CN103027197A - 一种含纳米硒的矿物饲料添加剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含纳米硒的矿物饲料添加剂及其制备方法和应用，以重量百分比计，含纳米硒的矿物饲料添加剂包括：1～2%负载型纳米硒和98～99%矿物粉体；其中，所述负载型纳米硒为多孔矿物材料负载纳米单质硒，单质硒的平均粒径小于100nm，硒在多孔矿物材料中的重量百分含量为0.1～1%。本发明还提供了所述含纳米硒的矿物饲料添加剂的制备方法及该含纳米硒的矿物饲料添加剂在动物饲料中的应用。本发明含纳米硒的矿物饲料添加剂含丰富的硒和矿物质元素，具有促生长作用，可以提高饲料利用率，提高畜禽生产性能，提高机体免疫性能。此外，本发明含纳米硒的矿物饲料添加剂原料易得，制备方法简单，安全性好，低毒，高效。

Description

一种含纳米硒的矿物饲料添加剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及饲料添加剂技术领域，尤其涉及一种含纳米硒的矿物饲料添加剂及其制备方法和应用。

背景技术

硒是人和动物必需的微量元素，具有增强机体免疫能力、抗癌和防病等多种功能。硒元素缺乏时，会导致动物胰脏纤维化，从而使脂酶原、蛋白酶原、胰凝乳蛋白酶原减少，还会引起典型的白肌病和渗出性素质，另外还会导致动物生长增重缓慢，繁殖率降低等。纳米硒具有高安全性及高生物活性的特点，是一种很好的免疫调节剂和抗氧化剂，具有防病抗病、延缓衰老等效用。日粮补硒现已是我国养殖业预防缺硒的常规措施，纳米硒作为饲料添加剂也逐步成为动物营养领域的研究重点。

作为营养元素，硒的显著特征就是营养剂量和毒性剂量之间的安全范围比较狭窄，其有效使用剂量难以控制，因此，开发高效、低毒的硒制品已引起国内外学者的广泛关注。纳米硒能够提高机体抗氧化能力、增强免疫力、抑制肿瘤和改善畜禽肉品质，具有比亚硒酸钠低的毒性及高的生物利用率等特点。

目前，对于纳米硒的研究主要集中在纳米硒制备技术及形貌等方面。纳米矿物材料因孔径小、孔体积大，能表现出孔的尺寸效应和表面效应而被公认为“微型的纳米反应器”。公开号为CN1686789A的中国专利文献公开了一种负载型纳米硒及其制备方法，将多孔矿物材料作为微型的纳米反应器，将硒盐加还原剂还原生成纳米态的单质硒，经干燥研磨或喷雾干燥制成负载纳米单质硒，较好的解决了纳米粒子团聚和稳定性问题。

矿物质元素与动物碳水化合物、脂肪、蛋白质的代谢有着密切关系。将矿物尤其是天然矿物添加到饲料中制成的矿物饲料不仅能为畜禽生长提供多种必需的常量和微量元素，补充一般饲料营养素的不足，更以其特殊的离子交换性、吸附性、催化性、适口性等物化性能，防疫抗病、提高产量、改善品质，还具有除虫灭菌、保温(或降温)、除臭以及净化圈舍等功能。此外，矿物饲料还具有资源丰富、加工简单、储运方便、饲喂安全、价格低廉等优点。

饲料是发展养殖业重要的物质基础，饲料工业发展对养殖业的发展起着直接的制约作用。饲料添加剂是饲料的重要补充成分，不仅能直接补充畜禽机体所需要微量元素，弥补饲料中某些元素的不足及促酶或催酶作用，还能促进畜禽机体的新陈代谢，增强免疫功能，提高畜禽生产性能及改善畜禽产品的质量等优点。因此，开发一种配比合理、组成丰富的饲料添加剂至关重要。

发明内容

本发明提供了一种含纳米硒的矿物饲料添加剂，配比合理、组成丰富，可以补充畜禽机体所需要各种微量元素，促进畜禽机体的生长，提高饲料利用率。

一种含纳米硒的矿物饲料添加剂，以重量百分比计，包括：

负载型纳米硒  1～2%

矿物粉体      98～99%；

所述负载型纳米硒为多孔矿物材料负载纳米单质硒，单质硒的平均粒径小于100nm，硒在多孔矿物材料中的重量百分含量为0.1～1%。

以多孔矿物材料为负载的纳米单质硒可以增强免疫功能，改善畜禽肉品质，具有高的安全性和生物利用率，且与传统的纳米硒相比，纳米粒子稳定性好且不易发生团聚，更加适宜工业化生产。

矿物具有独特的促酶作用和提高饲料营养转化率的特点，能够促进养殖对象机体的新陈代谢，还具有防疫抗病、提高产量、改善品质等功能。为了便于矿物在饲料中的分散和在动物肠道内的吸收，一般，矿物被粉碎至细度不小于300目的粉体。

两者以上述比例配合使用能发挥较好的效果。

优选的，所述多孔矿物材料为天然矿物材料，如海泡石、硅藻土、坡缕石、凹凸棒石等。天然矿物材料不仅作为纳米单质硒的载体和媒介，还具有矿物饲料的功效，同时具有较低的成本。

更优选的，所述多孔矿物材料为海泡石。海泡石是一种吸附性强、有刚性的无机载体，含有多种常量元素和微量元素，具有较强的吸附能力和胶体性能，另外，还能提高畜禽对营养物的吸收率，加快畜禽生长和育肥，明显提高蛋、奶、肉的产量和饲料的生物效能。

以重量百分比计，所述的矿物粉体包括：

沸石是一种铝硅酸盐矿物，含有钙、磷、铁、硅等20多种动物生长发育所必需的元素，具有较强的离子吸附性和交换性，可以延长饲料在动物消化系统中的停留时间，促进营养成分的吸收和转化，同时也能改善禽畜的肠胃功能，预防畜禽的胃肠炎和寄生虫病。沸石的化学性质稳定，不与畜禽饲料中的其他有效活性组分发生作用，保持了预混料的营养平衡，可作为动物饲料有效组分的良好载体。此外，沸石还有明显的解除霉变饲料内黄曲霉的毒害作用，抗菌防病，增强体质。

膨润土是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，属蒙脱石类矿物，含有大量的磷、钾、钠等多种动物所必需的微量元素，是生命活动中酶、激素及各种活性物质的重要组成成分，可被动物吸收利用，有利于动物的健康生长。膨润土是成分比较全面的矿物饲料添加剂，借助其吸附性、膨胀性、分散性和润滑性，可使添加剂混合均匀，使饲料具有更大的活性，延缓饲料通过动物消化道的时间，加强饲料在消化道内的消化吸收作用，对提高肉质的品质及禽畜的成活率，增加食欲、体重、羽毛光泽和抗病力都具有明显效果。饲料中添加0.5～1%的膨润土，能显著改善动物的生产性能和免疫性能。

麦饭石是一种色泽黄白、如麦饭状的非金属矿物，属泛花岗岩类岩石。作为饲料添加剂，它能够促进动物新陈代谢、生长发育、提高饲料利用率、增强机体的免疫功能及改善畜禽产品的质量，并通过吸附作用，可以清除动物机体内的有害微生物及有毒物质，同时还有改善畜禽舍卫生及净化改良鱼池水质等作用，且未发现其对动物有危害性。

电气石是一种含硼的带有附加阴离子的环状硅酸盐类矿物，主要化学成分为SiO₂、FeO、Fe₂O₃等，其矿物的晶体结构非常复杂，普遍认为其基本单元主要是硅氧四面体(SiO₄)的复三方环。电气石具有永久的辐射远红外线、释放负离子和生物电等特性，且富含禽畜生长所必需的铁、硒、钴等十几种微量元素。麦饭石可使动物血中的γ-球蛋白增加，T淋巴细胞数目增多，从而使机体的免疫能力增强。

白云石为碳酸盐矿物，主要有效成分是钙、等微量元素，可代替贝壳粉、蚌壳粉，在畜禽饲料中添加适量的白云石粉，可以促进动物的生长发育，减少疾病，同时白云石的成本极其低廉。

优选的，以重量百分比计，所述的矿物粉体包括：

按照该优选方案的原料配比制成的含纳米硒的矿物饲料添加剂具有更好的作用效果。

本发明还提供了一种含纳米硒的矿物饲料添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备负载型纳米硒；

(2)将矿物在低于80℃温度下烘至含水量小于10%，粉碎，得到矿物粉体；

(3)将步骤(1)制得的负载型纳米硒与步骤(2)制得的矿物粉体混合均匀即得所述的含纳米硒的矿物饲料添加剂。

其中所述的负载型纳米硒根据公开号为CN 1686789A的中国专利文

献公开的方法制得，具体包括以下步骤：

(1)将多孔矿物材料研磨至不小于300目，加水搅匀，打浆成悬浮浆液；

(2)向悬浮浆液加入硒含量为多孔矿物材料重量0.1～1.5%的硒盐和摩尔比值为硒盐1～10倍的还原剂，调整反应体系的pH为4～6，进行反应；

(3)将反应后的悬浮浆液脱水后，在低于80℃温度下烘干，研磨。

本发明还提供了所述的含纳米硒的矿物饲料添加剂在动物饲料中的应用。

所述动物饲料可以为家畜家禽饲料。其中，家畜家禽可以为猪、鸡、鸭等。

所述含纳米硒的矿物饲料添加剂在饲料中的添加量以重量计优选为3～5%。在该添加量下能达到较好生长效果，提高禽畜生产性能，且口感合适，动物能够接受，不影响动物的正常进食。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的含纳米硒的矿物饲料添加剂含有丰富的硒和矿物质元素，两者的协同具有促生长作用，可以提高饲料利用率，提高畜禽生产性能，提高机体免疫力。

(2)本发明采用天然的矿物作为饲料添加剂的原料，不仅弥补了天然饲料的矿物质含量不足的问题，还能提高饲料利用率，节约饲料资源，降低动物饲养成本。

(3)本发明含纳米硒的矿物饲料添加剂原料易得，制备方法简单，安全性好，低毒高效，可为天然的矿物在高新技术领域中的应用提供新的途径和生长点。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐释本发明。

实施例1

一、含纳米硒的矿物饲料添加剂的制备

(1)将产自陕西的天然海泡石，研磨至350目，加水搅拌均匀，高速搅拌机中打浆，制成浓度为5%的悬浮浆液；

(2)将硒含量为天然海泡石重量0.1%的Na₂SeO₄，摩尔比值为Na₂SeO₄5倍的巯基乙醇，于高速搅拌下加入悬浮浆液中，调整反应体系的pH为4，室温反应8小时；

(3)选用过滤方法，使悬浮浆液脱水；

(4)将步骤(3)所得物在70℃温度下烘干，研磨至350目，得到含水量小于10%的负载型纳米硒；

(5)将沸石、膨润土、麦饭石、电气石和白云石在70℃温度下烘至含水量小于10%，按重量百分比计，将沸石23%、膨润土35%、麦饭石22%、电气石10%和白云石10%粉碎至350目，然后搅拌混合均匀；

(6)将步骤(4)制得的负载型纳米硒2%与步骤(5)制得的矿物粉体98%充分混合(重量百分比计)，制得含纳米硒的矿物饲料添加剂。

对步骤(4)后制得的负载型纳米硒进行透射电镜观察，单质硒的粒径分布在35～55nm之间，平均粒径为40nm，硒在天然海泡石中的重量含量为0.1%。

二、含纳米硒的矿物饲料添加剂对断奶仔猪的增重实验

将200头体重在14kg左右的“杜长大”断奶仔猪按照饲养试验要求分成4组，每组50头，进入预试期，预试期内完成编号、驱虫和正常的防疫。预试期为7天，预试结束后称重，组间体重经统计检验差异不显著，正式进入试验期。在试验期内，所有供试仔猪均饲养在水泥地面的猪栏内，管理条件相同，试验期内分别饲喂含添加剂的日粮和基础日粮，其中：

对照组为基础日粮；

试验组1为基础日粮+0.1%负载型纳米硒；

试验组2为基础日粮+4.9%矿物粉体；

试验组3为基础日粮+5%含纳米硒的矿物饲料添加剂；

基础日粮配方(重量百分比计)：玉米粉59.7%、高粱粉10%，干草粉1.5%，豆饼粉21%，鱼粉7.5%，食盐0.3%。

试验期共30天，试验期结束后统计各组仔猪的体重及耗料，计算日增重、饲料利用率等指标。

表1含纳米硒的矿物饲料添加剂对断奶仔猪的增重实验

由表1可见，与对照组相比，将本发明含纳米硒的矿物饲料添加剂添加到仔猪日粮中，可以明显的提高仔猪的日增重，降低料肉比。经计算，试验仔猪日增重提高16.8%，饲料利用率提高14.4%，且与单独添加负载型纳米硒和矿物粉体相比，本发明含纳米硒的矿物饲料添加剂可达到比两者的累加作用更好的效果，说明负载型纳米硒和矿物粉体对仔猪的增重具有协同效应。

实施例2

一、含纳米硒的矿物饲料添加剂的制备

(1)将产自河南的天然海泡石研磨至300目，加水搅拌均匀，高速搅拌机中打浆，制成浓度为2%的悬浮浆液；

(2)将硒含量为天然海泡石重量0.3%的Na₂SeO₄，摩尔比值为Na₂SeO₃3倍的维生素C，于高速搅拌下加入悬浮浆液中，调整反应体系的pH为5，室温反应5小时；

(3)选用离心方法，使悬浮浆液脱水；

(4)将步骤(3)所得物在75℃温度下烘干，研磨至350目，得到含水量小于10%的负载型纳米硒；

(5)将沸石、膨润土、麦饭石、电气石和白云石在70℃温度下烘至含水量小于10%，按重量百分比计，将沸石25%、膨润土33%、麦饭石25%、电气石7%和白云石10%粉碎至300目，然后搅拌混合均匀；

(6)将步骤(4)制得的负载型纳米硒1%与步骤(5)制得的矿物粉体99%混合均匀(重量百分比计)，制得含纳米硒的矿物饲料添加剂。

对步骤(4)后制得的负载型纳米硒进行透射电镜观察，单质硒的粒径分布在30～40nm之间，平均粒径为35nm，硒在天然海泡石中的重量含量为0.25%。

二、含纳米硒的矿物饲料添加剂对蛋鸡产蛋性能的影响实验

选京白15周龄母鸡800只，按体重大小均分为4组，每组200只鸡。对照组饲喂基础日粮；试验组1为负载型纳米硒添加组，饲喂基础日粮+0.1%负载型纳米硒；试验组2为矿物材料添加组，饲喂基础日粮+4.5%矿物粉体；试验组3为饲料添加剂添加组，饲喂基础日粮+4%含纳米硒的矿物饲料添加剂。基础日粮的营养水平为：代谢能11.51kJ/kg，粗蛋白19%，钙3.48%，镁0.17%，磷0.69%，蛋氨酸0.43%，赖氨酸0.99%。

试验分预试期和正试期，预饲期2周后开始正式试验，试验期20天。鸡舍为半开放全阶梯式鸡笼，每日加料3次，让鸡自由采食、饮水。每天清扫地面1次，每周清粪3次。试验期结束后统计各组鸡的平均产蛋数及料重，计算平均蛋重和饲料利用率等指标。

表2含纳米硒的矿物饲料添加剂对蛋鸡产蛋性能的影响实验

由表2可见，与对照组相比，将本发明含纳米硒的矿物饲料添加剂添加到蛋鸡日粮中，可以明显提高蛋鸡的产蛋数、产蛋率和平均蛋重，降低料蛋比。经计算，试验蛋鸡产蛋数、产蛋率及平均蛋重分别提高8.6%、9.1%、4.5%，饲料利用率提高8.8%。

实施例3

一、含纳米硒的矿物饲料添加剂的制备

(1)将产自江西的天然海泡石研磨至400目，加水搅拌均匀，高速搅拌机中打浆，制成浓度为3%的悬浮浆液；

(2)将硒含量为天然海泡石重量0.5%的K₂SeO₄，摩尔比之为K₂SeO₄3倍的Na₂S₂O₄，于高速搅拌下加入悬浮浆液中，调整反应体系的pH为6，室温反应10小时；

(3)选用离心方法，使悬浮浆液脱水；

(4)将步骤(3)所得物在65℃温度下烘干，研磨至400目，得到含水量小于10%的负载型纳米硒；

(5)将沸石、膨润土、麦饭石、电气石和白云石在70℃温度下烘至含水量小于10%，按重量百分比计，将沸石28%、膨润土30%、麦饭石25%、电气石9%和白云石8%粉碎至350目，然后搅拌混合均匀；

(6)将步骤(4)制得的负载型纳米硒1%与步骤(5)制得的矿物粉体99%混合均匀(重量百分比计)，制得含纳米硒的矿物饲料添加剂。

对步骤(4)后制得的负载型纳米硒进行透射电镜观察，单质硒的粒径分布在10～20nm之间，平均粒径为15nm，硒在天然海泡石中的重量含量为0.4%。

二、含纳米硒的矿物饲料添加剂对肉仔鸡的增重实验

选取1日龄艾维茵肉仔鸡240只，随机分成4组，每组3个重复，每重复20只。对照组饲喂基础日粮，其余3组在基础日粮的基础上分别添加0.1%负载型纳米硒(试验组1)、4.5%矿物粉体(试验组2)、4%含纳米硒的矿物饲料添加剂(试验组3)。公母混群，地面平养，自由饮水、采食，常规光照、管理与免疫接种。试验期49天。

参照艾维茵肉仔鸡营养需要配制玉米-豆粕型基础饲粮(预混料载体为玉米粉)，其配方为：

1-3周龄：玉米粉63%、豆粕30%，鱼粉1%，豆油1%，预混料5%；

4-5周龄：玉米粉64%、豆粕29%，鱼粉1%，豆油2%，预混料5%；

6-7周龄：玉米粉66%、豆粕25%，鱼粉1%，豆油3%，预混料5%。

每周六早8时，对每组试验鸡空腹称重，计算7、14、21、35、42和49日龄的平均个体重。料肉比根据出栏时总体重和总耗料量计算得出。其余指标每天记录，最后计算平均数。

表3含纳米硒的矿物饲料添加剂对肉仔鸡的增重实验

注：同列数据无字母或相同字母表示差异不显著(P＞0.05)，不同字母表示差异显著(P<0.05)。

表3表明，试验组1、试验组2和试验组3各周龄肉仔鸡平均体重均比对照组增加，其中试验组3的7周龄肉鸡出栏时平均体重增加最高，达140g，比对照组提高5.85%(P<0.05)，料重比降低3.93%(P<0.05)。死淘率各组间无显著差异。说明本发明含纳米硒的矿物饲料添加剂可明显提高肉仔鸡的增重，降低饲料成本，节约饲料资源。

上述具体实施方式仅为本发明的具体实施例，而不是对本发明进行限制，在本发明权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种含纳米硒的矿物饲料添加剂，其特征在于，以重量百分比计，包括：

负载型纳米硒    1～2%

矿物粉体        98～99%；

所述负载型纳米硒为多孔矿物材料负载纳米单质硒，单质硒的平均粒径小于100nm，硒在多孔矿物材料中的重量百分含量为0.1～1%。

2.如权利要求1所述的含纳米硒的矿物饲料添加剂，其特征在于，所述多孔矿物材料为天然矿物材料。

3.如权利要求2所述的含纳米硒的矿物饲料添加剂，其特征在于，所述天然矿物材料为海泡石、硅藻土、坡缕石或凹凸棒石。

4.如权利要求1所述的含纳米硒的矿物饲料添加剂，其特征在于，以重量百分比计，所述的矿物粉体包括：

5.如权利要求1所述的含纳米硒的矿物饲料添加剂，其特征在于，所述矿物粉体的细度不小于300目。

6.一种含纳米硒的矿物饲料添加剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备负载型纳米硒；

(2)将矿物在低于80℃温度下烘至含水量小于10%，粉碎，得到矿物粉体；

(3)将步骤(1)制得的负载型纳米硒与步骤(2)制得的矿物粉体混合均匀即得所述的含纳米硒的矿物饲料添加剂。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述负载型纳米硒的制备方法包括：

(1)将多孔矿物材料研磨至不小于300目，加水搅匀，打浆成悬浮浆液；

(2)向悬浮浆液加入硒含量为多孔矿物材料重量0.1～1.5%的硒盐和摩尔比值为硒盐1～10倍的还原剂，调整反应体系的pH为4～6，进行反应；

(3)将反应后的悬浮浆液脱水后，在低于80℃温度下烘干，研磨。

8.如权利1～5任一项所述的含纳米硒的矿物饲料添加剂在动物饲料中的应用。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述动物饲料为家畜家禽饲料。

10.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述含纳米硒的矿物饲料添加剂在动物饲料中的添加量以重量计为3～5%。