现有技术
肝病是中国农村居民的第一杀手,城市居民的第二杀手,其对中华民族的健康威胁在现阶段远比爱兹病实质危害大,而其传染性也被列为二类控制传染疾病。因为肝病患者的基数太大,而每年新增患者群体也相当大,肝病对中国经济的影响,正在成为制约中国经济的潜在第一大因素。过去三十多年对我国肝癌高发病区的资料研究显示,乙型肝炎病毒及黄曲霉毒素是导致肝癌发病率高的二大最主要因素,二者互为前提。而中国肝癌四大高发区几乎人们食物都遭受黄曲霉毒素的不同程度的污染,长期暴露在黄曲霉毒素污染环境中,肝脏首当其冲遭受攻击而导致功能下降。
黄曲霉毒素是泛指一些由真菌产生的毒素,它广泛存在于农作物及食物中,黄曲霉毒素进入体内后并随食物进入肠道和血液,主要富集于肠道,肝脏、血液及其它器官,可引致动物及人类产生急性及慢性中毒,其影响包括急性肝脏受损、肝硬化及肿瘤,长期从花生、谷物及一些高危的食物中摄取少量的黄曲霉毒素而引发之慢性毒害较令人关注。在世界发达国家每隔一段时间将食品中的黄曲霉毒素含量进行检测并予以发布,黄曲霉毒素含量已被发达国家用来作为贸易壁垒的手段,在美国甚至将霉菌毒素作为反恐的一项内容。在中国,香港卫生署将食物按黄曲霉毒素含量高低分为三类:玉米、花生及其加工产品含黄曲霉毒素较高,为一类产品;含油高的油料谷物、植物油及脂肪食品为二类;谷物类含较低黄曲霉毒素为三类。
然而,中国目前并没有真正从源头对黄曲霉毒素进行控制的措施,如对原料粮食没有全面的防霉处理,对进入人体的霉菌毒素也没有很好的清除手段,也没有全面有效的检测体系及管理执行体系,而广大农村仍然存在不良的饮食及粮食储存习惯,许多小食品没有被有效监控。
发明内容
本发明的目的,在于提供一种可以有效捕获通过食物进入人体内的霉菌毒素的捕霉剂。
本发明提供的捕霉剂,为含有纳米孔径的粉体,由满足以下化学成分的蒙脱石烧制而成;
所述化学成分满足以下重量百分比:
CaO 3.2-4.8%,
MgO 4.0-5.4%,
Fe2O3 5.4-6.5%,
K2O 0.5-0.9%,
Al2O3 14.8-18.2%,以及
SiO2 62.4-73.5%;
且,所述粉体物理特性为:水份:<9%,密度:0.8克/毫升,粒度:50-75%过325目筛。
上述捕霉剂,具体为含有纳米孔径的粉体为经物理改性的蒙脱石,所述物理改性过程为:将天然蒙脱石筛选过滤后,经150-400℃煅烧2-4小时,再减压降温到常温,使原料孔径达到纳米级要求,然后粉碎、过筛,选取符合所述粒度要求的粉体,混合成为所述捕霉剂。
本发明同时提供上述捕霉剂在制备驱霉毒药物、或驱霉毒保健品上的应用,以及上述捕霉剂在制备人类肝脏、血液以及肠道中霉菌毒素的解毒剂上的应用。
经过动物试验证明,本发明提供的捕霉剂能主动捕获通过食物进入人体内的霉菌毒素,并通过肠道将毒素排出体外,从而有效地去除人类肝脏、血液以及肠道中的霉菌毒素,最终实现保护人体健康的目的。
具体实施方式
本发明的捕霉剂,商业名喜多乐(Sidutro),由天然蒙脱石烧制而成,其化学成分满足以下比例(重量百分比):
CaO 3.2-4.8%
MgO 4.0-5.4%
Fe2O3 5.4-6.5%
K2O 0.5-0.9%
Al2O3 14.8-18.2%
SiO2 62.4-73.5%
且满足物理特性:水份:9%,密度:0.8克/毫升,粒度:50-75%过325目筛。
本发明的捕霉剂,可以从天然原料经加工得到,所用天然原料可以为蒙脱石,其为一种稀有的类似于树酯状的矿粘土,主要化学成分为水合硅铝酸钠钙镁盐。该天然原料的加工,包括物理改性过程,将天然原料经初步筛选过滤后,经150-400℃高温下煅烧2-4小时,再减压降温到常温,使原料孔径达到纳米级要求,然后粉碎、过筛,选取符合粒度要求的粉体组合成为本发明的捕霉剂。
本发明提供的捕霉剂,除了具有特定的化学组成外,还应具备特殊的空间结构,参见图1,为本发明捕霉剂的结构形态电镜图,从中可以看出,捕霉剂粉体中存在许多空洞,孔径大小处于纳米级。这种化学成分和空间结构,可以高效捕获侵入的霉菌毒素,但又不吸附对人体或动物体有益的矿物质、维生素等营养物质。
本发明提供的捕霉剂在人体或动物体内的作用机理:捕霉剂在摄入后在胃内立即形成保护膜,保护胃肠道粘膜,同时通过自身的离子交换功能,开始对以黄曲霉毒素为主的霉菌毒素进行捕获,强结合并固定,并最终随肠道残留物排出体外,使霉菌毒素的毒性不能在人体内产生作用;由于肝脏是黄曲霉毒素的特征性靶器官,当大量的黄曲霉毒素被捕获后,不能与肝脏DNA结合,从而使肝脏受损机会大大下降,得到被保护的状态。
实施例:
将蒙脱石在150-400℃温度下煅烧2-4小时,再减压降温到常温,粉料研磨到一定粒度,选取符合粒度要求的粉体组合成为本发明的捕霉剂,表1列出不同实施例的捕霉剂各组分含量。
表1:本发明捕霉剂的化学组成:
组成 |
实施例1 |
实施例2 |
实施例3 |
实施例4 |
CaO% |
4.8 |
4.0 |
3.2 |
4.8 |
MgO% |
5.4 |
5.2 |
4.0 |
4.0 |
Fe2O3% |
6.1 |
6.5 |
5.4 |
5.4 |
K2O% |
0.9 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
Al2O3% |
18.2 |
17.4 |
14.8 |
15.3 |
SiO2% |
64.6 |
66.6 |
72.0 |
69.8 |
水分 |
<9% |
<9% |
<9% |
<9% |
密度(克/毫升) |
0.8 |
0.8 |
.08 |
0.8 |
粒度(过325目筛) |
52% |
72% |
75% |
67% |
动物实验:
实验1:捕霉剂对鸡肝脏的保护作用
用一日龄HYLINE W-36雄性来航鸡(每个处理2个重复,每个重复20只鸡),喂以豆粕高梁浓缩日粮(测不出黄曲霉毒素)。试验处理分为对照组,0.25%喜多乐组,7.5PPM黄曲霉毒素组,0.25%喜多乐+7.5PPM黄曲霉毒素组。所有处理日粮含有:蛋白质18-20%,3100千卡代谢能/公斤,3.5%纤维,5.1%脂肪(满足NRC1984标准),饲料、水自由采食,试验期四周。采食量每周计算一次。对照组鸡只食日粮,0.25%喜多乐组鸡在日粮中加入总重量的0.25%本发明捕霉剂,7.5PPM黄曲霉毒素组鸡在日粮中加入7.5PPM黄曲霉毒素,0.25%喜多乐+7.5PPM黄曲霉毒素组鸡在日粮中加入总重量的0.25%本发明捕霉剂和7.5PPM黄曲霉毒素。
四周后,测量实验鸡体重、肝脏重量及观察肝脏色泽变化。
结果:见表2和图2。表1表明,黄曲霉毒素组鸡体重显著降低,肝重显著提高;而加入0.25%喜多乐组鸡则体重、肝重与对照组相比,无显著差异。图2表明,黄曲霉毒素组鸡肝脏色泽苍白,有硬化,而黄曲霉毒素组鸡肝脏色泽正常。
表2:捕霉剂对鸡肝脏的保护作用
分组 |
体重(21天,克) |
肝重(21天,克) |
对照组 |
718 |
3.196 |
0.25%喜多乐 |
738 |
3.41 |
7.5PPM黄曲霉毒素组, |
504 |
5.21 |
0.25%喜多乐+7.5PPM黄曲霉毒素 |
649 |
3.86 |
实验2:对猪肝脏的保护作用
每组处理5只小公猪,6个处理组,共30只7周龄杂种猪,平均始重14.8公斤,自由饮水,采食,猪饲料中,按表3比例加入捕霉剂或黄曲霉素。猪饲料为玉米/豆粕日粮,蛋白质20%,其他营养满足NRC标准。喂养4周后,测量实验猪的体重和肝脏重量,结果见表3和图3。
表3:捕霉剂对猪肝脏的保护作用
组别 |
喜多乐% |
黄曲霉毒素(PPM) |
增重(kg,0-4周) |
肝重(克/100克体重) |
1 |
0 |
0 |
18.2 |
3.11 |
2 |
0.25 |
0 |
19.6 |
3.30 |
3 |
1 |
0 |
18.4 |
3.13 |
4 |
0 |
3 |
6.1 |
4.23 |
5 |
0.25 |
3 |
18.3 |
3.53 |
6 |
1 |
3 |
18.8 |
2.96 |
表3数值表明:饲料中加入黄曲霉素(第4组),显著降低猪增重,导致肝脏肿大;没有黄曲霉素时,添加0.25%的喜多乐(第2组)对猪肝重及体重增重无显著影响;而在饲料中同时加入相同量的黄曲霉素和喜多乐(第5组),则肝脏重量和猪增重与对照组(第1组)相比无显著差异;当喜多乐加入量增大到1%时(第3组、第6组),对肝脏的保护效果有更好的趋势。
图3表明,黄曲霉素组(第4组)猪的肝脏不仅外表表现为肿大,组织显微结构(470倍)表现为明显的差别,而黄曲霉素加捕霉剂组(第5组)猪的肝脏为正常结构。
实验3:捕霉剂对鸡血液和肠道中黄曲霉素的吸附解毒作用
用一日龄HYLINE W-36雄性来航鸡(每个处理2个重复,每个重复20只鸡),喂食,日粮中含蛋白质18-20%,3100千卡代谢能/公斤,3.5%纤维,5.1%脂肪(满足NRC 1984标准)。对照组鸡在日粮中加入80PPb黄曲霉毒素,0.25%喜多乐组鸡在日粮中加入总重量的0.25%本发明捕霉剂和80PPb黄曲霉毒素,0.05%喜多乐组鸡在日粮中加入总重量的0.05%本发明捕霉剂和80PPb黄曲霉毒素。喂食后采用同位素标定的方法测量实验鸡血液中以及肠道中黄曲霉素的浓度,以对照组实测浓度为100%作为参照,其中喂食1小时后测定结果如表4,喂食后血液中霉菌毒素浓度曲线参见图4。由表4中数据可以看到,加入本发明喜多乐捕霉剂后喂养的鸡,血液中和肠道中霉菌毒素浓度大幅下降,说明本发明捕霉剂对血液中和肠道中黄曲霉毒素有明显吸附解毒作用,捕霉剂加入量从0.05%增大到0.25%,解毒效果更为明显。
表4:喜多乐对鸡血液中黄曲霉毒素的吸附解毒作用
检测物 |
对照组相对浓度 |
0.05%喜多乐组 |
0.25%喜多乐组 |
血液 |
100 |
22.5% |
8.7% |
小肠 |
100 |
18.2% |
3.5% |
实验4:捕霉剂吸附实验
本发明提供的捕霉剂喜多乐具有与一般的蒙脱石为主的天然原料如麦饭石、沸石粉、高岭土、膨润土等有显著不同,前者只吸附毒素,对维生素、矿物元素等并不吸附,而后者则吸附大量营养物,对处于应激期的动物不利,表现为生长速度下降。实验数据参见表5。
表5:不同类型的吸附矿物对断奶仔猪增重的影响
项目 |
普通玉米 |
AC(黄曲霉毒素玉米) |
AC+0.5%皂石 |
AC+0.5%沸石粉 |
AC+0.5%膨润土 |
AC+0.25%喜多乐 |
日增重,kg |
0.66 |
0.46 |
0.58 |
0.58 |
0.54 |
0.63 |
每日采食量,kg |
1.41 |
0.97 |
1.31 |
1.26 |
1.19 |
1.44 |
实验5:捕霉剂毒副作用实验
(1)卫生学检验:按照GB4789进行卫生学检验,结果没有发现致病微生物,菌落总数小于1000/克。
(2)大鼠试验:喂食大鼠时加入2%的捕霉剂时,30天后观察大鼠,没有副作用出现。
(3)山羊奶脱毒实验:以不同剂量的黄曲霉素及喜多乐饲喂奶山羊,每组8只,共4组,日观察及挤奶二次,取晨奶,用HPLC测定奶中黄曲霉素的浓度。测定结果见表6:
表6:喜多乐及黄曲霉素对山羊奶中毒素的影响
处理组 |
奶中黄曲霉素浓度(ppb) |
黄曲霉素AF |
喜多乐% |
2天 |
4天 |
6天 |
8天 |
0 |
0 |
0.037 |
0.022 |
0.007 |
0.005 |
0 |
4 |
ND |
ND |
ND |
ND |
200 |
0 |
1.477 |
1.046 |
1.619 |
1.433 |
200 |
4 |
0.189 |
0.163 |
0.187 |
0.188 |
观察结果显示,在饲料中加入4%喜多乐时,观察期山羊行为及生理无明显变化,没有副作用出现。
上述实验说明,本发明捕霉剂,能主动捕获通过食物进入生命体内的霉菌毒素,用于肝脏保护、血液霉菌毒素吸附解毒、以及肠道霉菌毒素吸附解毒,捕霉剂本身对生命体内的营养成分不吸附,对生命体无毒副作用,其作为生命体、尤其是人体的治疗药物以及人体保健药物的应用前景非常广阔。