CN109527341B

CN109527341B - 一种多功能抗菌脱霉剂

Info

Publication number: CN109527341B
Application number: CN201910001035.XA
Authority: CN
Inventors: 康玉茹; 王爱勤; 邹益东; 陈冠雄; 惠爱平; 王文波; 牟斌; 朱永峰
Original assignee: Tians Biotechnology Co ltd; Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Yixing Tianshi Feed Co., Ltd; Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2019-01-02
Filing date: 2019-01-02
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2039-01-02
Also published as: CN109527341A

Abstract

本发明公开了一种多功能抗菌脱霉剂，是由80~90%改性黏土矿物、0.5~5%活性炭、5~10%酵母核苷酸、0.5~5%大蒜素研磨混合而成。本发明的改性黏土矿物是由甜菜碱、胍类抗菌剂、烷基糖苷复合改性得到。产品具有较佳的脱毒能力以及一定的抗菌性能，并具有激活免疫系统，健全肠道免疫屏障，增强抵抗力，防御病毒侵害能力保护和修复病菌以及霉菌毒素等感染而造成身体危害的功能，通过抗菌‑脱毒‑促生长的多重功效，有效提高畜禽生产性能与饲养效益。

Description

一种多功能抗菌脱霉剂

技术领域

本发明涉及一种抗菌脱霉剂，尤其涉及一种多功能抗菌脱霉剂，主要用于动物饲料脱霉处理，可有效提高畜禽生产性能与饲养效益。

背景技术

霉菌毒素是毒性很强的霉菌次生代谢产物，由于其超强的适应性和耐高温能力，常常存在于饲料原料的种植、收获以及饲料的加工、运输、储存过程中，进而进入动物或人体内，损害机体的肝脏、肾脏、免疫系统、呼吸系统、消化系统以及生殖系统等。霉菌毒素污染成为了饲料安全最大的隐患，如何解决霉菌毒素污染是养殖业发展的关键问题之一。

吸附法是处理霉菌毒素最有效的方式之一。天然硅酸盐矿物由于其较佳的吸附性能成为霉菌毒素去除材料的首选。但天然硅酸盐矿物对极性较强的黄曲霉毒素有较好的吸附能力，对玉米赤霉烯酮等弱极性分子去除率却很低。为了改善对弱极性霉菌毒素的吸附性能，通常采用表面活性剂对天然硅酸盐矿物进行改性处理（CN101890330B，CN102847509A，CN 103521173A， CN103521181B）。申请者前期也采用不同类型的表面活性剂改性黏土矿物制备了系列霉菌毒素吸附剂，均可在一定程度上实现对霉菌毒素的去除能力（CN103846078A、CN104888691A），但是上述专利所采用的表面活性剂均具有一定的毒性、刺激性强且不能生物降解。随着人们崇尚自然和环保意识的增强，常规季铵盐类表面活性剂在生物降解方面受到越来越严峻的考验，必须选用无毒、可降解的表面活性剂解决上述问题。另外，申请者在前期研究中过多注重了产品对毒素的吸附性能，却忽略了动物中毒后身体机能的恢复以及如何促进动物生长。

近年来，无抗养殖成为热点话题。长期使用抗菌药会降低肠道微生物区系的多样性，破坏优势菌群区系，引起动物免疫机能下降，死亡率增多。特别是抗生素的残留对人类健康构成潜在的威胁。今年，农业农村部组织开展了兽用抗菌药使用减量化行动，并明确了养殖端减抗和限抗的时间表，在抗生素残留逐年增高而影响食品安全的形势下，减抗限抗刻不容缓。为此，探索可行的抗生素替代产品或赋予饲料添加剂以一定的抗菌功能成为为无抗养殖提供可行途径和技术支撑的关键。申请者也采用低毒类甜菜碱表面活性剂（CN107243325A）及壳聚糖季铵盐改性凹凸棒石（CN107159140A）制备了凹凸棒石类霉菌毒素吸附剂，赋予了材料一定的抗菌性能，但在增强动物机体免疫力等功能方面还具有一定的局限性。

发明内容

本发明针对现有抗菌脱霉剂存在的问题，提供一种多功能抗菌脱霉剂及其制备方法。

本发明的多功能抗菌脱霉剂，是由改性黏土矿物与活性炭、酵母核苷酸、大蒜素研磨混合而得。

黏土矿物改性工艺如下：将硅酸盐矿物配制成质量浓度5~20%的矿浆，加入甜菜碱，室温搅拌反应15~30min；再加入胍类抗菌剂继续搅拌30min~60min；然后滴加溶解好的烷基糖苷或烷基糖苷季铵盐，最后在35℃~85℃下反应1~2h，固液分离，干燥，粉碎，得到改性硅酸盐矿物。

所述硅酸盐矿物为蒙脱石、海泡石、高岭石、伊利石、累托石、凹凸棒石、麦饭石、伊蒙黏土、埃洛石中的至少一种；

所述甜菜碱为天然甜菜碱、甜菜碱盐酸盐或甜菜碱磷酸盐中的一种，优选甜菜碱盐酸盐。甜菜碱的加入量为硅酸盐矿物质量的1~10%。采用甜菜碱改性硅酸盐矿物不但可以溶解硅酸盐矿物中碳酸盐等杂质，实现疏通孔道结构、暴露吸附位点的作用，同时作为饲料添加剂的甜菜碱具有很好的解毒功能，可促进动物脂肪代谢和蛋白质合成，通过调节肠道渗透压，避免中毒后肠道的紊乱功能，从而促进动物生长和提高饲料转化率。

所述胍类抗菌剂为聚六亚甲基（双）胍、聚六亚甲基（双）胍盐酸盐、聚六亚甲基（双）胍磷酸盐中的一种，其用量为硅酸盐矿物质量的0.25~5%。胍类抗菌剂的无毒高效广谱性能与烷基糖苷以及天然抗菌剂大蒜素的多重作用，赋予最终产品很好的抗菌功能，可替代或减少抗生素的使用。

所述烷基糖苷为碳原子数为C₈-C₂₀的烷基糖苷，优选十二、十四、十六烷基糖苷中的一种，其用量为硅酸盐矿物质量的1~10%。

所述烷基糖苷季铵盐结构式如下；

或

式中R₁、R₂为H或C_mH_2m+1（m≥1）的烷基链，平均聚合度n≥1；优选十二烷基糖苷三甲铵盐、十四烷基糖苷三甲铵盐、十六烷基糖苷三甲铵盐、甲基糖苷十二烷基二甲铵盐，丁基糖苷十二烷基二甲铵盐、辛基糖苷十六烷基二甲铵盐、十二烷基糖苷十二烷基二甲铵盐、十六烷基糖苷十六烷基二甲铵盐中的一种。烷基糖苷季铵盐的用量为硅酸盐矿物质量的1~10%。烷基糖苷及其季铵盐具有绿色、天然、无毒、低刺激、易生物降解的特性，该类表面活性剂联合胍类抗菌剂改性黏土矿物，可有效提高对霉菌毒素的吸附性能。

上述由甜菜碱、胍类抗菌剂、烷基糖苷或其季铵盐复合改性得到的改性硅酸盐矿物具有抗菌-脱毒-促生长多重功效，可有效提高畜禽生产性能与饲养效益。改性硅酸盐矿物的质量百分数为80~90%。

活性炭是以木屑及椰壳、果壳为原料活化生产而成的粉状活性炭，碘值≥800mg/g。活性炭的质量百分数为 0.5~5%。

酵母核苷酸由于含大量免疫多糖，还富含高含量核苷酸，激活免疫系统，增强抵抗力，恢复肠道生理功能，提高采食量，健全肠道免疫屏障，防御病毒侵害能力大大增加，对细菌、病毒、真菌以及霉菌毒素等感染性疾病造成的危害也有很好的保护和恢复功能。酵母核苷酸的质量百分数为 5~10%。

大蒜素是天然的植物广谱抗菌素，对多种致病菌如葡萄球菌、脑膜炎、肺炎、链球菌及白喉、痢疾、伤寒、副伤寒、结核杆菌和霍乱弧菌，都有明显的抑制和杀灭作用。还能杀死更多种致病真菌和钩虫、蛲虫、滴虫。大蒜素的质量百分数为 0.5~5%。

综上所述，本发明采用具有较强酸性的甜菜碱盐酸盐或甜菜碱磷酸盐处理黏土矿物，在强酸性作用下，一方面溶解黏土矿物中所含有的碳酸盐等杂质，充分释放固有吸附位点；另一方面，通过负载一定量的甜菜碱，改变黏土矿物的表面电荷。随后采用具有阳离子特性的胍类抗菌剂以及烷基糖苷或其季铵盐对黏土矿物进行改性处理，提高其对霉菌毒素分子的脱除能力；最后复配一定量的活性炭、酵母核苷酸以及大蒜素，在实现广谱高效脱毒的同时，更是赋予了产品激活免疫系统，健全肠道免疫屏障，增强抵抗力，防御病毒侵害能力保护和修复病菌以及霉菌毒素等感染而造成身体危害的功能，实现抗菌-脱毒-促生长的多重功效。

附图说明

图1为本发明制备的多功能抗菌脱霉剂对黄曲霉菌毒素（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、呕吐毒素（DON）的去除效果。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明多功能抗菌脱霉剂的制备和抗菌性能做进一步说明。

实施例1

（1）海泡石的改性：量取1L蒸馏水注入到2L的反应瓶内，加入100g海泡石，待分散均匀后，加入1g甜菜碱盐酸盐，室温搅拌30min后，加入0.25g聚六亚甲基胍，继续搅拌45min，滴加溶解好的十六烷基糖苷7.5g，在40±5℃下继续反应2h，固液分离，干燥，粉碎得到改性海泡石；

（2）多功能抗菌脱霉剂的制备：称取8.75 g改性海泡石，0.5g活性炭，0.5g酵母核苷酸，0.25g大蒜素，充分研磨混合后得到海泡石类多功能抗菌脱霉剂。

该抗菌脱霉剂对黄曲霉菌毒素（AFB1）、玉米赤霉烯酮（ZEN）、呕吐毒素（DON）的去除效果见图1；对大肠杆菌抗菌性能见表1。

实施例2

（1）凹凸棒石的改性：量取2L蒸馏水注入到3L的反应瓶内，加入100g凹凸棒石，待分散均匀后，加入凹凸棒石量5g的甜菜碱盐酸盐，室温搅拌20min后，加入5g聚六亚甲基胍盐酸盐，15min后，滴加溶解好的5g丁基糖苷十二烷基二甲铵盐，在60±5℃下继续反应2h，固液分离，干燥，粉碎，得到改性凹凸棒石。

（2）多功能抗菌脱霉剂的制备：称取8.0g改性凹凸棒石，0.5g活性炭，1g酵母核苷酸，0. 5g大蒜素，充分研磨混合后得到凹凸棒石类多功能抗菌脱霉剂。

实施例3

（1）麦饭石的改性：量取1L蒸馏水注入到2L的反应瓶内，加入100g麦饭石，待分散均匀后，加入10g甜菜碱盐酸盐，室温搅拌60min后，加入3.5g聚六亚甲基双胍盐酸盐，继续搅拌20min，滴加溶解好的甲基糖苷十二烷基二甲基铵盐6g，在50±5℃下继续反应2h，固液分离，干燥，粉碎，得到改性麦饭石。

（2）多功能抗菌脱霉剂的制备：称取8.5g改性麦饭石，0.35g活性炭，0.8g酵母核苷酸，0.35g大蒜素，充分研磨混合后得到麦饭石类多功能抗菌脱霉剂。

实施例4

（1）伊蒙黏土的改性：量取1L蒸馏水注入到2L的反应瓶内，加入100g伊蒙黏土，待分散均匀后，加入7.5g的甜菜碱盐酸盐，室温搅拌30min后，加入3.5g聚六亚甲基双胍盐酸盐，继续搅拌30min，滴加溶解好的辛基糖苷十六烷基二甲基铵盐2.5g，在75±5℃下继续反应2h，固液分离，干燥，研磨，得到改性伊蒙黏土。

（2）多功能抗菌脱霉剂的制备：称取9g改性伊蒙黏土，0.05 g活性炭，0.6g酵母核苷酸，0.35g大蒜素，充分研磨混合后得到伊蒙黏土类多功能抗菌脱霉剂。

实施例5

（1）蒙脱石的改性：量取1L蒸馏水注入到2L的反应瓶内，加入100g蒙脱石，待分散均匀后，加入7.5g的甜菜碱盐酸盐，室温搅拌30min后，加入1.5g聚六亚甲基双胍盐酸盐，继续搅拌30min，滴加溶解好的十二烷基糖苷十二烷基二甲基铵盐5g，在80±5℃下继续反应2h，固液分离，干燥，研磨，得到改性蒙脱石。

（2）多功能抗菌脱霉剂的制备：称取9g改性蒙脱石，0.25g活性炭，0.7g酵母核苷酸，0.05g大蒜素，充分研磨混合后得到改性凹凸棒石类多功能抗菌脱霉剂。

Claims

1.一种多功能抗菌脱霉剂，是由改性硅酸盐矿物、活性炭、酵母核苷酸、大蒜素混合研磨而成，且各组分按以下质量百分数配比：改性硅酸盐矿物80~90%，活性炭0.5~5%、酵母核苷酸5~10%，大蒜素0.5~5%；

所述硅酸盐矿物改性工艺如下：将硅酸盐矿物配制成质量浓度5~20%的矿浆，加入甜菜碱，室温搅拌反应15~30min；再加入胍类抗菌剂继续搅拌30min~60min；然后滴加溶解好的烷基糖苷或烷基糖苷季铵盐，在35℃~85℃下反应1~2h，固液分离，干燥，粉碎，得到改性硅酸盐矿物；甜菜碱的加入量为硅酸盐矿物质量的1~10%，胍类抗菌剂的用量为硅酸盐矿物质量的0.25~5%，烷基糖苷或烷基糖苷季铵盐的用量为硅酸盐矿物质量的1~10%。

2.如权利要求1所述一种多功能抗菌脱霉剂，其特征在于：所述硅酸盐矿物为蒙脱石、海泡石、高岭石、伊利石、累托石、凹凸棒石、麦饭石、伊蒙黏土、埃洛石中的至少一种。

3.如权利要求1所述一种多功能抗菌脱霉剂，其特征在于：所述甜菜碱为天然甜菜碱、甜菜碱盐酸盐或甜菜碱磷酸盐中的一种。

4.如权利要求1所述一种多功能抗菌脱霉剂，其特征在于：所述胍类抗菌剂为聚六亚甲基（双）胍、聚六亚甲基（双）胍盐酸盐、聚六亚甲基（双）胍磷酸盐中的一种。

5.如权利要求1所述一种多功能抗菌脱霉剂，其特征在于：所述烷基糖苷为碳原子数为C₈-C₂₀的烷基糖苷。

6.如权利要求1所述一种多功能抗菌脱霉剂，其特征在于：所述烷基糖苷季铵盐的结构式如下图所示：

或者

式中R₁、R₂为H或C_mH_2m+1的烷基链，其中m≥1；烷基链的平均聚合度n≥1。

7.如权利要求1所述一种多功能抗菌脱霉剂，其特征在于：所述活性炭是以木屑、椰壳、果壳为原料活化生产而成的粉状活性炭，碘值≥800mg/g。