基于脂质组成结构特异性的不同种属肉骨粉指纹光谱鉴别方法

This study is on the discrimination of different animal-originated meat and bone meal (MBM) owing to the BSE risk and development of legislation. A new idea and technical route is advanced. Based on a large amount of reliable samples and early research foundation, lipid characteristics, fingerprint spectroscopy (Infrared and Raman spectroscopy) characteristics of different animal-originated MBM materials, MBM adulterated with ruminant constituents will be studied. Superficial and internal connections between lipid characteristics and fingerprint spectroscopy will be explored by mathematics and chemometrics, which would give the theoretical interpretation for the discrimination of different animal-originated MBM by fingerprint spectroscopy. Optimized parameters of lipid characteristics and fingerprint spectroscopy characteristics would be then selected, and the following discrimination methods and models will be established: discrimination of different animal-originated MBM materials, discrimination of ruminant constituents in MBM samples. This method is hope to be in conjunction with the standard microscopy method effectively, and this study would bring into practice of species-specific legislation of animal-originated feedstuffs, and be of great scientific and practical importance for stability and sustainability of feedstuff industry.

针对为了高效防范疯牛病、适应饲料质量安全监管发展需求而提出的不同种属肉骨粉鉴别分析问题，提出一种新的思路和技术路线。在大量可靠样本和前期研究基础上，第一次从不同种属肉骨粉的脂质组成入手，研究挖掘不同种属肉骨粉原料和猪鸡肉骨粉中掺加牛羊源成分混合样品的脂质组成与结构特异性；研究上述不同脂质样品的红外与拉曼指纹光谱特征与差异，解析脂质特异性同时在两种指纹光谱特性上的表征与信息贡献，为阐明检测机理、建立科学可靠鉴别分析方法提供理论基础；优化选取不同种属肉骨粉鉴别分析的脂质特性变量与指纹光谱特征参数，研究建立基于脂质特异性和指纹光谱的不同种属肉骨粉原料、肉骨粉中牛羊源成分的兼顾检测精度和检测效率的鉴别分析方法。该方法可望与国际现行的动物源性饲料显微镜标准检测方法进行有效联用，对于有力保障禁止种内循环和同类相食的动物源性饲料监管措施，促进饲料产业的稳定和可持续发展，具有重要的科学意义和实际应用价值。

为了高效防范疯牛病，从源头上切断疯牛病的传播途径，世界各国纷纷制定相关法律、法规控制肉骨粉等动物源性饲料的使用。为了更好地实施饲料产业的可持续发展和循环利用，细化至不同种属之间的相互鉴别是动物源性饲料检测的发展趋势，而不同种属肉骨粉的有效鉴别一直是动物源性饲料检测的瓶颈问题。本项目基于一种新的思路和技术路线，首次从不同种属肉骨粉的脂质特性入手，研究了不同种属肉骨粉原料34种检出脂肪酸的组成与含量特异性，研究了不同种属肉骨粉脂质样品的红外与拉曼指纹光谱特征与差异，同时解析了脂质特异性在指纹光谱特性上的表征与信息贡献。在优化选取不同种属肉骨粉鉴别分析的特征脂肪酸与指纹光谱特征参数的基础上，研究构建了105个不同种属动物源性饲料原料样本（76个陆生动物源包括牛羊猪鸡肉骨粉，29个鱼粉）的脂质红外与拉曼指纹图谱库；基于脂质特异性研究构建了不同种属肉骨粉（猪、鸡、牛、羊）原料鉴别分析方法与模型，判别分析模型的识别率与拒绝率均高于0.90；基于脂质红外光谱特性研究构建了不同种属肉骨粉（猪、鸡、牛、羊）原料鉴别分析方法与模型，判别分析模型的识别率与拒绝率均高于0.95；基于脂质拉曼光谱特性研究构建了不同种属肉骨粉（猪、鸡、反刍动物源）原料鉴别分析方法与模型，判别分析模型的识别率与拒绝率均高于0.95；基于脂质红外光谱特性分别研究构建了鱼油中掺加1-60%牛脂和羊脂成分的鉴别分析方法与模型，独立验证集的正确判别率均高于95%，并进一步确定了鱼油中掺加牛脂和羊脂成分的红外光谱技术100%检出率的检量限分别为2%和3%；基于脂质红外光谱特性研究构建了非反刍油脂中掺加1-60%反刍动物油脂成分的鉴别分析方法与模型，模型的判别正确率为100%。本项目研发方法有望与国际现行的动物源性饲料显微镜和聚合酶链反应标准检测方法进行有效联用，研究成果对于有力保障禁止种内循环和同类相食的动物源性饲料监管措施，促进饲料产业的稳定和可持续发展，具有重要的科学意义和实际应用价值。