CN107960589A - 一种抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，包括壳寡糖醛席夫碱及其金属化合物中的一种或多种。本发明提供的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱性质稳定，而且它的杀菌抗真菌抗病毒功效优越于醛类物质，可以有效预防饲料和食品霉变，防霉抗霉，吸附破坏霉菌毒素。作为饲料添加剂在动物体内，在胃酸等作用下在胃肠中水解有生成壳寡糖和醛类物质而发挥各自的生理功效和杀菌做作用。另外，本发明提供的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱还可以预防和治疗动物疾病，促进动物生长，提高饲料转化率，提高动物免疫力，提高动物瘦肉率，减少脂肪沉积，改善肉质风味。

Description

一种抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱和应用

技术领域

本发明属于添加剂技术领域，具体涉及一种抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱和应用。

背景技术

饲料添加剂是指在饲料生产加工、使用过程中添加的少量或微量物质，在饲料中用量很少但作用显著。饲料添加剂是现代饲料工业必然使用的原料，对强化基础饲料营养价值，提高动物生产性能，保证动物健康，节省饲料成本，改善畜产品品质等方面有明显的效果。

醛类物质，特别是肉桂醛，是一种常用的饲料添加剂，将其添加于饲料中具有良好的抑菌效果，但是醛类物质易氧化、易聚合，低沸点醛容易挥发，很不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱和应用，本发明提供的抗菌添加剂性质稳定、并且具有良好的杀菌作用，可以同时应用于饲料以及食品中。

本发明提供了一种抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，包括壳寡糖醛席夫碱及其金属化合物中的一种或多种。

优选的，所述壳寡糖醛席夫碱由壳寡糖和醛类物质制备而成。

优选的，所述制备的方法具体为：

将壳寡糖的水溶液加热至20～95℃后，在pH7.5～10的条件下，加入醛类物质进行反应0.5～8小时，得到壳寡糖醛席夫碱。

优选的，所述壳寡糖与醛类物质的摩尔比为1:(0.5～8)。

优选的，所述壳寡糖选自壳二糖、壳三糖、壳四糖、壳五糖、壳六糖、壳七糖、壳八糖、壳九糖、壳十糖、壳十一糖、壳十二糖、壳十三糖、壳十四糖、壳十五糖、壳十六糖、壳十七糖、壳十八糖、壳十九糖和壳二十糖中的一种或多种；

所述醛类物质选自肉桂醛、苯甲醛、茴香醛、柠檬醛、水杨醛、铃兰醛、香矛醛、羟基香茅醛、癸酰乙醛、十二酰乙醛、紫苏醛、香茅醛、4-癸烯醛、甜橙醛，4-己基肉醛、邻-甲氧基肉桂醛、龙脑烯醛、糠醛、桃醛、胡椒醛、乙二醇缩肉桂醛、己醛、辛醛、庚醛、壬醛、2-已烯醛、4-庚烯醛、月桂醛、辛烯醛和5-甲基糠醛中的一种或多种。

优选的，所述壳寡糖醛席夫碱的金属化合物中的金属选自铜、铁、锰、锌、钴、镍、钼、镁、钙、铋、钛、铬、钠、锗、钒、钾、钡或锡。

优选的，还包括包衣，所述包衣包覆于所述壳寡糖醛席夫碱及其金属化合物中的一种或多种的表面。

优选的，所述包衣的材料选自聚丙烯酸树脂、硬酯酸单甘油酯、聚乙二醇的混合物。

本发明还提供了一种饲料，包括上述抗菌添加剂，所述抗菌添加剂在所述饲料中的添加量为0.1～100000mg/kg。

本发明还提供了一种上述抗菌添加剂在食品中的应用，所述抗菌添加剂在所述食品中的添加量为0.1～100000mg/kg。

本发明还提供了一种上述抗菌添加剂在制备治疗人和动物胃肠道疾病和感染的药品中的应用。

与现有技术相比，本发明提供了一种抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，包括壳寡糖醛席夫碱及其金属化合物中的一种或多种。本发明提供的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱性质稳定，而且它的杀菌抗真菌抗病毒功效优越于醛类物质，可以有效预防饲料和食品霉变，防霉抗霉，吸附破坏霉菌毒素。作为饲料添加剂在动物体内，在胃酸等作用下在胃肠中水解有生成壳寡糖和醛类物质而发挥各自的生理功效和杀菌做作用。另外，本发明提供的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱还可以预防和治疗动物疾病，促进动物生长，提高饲料转化率，提高动物免疫力，提高动物瘦肉率，减少脂肪沉积，改善肉质风味。

附图说明

图1为壳寡糖肉桂醛席夫碱的红外光谱图；

图2为壳寡糖的红外光谱图；

图3为肉桂醛的红外光谱图；

图4为壳寡糖香茅醛席夫碱的红外光谱图。

具体实施方式

本发明提供了一种抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，包括壳寡糖醛席夫碱及其金属化合物中的一种或多种。

在本发明中，所述壳寡糖醛席夫碱由壳寡糖和醛类物质制备而成。

反应方程式如下：

n＝2～30，优选为n＝6、7和8。

优选的，所述制备的方法具体为：

将壳寡糖的水溶液加热至20～95℃后，加入醛类物质，在pH7.5～10的条件下进行反应0.5～8小时，得到壳寡糖醛席夫碱。所述加热的温度优选为30～80℃，更优选为50～70℃。所述pH优选为8～8.5。

其中，所述壳寡糖与醛类物质的摩尔比为1:(0.5～8)，优选为1：(0.8～1)。

所述壳寡糖选自壳二糖、壳三糖、壳四糖、壳五糖、壳六糖、壳七糖、壳八糖、壳九糖、壳十糖、壳十一糖、壳十二糖、壳十三糖、壳十四糖、壳十五糖、壳十六糖、壳十七糖、壳十八糖、壳十九糖和壳二十糖中的一种或多种；优选为壳六糖、壳七糖和壳八糖的混合物

所述醛类物质选自肉桂醛、苯甲醛、茴香醛、柠檬醛、水杨醛、铃兰醛、香矛醛、羟基香茅醛、癸酰乙醛、十二酰乙醛、紫苏醛、香茅醛、4-癸烯醛、甜橙醛，4-己基肉醛、邻-甲氧基肉桂醛、龙脑烯醛、糠醛、桃醛、胡椒醛、乙二醇缩肉桂醛、己醛、辛醛、庚醛、壬醛、2-已烯醛、4-庚烯醛、月桂醛、辛烯醛和5-甲基糠醛中的一种或多种；优选为肉桂醛。

反应结束后，将所述反应产物进行干燥，得到壳寡糖醛席夫碱。

在本发明中，所述壳寡糖醛席夫碱的金属化合物中的金属选自铜、铁、锰、锌、钴、镍、钼、镁、钙、铋、钛、铬、钠、锗、钒、钾、钡或锡。

为了满足抗菌添加剂的稳定性要求，将上述干燥得到的成品饲料添加剂用包衣材料进行包衣，得到包衣形式的抗菌添加剂。

在本发明中，所述包衣的材料选自聚丙烯酸树脂、硬酯酸单甘油酯、聚乙二醇中的一种或二种以上的混合物，优选为聚丙烯酸树脂、硬酯酸单甘油酯和聚乙二醇的混合物。

本发明还提供了一种饲料，包括上述所述的饲料添加剂，其中，所述饲料添加剂在所述饲料中的添加量为0.1～100000mg/kg，优选为10～1000mg/kg，更优选为100～500mg/kg。

本发明还提供了一种上述抗菌添加剂在食品中的应用，所述抗菌添加剂在所述食品中的添加量为0.1～100000mg/kg，优选为10～1000mg/kg，更优选为100～500mg/kg。

本发明提供的抗菌添加剂在能够预防食品发霉、腐败、变质的前提条件下，还可作为食品调味剂，提高食品的味道和风味。

本发明还提供了一种上述抗菌添加剂在制备治疗人和动物胃肠道疾病和感染的药品中的应用。

其中，所述药品的给药剂量按个体每次0.1～0.5克，每日1～3次口服。

所述药品的剂型为稀释型微丸或粉剂。

本发明提供的饲料添加剂壳寡糖醛席夫碱性质稳定，而且它的杀菌抗真菌抗病毒功效优越于醛类物质，可以有效预防饲料或食品霉变，防霉抗霉，吸附破坏霉菌毒素。作为饲料添加剂在动物体内，在胃酸等作用下在胃肠中水解有生成壳寡糖和醛类物质而发挥各自的生理功效和杀菌做作用。另外，本发明提供的饲料添加剂壳寡糖醛席夫碱还可以预防和治疗动物疾病，促进动物生长，提高饲料转化率，提高动物免疫力，提高动物瘦肉率，减少脂肪沉积，改善肉质风味。并且，本发明提供的饲料添加剂可以掩盖醛类物质强烈的辛辣刺激性气味，具有良好的动物适口性。同时，本发明提供的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱添加至制备治疗人和动物胃肠道疾病和感染的药品中，起到良好的治疗人和动物胃肠道疾病和感染的作用。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱以及应用进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

在2000L反应釜中，加入去离子水1000kg，纯度为98％的壳寡糖(其中，在所述壳寡糖中壳六糖占25％、壳七糖占35％、壳八糖占25％)826.5kg，快速搅拌溶解并快速升温至80℃，快速泵入99％肉桂醛671(摩尔比1:1)，在pH8～8.5的条件下反应120分钟后，加入粉末白炭黑75kg，搅拌均匀，喷雾造粒干燥得棕黄色壳寡糖肉桂醛席夫碱1494kg颗粒，经液相色谱检测(标样购自美国sigma公司)壳寡糖肉桂醛席夫碱含量为：82.3％。

对上述壳寡糖、肉桂醛以及制备得到的壳寡糖肉桂醛席夫碱进行红外光谱检测，结果见图1～3，图1为壳寡糖肉桂醛席夫碱的红外光谱图，图2为壳寡糖的红外光谱图，图3为肉桂醛的红外光谱图。

从红外线光谱图看合成物与肉桂醛、壳寡糖有较大的不同，本实施例制备得到的壳寡糖肉桂醛席夫碱是一种质轻、难溶于水的黄色化合物。

实施例2

将实施例1生产的1494kg壳寡糖肉桂醛席夫碱，含壳寡糖肉桂醛席夫碱1230kg，在包衣硫化床中用含8％聚丙烯酸树脂和16％硬脂酸单甘脂、2％聚乙二醇乙醇溶液进行包衣，三种包衣材料让颗粒增重6％，得到包衣壳寡糖肉桂醛席夫碱颗粒1583kg，经液相色谱检测(标样购自美国sigma公司)壳寡糖肉桂醛席夫碱含量为：77.7％。

实施例3

在2000L反应釜中，加入去离子水1000kg，纯度为98％的壳寡糖(其中，在所述壳寡糖中壳六糖占25％、壳七糖占35％、壳八糖占25％)826.5kg，快速搅拌溶解并快速升温至80℃，快速泵入99％水杨醛614(摩尔比1:1)，在pH8-8.5的条件下，反应120分钟后，加入粉末白炭黑75kg，搅拌均匀，喷雾造粒干燥得棕黄色壳寡糖水杨醛席夫碱和醛糖混合物1445kg颗粒，经液相色谱检测(标样购自美国sigma公司)壳寡糖水杨醛席夫碱含量为：82.0％。

实施例4

将实施例3生产的1445kg壳寡糖水杨醛席夫碱和醛糖混合物颗粒，含壳寡糖水杨醛席夫碱1120kg，在包衣硫化床中用含8％聚丙烯酸树脂和16％硬脂酸单甘脂、2％聚乙二醇乙醇溶液进行包衣，三种包衣材料让颗粒增重6％，得到包衣壳寡糖水杨醛席夫碱和醛糖混合物颗粒1532kg，经液相色谱检测(标样购自美国sigma公司)壳寡糖肉桂醛席夫碱含量为：73.1％。

实施例5

在2000L反应釜中，加入去离子水1000kg，纯度为98％的壳寡糖(其中，在所述壳寡糖中壳六糖占25％、壳七糖占35％、壳八糖占25％)826.5kg，快速搅拌溶解并快速升温至80℃，快速泵入99％香茅醛776kg(摩尔比1:1)，在pH8-8.5条件下，反应10小时后，干燥得棕黄色壳寡糖香茅醛醛席夫碱1500kg颗粒，经液相色谱检测(标样购自美国sigma公司)壳寡糖香茅醛席夫碱含量为：82.0％，反应方程式为：

对上述壳寡糖香茅醛席夫碱进行红外光谱检测，结果见图4，图4为壳寡糖香茅醛席夫碱的红外光谱图。

实施例6

稳定性和防霉试验，将肉桂醛用白炭黑吸附，得到50％的吸附肉桂醛、购自北京菲迪生物科技有限公司25％的包被肉桂醛，实施例1和实施例2的产物，上述四种物质按肉桂醛300mg/kg各加入含水12％饲料中，保存30天、60天、90天，检测饲料中肉桂醛的残量(按GC法检测，流动相加0.1％的磷酸)和饲料的发霉情况(包被后的壳寡糖肉桂醛席夫碱由于不再有防霉功能，故在该组饲料添加了3000mg/kg丙酸钙)。结果见表1。

表1 稳定性和防霉效果

由上表可见，吸附肉桂醛没有稳定性可言，不能作为饲料添加剂；包被肉桂醛可能在饲料制粒挤压过程中大部分被挤破，几乎不能起到对肉桂醛的保护作用，在储运过程中由于气温高等因素，所用的包被材料氢化脂肪熔点只有20-50℃会被软化、破损，进一步造成仅存的肉桂醛氧化变质；壳寡糖肉桂醛席夫碱在饲料霉变前比较稳定，而到饲料霉变后，由于饲料霉变发酸，大部分肉桂醛被解离出来很快被氧化变质；包被赖氨酸肉桂醛席夫碱颗粒由于保护完整，在90天的储运过程中几乎没有损失。

实施例7

选取60日龄仔猪256头，分成四组，每组八个重复，每个重复8头猪，公母各半，依次分别在1000KG的饲料中加入实施例1生产的壳寡糖肉桂醛席夫碱200克，实施例2生产的包衣壳寡糖肉桂醛席夫碱200克、实施例3生产的壳寡糖水杨醛席夫碱200克，实施例五生产的壳寡糖香茅醛席夫碱200克，抗生素对照组添加4％恩拉霉素500克+10％硫酸抗敌素200克，试验组均不加抗生素，饲喂30天，结果如下表2。

表2 实验结果

上表结果表明，本发明生产的壳寡糖肉桂醛席夫碱、包衣壳寡糖肉桂醛席夫碱、壳寡糖水杨醛席夫碱和壳寡糖香茅醛席夫碱，按适宜的添加量，完全可以达到抗生素抗菌促生长的同样效果。

实施例8

取360只1日龄罗期商品肉鸡，分四组，每组三个重复，每个重复30只，公母各半，每1000kg饲料中添加实施例1生产的壳寡糖肉桂醛席夫碱65克、实施例2生产的包衣壳寡糖肉桂醛席夫碱60克、实施例3生产的壳寡糖水杨醛席夫碱140克，实施例5生产的壳寡糖香茅醛席夫碱150克、抗生素对照组添加4％恩拉霉素200克+10％硫酸抗敌素100克，试验组均不加抗生素。饲喂42天，结果如下表3：

表3 试验结果

上表结果表明，添加组壳寡糖肉桂醛席夫碱较抗生素对照组日增重提高5.61％，饲料转化率提高7.92％，添加组壳寡糖水杨醛席夫碱较抗生素对照组日增重提高3.46％，饲料转化率提高6.93％，添加组壳寡糖香茅醛席夫碱较抗生素对照组日增重提高18.43％，饲料转化率提高8.91％，寡糖肉桂醛席夫碱、寡糖水杨醛席夫碱比抗生素使用水平略好，没有显著性差异；壳寡糖香茅醛席夫碱较抗生素好，有显著性差异，在肉鸡料中本发明的壳寡糖醛席夫碱完全可以替代抗生素。包衣壳寡糖肉桂醛席夫碱与包衣的壳寡糖肉桂醛席夫碱没有差异。

实施例9

在烘烤面包时，一组按50mg/kg添加壳寡糖肉桂醛席夫碱，对照组面包添加丙酸钠2000mg/kg,各做500个，每组取100个随机找100人吃两种面包，结果有69人表示添加壳寡糖肉桂醛席夫碱的面包口感优于对照组，有30人表示两者口感差不多，仅有1人表示添加壳寡糖肉桂醛席夫碱的面包口感差于对照组，说明壳寡糖肉桂醛席夫碱是良好的食品调味剂，有令人愉悦的甜感和谈谈的辣味。另外每组400个面包常温放置，观察面包发霉情况，发霉结果如下：

表4 实验结果

以上结果表明壳寡糖肉桂醛席夫碱在食品中的防霉效果优于常用的丙酸钠，而且添加量很小。

实施例10

一次员工聚餐，意外发生海鲜细菌污染，腹泻有128人之多，随意将人分成两批人，每批64人，其中一批马上吃壳寡糖肉桂醛席夫碱(因床位有限、医务人员少促成了本试验)，按15mg/kg体重口服，每隔6小时一次，结果54人在3-16小时之内身体恢复正常，另10人觉得壳寡糖肉桂醛席夫碱有点辣，吃的少，8人次日身体才恢复正常，两人顶不住在5小时后接受医院治疗。另一批64人接受医院氧氟沙星抗生素治疗，有23人在3-6小时身体恢复正常，次日12小时后有37人身体恢复正常，另有4人到次日晚24小时以后才身体恢复正常，可见壳寡糖肉桂醛席夫碱作为药品应急治疗胃肠道感染腹泻，效果并不亚于抗生素。说明壳寡糖肉桂醛席夫碱可作为药品使用，且没有副作用。

实施例11

在一个万头养猪场，200头21日龄乳猪断奶，结果有86头拉稀，其中43头硫酸抗敌素按400mg/kg拌饲治疗，五日内39头痊愈，3头死亡，一头拉稀十一天成为僵猪；另外43头每头每日灌服实施例1制备的壳寡糖肉桂醛席夫碱1克，每日两次，每次0.5克，结果36头次日痊愈，4头第二天中止拉稀，只有一头到第四天才止住拉稀。

虽然壳寡糖肉桂醛席夫碱施药量大，但效果远优于抗生素治疗。说明壳寡糖肉桂醛席夫碱可作为兽药使用，且没有副作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，其特征在于，包括壳寡糖醛席夫碱及其金属化合物中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，其特征在于，所述壳寡糖醛席夫碱由壳寡糖和醛类物质制备而成。

3.根据权利要求2所述的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，其特征在于，所述制备的方法具体为：

将壳寡糖的水溶液加热至20～95℃后，在pH7.5～10的条件下，加入醛类物质进行反应0.5～8小时，得到壳寡糖醛席夫碱。

4.根据权利要求3所述的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，其特征在于，所述壳寡糖与醛类物质的摩尔比为1:(0.5～8)。

5.根据权利要求2所述的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，其特征在于，所述壳寡糖选自壳二糖、壳三糖、壳四糖、壳五糖、壳六糖、壳七糖、壳八糖、壳九糖、壳十糖、壳十一糖、壳十二糖、壳十三糖、壳十四糖、壳十五糖、壳十六糖、壳十七糖、壳十八糖、壳十九糖和壳二十糖中的一种或多种；

所述醛类物质选自肉桂醛、苯甲醛、茴香醛、柠檬醛、水杨醛、铃兰醛、香矛醛、羟基香茅醛、癸酰乙醛、十二酰乙醛、紫苏醛、香茅醛、4-癸烯醛、甜橙醛，4-己基肉醛、邻-甲氧基肉桂醛、龙脑烯醛、糠醛、桃醛、胡椒醛、乙二醇缩肉桂醛、己醛、辛醛、庚醛、壬醛、2-已烯醛、4-庚烯醛、月桂醛、辛烯醛和5-甲基糠醛中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，其特征在于，所述壳寡糖醛席夫碱的金属化合物中的金属选自铜、铁、锰、锌、钴、镍、钼、镁、钙、铋、钛、铬、钠、锗、钒、钾、钡或锡。

7.根据权利要求1所述的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，其特征在于，还包括包衣，所述包衣包覆于所述壳寡糖醛席夫碱及其金属化合物中的一种或多种的表面。

8.根据权利要求6所述的抗菌添加剂壳寡糖醛席夫碱，其特征在于，所述包衣的材料选自聚丙烯酸树脂、硬酯酸单甘油酯、聚乙二醇中的一种或二种以上的混合物。

9.一种饲料，其特征在于，包括权利要求1～8任意一项所述的抗菌添加剂，所述抗菌添加剂在所述饲料中的添加量为0.1～100000mg/kg。

10.一种如权利要求1～8任意一项所述的抗菌添加剂在食品中的应用，所述抗菌添加剂在所述食品中的添加量为0.1～100000mg/kg。

11.一种如权利要求1～8任意一项所述的抗菌添加剂在制备治疗人和动物胃肠道疾病和感染的药品中的应用。