CN111051877A

CN111051877A - 动物和植物的同位素标记及鉴定

Info

Publication number: CN111051877A
Application number: CN201880055403.2A
Authority: CN
Inventors: 帕特里斯·福韦; 瓦莱丽·米容
Original assignee: Ids Group
Current assignee: Ids Group
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2020-04-21
Anticipated expiration: 2038-06-25
Also published as: EP3646024A1; US20230126230A1; US20200124585A1; AU2018293135A1; CA3068418A1; AR112426A1; AU2018293135B2; US11561214B2; FR3068135A1; BR112019027803A2; WO2019002209A1; CN111051877B

Abstract

本发明涉及一种同位素鉴定方法，以在适当的情况下，通过分析稳定同位素的比率或浓度并与先前针对一组农场以独特方式生成的同位素代码相比较，使家畜动物或动物产品或者植物或植物产品与特定农场相关联。本发明还涉及一种可以在养殖场的动物或农场的植物上施加独特代码的方法，还涉及一种能够存储在存储器中生成的独特代码的、生成用于新农场的独特代码的并执行比较的计算机。

Description

动物和植物的同位素标记及鉴定

技术领域

本发明涉及动物和植物的标记。特别地，本发明涉及用于动物或植物及其副产物的同位素鉴定的方法，以及对该动物或植物及其副产物施加独特代码的方法。最后，本发明涉及一种用于执行这种方法的信息记录介质和电子计算机。

背景技术

确定农业食物产品中动植物材料来源的可能性已成为主要的食物安全问题，这也是该行业农民和加工商的市场渗透因素。大规模分布也越来越受到关注，因为它通过购买整个生产批次或直接与农民接触而参与或接近融入该行业。

发明内容

本发明旨在提出一种可以安全且可重复地在动物或植物及其副产物上施加独特代码的方法，从而有可能确定其来源，优选地精确到其养殖或栽培的位置。

特别地，其目的在于提供一种分配的独特代码，该代码允许在不同粒度级别(例如农场)或更精细的级别(例如物种或品种、生产类型以及任选地，生产批次或生产周期的日期)的可追溯性。

本发明的另一目的是提供一种用于鉴定动物或植物及其副产物的安全且可重复的方法，该方法使得可以确定其来源，优选地精确到其养殖或栽培的位置。

本发明的又一个目的是提供适合于管理数个或许多个养殖或栽培位置的方法，并且优选地不限制养殖或栽培位置的数量。

另一个目的是提供在经济上可行的此类方法。

这些目标以及其他目标尤其是由于使用了预定义的模型(M)而实现，该模型用于在动物或植物上施加特定于养殖场或养殖场子集或者农场或田地，并任选地甚至更精细的粒度级别(例如，物种或品种、生产类型、任选地批次)的独特同位素代码，该代码基于化学元素的稳定同位素的性质、浓度或比率。这些目标以及其他目标也可以通过测量和了解饮食中主要元素的同位素浓度而实现，并被发现在某种程度上可以在动植物中预测和分析，并使其能够提供例如有关生产周期的特征性元素。在将解决方案部署在若干个农场的过程中，考虑到先前为其他农场生成的代码，可以为其中的每个农场生成独特代码。所有这些代码可以被记录在所述模型(M)中，优选地容纳在电子计算机或其类似物中。每个独特代码分别对应于屠宰或收获时动物或植物的同位素特征。该代码在屠宰或收获后不再变化，因此也标记了来自如此标记的动物和植物的产品。标记物的代谢作用、吸收作用、累积作用或消除作用在屠宰或收获时被停止。本发明考虑了重要的点，即标记周期的时刻(也就是说，具有同位素食物的饮食)及其持续时间。该代码是由模型(M)确定并由农场主或种植者根据由模型给出的指令应用的同位素食物的结果。为了在屠宰或收获时得到该独特代码，模型(M)考虑了动物或植物中的元素和/或同位素的累积速率(TA)，作为用同位素食物喂养或浇水饮食的函数。“喂养饮食”特别是指用所述同位素食物对动物饲喂或对植物浇水的过程，以及该同位素食物的喂养期。例如，它可以在单个周期或几个周期(例如2或3)内提供。其可以刚好在屠宰或收获之前进行，或者在更上游进行。以鸡作为例子，为了确保在屠宰或收获时标记物的存在，特别有可能在屠宰前从第11天至第33天，或从第24天至第33/34天提供同位素食物。该代码还可以包含所谓的主要标记物，这些主要标记物的变化取决于食物的周期，尤其是食物的组成。这些参数可通过对该养殖场或子集、或者该农场或田地的群体的测试而事先确定。优选地并且有利地，模型(M)为每个养殖场或子集、或每个农场或田地确定的对元素及其同位素以及它们各自的比率的选择，是基于在此被称为养殖场或子集、或农场或田地的基本地理化学特征(BGS)的先验知识。如下文所述，该BGS是在通过同位素食物施加代码之前，在养殖场或其子集、或农场或田地内化学元素、它们的稳定同位素、它们各自的浓度或比率的知识。模型(M)可以有利地结合限定同位素食物的能力，使得能够通过改变存在于BGS中的元素的稳定同位素以及它们的浓度或比率来施加所述独特代码。优选地，模型(M)将以尽可能最简单的方式来做到这一点，同时(根据市场，和/或同位素的可用性)考虑价格、同位素的生产模式/同位素的富集水平/策略，从而使得同位素食物的价格尽可能的低。所有这些特征适用于下面更详细地定义的本发明的目的。如果适用，该模型(M)可以进一步特别是通过质谱法分析稳定同位素的浓度或比率而将养殖的动物或动物产品与所确定的养殖场或养殖场子集、或植物或植物产品与所确定的农场或田地相关联，使得可以确定这些稳定同位素的浓度或比率谱，并且可以与在模型(M)中记录的独特代码进行比较。某些元素及其同位素分布(稳定同位素C、H、O、N、S的比率)在一年的过程中变化，例如，根据食物或水的供应而变化。本发明还使得能够从动物或植物样品确定其生产周期。

在本发明的含义内，副产物特别是指来源于动物或植物的任何物质。这尤其可以是未加工的部分(例如，包括肉和/或骨和/或皮肤，例如半鸡、火鸡或鸡大腿等)、切割和分离的部分(例如，肉、器官、皮肤、骨头、指甲、毛皮、羽毛、蛋壳、花、茎等)、衍生自动物或植物的产品(例如卵、果实、种子等)。本发明的方法可应用于屠宰动物，但不限于此。实际上，它还可以用于跟踪非屠宰的动物，例如运动或工作动物(马、驴、骡子、果蝇、骆驼等)或宠物(狗、猫)。所述方法还可用于追踪有价值的植物，例如老树或衍生自贵重选种的植物，例如玫瑰、兰花等。

因此，本发明特别涉及一种同位素鉴定方法以及一种能够施加独特代码的方法，例如电子计算机。

同位素鉴定方法

所述同位素鉴定方法(如果适用)使得可通过分析稳定同位素的浓度或比率，将养殖场动物或动物产品与确定的养殖场或养殖场子集、或植物或植物产品与确定的农场或田地相关联，特别地可以包括：

a-在来源于待鉴定的动物/植物或动物/植物的产品的样品中，测量稳定同位素的浓度(C2)或比率(R2)，然后特别是通过质谱法获得这些稳定同位素的浓度或比率的谱，

b-将该谱与记录在预定模型(M)中的谱进行比较，所述预定模型(M)在存储器中以独特代码的形式包含谱，每个独特代码适配于一个养殖场或养殖场子集或农场或田地，每个独特代码先前已经由模型(M)生成并且通过向这些动物/植物递送同位素食物而被独特地应用到某个养殖场或养殖场子集的动物或某个农场或田地的植物，使得在其屠宰/收获时，这些动物/植物中的这些稳定同位素的浓度或比率与所述独特代码基本相同，

c-在比较结束时，如果所述谱对应于记录的谱，则推断待鉴定的动物/植物或来自动物/植物的产品具有基本上等同于记录的代码的谱(可能使用具有最小值和最大值的间隔)并进一步指示来源的养殖场/农场或田地，否则，则推断所述动物/植物或所述产品不来自于任何其代码已记录在模型中的养殖场/农场或田地。

在下文中，术语“养殖场子集”将不总是与“养殖场”同时使用，但其将被认为包括在术语“养殖场”中。

在下文中，几种元素的稳定同位素的浓度(C2)或比率(R2)的测量使得可以获得相同元素的同位素比率的同位素谱，并且优选地获得化学元素之间的比率。使用可靠的测量方法对所考虑的元素进行测量(参阅下文)。

优选地,在步骤a-中,测量以下一种或几种,优选全部的化学元素的稳定同位素的浓度或比率：

-以下元素的至少5、10、15、20、25、30、35种，优选全部：Li、Be、B、F、Na、Mg、Al、P、Cl、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Te、I、Ba、Hf、Ta、W、Re、Ir、Hg、Ti、Pb、Si，

-以下元素的至少5、8、12种，优选全部：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和/或，优选地和，

-C、O、N、H、S(优选全部但不排除它们中的2、3或4种)。

优选地，预定模型(M)包括养殖场的或农场或田地的独特代码，使得来自这些养殖场中的动物/来自这些农场或田地中的植物在被屠宰/收获时可以被测量，所述独特代码由以下一种或几种，优选全部的化学元素的稳定同位素的浓度或比率定义：

-C、O、N、H、S(优选全部但不排除它们中的2、3或4种)。

接下来，结合其中一些的测量(优选地在每个养殖或栽培周期)和另一些的变化(通过喂养(feeding)和/或喂食(feed)、浇水(watering)或喷水(spray water))，我们将看到元素的优选管理模式及其比率。

优选地，该养殖场或田地的独特代码已经由预定模型(M)确定，并且通过所述同位素食物的分配而被施加于来自所述养殖场的动物、或来自所述农场或田地的植物，使得该代码在动物被屠宰或植物被收获时被所述动物或植物整合。以此方式，所有养殖场或田地产生具有此独特代码的动物/植物，且模型M在存储器中具有在给定时间产生的所有独特代码。稍后将看到，所施加的某些同位素的变化也通过喂养或供水方案来调节(优选在一时间段的连续的或分开的子时间段或养殖或栽培周期中)，所述方案被设计为在屠宰或收获时产生独特的代码。

优选地，对于每种化学元素，步骤a-包括确定一种或几种次要稳定同位素相对于最丰富的一种的变化。

优选地，通过质谱法(MS)测量同位素的浓度或比率。特别有可能使用电感耦合等离子体质谱法(或ICP-MS)、多收集器等离子体源质谱法或同位素比质谱法(或IRMS)或任何其他技术使得可鉴定和测量元素和它们的稳定同位素的浓度或比例，例如以样品中次要稳定同位素相对于最丰富稳定同位素的比率来表示。因此，也可以通过激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP/MS)或通过激光诱导击穿光谱(LIBS)进行浓度分析。

所述方法可以特别地包括使用可编程电子计算机，该可编程电子计算机设置有可编程逻辑单元、信息记录介质和通过内部数据总线连接在它们之间的数据交换接口。所述电子计算机还可以包括人机界面。

因此，该方法可以包括通过电子计算机获取特别是如MS所测量的浓度(C2)或比率(R2)值，以形成动物、植物或来自该动物或该植物的产品的同位素特征，对于它们，人们希望知道其是否来自独特代码已知或被记录在电子计算机中的养殖场、养殖场的子集、或者农场或田地，以及如果适用，确定其精确的来源。

因此，计算机还可以在由计算机获取的数据和其所记忆的被记录的独特代码之间进行比较。计算机接下来可以通过该比较来确定获取的谱是否对应记录的独特代码，并且在第一种情况下，输出养殖场或养殖场子集、或农场或田地的鉴定，或者然后断定不存在匹配。关于可接受的可变性程度，每个新创建的独特代码在值间隔中被定义，或者计算机包含指令以对每种同位素元素施加一定水平的可变性，其特别地考虑了物种或品种的标记物的代谢或累积。因此，计算机中存在与该物种有关的数据。通常，可以认为标记物的代谢或积累，约15-20％是通过水(液体)的摄取，约30％-40％是通过动物饲料(固体食物)。每天摄入的同位素的量可以例如是，尤其对于家禽，相对于最终测量的目标值，在1‰和50‰之间，例如30‰。更具体的数据可以在计算机中生成和记录，这些数据能够由实验产生，尤其是在养殖场或种植地上进行的实验。这里使用的术语“基本上”考虑这种可变性，即根据本发明的方法仅允许如下可变性，该可变性不妨碍独特代码(由通过同位素变化的同位素)的生成，或者不妨碍有效地比较在样本和独特代码中测量的特征的能力。确定养殖或栽培的代码会考虑到这些可变性，以定义可靠的独特代码。“基本上”可以特别地表示浓度或比率的至多5、4、3、2、1、0.5或0.1％的偏差。

本发明可识别来自动物和植物的产品的来源，只要这些动物和植物属于本发明的养殖和栽培管理程序。如上文解释的，就动物而言，这种对整个动物和动物部分(例如肉、骨、皮肤、器官等)的可追溯性是有益的

如下文将看到的，计算机还被编程为使得其能够识别所述养殖周期或屠宰日期、或所述栽培周期或收获日期。在这种情况下，每个周期中所述食物和/或所述水中的主成分及其同位素(C、H、O、N、S，优选为全部)的测量被一个周期又一个周期地记录在所述计算机的所述记录介质中，所述测量由于所述食物和所述水的变化而随周期变化，并且所述计算机被编程为能够比较所述动物或所述植物的样品中这些主成分的值，并将所述记录介质中记录的不同周期之间的主成分的值联系。

可施加独特代码的方法

可对所述养殖场或养殖场子集的动物、或所述农场或田地的植物(包括产品，特别是来自这些动物或植物的食物产品)施加独特代码的方法，适合于实施上述同位素鉴定方法的方法，其尤其可以包括：

i-(a)在所述养殖场的水中、和/或在给予所述养殖场的食物中和/或所述土壤中、和/或在来自所述养殖场的动物的有机物样本(至少一个养殖周期的来自养殖场的动物的黑肉或白肉、器官、皮肤和/或骨)中，或(b)在用于所述作物和/或所述土壤的所述喷洒水中、和/或在来自至少一个栽培周期的植物中，分析几种元素的稳定同位素的丰度，人们因此获得所述养殖场或养殖场子集、或所述农场或田地的基本地理化学特征(BGS)，

2i-从BSG中选择具有稳定同位素的几种元素，然后为该周期或未来养殖或栽培周期中的动物或植物提供一种同位素食物，所述同位素食物包含确定的丰度(例如，同一元素的同位素的比)的所选元素的稳定同位素，该丰度在考虑这些动物或植物的积累速率(TA)的情况下计算，因此，在屠宰所述动物或收获所述植物时，并根据所述养殖或栽培的BSG，将独特代码施加于分别来自所述养殖、栽培的动物或植物。

在一个实施方案中，可以富集一种或多种同位素，或消耗一种或多种同位素，或将富集与消耗结合，这与在给定周期中将何种未改性的饮食提供给动物或植物有关。

下文将看到，可以在更多或更少数量的元素中测量同位素比率，特别是在允许更精确的地理区分的元素中。该数量越大，基本特征BGS就越能代表农场的高度精确性，因为可以减少对其同位素比率进行修改的元素的数量。这就是为什么说最初优选存在至少3个元素的变化，但是本领域技术人员现在完全理解可以进行修改，特别是增加该数量以具有足够的精度。

优选地，在步骤i中，在所述养殖场动物的肉、皮肤和/或骨骼中或植物组织(茎，叶和/或种子)中分析几种元素的稳定同位素的丰度，并且由此获得来自所述养殖或栽培的BGS或BGS的元素。

优选地，在步骤i中，在所述用于动物食用的水和食物中分析了几种元素的稳定同位素的丰度，从而获得了所述养殖场或养殖场子集的BGS或BGS的元素。

通过对土壤和可用水的贡献，动物和植物中的同位素浓度也与养殖或栽培场所有关。优选地，为了确定BGS，在每个养殖和栽培周期上分析食物和水的同位素浓度或比率。优选地，为了确定BGS，对动物或植物进行对照分析，以便验证已选择改变的同位素的存在以及它们的浓度或比率。

优选地，采取所有这些措施以便确定BGS。

BGS可以基本上对应于以常规方式饲养在农场上的所述农场的动物或植物所具备的同位素特征，因此没有受到同位素食物或施加的同位素变化的干扰。

动物可以接受非对照或非同位素食物，并且同样地，植物可以接收非对照或非同位素水。特别地，可以对土壤或水进行一种或几种常规分析(例如，每周期进行1次浓度分析)。所述模型(借助计算机)可以考虑观察到的变化，其可以认为它们对于获得独特代码无关紧要，或者其可以决定进行更正，例如修改所述代码。

优选地，在步骤2i中，定义一个时间段，在所述时间段内动物接受同位素食物，以便在屠宰时获得已经取得农场或农场子集特有的独特代码的动物。该时间段有利地为养殖或生长周期的一部分。该时间段足以使独特代码在屠宰或收获时存在。如果希望提供时间方面的数据，则所述时间段优选小于养殖或生长周期的1/3、1/4、1/5或1/6。

该独特代码是上述3个列表中列出的元素的一定数量的、足够且具代表性的稳定同位素的浓度或比率的集合。

优选地，某些元素及其同位素分布与周期位置和/或鉴定功能相关联。因此，某些元素及其同位素变化被连接到粗略的地理位置(例如，区域)，另外的被连接到精确的位置(例如，农场、地块等)，另外的被连接到养殖或栽培周期(特别是已知食物或水贡献的同位素比率)。最后，一些元素及其同位素比率是为最终确定独特代码而在其上施加变化的标记。

天然同位素使得可以进行区域地理定位。它通常基于被称为5种主要元素(C、H、O、N、S)的分析和从合适的分析仪器(优选地，IRMS类型)完成的同位素比的解释。优选地测量所有5种，或至少2种、3种或4种所述主要元素的同位素的浓度或比率。在一个实施方案中，在上述条件下，因此可以从这些主要元素实现区域地理定位。

为了提供甚至更精确的地理来源并在获得包括更精细地理来源的特征中协作，在一个优选实施方案中，特别是除了先前的选实施方案外，元素的同位素比率的测量能够比主要元素提供更精确的地理起源。这些元素是上面提到的其他两个列表中的那些。在这些列表中，存在某些元素，例如Sr、B、Li、Ca、Na、Mg、K、F、P、Cl、As、Pb、Cd，这可以区分相近或甚至相邻的地理位置。优选地，测量这些元素(它们中的全部或具有代表性和辨别性的数目，特别是至少5、6、7、8、9、10、11、12或全部)的同位素浓度和优选比率。Sr、B和Li是地理追踪元素，是土壤和水的标志物，在动物或植物中以特定的浓度和比例存在。优选地，还测量这3个元素的浓度或比率。Ca、Na、Mg、K、F、P和Cl是由食物和水提供的主要追踪元素。优选地，选择不改变其浓度或比例以保持其给出或标记精确地理位置的能力，例如Sr，B或Li，或与后者组合。因此，还提供了测量它们的同位素浓度或比率的可能性。通过确定其浓度或稳定同位素的比例，也可以相同的方式使用元素As、Pb和Cd。因此，可以组合至少两个或全部三个族的元素。

然而，为了真正地区分同一位置甚至相邻地块的养殖或栽培，独特的特征方式(称为施加的)通过追踪元素(稳定的同位素)而被添加，所述追踪元素的天然丰度将会被改变/掺杂。为此，某些同位素的比率是变化的，优选地是除了前段的那些之外的元素，其特别地将从上文提到的列表中选择。这些同位素特别选自Be、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Se、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、I、Ba、Hf、Ta、W、Re、Ir、Hg、Ti、Si；也可任选地选自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。有利地，选择改变其元素天然存在于来自农场的动物或植物中的同位素的比率。选择用于区分的足够数量的元素的同位素比率，特别是可以设置最少3、4、5、6、7、8、9或10个元素。

主要元素(C、H、O、N和S)也可以是生产标记物，因为它们的同位素比率随食物和水而变化，作为时间年和在该年期间食物和水的组成变化的函数。在一个实施方案中，在每个养殖或栽培周期中都测量或已知食物和水中的比率，以及它们对屠宰时的动物或收获时的植物的同位素特征的影响。由C、H、O、N和S(或2、3或4的判别子集)提供的该元素的特征，随后可以在分析动物、植物或副产物时回到(除了地理起源或农场之外)养殖或栽培周期，更具体地，屠宰或收获的日期。

优选地，该方法包括在养殖或栽培周期期间，对同位素供应(即，水和/或食物)的至少一次分析，以便检测所选择的元素的稳定同位素的丰度的潜在变化。

优选地，该方法包括使用电子计算机，在该电子计算机中，独特代码被存储为特定于其他农场或农场子集，或者特定于先前确定和记录的其他农场或田地。

可编程电子计算机优选地设置有可编程逻辑单元、信息记录介质和通过内部数据总线连接在它们之间的数据交换接口。所述电子计算机还可以包括人机界面。

优选地，为了建立农场或农场子集或者相关的农场或田地的BSG而测量的数据被输入计算机，后者通过其可编程逻辑单元能够确定BSG或地理化学认证，它为给定的位置建立了起始参考基础。

优选地，计算机存储农场或子集的动物或者植物的TA的数据，特别是根据养殖或栽培条件，并且为了获得屠宰或收获时的独特代码，优选地具有能够建立同位素元素的丰度的变化与具有同位素食物的喂养饮食之间相关性的计算装置。所述TA取决于动物或植物在其生命或栽培周期期间吸收的食物(固体和/或液体)的量以及代谢或吸收速率，计算机可将其纳入对正常食物和同位素食物的考虑。

优选地，计算机存储农场或其子集或农场或田地的BGS。其还存储特定于在较早周期期间已建立的其他农场或农场子集或其他农场或田地的独特代码。计算机可以计算并向用户提出同位素的丰度变化，以便定义同位素食物和具有该同位素食物的饮食(即相对于屠宰或收获日期的持续时间和时间表)，以便分别为农场或农场子集中的动物或植物提供特定于屠宰或收获时刻的独特代码。

根据一个有利的特征，计算机纳入了分配给每个农场的地理化学认证，并且特别地包含了已经在其上部署了模型的农场的所有地理化学认证。每个认证存储在数据库中并且可以被修改以用于更新或添加附加信息。该认证特别地由BGS构成，并且可以包括多种养殖或栽培周期期间的附加的元素、物种或亚种或品种的名称、同位素变化(例如与季节相关的变化，特别是在喂养或灌溉水、降雨模式中的同位素变化)、“有机”资格是否适用、养殖或栽培实践，通常所有的要素都涉及给定的地点。所有这些数据都可以被查看，并且可以将其中一些数据作为变量集成到饮食和同位素食物的定义中，以便在屠宰或收获时施加独特代码，而不管季节变化或其他可变因素如何。

我们已经看到计算机在表征阶段运行。它确定为目标位点/农场引入独特代码所需的同位素丰度的变化。如果观察到与水或动物食物或土壤在浓度方面的分析有关的显著变化，则计算机还可用于重新计算所需同位素的丰度变化，以获得独特的代码。然而，这些变化是极小的，并且可实现在1/1000与3/1000之间的偏差。

优选地，计算机知晓(用户已经记录了这些数据)并且考虑以下变量中的一个或几个，优选所有变量：

-动物物种或植物品种，

-在屠宰前的养殖持续时间或收获前的栽培持续时间，

-任选地使用同位素食物的喂养持续时间和理论喂养时间表，

-动物或植物分别在养殖或栽培条件下的累积速率TA。

-任何不受控制的食物提供(例如在露天养殖中，用于植物的雨水)，

-土壤(特别是在有机农场上)相关的数据。

一旦位点表征阶段完成并记录在计算机中，在定义同位素喂养及其施用方案之前，可以有利地对动物或植物进行对照分析，以便验证地理化学认证中含有的稳定同位素及其浓度/比率仍然有效。可以分析动物的肌肉(白肉和黑肉)。

优选地，独特代码整合了几种稀有元素的同位素特征，特别是以下元素的至少5、8、12种，优选全部：La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Dg，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu。可以规定，这些稀有元素主要与农场或者农场或田地的地理位置有关，特别是在大陆、国家或地区级别。

优选地，独特代码集成了一种或几种元素的同位素特征，特别是以下元素的至少5、10、15、20、25、30、35种，优选全部：Li、Be、B、F、Na、Mg、Al、P、Cl、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Te、I、Ba、Hf、Ta、W、Re、Ir、Hg、Ti、Pb、Si。该特征元素特别地与农场或其子集、或农场或田地的身份，以及任选地与动物或植物物种有关。

优选地，独特代码整合元素C、O、N、H、S的同位素特征，其尤其与食物(固体和/或液体)相关。

优选地，独特代码包括这三种同位素特征。

在一个优选的实施方案中，独特代码包括稳定同位素浓度或主要元素(即C、O、H、N和/或S)的比率，其是通过在测量食物中这些同位素的浓度(C3)或比率(R3)并通过相关动物或植物中的积累速率的校正之后而获得的。所述元素(C、H、O、N和S)是所谓的主要元素。它们的水平尤其可以在一年中从一个周期到另一个周期变化，并且该变化可以是已知的(在食物批次或水中测量浓度)，并且考虑在独特代码中，从而允许在不同粒度水平(例如农场)或更精细的水平(例如物种或品种、生产类型，以及甚至批次(生产周期))的可追溯性。

所述计算机还可以包括与食物中主要同位素(C、H、O、N和S)的浓度(C3)或比率(R3)相关的数据，并且根据代谢或累积速率，将它们转化为在屠宰或收获时存在于动物或植物中的浓度或比率。所述计算机能够通过相关动物或植物中的积累速率的校正计算可预见的校正值。

所述电子计算机还可以配置有环境数据、物种、标记周期数据(短的、长的、多阶段的)、地理数据或参考营养元素。所有这些数据使得能够生成适合于目标位置的独特代码。还必须说明，所述计算机可以有利地配置有已知的参考营养值、毒性值和任何其他标准，这将允许其定义独特代码(并因此定义同位素配方和饮食)，同时避免产生偏离这些标准的无效代码。

所述计算机计算并提出稳定同位素丰度变化和/或同位素食物方案以在屠宰或收获时赋予独特代码。优选地，所述计算机被编程为根据同位素的价格和/或可用性以优化的方式确定这些丰度变化。因此，用户可以记录与这些丰度变化、价格和可用性变量相关的数据，并随时更新它们，使得计算机最佳地管理要改变的元素和同位素的定义，从而添加到食物中以便产生同位素食物。所述计算机始终遵守的标准是定义元素及其同位素，以及它们的浓度或比率，以便定义新的独特代码，该代码不同于为其他农场或子集或农场或田地已经建立的那些代码。

优选地，为了调整同位素食物的同位素比，对以下化学元素的稳定同位素的丰度进行改变(或计算机提出将其改变)：

-以下元素的至少3、4、5、10、15、20、25、30、35种，优选全部：Li、Be、B、F、Na、Mg、Al、P、Cl、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Te、I、Ba、Hf、Ta、W、Re、Ir、Hg、Tl、Pb、Si和/或，优选地和

-以下元素的至少3、4、5、8、12种，优选全部：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Dg、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。

优选地，该方法包括(或计算机推荐)(a)用为该农场或子集确定的(固体和/或液体)同位素食物喂养所述农场或子集的动物，或(b)用为该农场或田地确定的同位素水喷洒所述农场或田地的植物，包括确定的以下化学元素的稳定同位素浓度：

–C、O、N、H、S，

所述独特代码是分别在动物被屠宰或植物被收获时获得的。

可以基于农场的物种和规模，以元素的使用策略来描述以下实施方案，从而能够保证长期的可追溯性。

1.标准的集约化家禽养殖场的特点是生产周期短(约8个周期x 45d/年)(有机养殖中为约5个周期x 70d/年)，产量非常大(数万至数亿只家禽)。追踪元素选自Zn、Se、Mo、Si、Ti、Sn、Fe、Cr、Ge等，通过离心制备。有可能富集或消耗同位素，从经济角度来看，后一种解决方案更为有利。所述同位素喂养标记周期最大为8-10d。

2.大型动物(奶牛、小牛、马、绵羊、山羊、猪等)的集约(intensive)/粗放(extensive)养殖周期的特点是，生产周期长(11个月、16个月以上)产量大(成千上万的个体)。选择通过离心制备的追踪元素(选自Zn、Se、Mo、Si、Ti、Sn、Fe、Cr、Ge等)。可富集或消耗同位素，从经济角度来看后一种解决方案更为有利。标记周期将在动物寿命结束前的1-3个月之间。

3.鱼类养殖的农场具有与家禽相同的追踪元素。

还使用的关键因素是随物种(肌肉、器官、排泄物)变化的元素的代谢和分布。这些实施方式是非常重要的，因为它们通过动物食物的编码或通过水来保证标记的有效性。这使得可以优化所需的稳定同位素的使用和数量。

还可以根据类型和栽培位置(市场、水果、葡萄栽培等)来描述栽培的以下实施方案。

1.温室中的市场作物通常特征在于最多2-3个月(标准或有机)的短周期，

产量大(番茄、西葫芦、豆类等)。选择主要是通过离心制备的追踪元素()

选自Zn、Se、Mo、Si、Ti、Mn、Sn、Cr、Ge、Cu、V等)，某些是通过电磁型同位素分离器制备的，包括Cu、V、Rb。

2.对于包括果树在内的其他农作物以及来自植物或树木的所有作物，追踪元素选自Zn、Se、Mo、Si、Ti、Sn、Cr、Ge、稀土元素REE等，除了通过电磁型同位素分离器制备的稀土元素之外，主要通过离心制备。

还选择的关键因素是元素的累积速率以及专用编码系统的实现。

基于所选同位素的富集水平，这会导致同一元素的其他同位素的天然丰度发生变化。对相同元素的同位素比率的分析将有可能显示出用于确定标记物的存在及其浓度值的比率。

在了解各种同位素元素和比率的情况下，可以稳定地仅改变(并因此提供相应的富集的和/或消耗的同位素比率)3、4、5、6、7、8、9、10个元素的比率。

在本申请中，喷洒是指可以通过任何标准方式将植物用同位素溶液喷洒，和/或也可以用同位素溶液喷雾和/或浸入同位素溶液中。

同位素可以通过任何已知的方式提供。可以使用氯化物、硫酸盐和氧化物。氯化物和硫酸盐通常是水溶性的。它们可以被添加到饮用水或喷洒水中或在固体食物的配制过程中。氧化物通常是固体。它们可添加到固体食物中，但也可添加到喷洒水或饮用水中。

优选地，向农场或子集中的动物提供的同位素的量在参考营养值(RMV)授权的范围内并且在毒性值的范围内。因此，可以使用关于RMV的信息和在毒性方面不超过的限制来对计算机进行编程；计算机将把这些数据整合到其推荐和计算中。

优选地，向农场或子集的动物提供的同位素的量，在考虑这种或这些同位素在动物中作为养殖时间和用同位素食物喂养时间的函数的累积速率(TA)的情况下供应给动物。如先前所见，计算机可整合TA的知识且如所描述的将其考虑在内。

在一个实施方案中，来自农场或子集的动物仅用或基本上仅用同位素食物喂养。

优选地，来自农场或子集的动物在养殖周期或时间段的至少一个亚周期或一部分(例如，少于1/3、1/4、1/5或1/6的养殖或生长周期)中被饲喂同位素食物。根据能够在其程序中记录的标准，所述计算机能够提出适合于所讨论的动物或植物物种的同位素喂养方法。

例如，对于饲养时间较短的禽类(例如鸡)，所述同位素食物在生长末期被施用，例如，在第11天和第33天之间，在第35天屠宰，或在第24天和第33/34天之间(通常可以固定在短于或等于8-10天的标记持续时间)。容易确定同位素饮食方案，以便分别在屠宰或收获时使代码存在于动物或植物中。这可以通过实验来完成，通过测试一种或几种方案并分别在屠宰或收获时分析同位素特征，并且优选通过将该信息提供给计算机。

因此，本发明的方法使得可以在植物上施加独特同位素代码。这种具有已知同位素组成的植物可以用作固体同位素食物的全部或部分，所述食物适合于由根据本发明的模型(M)管理的农场或农场子集。因此，在用于在农场或农场的子集上施加独特代码的方法的一个实施方案中，根据合适的预定方案，将这种植物作为同位素固体食物或同位素固体食物的一部分，在周期中饲喂动物。

根据本发明，所述方法使得可以施加特定于农场或农场子集的动物(包括来自这些动物或从这些动物制备的产品，特别是食物产品)的代码，适合于实施所述鉴定方法的该方法可以包括用为该农场或子集确定的同位素(固体和液体)食物饲喂该农场或子集的动物，所述食物包括确定浓度的以下化学元素的稳定同位素：

-以下元素的至少5、10、15、20、25、30、35种，优选全部：Li、Be、B、F、Na、Mg、Al、P、Cl、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、I、Te、Ba、Hf、Ta、W、Re、Ir、Hg、Tl、Pb，

-至少5，8，12种以下元素，优选全部：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu和

-C、O、N、H、S，

所述代码在动物屠宰时被最终确定。

本发明还涉及一种信息记录介质。所述记录介质可以包含可执行指令，其被编程为当这些指令由电子计算机执行时实现根据前述权利要求之一的方法。

本发明还涉及一种用于实现根据本发明的同位素标识方法的电子计算机。该计算机可以包括可编程逻辑单元和包含适当软件指令的信息记录介质，当它们由逻辑单元执行时，用于实现将来自动物/植物的样品或来自动物/植物的产品的稳定同位素浓度或比率的谱(以稳定同位素浓度(C2)或比率(R2)的形式)与以独特代码(每个代码特定于养殖场或养殖场子集或农场或田地)的形式记录的谱进行比较的步骤，并且确定动物/植物或来自动物/植物的产品是否具有基本上和记录的代码相同的谱，并因此指示来源农场或田地，或指示该动物/植物或其产品不来自于任何其代码已记录在模型中的农场或田地。上文已经描述了电子计算机的其他特征。

计算机可以进一步包括执行在此描述的并且被分配给它的任务所必需的所有功能、设备和程序：

-计算机保证独特代码的完整性。

-电子计算机接收浓度分析的结果作为输入(地理化学认证)。

-所有地理痕量元素、超痕量元素、常痕量元素和痕量元素(微量元素)可被列在其中。

-所述计算机还包含适用于养殖或栽培类型的逻辑和策略。

-在确定要相对于1、2、3种或更多种元素的天然丰度进行同位素变化期间，计算机将确保代码尚未分配。

-如果代码已经被分配并且根据适用于养殖或栽培类型的逻辑和策略，所述计算机将基于掺杂指数(例如+1/1000)执行附加变化，直到它找到可用代码。

-如果出现可用性问题，则它首先检查地理化学认证的区分元素并考虑一个值或几个值，并将它们添加到独特代码的配方中。这使得通常不添加多于三个标记。实际上优选基于3种同位素的变化具有至少一个特征。

-一旦配方/独特代码被生成，代码就被记录在所述计算机中。

现在将使用作为非限制性实施例的实施方案并参考附图来更详细地描述本发明。

附图说明

图1是可用于实施本发明的具有电子计算机的组件的图。

图2是可以在动物或植物上施加独特代码的方法的流程图。

图3是用于动物或植物或其产品的同位素鉴定的方法的流程图。

图4至图7是显示天然鸡和同位素鸡上锌同位素丰度变化的图。从左至右：1/标准的“+对照锌”样品根据所研究的元素定义了已知天然丰度的值。它们构成对其测量标记样品的参照。特别地，这使得能够确定测量机器是否被适当地配置并且不具有与任何嗯污染有关的问题。2/所述羽毛、大的无骨肉片、鸡小腿、鸡大腿的“天然样品”是未标记的鸡有机样品。这样就可以检查这些鸡与参考鸡是否一致。3/“标准锌”仅用于检查任何污染。这是质量控制。4/“标记样品”对应于同位素鸡。5/“标准锌”仅用于检查任何污染。这是质量控制。

图8是显示同位素鸡样品和天然鸡样品之间的特征差异的图。

具体实施方式

实施例：

实施例1：用于管理和定义同位素代码的计算机组件的描述

组件1包括可编程电子计算机2，其具有可编程逻辑单元3、信息记录介质4和通过内部数据总线连接在它们之间的数据交换接口5。所述电子计算机2在此还包括人机界面6。

所述单元3例如包括微处理器或可编程微控制器。所述介质4在此包括存储器模块，例如使用FLASH或EEPROM技术，或者磁硬盘驱动器。当这些指令由所述计算单元3执行时，所述支持4包含适于执行图2和图3的方法的步骤的软件指令。

所述人机界面6在此包括显示屏、诸如键盘的数据输入工具和扬声器。在一种变型中，所述人机界面6可以被不同地制造。

例如，所述电子计算机2是微型计算机或移动通信设备，诸如平板电脑或电话。它也可以是通过因特网或专用计算机网络可访问的远程计算机服务器。在这种情况下，所述界面6可以被省略并且被专用通信界面(例如，计算机、诸如平板电脑或电视之类的通信设备)替换，该专用通信界面执行与该界面6相同的功能，但是其与电子计算机2是物理上分开的。

所述计算机2特别地被编程为例如由于存储在所述介质4中的可执行指令来实现预定义的模型M。

特别地，模型M使得可以在动物或植物上施加特定于养殖场或养殖场子集、或者农场或田地的独特同位素代码，以及任选地甚至更精细的粒度水平(例如，物种或品种、生产类型、任选地批次)，该代码基于化学元素的稳定同位素的性质、浓度或比率。通过分析稳定同位素的浓度或比例，模型(M)可以(如果适用)进一步将养殖场动物或动物产品与所确定的养殖场或养殖场子集，或将植物或植物产品与所确定的农场或田地相关联，从而可以确定这些稳定同位素的浓度或比率谱，尤其是通过质谱分析，并与模型(M)中记录的独特代码进行比较。

由所述模型M使用的数据可以存储在介质4中和/或存储在计算机2可访问的专用数据库中。

例如，所述接口5适合于采集输入数据，例如以数字或模拟信号的形式或以数据结构的形式，诸如积累速率值TA和/或稳定同位素浓度C2和/或比率R2的测量值。这些数据也可以通过所述界面6发送到所述计算机2。

图2结合图1示意性地描述了用于施加独特代码的方法的一个实施方案。在步骤101中，通过MS对农场的BGS进行确定，并且例如借助于所述界面6将数据发送到所述计算机2。

所述TA是已知的，或者可以在步骤102中通过以下方法计算得到：在某个周期中给动物或植物饲喂所选元素的确定比例的稳定同位素，然后屠宰或收获，收集肉并通过MS分析。将数据例如借助于所述界面6发送到所述计算机2。

所述计算机在存储器中具有已针对其他农场生成的独特代码；该知识在图2的步骤103中显示。

通过增加在步骤101、102和103获得的数据，所述计算机在步骤104生成用于同位素食物的食谱和饮食方案，该食谱将使得能够在该农场上获得在屠宰或收获时具有独特代码的动物或植物。

可以测试饮食方案并将数据保存在所述计算机2中，以将该方案与屠宰或收获时元素的稳定同位素比率的获得之间相关连。可以进行调节(特别是在含量方面)，以便获得可用的同位素比率，也就是说，在屠宰或收获时MS可以测量出明显的差异。

所述计算机生成同位素食物和/或饮食方案的组成，用户能够例如从所述界面6访问它。

在一个变型中，可以提前确定饮食方案，并且计算机向用户指示同位素食物的组成。

实施例2：养鸡场的应用

养殖场中的鸡的生命周期：10天龄的雏鸡，第1和第2生长期21天，第32天成熟和第45天屠宰，体重在1.8-2.3kg之间。对于4个阶段中的每个阶段的食物都是特定的。所述鸡在其整个生命期间消耗平均3.5升的水。养殖过程中养殖周期循环往复。

将参考图1和图2。

在步骤101中确定养殖场的BGS，并且将数据例如借助于所述界面6发送到所述计算机2。收集饮用水和固体食物，然后进行分析。以下元素的稳定同位素的比率(例如通过水、食物、土壤、肉、羽毛、骨和/或脚的质谱(MS)分析可以确定它们在养殖场中的存在)：

-这26个元素：Li，Be，B，F，Na，Mg，Al，Ca，Cr，Mn，Co，Ni，Cu，Zn，Ga，As，Se，Rb，Sr，Mo，Rh，Pd，Ag，Cd，Te，Ba，Ti，Pb，Si，

-这15个稀土元素：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。

一般地，并且尤其是在本实施例中，本发明中的MS测量可以使用可用的方法来完成，尤其是：

-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)，

-多收集器-电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)，

-同位素比质谱法(IRMS)，

-激光烧蚀(LA-ICP/MS)，

-激光诱导击穿光谱(LIBS)。

所述TA是已知的，或者可以在步骤102中通过以下方法计算得到：在某个周期中给动物饲喂指定元素的确定比例的稳定同位素，然后屠宰，收集肉并通过MS分析。将数据例如借助于所述界面6发送到所述计算机2。

所述计算机在存储器中具有已针对其他养殖场生成的独特代码；该知识在图2的步骤103中显示。

通过增加在步骤101、102和103获得的数据，所述计算机在步骤104生成对同位素食物的食谱和饮食方案，从而可以在该养殖场上获得在屠宰时具有独特代码的鸡。

可以测试饮食方案并将数据保存在所述计算机2中，以将该方案与在45天屠宰时的元素的稳定同位素比率的获得之间相关连。可以进行调节(特别是在含量方面)，以便获得可用的同位素比率，也就是说，在大约35天屠宰时MS可以测量出明显的差异。

因此，对于母鸡而言，可以定义饮食，其中同位素食物构成屠宰前一周的固体和液体食物(步骤105)。

实施例3：作为实例，在鸡上，具有：

-在动物的整个周期内将⁸⁶Sr添加到饮用水中

-在屠宰的前14天期间添加⁶⁶Zn

MS测量结果如下：

实施例4：使用不同的同位素比率对若干养殖场进行模型标记：

存在6个养殖场，农场A、B、C和X，每个周期具有90000只母鸡，农场D每周期具有300000只母鸡，农场E每周期具有120000只母鸡。

已选择根据下表改变同位素含量水平。

这相当于每年生产8个养殖周期，以kg为单位：

实施例5：动物或植物的同位素鉴定

本实施例说明了可以确定动物或植物X是否来自属于根据本发明的追踪和鉴定方法的农场，以及确定其精确来源(即，世界上哪个农场)的方法。

将参考图1和图3。

在201中收集动物或植物的样品，并在202中进行所有元素及其稳定同位素的MS分析。在203中，用户输入来自计算机2中获得的谱(或与质谱仪的接口自动地进行有线或无线连接)的数据，后者在其信息记录介质4中查看所获得的谱中是否找到已记录的谱(独特代码)(步骤204)。如果没有相关性(205)，则在206通知用户测试的动物或植物不来自根据本发明监测和调节的农场。如果存在相关性(207)，则在208中，计算机向用户提供动物或植物所来自的农场的精确身份。

实施例6：母鸡的同位素鉴定

该实施例示出了使得可以确定母鸡是否来自属于根据本发明的追踪和鉴定方法的农场，以及确定其精确来源(即，世界上哪个农场)的方法。

将参考图1和图3。

在201中收集肉的样品，并在202中对所有元素及其稳定同位素进行了MS分析。在203中，用户输入来自计算机2中获得的谱(或与质谱仪的接口自动地进行有线或无线连接)的数据，后者在其信息记录介质4中查看所获得的谱中是否找到已记录的谱(独特代码)(步骤204)。如果没有相关性(205)，则在206通知用户测试的动物不来自根据本发明监测和调节的养殖场。如果存在相关性(207)，则在208中，计算机向用户提供动物所来自的养殖场的精确身份鉴定。本实施例涉及从中收集了样品的整个动物。例如，可以从一个摊位中收集该动物，或者也可以收集一块出售的成块包装的肉。该方法也以相同的方式应用于另一种动物或植物。

实施例7：通过使用稳定同位素对工业肉鸡进行独特代码的内部标记。

内部独特代码对应于工业肉鸡摄入的同位素标记。因此，该独特代码对应于鸡整个体内的标记物的受控变化。

这些变化由鸡摄取的标记物的量施加。对于同一种独特代码，这些量，必须根据某些环境标准进行调整：

-工业肉鸡的养殖条件

-标记物的摄取途径

-这些标记物通过工业肉鸡机体的代谢

在工业条件下，将肉鸡在封闭建筑物中饲养，加热至30-20℃，在人造光下23-18小时。将到达建筑物的小鸡饲养到35至42天龄，以达到平均体重在1.8至2.2kg之间。所述信息在表1中汇总：

1：Ross 308品种工业肉鸡的养殖条件(Ross肉鸡的人工管理，Aviagen，2010)

标记物的摄取途径可以通过水或食物。在每种情况下，根据最初存在于水和食物中的标记物浓度来计算要提供的标记物量。计算待摄取的标记物的量的另一个重要因素是鸡的机体代谢/吸收。

让我们以锌作为固定条件的标记物的情况为例。从第24天到第33天，将通过饮用水或食物添加10天。所述鸡将吃进约1.5kg的食物，其中所述锌的浓度为85mg/kg。它将饮用约2.6L的水，其中所述锌的浓度为约9μg/L。在此期间摄取的锌的总量将为127.73mg。

锌具有5个稳定同位素，其天然丰度列于表2中。让我们选择添加锌68作为标记物，其天然丰度为18.75％。因此，通过食物和水提供的锌68的总量为23.95mg(18.75％*127.7mg)。要添加的量取决于所选择的目标值：在此实施例中，其为⁶⁸Zn/⁶⁴Zn的比率的10％。其根据每种同位素的丰度以等式(1)计算。

在天然锌和标记物完全均质的情况下，为了在整个十天内添加0.25mg，锌68的平均丰度必须达到18.907％。如果标记物比天然锌更多或更少地被鸡代谢，则要添加的标记物的量将重新被向下或向上计算。

2：锌的同位素的天然丰度。

锌的同位素	64	66	67	68	70
						天然丰度	48.63％	27.90％	4.10％	18.75％	0.62％

实施例8：鸡场测试

对大量的鸡的同位素标记进行测试，将其分为不同的批次。我们的实验包括将同位素标记物添加到这些鸡的饮用水和/或食物中，使得它们在体内被标记。不同批次的浓度和标记周期(周期)根据所应用的测试方案而变化。然后将鸡宰杀，切成块，并根据浓度和同位素分析组成，以定量和评价标记。这使得可以显示鸡体内标记物的代谢阶段。还通过分析有机物样品研究了标记物的存在和耐久性。

o对不同批次使用相同养殖条件(除了标记物)

o封闭环境(硬土类型上的鸡笼(battery on hard soil type))

o速生品种鸡(Ross 308)

o同时生产不同批次的食物(同质性)

o鸡的寿命为35-42天(1.8至2.2kg)

1.养殖条件

a.母鸡舍

为了模拟集约化的养殖条件，在花园棚内制作母鸡舍。构建了四个封闭体(enclosures)，以便能够一次进行四个测试。每个封闭体面积为0.72m²(0.8m*0.9m)。根据集约化养殖法，每平方米可放置12至15只鸡，每只重2.2至1.8kg。因此，可以在每个封闭体中放置最多8只鸡。为了考虑动物的健康情况，让我们考虑每个半封闭体中最多容纳5只鸡。

b.雏鸡和鸡的管理

所述速生品种Ross 308雏鸡来自Couvoir Duc,Quartier des Blaches,Crest,26400。它们可进行雏鸡性别选择。

雏鸡在地面上的封闭体中生长。盒子放置在地面上，寝具由刨花组成。出于卫生原因，每隔一天对其进行替换。所述封闭体配备有适合雏鸡(和鸡)的水槽和饲料槽。必要的热量由适于家禽的红外灯泡产生。雏鸡最初几天需要35℃左右的温度，然后应降至20℃左右(表3)。

然后在测试开始之前几天将鸡分布到其各自的封闭体中。每个封闭体配备有进料槽和具有接头的水槽。地面覆盖有PVC地板和由刨花组成的寝具。出于卫生原因，每隔一天替换它。

表3：周期1期间环境温度的演变

2.实验条件

在一个周期中，最多可以进行3个不同标记的测试和1个没有标记的对照测试。每批可以是5只鸡。

要更改的测试参数是：

·标记持续时间：10、20、35、42天等

·施用方式：饮用水或食物

·标记物的浓度和强度

·不同品种的鸡：快速和缓慢生长等

·标记物的选择

3.周期1

a.周期1的实验条件：

首先，第1周期的测试在Ross 308速生鸡上进行，通过饮用水的方式，持续10天(第24至第34天，批次1)和15天(第19至第34天，批次2)。最终在第37天清晨处死标记的鸡。在第42天处死“对照”鸡。

在实验的20只雏鸡中，第一批次被认为是“对照”并且没有被标记。第二和第三批次以30‰被标记(表4)。每批次鸡的数量将取决于死亡率。死亡率为四只雏鸡。每个测试分配4只鸡。

表4：周期1的实验条件，默认地，每个周期的批次1将是没有标记的对照批次。

鸡

Nb

期间(天)

标记物

标记量

标记途径

周期1-批次1

ROSS 308

4

24-34

57Fe,68Zn

30/1000

饮用水

周期1-批次2

ROSS 308

4

19-34

57Zn/57Fe/68Mo

30/1000

饮用水

周期1-批次3

ROSS 308

4

-

无

-

所述的鸡食由玉米、大豆提取物原料饼、小麦、去壳向日葵提取物原料饼、麸皮、大豆油、碳酸钙、食盐、氧化镁、磷酸二氢钙和添加剂的预混料组成。

表5：在周期1中的雏鸡和鸡的食物组成。

b.周期1的标记的配制

我们选择铁和锌以及它们的相关同位素：⁵⁷Fe和⁶⁸Zn作为标记元素。这些元素是两种微量元素，其含量在食物中的含量水平通常分别为80-150μg/g和40-120μg/g。在给予鸡的食物中，铁的最小浓度为50μg/g，锌的最小浓度为75μg/g。

为了计算要添加到饮用水中的标记物的量并考虑100％的代谢，我们以家禽预混料生产商的食物中测得的铁和锌浓度、或144μg/g的铁和120μg/g的锌为基础(表4)。

对于批次2，在瓶中制备500mL的母液。对于批次3，在另一个瓶中制备750mL的母液。每天，取出一定体积的这些母液(50mL)并在一定体积的水中稀释。

为了避免铁的沉淀，母液必须具有低于2.5的pH。为此，将加入硝酸：要添加的量取决于母液的初始pH。

从第19天到第33天，四只鸡的每日耗水量将从730毫升增加到1.44升(以10％的幅度计算)。通过稀释50ml的母液以获得这些体积的水，稀释率在5％到3.3％之间(表5和6)。饮用水中的铁和锌浓度分别低于推荐值0.3mg/L和5mg/L(表6和7)。

表6：在饮用水中添加的标记物的量以在10天中具有5、10和30‰的标记(考虑100％代谢)。

表7：在周期1的母液和饮用水(稀释的)中的铁和锌浓度的理论化学数据。

表8：在周期1的标记的10天期间在一定体积的水中稀释一定体积的母液

每天为对应“标记”鸡的两个封闭体准备适当的稀释液。

c.结果

配制标记物溶液

所述两种母液的浓度为3.4mg/L的⁵⁷Fe，以及17.6和19.4mg/L的⁶⁸Zn。根据这些数据，计算铁的电势-pH图，以检查铁的溶解(图1)。红点对应于从母液稀释而来的给予鸡的可饮用溶液的pH。

C(⁵⁷Fe)＝((0.17/1000)*57)/(0.685+0.05)＝0.01318M.

⁵⁷Fe中0.17mg的浓度对应于50mL母液中的量。

C₁(HNO₃)＝(50*0.335)/(685+50)＝0.023M.稀释最少的溶液。

pH₁＝1.642

C₂(HNO₃)＝(50*0.335)/(1387+50)＝0.012M.稀释最多的溶液。

pH₁＝1.933

HNO₃中的浓度为0.335M，对应于250mL溶液1(pH＝1)+750ml溶液2(pH＝0.3)，pH为0.475。

由于pH低于2并且保持在Fe³⁺的范围内，所以铁在给予鸡饮用的稀释溶液中一定不沉淀。

表9：按周期1的批次进行采样

d.获得的标记物的分析结果：

通过比较稳定同位素的丰度来掺杂锌：Zn⁶⁸。作为提醒，所计算的同位素比率是：

比率	最小	最大

68Zn/67Zn	4.416	4.482
			68Zn/66Zn	0.645	0.665
68Zn/64Zn	0.396	0.405
			64Zn/66Zn	1.605	1.661

我们注意到，标记的肉样品具有比已知标准高的丰度值，图4-7。

通过比较稳定同位素的丰度来掺杂铁：Fe⁵⁷。作为提醒，所计算的同位素比率是：

比率	最小	最大
			57Fe/56Fe	0.0224	0.2330
58Fe/56Fe	0.3664	0.00
			58Fe/57Fe	16.5406	0.00

我们注意到，标记的肉样品具有比已知标准高的丰度值，图8。

尽管对Zn68进行了掺杂，但是对于最丰富的同位素丰度的变化是不可测量的。这表明我们的标记物的数量是无限的，为检测标记物，测量正确的同位素比很重要。

在实验过程中，我们不断尝试以发现动物(家禽)摄取的最小量。鉴于将选择的同位素的掺杂和天然丰度，某些同位素比率更能指示引起的同位素变化，从而确定独特代码。这就是为什么我们必须首先关注Zn68/Zn67比率。

Claims

1.一种同位素鉴定方法，其可通过分析稳定同位素的浓度或比率将养殖场动物或动物产品与所确定的养殖场或养殖场子集、或植物或植物产品与农场或田地相关联，所述方法包括：

a-在来源于待鉴定的动物/植物或动物/植物的产品的样品中，测量稳定同位素的浓度(C2)或比率(R2)，然后获得这些稳定同位素的浓度或比率的谱，

b-将所述谱与记录在预定模型(M)中的谱进行比较，所述模型在存储器以独特代码的形式包含谱，每个独特代码特定于养殖场或养殖场子集或者农场或田地，每个独特代码先前已经由模型(M)生成并且通过向这些动物/植物递送同位素食物而被独特地应用到养殖场的动物或者农场或田地的植物，使得在它们被屠宰/收获时，这些动物/植物中的这些稳定同位素的浓度或比率与其独特代码基本相同，

c-在比较结束时，如果所述谱对应于记录的谱，则推断待鉴定的动物/植物或来自动物/植物的产品具有基本上等同于记录的代码的谱并因此指示来源的养殖场/农场或田地，否则，则推断所述动物/植物或所述产品不来自于任何其代码已记录在模型中的养殖场/农场或田地。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤a-中，测量以下化学元素的稳定同位素的一种或多种、优选全部的浓度或比率：

-以下元素的至少5、8、12种，优选全部：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，和/或，优选地和，

-C、O、N、H、S。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述预定模型(M)包括养殖场的或农场或田地的独特代码，其由以下化学元素的稳定同位素的一种或多种、优选所有的浓度或比率限定，使得来自这些养殖场中的动物/来自这些农场或田地中的植物在被屠宰/收获时可以被测量：

-C、O、N、H、S。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，用于养殖场或者农场或田地的所述独特代码通过所述预定模型(M)确定，并且通过分配的同位素食物而施加于来自所述养殖场的动物或来自所述农场或田地的植物，使得该代码在动物被屠宰或植物被收获时被所述动物或植物整合，尤其是根据权利要求5-13中任一项所述的方法。

5.一种可以施加独特代码的方法，所述独特代码特定于养殖场或养殖场子集的动物、或者农场或田地的植物，包括来自这些动物或植物的产品、特别是食物产品，其中：

i-在所述养殖场的水中和/或提供给所述养殖场的食物中和/或来自所述养殖场的至少一个养殖周期的动物的肉、皮和/或骨骼中，或在用于栽培的喷洒水中和/或在来自至少一个栽培周期的植物中分析多种元素的稳定同位素的丰度，从而获得所述养殖场或养殖场子集、或者所述农场或田地的基础地理化学特征(BGS)，

2i-从存在于BSG中的那些元素中选择具有稳定同位素的多种元素，然后向来自该周期或者未来的养殖或栽培周期、优选所述养殖或栽培的子时间段内的动物或植物提供一种同位素食物，所述同位素食物包含所选元素的稳定同位素的确定丰度(即同一元素的同位素的比率)，该丰度在考虑这些动物或植物的积累速率(TA)的情况下计算，以便在屠宰所述动物或收获所述植物时，根据所述养殖或栽培的BSG，将独特代码分别地赋予来自该养殖或栽培的动物或植物。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤i中，在来自农场的动物的肉、皮和/或骨骼中，或在植物(茎、叶和/或种子)的组织中分析多种元素的稳定同位素的丰度，从而获得养殖或栽培的BGS，或者在由动物消耗的水和食物中分析多种元素的稳定同位素的丰度，并由此获得养殖场或养殖场子集的BGS。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，在步骤2i中，定义一时间段，在该时间段内，动物接收同位素食物，以便在屠宰时获得具有特定于所述养殖场或养殖场子集的，优选特定于生产周期的独特代码的动物。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其包括，在养殖或栽培过程中，对正常食物的和/或同位素食物即水和/或食物的至少一次分析，以便检测所述选定元素的稳定同位素的丰度的可能变化。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其包括使用其中存储有所述独特代码的电子计算机，所述独特代码特定于先前确定和记录的其他养殖场或养殖场子集、或者其他农场或田地，和/或其中记录所涉及的养殖场或养殖场子集或农场或田地的BGS。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述计算机存储所述养殖场或子集的动物或者植物的TA的数据，特别是分别作为养殖或栽培条件的函数，并且优选地配备有能够在同位素元素的丰度的变化和具有同位素食物的饮食方案之间建立相关性的计算机程序或算法，以分别在屠宰或收获时获得独特代码。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述计算机配备有计算机程序或算法，其可从所述养殖场或其子集、或所述农场或田地的BGS和特定于其他养殖场或养殖场子集、或者其他农场或田地的独特代码的知识，计算并向用户提出同位素的丰度变化，以便限定同位素食物和具有所述同位素食物的饮食方案(即相对于屠宰或收获日期的持续时间和时间表)，以便分别给予来自养殖场或养殖场子集的动物特定于屠宰时刻的独特代码，以及给予植物特定于收获时刻的独特代码。

12.根据权利要求5-11中任一项所述的方法，其中，所述独特代码包括：

-多个稀有元素的同位素特征，特别是以下元素的至少5、8、12种、优选全部：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Dg、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，这些稀有元素主要与所述养殖场或者农场或田地特别是在大陆、国家或地区级别上的地理位置相关联，所述独特代码包括一种或多种元素的同位素特征、特别是以下元素的至少5、10、15、20、25、30、35种、优选全部：Li、Be、B、F、Na、Mg、Al、P、Cl、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Rh、Pd、Ag、Cd、Sn、Sb、Te、I、Ba、Hf、Ta、W、Re、Ir、Hg、Ti、Pb、Si，它们与所述养殖场或其子集、或者农场或田地以及任选的动物或植物种类的身份以及元素C、O、N、H、S的同位素特征相关。

13.根据权利要求5-12中任一项所述的方法，其包括，(a)给养殖场或子集的动物饲喂所确定的用于该养殖场或子集的(固体和/或液体)同位素食物，或(b)用针对该农场或田地确定的同位素水喷洒所述农场或田地的植物，其中包括确定的以下化学元素的稳定同位素的浓度：

-C、O、N、H、S，

所述独特代码是分别在动物被屠宰或植物被收获时获得的。

14.根据权利要求5-13中任一项所述的方法，其中，针对每个养殖或栽培周期测量食物和/或水中的C、O、N、H、S的稳定同位素的比率。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述独特代码包括来自养殖或栽培的、来自土壤、水和食物的元素的同位素的天然比率，以及在所述养殖或栽培期的子时段内由所述水和/或食物提供的其他元素的施加比率。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述同位素的天然比率针对以下元素的至少5种：Sr、B、Li、Ca、Na、Mg、K、F、P、Cl、As、Pb、Cd，和元素C、H、O、N、S的全体。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，所述施加的同位素比率针对以下元素中的至少3种：Be、Al、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Se、Rb、Y、Zr、Nb、Mo、Rh、Pd、Ag、Sn、Sb、Te、I、Ba、Hf、Ta、W、Re、Ir、Hg、Ti、Si；任选地还来自La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu。

18.一种可施加特定于养殖场或养殖场子集的动物的代码的方法，所述动物包括从这些动物制备的产品特别是食物产品，并且包括优选地在养殖或栽培的子时段内用为该养殖场或子集确定的(固体和液体的)食物饲喂所述养殖场或子集的动物，所述食物包括确定浓度的以下化学元素的稳定同位素：

-以下元素的至少5、8、12种，优选全部：La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu，和

-C、O、N、H、S，

所述代码在动物屠宰时被最终确定。

19.一种用于实施根据权利要求1-4中任一项所述的同位素鉴定方法的电子计算机(2)，其包括：可编程逻辑单元(3)和包含软件指令的信息记录介质(4)，所述软件指令，当它们由逻辑单元(3)执行时，适于实现将来自动物/植物的或来自动物/植物产品的样品的稳定同位素浓度或比率的谱以稳定同位素浓度(C2)或比率(R2)的形式与以特定于养殖场或养殖场子集或农场或田地的每个独特代码的形式记录的谱进行比较的步骤，以及确定动物/植物或来自动物/植物的产品是否具有和记录的代码基本相同的谱的步骤，并因此指示来源养殖场/农场或田地，或指示该动物/植物或其产品不来自于任何其代码已记录在模型中的养殖场/农场或田地。