CN116268196A - 一种植物源复合添加剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物源复合添加剂及其应用,属于生物医药技术领域。本发明的植物源复合添加剂由以下重量份的原料组成:黄芪提取物35‑45份、糖萜素35‑45份、黄精提取物15‑25份。本发明的植物源复合添加剂能显著促进机体免疫器官发育,提高畜禽抗病力,抵抗病毒性疾病;解除免疫抑制,预防免疫抑制疾病;能活化免疫细胞,促进抗体生成,提高疫苗免疫效果。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药技术领域,具体涉及一种植物源复合添加剂及其应用。
背景技术
畜禽养殖是很多地区农村经济的主导产业,但由于养殖过程面临环境应激、饲料霉菌、管理不善、疫苗应激、病原体污染等多因素的协同不良影响,畜禽常处于亚健康、疾病多发和生产性能差的状态。因此,研发具有增强机体免疫力和应激损伤功能的植物源饲料添加剂,用于替代或减少养殖业中抗生素的使用,实现低抗或无抗养殖,具有重要的经济和社会意义。
植物源饲料添加剂是以药用植物为原料进行单一或混合配比而成,以畜禽饲料为载体,加入少量中草药,应用于畜禽生产中,可以改善饲料适口性、提高畜禽生产性能、改善畜产品品质和增强免疫功能,进而提高畜禽生长性能,在改善畜禽产品质量和提升畜禽机体能力等方面具有重要作用(池永宽等.中草药饲料添加剂应用研究进展[J].中国野生植物资源,2020,39(9):57-63)。在农业农村部194号文件的全面“禁抗”下,生产企业停止生产除中草药类外,含有促生长类药物饲料添加剂的商品饲料。中草药兼具药用价值和营养价值优势,且在一定程度上可以减少动物源性食品污染,是“抗生素”较为理想的替代品,运用中草药预防畜禽疾病成为饲料开发研究的新型途径。
目前已有许多关于植物源饲料添加剂的报道,例如:姜贺等采用黄芪、刺五加配合松针粉制备复合添加剂,发现该复合添加剂可提高林下鸡的平均体重和血液中总蛋白含量,改善肉质理化特性,以及降低胆固醇等。效梅等采用山药、山萸肉、茯苓、薄荷、泽泻、黄芪和补骨脂等7种饲用天然植物原料,再配合生地、丹皮等其他5种中药制成中药添加剂,能明显促进热应激三黄鸡肝脏、肾脏和胃的生长发育,在一定程度上缓解热应激对肺脏和肝脏的损伤。但是,目前植物源饲料添加剂在实际应用过程中仍存在下述问题:
由于加工工艺粗糙,植物原料中的有效成分提取不高,利用率较低,影响生物体对饲料添加剂中有效成分的吸收;而且,植物成分复杂,单一植物的不同成分之间、复配的不同植物之间都存在复杂的作用关系,而现有技术中对于相互作用关系的研究十分有限。
因此,开发新的具有协同作用的植物源复合添加剂仍是当前研究的热点。
发明内容
针对上述现有技术,本发明的目的是提供一种植物源复合添加剂及其应用。本发明的植物源复合添加剂能显著促进机体免疫器官发育,提高畜禽抗病力,抵抗病毒性疾病;解除免疫抑制,预防免疫抑制疾病;能活化免疫细胞,促进抗体生成,提高疫苗免疫效果。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明的第一方面,提供一种植物源复合添加剂,由以下重量份的原料组成:
黄芪提取物35-45份、糖萜素35-45份、黄精提取物15-25份。
进一步的,所述植物源复合添加剂,由以下重量份的原料组成:
黄芪提取物40份、糖萜素40份、黄精提取物20份。
作为优选,所述黄芪提取物由如下方法制成:
将黄芪粉碎,加水调节含水量至60-80%,灭菌,得到黄芪培养基;向黄芪培养基中接入戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液,28-30℃发酵4-8d,制备得到黄芪提取物。
更优选的,所述戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液是由戊糖片球菌种子液和产朊假丝酵母种子液按体积比1:1混合而成;戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液的接入量为黄芪培养基重量的1-3%。
更优选的,所述戊糖片球菌和产朊假丝酵母均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC),其中,戊糖片球菌的菌种编号为CICC22726,产朊假丝酵母的菌种编号为CICC1801。
作为优选,所述黄精提取物由如下方法制备而成:
将黄精粉碎,采用超临界CO2进行萃取,以体积浓度为70-80%的乙醇作为夹带剂,夹带剂的用量为黄精重量的8-12%,萃取温度为30-35℃,萃取压力28-30MPa、萃取时间1-2h,收集萃取液;将萃取液冷冻干燥,即制备得到黄精提取物。
本发明的第二方面,提供上述植物源复合添加剂的制备方法,包括以下步骤:
将黄芪提取物、糖萜素和黄精提取物按重量份混合均匀,即制备得到植物源复合添加剂。
本发明的第三方面,提供上述植物源复合添加剂在制备提高动物机体免疫力的产品中的应用。
上述应用中,所述产品的剂型包括但不限于:液体制剂、固体制剂或微胶囊。
上述应用中,所述产品具体可以为饲料添加剂,通常是指添加于动物饲料中,在动物摄取该饲料的同时被摄取的组合物。但是,只要可被动物摄取,并不一定要添加于饲料中。
本发明的有益效果:
(1)本发明的黄芪提取物是由戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合发酵而成,采用上述两株菌对黄芪进行发酵制备的黄芪提取物,具有优异的体外抗氧化活性,与单株菌发酵相比,在提高抗氧化活性方面有协同增效作用。
(2)本发明将黄芪提取物、糖萜素和黄精提取物复配使用,能显著促进机体免疫器官发育,提高畜禽抗病力,抵抗病毒性疾病;解除免疫抑制,预防免疫抑制疾病;能活化免疫细胞,促进抗体生成,提高疫苗免疫效果。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如前所述,自从饲料中禁止促生长类抗生素后,各种替代产品成为研究的热门,如酸化剂、酶制剂、益生菌、植物精油等,植物提取物由于其原料来源广泛,绿色环保、不易产生耐药性等优点,也是被广泛研究的重点。
基于此,本发明首先对《饲料原料目录》中收录的可饲用的天然植物进行了考察研究,结合其应用的频次、药用活性等,初步选择黄芪和黄精作为研究对象。其中:
黄芪,豆科黄芪属,是膜荚黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.或蒙古黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao的干燥根。药用迄今已有2000多年的历史,其有增强机体免疫功能、保肝、利尿、抗衰老、抗应激、降压和较广泛的抗菌作用。
黄精(PolygonatumsibiricumRed),具有养阴润肺,补脾益气,滋肾填精的功效。黄精具有抗病原微生物、降血脂、延缓衰老及其他作用,对心血管系统、免疫功能和环核苷酸含量、血糖均有影响。
将黄芪和黄精进行复配考察,发现其复配后在增强机体的免疫功能方面有一定的协同作用。为进一步增强配方的免疫增强效果,本发明又将目光集中在糖萜素这一绿色饲料添加剂上。糖萜素是有山茶属植物的油籽饼粕中提取出来的。糖萜素具有增强动物免疫力、改善养分消化率、均衡肠道微生物区系等潜在作用。糖萜素的作用机理明显有别于抗生素。抗生素通过抑制或杀灭畜禽小肠、盲肠等消化器官内的有害微生物的生长繁殖防止疾病,使肠壁变薄,促进营养成分的渗透和吸收,加快蛋白质合成,促进动物生长,发挥短期效应。而糖萜素则是通过提高动物的整体免疫功能和内分泌系统功能,提高动物的健康水平,进而改善动物的生产性能。
由此,本发明选择将黄芪、黄精和糖萜素作为植物源复合添加剂的原料组成。而对于黄芪和黄精这两种原料来说,不同方法制备的植物提取物的性能可能会存在较大差异。因此,本发明进一步对黄芪提取物和黄精提取物的制备方法进行了研究。黄芪经益生菌发酵能够改善饲喂的适口性,并可能会产生新的活性成分、降低中药毒副作用。因此,本发明采用益生菌发酵的方式制备黄芪提取物,而益生菌发酵的关键在于菌株的选择。本发明选择菌种编号为CICC22726的戊糖片球菌和菌种编号为CICC1801产朊假丝酵母对黄芪进行混合发酵,本发明所选择的这两株菌均是饲料添加剂品种目录中允许添加的微生物,而且,这两株菌的培养温度均为28-30℃,需氧类型为好氧,具有混合发酵的基础。本发明采用上述两株菌对黄芪进行发酵制备的黄芪提取物,具有优异的体外抗氧化活性,与单株菌发酵相比,在提高抗氧化活性方面有协同增效作用。黄精的化学成分主要包括多糖、黄酮、蒽醌、生物碱、挥发性油脂等,本发明采用超临界CO2的方式对黄精有效成分进行萃取,可以避免黄精中的活性成分因高温提取而失活。
本发明在获得具有提高免疫能力的黄芪提取物、黄精提取物和糖萜素之后,尝试将其组合使用,考察复合之后对于动物机体免疫能力的影响。结果发现:将黄芪提取物、黄精提取物和糖萜素复配能显著促进机体免疫器官发育,提高畜禽抗病力,抵抗病毒性疾病;解除免疫抑制,预防免疫抑制疾病;能活化免疫细胞,促进抗体生成,提高疫苗免疫效果;能保护修复粘膜,控制致病菌、毒的侵袭与增殖,在防控呼吸系统、消化系统传染性疾病中能起到很好的防护作用;能调整畜禽肠道菌群平衡,有利于营养物质的吸收,提高生产性能,由此提出了本发明。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案,以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。
本发明实施例中所用的试验材料均为本领域常规的试验材料,均可通过商业渠道购买得到。其中:
戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)和产朊假丝酵母(Candidautilis)均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC),其中,戊糖片球菌的菌种编号为CICC22726,产朊假丝酵母的菌种编号为CICC1801。
戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)和产朊假丝酵母(Candidautilis)在使用时按常规方法进行种子活化,以种子液的形式进行使用。
黄芪和黄精购自安国市友鑫中药材销售有限公司。
糖萜素购自河北新华科极兽药集团有限公司。
实施例1:黄芪提取物的制备及体外抗氧化能力测定
1、黄芪提取物的制备:
将黄芪粉碎,加水调节含水量至70%(重量百分比),紫外灯照射灭菌,得到黄芪培养基;向黄芪培养基中接入戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液,30℃发酵6d,制备得到黄芪提取物。
所述戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液是由戊糖片球菌种子液和产朊假丝酵母种子液按体积比1:1混合而成;戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液的接入量为黄芪培养基重量的2%。
2、黄芪提取物体外抗氧化能力测定:
参照文献“桑叶多酚的提取及其体外抗氧化能力测定”(动物营养学报2021,33(6):3573-3580)记载的方法对DPPH自由基清除率进行测定,具体如下:
(1)试验药物:
黄芪提取液A:将本实施例制备的黄芪提取物过滤,收集滤液,作为黄芪提取液A。
黄芪提取液B:将本实施例的黄芪提取物的制备方法中,所接入的戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液替换为戊糖片球菌种子液,接入量不变,其他制备条件不变,得到黄芪提取物,过滤,收集滤液,作为黄芪提取液B。
黄芪提取液C:将本实施例的黄芪提取物的制备方法中,所接入的戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液替换为产朊假丝酵母种子液,接入量不变,其他制备条件不变,得到黄芪提取物,过滤,收集滤液,作为黄芪提取液C。
黄芪提取液D:将黄芪粉碎,加水调节含水量至70%(重量百分比),紫外灯照射灭菌,得到黄芪培养基;30℃放置6d,制备得到黄芪提取物,过滤,收集滤液,作为黄芪提取液D。
(2)DPPH自由基清除率测定:
参照文献“桑叶多酚的提取及其体外抗氧化能力测定”的1.5部分记载的方法进行DPPH自由基清除率测定。
DPPH自由基清除率(%)=1-[(A1-A2-A3)/(A4-A3)]
式中,A1为5μL黄芪提取液+5μL纯水+190μL试验Buffer+50μLDPPH混合液的吸光度;A2为10μL黄芪提取液+240μL纯水混合液的吸光度;A3为250μL纯水的吸光度;A4为200μL试验Buffer+50μLDPPH混合液的吸光度。
DPPH自由基清除率测定结果见表1。
表1:不同方法制备的黄芪提取液的DPPH自由基清除率测定结果
提取液 | DPPH自由基清除率 |
黄芪提取液A | 85.2% |
黄芪提取液B | 62.4% |
黄芪提取液C | 64.5% |
黄芪提取液D | 50.8% |
结果表明:戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合发酵,能够提高所制备的黄芪提取物对DPPH自由基的清除效果。
实施例2:黄精提取物的制备
将黄精粉碎,采用超临界CO2进行萃取,以体积浓度为75%的乙醇作为夹带剂,夹带剂的用量为黄精重量的10%,萃取温度为32℃,萃取压力30MPa、萃取时间2h,收集萃取液;将萃取液冷冻干燥,即制备得到黄精提取物。
实施例3:植物源复合添加剂的制备
1、原料组成:
黄芪提取物40g、黄精提取物20g、糖萜素40g;
其中,黄芪提取物由实施例1制备而成;黄精提取由实施例2制备而成。
2、制备方法:
将黄芪提取物、糖萜素和黄精提取物按重量份混合均匀,即制备得到植物源复合添加剂。
实施例4:植物源复合添加剂的制备
1、原料组成:
黄芪提取物35g、黄精提取物25g、糖萜素40g;
其中,黄芪提取物由实施例1制备而成;黄精提取由实施例2制备而成。
2、制备方法:
将黄芪提取物、糖萜素和黄精提取物按重量份混合均匀,即制备得到植物源复合添加剂。
实施例5:植物源复合添加剂的制备
1、原料组成:
黄芪提取物45g、黄精提取物15g、糖萜素40g;
其中,黄芪提取物由实施例1制备而成;黄精提取由实施例2制备而成。
2、制备方法:
将黄芪提取物、糖萜素和黄精提取物按重量份混合均匀,即制备得到植物源复合添加剂。
试验例1:植物源复合添加剂对五龙鹅抗体效价的影响
本试验以五龙鹅为研究对象,通过对鹅抗体效价的测定,研究本发明的植物源复合添加剂对鹅免疫功能的影响,为以后鹅生产实践中植物源复合添加剂的合理使用奠定理论基础。
1、试验动物和材料
选择1日龄体重为111.12±6.52g的健康五龙鹅,随机分为5个处理:4个处理组和1个对照组,每处理4个重复,每重复40只鹅。饲养期为5周。
处理组1:在基础日粮中添加实施例1制备的黄芪提取物,每1kg基础日粮中添加1000mg黄芪提取物。
处理组2:在基础日粮中添加实施例2制备的黄精提取物,每1kg基础日粮中添加1000mg黄精提取物。
处理组3:在基础日粮中添加糖萜素,每1kg基础日粮中添加1000mg糖萜素。
处理组4:在基础日粮中添加实施例3制备的植物源复合添加剂,每1kg基础日粮中添加1000mg植物源复合添加剂。
对照组:只饲喂基础日粮。
上述各处理组和对照组的基础日粮均为购自山东天普阳光生物科技有限公司的同一商品饲料;且各处理组和对照组的其他饲养管理条件保持一致,具有可比较性。
2、试验方法
将1日龄健康的五龙鹅雏鹅适应性饲喂一周,腿静脉采血,随即接种新城疫疫苗,按常规免疫鹅群新城疫之后,每隔7天分别从每个重复中抽取4只鹅,进行无菌静脉采血,10mL不抗凝,3000rpm/min离心吸取血清,分装,测定新城疫抗体效价,测定方法为血凝和血凝抑制试验。
测定步骤:
(1)血凝试验
①在微量反应板的1~12孔均加入25μL磷酸缓冲液(PBS),换枪头。
②吸取25μL抗原加入第1孔,混匀。
③从第一孔吸取25μL加入第2孔,混匀后吸取25μL加入第3孔,如此进行倍比稀释至11孔,从第11孔吸取25μL,弃之,换枪头。
④每孔均加入25μL1%鸡红细胞悬液(99%的生理盐水+1%的红细胞泥,体积比)。
⑤震荡均匀,在室温下静置40min后观察结果。对照孔(第12孔)红细胞呈明显的纽扣状沉到孔底。
⑥结果判定。结果以++++、+++、++、+、±和-表示。一层红细胞均匀的铺于孔上,红细胞凝集呈薄膜状,均匀地覆盖孔底,强凝集时,凝集块皱缩成团状或边缘呈锯齿状即为++++,记做100%;红细胞凝集呈薄层,但是面积较小,孔底中央有红细胞沉积,呈小圆点状即为++,记做50%;红细胞于孔底形成一个小团,边缘光滑并有立体感,将板倾斜片刻就可见红细胞滑动,此为无凝集现象,记做-;±为可疑,计算时记做-处理。
以能使红细胞100%凝集的最高稀释度作为病毒的血凝价。
(2)血凝抑制试验
①根据血凝试验结果配制4单位标准抗原。
②在微量反应板的1~11孔加入25μLPBS,第12孔加入50μLPBS。
③吸取25μL血清加入第1孔内,充分混匀后吸取25μL加入第2孔,依次倍比稀释至第11孔,吸取25μL弃之。
④1~11孔加入含4单位抗原的病毒抗原液25μL,室温静置至少30min。
⑤每孔加入25μL鸡红细胞悬液,轻轻混匀,室温静置40min。
⑥结果判断。对照红细胞将呈现纽扣状沉于孔底。以完全抑制4单位抗原的血清最高稀释倍数作为HI滴度(即抗体效价)。
4单位抗原的制备:4HAU抗原应根据检验结果调整标定准确。配制的4HAU抗原检查血凝效价是否准确,将配制的4HAU抗原进行稀释,使最终稀释度为1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7。从每一个稀释度中取0.025mL,加入0.025mLPBS,再加入0.025mL1%鸡红细胞悬液,震荡混匀,将血凝反应板在室温(约20℃)条件下静置40min,如果配制的抗原为4HAU,则1:4稀释度出现凝集终点,如果高于4HAU,则可能1:5或1:6为终点,如果低于4HAU,则1:2或1:3为终点。
若血凝的终点滴度为1:512(29或9log2),则4HAU=512÷4=128(即1:128);取12.7mLPBS,加0.1mL抗原,即通过1:128稀释获得4HAU抗原。
3、结果与分析
试验结果见表2。
表2:不同饲料添加剂对鹅抗体效价的影响
结果表明:注射疫苗前,与对照组相比,各组抗体效价均无显著性差异(P>0.05),免疫后1W-3W饲喂饲料中添加植物源复合添加剂组(处理组4)的抗体效价均显著高于各组(P<0.05)。由此可以证明:本发明的植物源复合添加剂能够增强免疫力,增强巨噬细胞的吞噬能力,促进抗体分泌,加速免疫细胞增殖,增强抗原抗体水平。
试验例2:植物源复合添加剂对肉鸡生长性能的影响
1、试验方法:
从山东潍坊某集团白羽肉鸡养殖场中选取部分鸡只进行试验,分成试验1组、试验2组、试验3组、试验4组和对照组5个处理,其中:
试验1组:在商品饲料中添加实施例1制备的黄芪提取物,每1kg商品饲料中添加1000mg黄芪提取物。
试验2组:在商品饲料中添加实施例2制备的黄精,每1kg商品饲料中添加1000mg黄精提取物。
试验3组:在商品饲料中添加糖萜素,每1kg商品饲料中添加1000mg糖萜素。
处理组4:在商品饲料中添加实施例3制备的植物源复合添加剂,每1kg商品饲料中添加1000mg植物源复合添加剂。
对照组饲喂商品饲料。
上述各试验组和对照组的商品饲料均为购自山东天普阳光生物科技有限公司的同一商品饲料;试验组和对照组的其他饲养条件保持一致,共饲养40天。
每天记录死淘鸡只的数量和采食量,记录出栏时肉鸡体重,计算欧指和死淘率。
死淘率(%)=(死淘数/进鸡数)×100
欧指={[成活率×体重(kg)]/(料肉比×出栏天数)}×10000;
其中,成活率=1-死淘率。
2、试验结果:
试验结果见表3。
表3:对肉鸡生长性能的作用效果
组别 | 进鸡数(只) | 死淘数(只) | 死淘率(%) | 欧指 |
试验1组 | 500 | 19 | 3.8 | 356 |
试验2组 | 500 | 20 | 4.0 | 340 |
试验3组 | 500 | 18 | 3.6 | 352 |
试验4组 | 500 | 6 | 1.2 | 428 |
对照组 | 500 | 25 | 5.0 | 324 |
欧洲效益指数(简称欧指,EPI)是目前评定养殖水平高低的最常用、最间接明了的数据。欧指越大,说明鸡养的越好,效益越高。结果表明:本发明的植物源复合添加剂能显著提高肉鸡的欧指数值,降低了死淘率,对于肉鸡养殖而言具有重要的意义。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种植物源复合添加剂,其特征在于,由以下重量份的原料组成:
黄芪提取物35-45份、糖萜素35-45份、黄精提取物15-25份。
2.根据权利要求1所述的植物源复合添加剂,其特征在于,由以下重量份的原料组成:
黄芪提取物40份、糖萜素40份、黄精提取物20份。
3.根据权利要求1或2所述的植物源复合添加剂,其特征在于,所述黄芪提取物由如下方法制成:
将黄芪粉碎,加水调节含水量至60-80%,灭菌,得到黄芪培养基;向黄芪培养基中接入戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液,28-30℃发酵4-8d,制备得到黄芪提取物。
4.根据权利要求3所述的植物源复合添加剂,其特征在于,所述戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液是由戊糖片球菌种子液和产朊假丝酵母种子液按体积比1:1混合而成;戊糖片球菌和产朊假丝酵母混合种子液的接入量为黄芪培养基重量的1-3%。
5.根据权利要求3所述的植物源复合添加剂,其特征在于,所述戊糖片球菌和产朊假丝酵母均购自中国工业微生物菌种保藏管理中心,其中,戊糖片球菌的菌种编号为CICC22726,产朊假丝酵母的菌种编号为CICC1801。
6.根据权利要求1或2所述的植物源复合添加剂,其特征在于,所述黄精提取物由如下方法制备而成:
将黄精粉碎,采用超临界CO2进行萃取,以体积浓度为70-80%的乙醇作为夹带剂,夹带剂的用量为黄精重量的8-12%,萃取温度为30-35℃,萃取压力28-30MPa、萃取时间1-2h,收集萃取液;将萃取液冷冻干燥,即制备得到黄精提取物。
7.权利要求1-6任一项所述的植物源复合添加剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将黄芪提取物、糖萜素和黄精提取物按重量份混合均匀,即制备得到植物源复合添加剂。
8.权利要求1-6任一项所述的植物源复合添加剂在制备提高动物机体免疫力的产品中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述产品的剂型为液体制剂、固体制剂或微胶囊。
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