棉籽粕中殘留的棉籽酚

Posted on 2013/11/22 in 化學, 化學技術與應用, 化學與社會 with 尚無留言 7,198 views

棉籽粕中殘留的棉籽酚
國衛院環境毒物研究中心

棉籽酚(Gossypol)毒性文獻摘要

棉籽酚為一種四個苯環所構成的多酚類，自然存在於大部分的棉花葉子、莖、花以及種子中，其中以種子的含量最多，可高達10% (0.1-100 g/kg)。棉籽酚為植物抗毒素，用以保護棉花免於蟲害或病菌侵襲。結構上，棉籽酚可分為(+)和(-)兩種具有光學的鏡像異構物，(+)棉籽酚和(-)棉籽酚通常共同存在棉花中，而大部分情況下(+)棉籽酚會稍微多一點，棉籽酚的這兩種鏡像異構物有明顯不同的生物效應，(-)棉籽酚的毒性較高，一般研究是使用異構物混合型(+)棉籽酚。

棉籽酚在加工處理時，可能會與蛋白質結合而形成不具活性的物質。依照中華民國國家標準(CNS)食用棉籽油規範，粗原油需經過規定之加工步驟製成精製油。食用棉籽油經過精煉過程處理，可去除大部分的棉籽酚，其游離棉籽酚為偵測不到。食品法典委員(Codex)會於1968年會議結論中提及棉籽油在精煉過後並不會造成問題。但是如果精練不完全，棉籽酚還是殘留於棉籽油中，而且於精練過程中加熱，會將棉籽酚轉變成溶解度較差、毒性較低的(+)棉籽酚。

棉籽油(圖片來源：維基百科)

Q1:聯晚A3 專家擔心，以食物鏈的概念，即使棉酚殘留在禽畜等動物體內只有非常微量，但人吃了動物肉品，難保有害物質不會進到人體，影響生殖。

回應:
有些畜牧業會在牲畜飼料中添加少量「棉籽粕(cottonseed meal)」，棉籽粕的確含有微量殘餘游離之棉籽酚，目前已有許多研究指出單胃動物(例如:雞與豬)及魚類對於棉籽酚的毒性較反芻動物(例如:牛與羊)敏感，因此在雞與豬飼料的部分添加的棉籽粕比例(%)遠低於牛與羊飼料，建議在牛與羊飼料中添加棉籽粕應更加謹慎，或先檢測棉籽粕中游離之棉籽酚濃度。依據歐盟的資料指出，目前棉籽粕並未被廣泛的使用於養殖豬、家禽或魚中，尤其是魚飼料的部份，並不會添加棉籽粕。棉籽酚進入動物體内主要殘留在肝臟。

到目前為止，已有許多研究證實飼料中添加棉籽粕將導致牲畜體内有棉籽酚的殘留，以雞肉的殘留為例︰雖然歐洲食品安全局(EFSA)認為從牲畜體內蓄積之棉籽酚轉移至人體內的量非常低，應該不會對人體造成危害。建議測量與規範棉籽粕中的棉籽酚含量以及飼料中的棉籽酚含量，從源頭管制，以減少牲畜(尤其是牛與羊)體内殘留的棉籽酚含量，杜絕國人暴露過量棉籽酚的可能。為安民心並且進一步確保民眾食品安全與健康，建議國家應檢討飼料摻加棉籽粕之標準。

Q2:美國的棉油餅資料：
「在美國，棉籽以溶劑萃取或壓榨方式去除「棉籽油」後，稱為cottonseed meal，含40% protein& 12.5% crude fiber，可直接製造飼料，不必再去除棉酚。」

回應:
棉籽粕中的棉籽酚含量主要受棉花種子和加工方式的影響而有差異，含量變化範圍很大，且確實仍有棉籽酚的殘留，因此還是建議有必要測量棉籽粕中的棉籽酚含量。

參考資料:
Efsa. Gossypol as undesirable substance in animal feed [J].The EFSA Journal, 2008,908:1-55
呂云峰等Chinese Agricultural Science Bulletin 2010,26(24):1-5

一、棉籽粕中殘留棉籽酚
根據OECD(Organisation for Economic Co-Operation and Development )的資料指出棉花種子經加工後產生棉籽油，剩下來的殘渣-「棉籽粕」會有游離的棉籽酚的殘留(每公斤棉籽粕乾重含有200-17700 mg) ，不同的產地與不同的加工方式，會影響棉籽油與棉籽粕中的棉籽酚殘留量。歐盟的資料顯示棉花粕約有0.1-0.2 %的游離棉籽酚殘留。

二、牲畜飼料中的游離棉籽酚安全限量
「棉籽粕」在畜牧業會少量添加於牲畜動物的飼料中，依據中國現行的標準，棉籽粕原料中的棉籽酚含量不得超過1200 mg/kg，配合飼料使用:肉用仔雞與生長雞≤ 100 mg/kg，產蛋雞≤ 20 mg/kg，生長豬≤ 60 mg/kg，但中國並沒有對牛與羊每日飼料中的游離棉籽酚允許量做出規定；歐盟對雞與豬每日飼料中的棉籽酚含量規定與中國相同，而對於牛與羊每日飼料中的棉籽粕含量限制為：成年牛、山羊、綿羊≤ 500 mg/kg、犢牛≤ 100 mg/kg，其它不含棉籽粕的飼料需≤ 20 mg/kg；美國則是針對牛與羊每日飼料中的游離棉籽酚有更詳細的限制：0~3 周齡的牲畜每日飼料中的游離棉籽酚含量限制為100 mg/kg、3~24 周齡為200 mg/kg，大於24 周齡時，母畜為600 mg/kg，育種的公畜為200 mg/kg。下表列出若以棉籽粕原料中的棉籽酚最高含量1200 mg/kg 去推算，豬、雞、魚、牛與羊每日飼料中攝入的游離棉籽酚含量約為0-4.7 (mg/day/kg)。

棉籽酚被吸收後大部分隨著糞便排出，少部分隨著尿液或乳汁排出。下表列出(+)棉籽酚和(-)棉籽酚在各種動物體內的半衰期與藥物動力學相關參數。

三、牲畜體內游離棉籽酚殘留量：
2001年Lordelo等學者的研究指出，肉雞每日飼料中的游離棉籽酚含量達到最高(100 mg/kg)時，肉雞的肝臟、腎臟和肌肉中的游離棉籽酚含量分别為32.7、6.3、1.1 mg/kg；而依照棉籽粕最大游離棉籽酚含量（1200 mg/kg），並依建議的最大添加量2.5 %添加於肉雞飼料中(即每日飼料中的游離棉籽酚含量為30mg/kg)，肉雞肝臟、腎臟和肌肉中的游離棉籽酚含量分别為10.8、2.1、0.39 mg/kg。另外，餵產蛋期的母雞含游離棉籽酚200、400 mg/kg的飼料，至第3周時發現其蛋黃中的游離棉籽酚含量為235、386 mg/kg。

1966年研究指出以含游離棉籽酚80 mg/kg的飼料餵食豬90天後，其肝臟游離態的棉籽酚和結合態的棉籽酚平均濃度分別為52.3、54 mg/kg。Lindsey等學者分别用溶劑直接萃取法產出的棉籽粕和螺旋壓榨法產生的棉籽粕，餵給牛每公斤體重攝取的游離棉籽酚/總棉籽酚分別為6.6/251 mg/kg與42.7/273.3 mg/kg，14 周後，發現其肝臟中游離棉籽酚/總棉籽酚含量分别為59/139 mg/kg與94/230 mg/kg。另有2007年的研究指出當餵給奶牛含游離棉籽酚315、630與945 mg/kg的飼料時，其牛乳中游離棉籽酚含量分别为0.2007、0.2433與0.3252 mg/kg。在羊的部分，Kim等人的研究發現，羊每日飼料中的游離棉籽酚含量為20與30 mg/kg時，其肝臟中總棉籽酚平均為318-416 mg/kg。