基于高效液相色谱与四极杆飞行时间质谱的家禽饲料中皂树皂苷存在确证及马胡卡皂苷掺假检测方法

《Poultry Science》：A confirmation test for the presence of Quillaja saponin and adulteration with Madhuca saponin in poultry feed using high-performance liquid chromatography and quadrupole time-of-flight mass spectrometry

　　

截至目前，家禽饲料中皂树(Quillaja)皂苷的存在仍缺乏确证检测方法，尽管每年有数千吨含皂苷饲料被生产和使用，但基础的分析配方确证任务尚未解决。研究人员针对这一空白开发了存在确证方法，同时检测饲料中长叶马胡卡(Madhuca longifolia)成分——既往研究表明市售皂树皂苷提取物常被低成本马胡卡皂苷掺假。颗粒状家禽饲料样品采用负离子模式的高效液相色谱(HPLC)联用四极杆飞行时间质谱(QToF-MS)分析，靶向可作为皂树与马胡卡皂苷标志物的主皂苷化合物，以在复杂饲料基质中实现存在确证。该新方法首次实现了对含调味物质或感官添加剂饲料中皂树皂苷的无歧义确证，意外发现部分样品中存在马胡卡成分，首次明确揭示了掺假现象。该确证测试可帮助行业与监管机构确认饲料中皂树皂苷的存在，并筛查马胡卡皂苷掺假，同时为饲料生产商提供了实用工具——因添加剂供应商常未完全披露含皂苷添加剂的成分组成。

该研究发表于《Poultry Science》，针对欧盟2006年全面禁止饲料抗生素后植物源替代添加剂的应用需求展开。皂树(Quillaja saponaria)皂苷作为感官添加剂(2b类)广泛用于家禽饲料，兼具抗菌与降低氨排放功能，但其分子组成复杂、饲料基质多样且添加量极低（约5 ppm），导致长期缺乏可靠的确证检测方法。同时市售皂树皂苷标准品常被低成本马胡卡(Madhuca longifolia)皂苷掺假，而后者未被授权作为饲料添加剂，既往监管认为其暴露风险可忽略的结论因缺乏检测技术支撑存疑。研究人员旨在开发针对复杂饲料基质中皂树皂苷的存在确证方法，并同步筛查马胡卡皂苷掺假。

关键技术方法包括：采集15份肉鸡颗粒饲料样本，涵盖标注含皂树皂苷、皂苷或仅标注感官添加剂的商业饲料；采用正己烷脱脂后甲醇超声提取的前处理方法；使用HPLC联用QToF-MS在负电喷雾电离(ESI^-)模式下分析，以皂树特征标志物QS-18（C₉₈H₁₅₈O₅₁）和马胡卡特征标志物Mi-Saponin A（C₅₈H₉₄O₂₇）为检测靶标，通过保留时间与高精度质荷比(m/z)匹配实现确证。

研究结果如下：

基于标志物植物的确证概念

研究人员采用标志物确证策略，选择皂树中含量最高的QS-18与马胡卡中主成分Mi-Saponin A作为靶标。负离子模式下QS-18主要形成双电荷脱质子离子([M-2H]^2-)和混合氯加合物([M-H+Cl]^2-)，Mi-Saponin A形成单电荷脱质子离子([M-H]^-)和氯加合物([M+Cl]^-)。通过整合同位素分布信号提升灵敏度，以保留时间和精确质量数匹配实现无歧义确证。

色谱与质谱结果

QS-18在皂树生物质中的信号强度显著高于其他组分，适合作为标志物。饲料样品总离子流色谱图虽存在大量基质干扰，但提取离子色谱(EIC)中QS-18峰清晰可辨，空白样本无对应信号。质谱图中特征双电荷离子的同位素分布与理论预测偏差低于15%，结合保留时间匹配确证了饲料中QS-18的存在。半定量分析显示QS-18含量约为数百ppb，与生产商预估的饲料总皂苷含量（5-10 ppm）相符。马胡卡标志物Mi-Saponin A的检测同样通过保留时间与质谱特征匹配实现，空白样本无干扰信号。

饲料样本描述一致性评估

15份样本中7份检出QS-18且与产品标注一致；5份仅标注感官添加剂的样本未检出皂树皂苷，因方法仅针对皂苷无法验证非皂苷类感官添加剂，故标记为“未完全匹配”；2份标注含皂苷的样本检出Mi-Saponin A，确认为掺假，推测掺假源于上游添加剂供应商而非饲料生产商。

确证方法的适用性

该方法首次实现对复杂家禽饲料基质中痕量皂树皂苷的可靠确证，填补了饲料质量控制的技术空白，可帮助饲料企业验证添加剂投料准确性。同时首次在商品饲料中发现马胡卡皂苷，证明既往“人类暴露风险可忽略”的监管假设不成立，为完善植物源饲料添加剂监管提供了技术支撑。

讨论部分指出，皂树皂苷确证方法的建立解决了长期存在的技术瓶颈，提升了饲料供应链透明度；马胡卡皂苷的检出揭示了当前监管的潜在漏洞，需加强对植物源添加剂的原料筛查。研究结论强调，该方法为首个针对饲料中皂树皂苷的确证工具，能为生产商和监管机构提供可靠分析支持；同时首次证实商品饲料中存在马胡卡皂苷掺假，推翻了既往暴露风险评估的前提，凸显了加强植物源饲料成分监测的必要性，为后续大规模筛查掺假提供了可行技术方案。