周艳明，朱 君，于维军，石 娇
(1. 沈阳农业大学分析测试中心，辽宁 沈阳 110161；2. 沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁 沈阳 110161)
畜产品中洛克沙胂的安全性评价
周艳明1，朱 君1，于维军1，石 娇2
(1. 沈阳农业大学分析测试中心，辽宁 沈阳 110161；2. 沈阳农业大学畜牧兽医学院，辽宁 沈阳 110161)
运用风险评估原理，通过动物毒理学实验，并结合某市畜产品中洛克沙胂抽样检验结果，进行洛克沙胂的危害识别。并运用风险评估软件@Risk5.5建立畜产品中洛克沙胂的风险评估模型，并由此推断出某市大型超市和小型市场中洛克沙胂的超标概率，为规范洛克沙胂的使用、促进食品安全及向相关部门提供食品安全风险管理依据。
洛克沙胂；畜产品；安全性；风险评估
洛克沙胂作为一种饲料添加剂已被广泛应用于饲料生产中。其主要有以下几方面功能：1)刺激动物生长，提高增体质量；2)提高饲料利用率，降低养殖成本；3)抗球虫，与多种抗球虫药配伍，都具有协同作用；4)抗菌，对多种肠道致病菌有较强的抑制或杀灭作用，与多种抗生素合用有协同作用；5)提高畜禽产品的色素沉积，改善肉品感官；6)与多种微量元素有拮抗作用，与部分维生素有协同作用。但其药理和毒理的本质相同，在毒杀细菌和寄生虫的同时对宿主也有毒害作用[1]，长期使用会在畜禽类食品中残留，给人类健康带来了极大的危害。因此，欧洲早已禁止使用含砷的饲料添加剂[2]，许多国家也都制定了食品和畜产品中的限量标准，但目前国内外尚未见畜产品中洛克沙胂的风险评估报告，为了解畜产品中洛克沙胂的风险状况，本研究通过对某市食品流通市场进行抽样检测和毒理学实验，对畜产品中的洛克沙胂进行危害识别、危害分析，在此基础上建立畜产品中洛克沙胂的暴露评估模型，以期为相关部门的风险管理提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 动物及饲养条件
成年雄性Wista大鼠80只，体质量180～220g，其中急性毒性实验40只，30d喂养实验40只。所有动物实验前观察3～5d，正式实验前禁食16h，不限制饮水。于SPF级屏障系统动物房内饲养(温度21～25℃，相对湿度40～70)每小时换气8～15次，每12h照明-黑夜循环。
1.1.2 试剂
洛克沙胂(含量98.5%) 海天药业公司；硝酸(优级纯)；双氧水、无水乙醇、二甲苯、苏木精、伊红等均为分析纯。
1.2 仪器与设备
电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) 安捷伦公司；OLYMPUS AU400 血液生化检测仪 Olympus公司；BZ224KX-21N全自动血液分析仪 日本；BS-210S型电子分析天平 德国赛多利斯股份公司；820型组织切片
机 上海人民手术器械厂。
1.3 危害识别
1.3.1 急性毒性实验[3]
采用霍恩氏(H o r n)法进行：根据预实验结果，本急性毒性实验设一个对照组和7个剂量组，7个剂量分别为46.4、100、215、464、1000、2150、4640mg/(kg bw·d)，每组5只大鼠。采用0.5g/L羧甲基纤维素钠配制成不同浓度的洛克沙胂混悬液。按1.0mL/(100g bw·d)经口一次灌服，连续观察7d，记录各个实验组动物中毒情况和死亡数，用急性毒性实验霍恩氏法(剂量递增法)查表求出大鼠经口灌服半数致死量(LD50)。
1.3.230 d喂养实验[4]
洛克沙砷通过混饲给药，给药剂量分别按经口LD50的1/8、1/20、1/50计算，按大白鼠每天采食量约为体质量的1/10计，折算成混饲浓度，设置为高、中、低3个剂量组和1个对照组，每组10只大鼠，分笼饲养，自由采食含药饲料和饮水。
饲养结束后对大鼠进行病理剖检观察、生化指标测定、血液成分分析、病理组织学检验。
1.3.3 观察与检测
1.3.3.1 病理剖检观察
将大鼠处死后，剪开胸壁，暴露胸腔，肉眼观察心脏、肝脏、脾脏、肾脏和胃肠等器官是否有病理变化。
1.3.3.2 血液生化学指标测定
大鼠喂养结束后，每只鼠取分离血清5mL立即采用全自动血液生化分析仪测定谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、血糖(Glu)、血清白蛋白(Alb)、总蛋白(TP)、总胆固醇(TCH)、甘油三酯(TG)，每组取平均值。
1.3.3.3 血液成分分析
大鼠喂养结束后，采血2mL并立即对血液中白细胞、红细胞、淋巴细胞等含量进行测定。
1.3.3.4 病理组织学检查
采集每组6只大鼠的心、肝、脾、肺、肾、脑、小肠等器官，制成切片、H E染色后镜检，观察内脏器官损伤情况。
1.4 暴露评估
按照某市的地理分布进行分层，选取不同区域人群密集的购物商场、超市、市场作为调查地点，按时间不同采集同样名称的生鲜畜产品样品(猪肉、猪肝、猪肾、鸡肉、鸡肝等)，用电感耦合等离子体质谱(ICPMS)检测样品中洛克沙胂含量(以总砷计，该方法平均回收率＞92.9%)，计算出各次采样的洛克沙胂超标率，运用概率评估法建立畜产品中洛克沙胂的危害定量暴露评估模型，即用概率分布来描述模型中的参数或结果，以表示该参数的不确定性和变异性[5]。
模型运用风险评估软件@Risk5.5提供的标准分布函数表示，@Risk5.5是用于风险分析的专业软件，该软件使用蒙特卡罗(Monte-Carlo) 模拟技术分析数据的不确定性并允许在建立模型时应用各种概率分布函数。其模拟技术即蒙特卡罗抽样法是用随机或伪随机数字从一个概率分布中抽样的传统技术，该抽样方法完全随机，由它得出的样本可能位于分布值域的任何地方。
2 结果与分析
2.1 危害识别结果与分析
Moody和Williams研究了洛克沙胂在母鸡体内的代谢过程，发现80%～90%的药物通过粪便和尿液排泄，而且大部分是以原形代谢，同时又发现排泄物中有25%左右是以3-氨基-4-羟基苯胂酸形式存在的。Wershaw同样在新鲜鸡粪中检测到了3-氨基-4-羟基苯胂酸。Dean和Croteau分别运用HPLC-ICP-MS和HPLC-UV法，在鸡和猪体内同样也没有检测到洛克沙胂原形，由此推测洛克沙胂可能代谢为3-氨基-4-羟基苯胂酸和其他有机胂或者无机砷在机体内产生作用[6]。
2.1.1 急性毒性实验结果分析
大鼠经口灌服后，4640mg/kg剂量组2h内中毒，3h后即开始出现死亡，1000mg/kg bw和2150mg/kg bw剂量组1～2d出现症状，主要表现：竖毛，精神萎靡，呆滞，厌食，与对照组相比饮水量严重下降，眼球混浊，黯淡无光，四肢无力，卧地不起，活动减少，对外界刺激反应迟钝，腹泻严重，粪便不成形并呈橙黄色，偶有血便、血尿。464mg/kg bw以下的低剂量组病变较轻，且呈可逆转性，4～5d后即可恢复。
表1 大鼠急性毒性实验结果Table 1 Acute toxicity test in rats
观察得到大白鼠的死亡情况(表1)，根据霍恩氏法LD50计算用表，查表求得洛克沙胂经口半数致死量(LD50)为1260mg/kg b w，其95%可信限为926～
1710mg/kg bw。最大可耐受剂量(MTD)为464mg/kg bw。
2.2 大鼠30d喂养实验结果
通过急性毒性实验得出洛克沙砷LD50，按经口LD50的1/8、1/20、1/50计算给药剂量，分别为157.5、63、25.2、0mg/kg bw，通过混饲给药，按大白鼠每天采食量约为体质量的1/10计，折算成混饲质量比为1575、630、252、0mg/kg(以原药计)，分别设置为高、中、低3个剂量组和1个对照组，饲养结束后进行生化指标、血液成分分析及病理组织学检验。
2.2.1 血液生化学指标测定结果
表2 血液生化学指标测定结果Table 2 Biochemical parameters of blood
通过表2可以明显看出，饲喂含药饲料的3组大鼠谷草转氨酶(AST)均较对照组有明显下降；中剂量组谷丙转氨酶(ALT)明显升高；尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)中剂量组较对照组有所降低，就其比值中、低剂量组都有不同程度下降；高剂量组和中剂量组的血糖(Glu)有明显下降，而低剂量组该值则略有升高；甘油三酯(TG)中、高剂量组均有升高；总胆固醇(TCH)中、高剂量组升高亦很明显。
以上结果表明，中、高剂量组的血液生化参数变化较为明显，特别是中剂量组在某些参数上更为显着，这说明，较高剂量的洛克沙砷可能使心、肝、肾等实质性器官受到了不同程度的损伤。
2.2.2 血液成分分析
图1 各组大白鼠血液中白细胞总数Fig.1 Total number of white blood cells
图2 各组大白鼠血液中淋巴细胞总数Fig.2 Total number of lymphocytes
图3 各组大白鼠血液中单核细胞数Fig.3 Total number of monocytes
图4 各组大白鼠血液中嗜碱性粒细胞数Fig.4 Total number of alkaline granulocyte macrophage
图5 各组大白鼠血液中血小板总数Fig.5 Total number of platelets
喂养30d后，采血测得各组大白鼠血液中各类细胞含量，10只鼠取平均值，结果见图1～5。通过30d饲喂之后，中剂量组白细胞总数有所降低，而高剂量组的白细胞总数有明显升高；其中，中、低剂量组的淋巴细胞总数均有不同程度的降低，而高剂量组的淋巴细胞总数显着升高；作为体内吞噬细胞前身的单核细胞，其总数低、中、高3个剂量组比对照组都有明显的降低；嗜碱性粒细胞数中、低剂量组与对照组基本无差
别，而高剂量组升高较为剧烈；红细胞总数基本无变化，但其中低、中、高3个剂量组的血小板总数较对照组有不同程度的升高，以中剂量组最为明显。此结果表明，洛克沙胂对大鼠机体的免疫系统有一定影响，产生抗原刺激机体产生免疫反应，另外参与凝血的血小板明显增多应与肝肾淤血有一定关系。
2.2.3 大体解剖观察
对大白鼠进行大体解剖发现，染毒鼠软脑膜血管扩张充血，肺部呈粉红色并有两灰白色肿块，脾脏呈黑色，肝脏呈暗红色，睾丸浆膜面血管扩张充血，精囊腺呈淡黄色并伴有纤维化。
2.2.4 病理组织学检验
通过组织切片镜检发现染毒鼠的肝、肾、肠组织均有明显病理学变化，且高剂量组变化明显。
与对照组大鼠正常肝组织相比中毒大白鼠肝组织淤血严重(图6、7)，肝小叶细胞索收缩，中央静脉管壁不完整，门管区结缔组织淋巴细胞增多，并出现淋巴小结。
图6 染毒鼠肝小叶(×40)Fig.6 Infected rat hepatic lobule (×40)
图7 染毒鼠门管区淋巴小结(×20)Fig.7 Infected rat portal area lymph node (×20)
染毒大鼠肾小管周围结缔组织淋巴细胞增生较严重并伴有淤血，肾小管细胞破损、收缩，细胞质严重缺失，结缔组织有明显淤血，肾小球有严重淤血并有明显破损，淋巴细胞严重增多(图8、9)。
图8 染毒鼠肾小球病变(×40)Fig.8 Infected rat glomerular lesions (×40)
图9 染毒鼠肾小管病变(×40)Fig.9 Infected rat renal tubular lesions (×40)
中毒大鼠小肠切片与正常大鼠相比，小肠横断面淋巴细胞增多，小肠绒毛破损，小肠腺细胞界限模糊(图10、11)。
图10 染毒鼠小肠绒毛(×40)Fig.10 Infected rat small intestine villi
图11 染毒鼠小肠腺(×40)Fig.11 Infected rat small intestinal gland (×40)
2.3 暴露评估模型建立与结果分析
2.3.1 该地区超标流行率模型建立
图12 某市洛克沙胂超标流行率Fig.12 Exceeding standard rate of roxarsone in a city
根据采集生鲜畜产品样品100种，分4次采集，各次检验超标率分别为0.02、0.05、0.05、0.07，通过超标种类的统计，建立洛克沙胂在某市超标的流行率模型，模拟为RiskTriang (0.02，0.05，0.07)。该地区超标流行率模型见图12。
由图12可知，洛克沙砷超标的流行率在0.0505时达到频率最大值，洛克沙胂超标流行率大于0.0505的概率为38%，洛克沙胂超标流行率小于0.0284的概率为4.8%，因此该地区洛克沙胂超标流行率为0.0505。
2.3.2 某市大型超市畜产品中洛克沙胂的超标模型
通过调查，某市一般大型超市中畜产品的种类为40种左右，根据洛克沙胂流行率为0.0505，在这40种样品中有一种洛克沙胂超标的概率模拟为RiskBinomial(40，0.0505)，结果见图13。
图13 某市一般大型超市中有一种畜产品中洛克沙胂超标的概率模型Fig.13 Possibility model of exceeding standard of roxarsone in one of livestock products in a supermarket
由图13可得，某市一般大型超级市场中洛克沙胂超标种类大于1的概率为60.6%，超标种类小于0的概率为12.6%。
2.3.3 建立某市小型市场中畜产品洛克沙胂超标模型
该地区小型市场中的畜产品种类约为15种，其洛克沙胂超标概率模拟为RiskBinomial(15，0.0505)，结果见图14。
由图14可知，某市一般小型市场畜产品中洛克沙胂超标种类大于1的概率为17.4%，超标样品种类小于0的概率为46%。
图14 某市小型市场中有一种畜产品中洛克沙胂超标的概率模型Fig.14 Possibility model of exceeding standard of roxarsone in one of livestock products in a market
3 结 论
评估结果显示，某市畜产品中洛克沙胂超标流行率为0.0505；该地区大型超市中至少有一种畜产品洛克沙胂超标的概率为60.6%，所有畜产品都未超标的概率为12.6%；该地区小型市场至少有一种畜产品洛克沙胂超标的概率为1 7.4%，所有畜产品均不超标的概率为46%。该模型的建立依据为样品种类的数量，大型超市所售畜产品种类远多于小型市场，因此，依据此模型，大型超市的超标概率大于小型市场。
由此实验可见，洛克沙胂虽属低毒性药品添加剂，但其在动物饲料中的添加对内脏器官的损害依然显着、在食品中造成的残留超标较为严重，应当引起监督部门的重视，严格控制其使用，并加强畜产品的安全监测和风险管理，降低畜产品中洛克沙胂的风险。
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[3]戴寅, 马凤楼, 郭世萍. GB 15193.3—2003 急性毒性试验[S]. 中华人民共和国卫生部, 2003.
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[5]褚小菊, 冯力更, 张筠, 等. 巴氏牛奶中蜡样芽孢杆菌的风险评估[J].中国乳品工业, 2006, 34(6)∶ 23-26.
[6]陈江涛. 洛克沙胂在猪体表组织和可食性组织中残留的相关性研究[D]. 武汉∶ 华中农业大学, 2007.
Safety Evaluation of Roxarsone in Livestock Products
ZHOU Yan-ming1，ZHU Jun1，YU Wei-jun1，SHI Jiao2
(1. Analysis Test Center, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China；2. College of Animal Husbandry and Veterinary, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110161, China)
In order to standardize the application of roxarsone, improve the food safety, and provide theoretical
for risk management of food safety, a combinatorial strategy for risk evaluation and toxicological experiments in animals were used to identify and test roxarsone in livestock products. A risk management model was established in livestock products through risk evaluation software, ＠Risk5.5. Therefore, the probability of exceeding standard for roxarsone in large supermarkets and small markets was induced.
roxarsone；livestock products；safety；risk evaluation
TS207.7
A
1002-6630(2010)09-0279-05
2009-09-02
周艳明(1955—)，女，教授，硕士，研究方向为农产品及食品检测与质量安全。E-mail：syauzym@163.com
