占16.6%;含量≥1000mg/kg的有18批,占18.9%,若以镉含量≥100mg/kg定为严重超标,则有30批占31.6%的批样严重超标。
因此,应密切注意含镉高的矿物性饲料添加剂,特别是硫酸锌、氧化锌,是动物饲料中镉的主要污染源。此外,也要注意磷酸氢钙和杆菌肽等原料中的镉含量。尽管沸石粉等载体中镉的含量不高,但用量较大,也应引起注意。
2、铅、镉对动物的危害
铅损害造血系统,引起贫血,动物摄入过量的铅后,对红细胞膜及其酶有直接的损害作用,使红细胞脆性增加,寿命缩短,导致成熟的红细胞溶血。铅抑制血红素合成酶,影响原卟啉与二价铁的结合,血红素的合成发生障碍,结果幼红细胞内蓄积铁(形成环形铁粒幼细胞)和游离原卟啉,游离原卟啉与锌螯合,形成锌原卟啉,与此同时,铅还影响血液中蛋白的合成,使体内血红蛋白合成减少,因此,动物铅中毒表现低色素小红细胞性贫血,因贫血骨髓幼红细胞代偿性增生,表现为彩点红细胞和网织红细胞增多,彩点颗粒是铅与线粒体中核糖核酸的结合物。
铅对神经系统的损伤表现为中毒性脑病和外周神经炎。铅能损害血脑屏障,引起毛细血管内皮的损伤减少了血液供给,大脑皮层发生坏死性病变和水肿。
铅对肾脏的毒性作用分急性期和慢性期两个阶段,肾脏的排泄机能受到严重影响。临床上动物铅中毒主要表现兴奋不安、肌肉震颤、失明、运动障碍、麻痹、胃肠炎及贫血等,因动物品种不同,临床症状有一定差异。猪大剂量摄入后出现尖叫,腹泻,流涎,磨牙,肌肉震颤,共济失调,惊厥,失明等症状。家禽则表现食欲下降,体重减轻,运动失调,随后兴奋,心动过速,衰弱,腹泻,产蛋和孵化率均下降。
动物摄入过量铅后血液、被毛和组织中铅含量均会发生一定的变化。铅中毒动物血液学检查可出现低色素小红细胞性或正色素正红细胞性贫血。血液中出现大量的有核红细胞,网织红细胞明显增多,红细胞中可见嗜碱性彩点。
日粮中镉超标,会导致动物的采食量下降,生产性能降低。早在1966年,国外就有研究报道,日粮中添加镉154mg/kg可导致猪的增重速度显著下降。之后的进一步研究表明,日粮中添加30mg/kg和60mg/kg镉均可降低肉鸡体增重和饲料转化率。实际上,目前生产中导致动物如猪、家禽、鱼等采食量下降的日粮镉水平远远低于以上水平,尤其鸭对镉非常敏感,但有关引起不同动物采食量下降等不良反应的日粮镉临界水平,目前还缺乏充足的试验数据资料,这还有待于进一步研究。目前,已有报道,镉对动物的繁殖性能也有不利影响,对细胞免疫和体液免疫有抑制作用,但抑制程度与接触时间长短有关。
总之,日粮中镉含量达到一定程度,就能导致动物中毒,主要表现为缺硒、铁、锌的病变。有报道,日粮中添加镉50mg/kg,对猪具有明显毒性,临床上有贫血表现,出现为缺硒、缺锌的病变。关于鸭和鸡也有类似报道,给肉仔鸡饲喂含镉600mg/kg日粮,出现完全厌食,迅速消瘦和腹泻,最后导致死亡。
3、避免饲料中铅、镉超标的有效途径
针对目前饲料中铅超标的主要原因是微量元素锌、铜源中的含量超标的现状,应在源头上加以控制,只有做到生产所需的原料符合要求,饲料产品才能达到饲料卫生标准。如疑似饲料产品中铅超标,为防止中毒的发生,在猪料中加大钙的用量有预防效果,补硒也可减轻铅对动物组织器官机能和结构的损伤。
产品质量欠佳的硫酸锌、氧化锌等常规锌源是饲料中镉的主要污染源,要避免因镉超标所带来的危害,则需采取切实可行的措施,首先,化工生产企业要提高生产技术水平,严格按照新的行业标准进行生产,不合格产品不得出厂,其次,用户使用硫酸锌、氧化锌等常规锌源时,用量较大的企业最好经检测确认是合格产品后再使用,对中小型企业而言,使用时要认准正规厂家的、信誉好的品牌,杜绝不合格产品作为生产原料。为防止镉中毒的发生,利用锌、铁与镉的拮抗作用提高日粮中锌和铁的含量可降低动物对镉的消化,减少动物镉中毒的发生。有报道表明,日粮中镉含量每增加1mg/kg,则锌和铁的含量也应增加5~8mg/kg,另外,提高日粮中维生素D3、钙和磷含量,可缓解镉的危害性。
值得一提的是,国家新产品碱式氯化铜、碱式氯化锌采用优质原料生产,产品中铅、镉的含量得到有效控制。碱式氯化铜的生产原料中铅、镉含量很低,生产时为除去残留的有害物加入了专用除杂剂,在最适的理化条件下,铅与除杂剂形成沉淀,经过滤分离而除去,检测产品中铅的含量常低于5mg/kg,镉在1mg/kg以下。碱式氯化锌以高纯度锌锭为原料,生产时经过了四道工艺除杂,产品中镉、铅含量均低于10mg/kg,相对于饲料卫生标准要低得多。因此,建议在饲料生产中推广使用碱式氯化铜、碱式氯化锌作为铜和锌源,产品中有效成分含量高,铅、镉等有害物含量大大低于国家标准,免去了饲料生产厂家因耽心常规锌源和铜源难以满足饲料卫生的后顾之忧。