肠粘膜改善型补硒剂及其制备方法和用途

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肠粘膜改善型补硒剂及其制备方法和用途\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种肠粘膜改善型补硒剂及制备方法和应用。\n背景技术\n[0002] 硒是动物饲料中必需的七种微量元素之一，也是人所必需的十四种微量元素之一。硒的功能是多方面的，具有抑癌、抗病毒、抗氧化及调节免疫等广泛的生物学活性。\n[0003] 目前，畜禽日粮中广泛使用的硒源是亚硒酸钠，但亚硒酸钠毒性较强、生物利用率低，而且硒在最佳浓度和致毒浓度之间的安全限度非常狭窄。适量的硒有助于动物机体的健康，过量的硒则易导致人畜中毒。\n[0004] 近年来，人们逐渐把目光转向毒性小且生物利用率高的有机硒上。壳聚糖是多聚糖的一种，与动物组织有良好的生物相容性，无毒、无残留，其结构易改性，还能提高或促进微量元素的吸收。如此壳聚糖与微量元素组成的配合物以其一体发挥双重作用。\n[0005] 本课题组的前期研究表明，壳聚糖硒能显著提高断奶仔猪的生产性能，增强断奶仔猪的免疫功能，进而促进断奶仔猪的生长。\n[0006] 蒙脱石（montmorillonit）又名微晶高岭石，是一种层状结构、片状结晶的硅酸盐粘土矿，分子式(Al,Mg)2[Si4O10](OH)2·nH2O，中间为铝氧八面体，上下为硅氧四面体所组成的三层片状结构的黏土矿物，在晶体构造层间含水及一些交换阳离子，有较高的离子交换容量，具有较高的吸水膨胀能力。由于其主要成分为八面体蒙脱石微粒，其粉末粒度达1～\n3μm，对消化道黏膜具有很强的覆盖能力，并能维持6小时之久，是目前临床肠道疾病的常用药，也是唯一的一种由人药演变为兽药的品种，对动物止泻效果和饲料的脱霉效果极佳。\n因其来源于纯天然矿物，安全性高、副作用轻，故在肠道疾病治疗中倍受推崇。\n[0007] 蒙脱石在饲料上有以下几方面应用：\n[0008] 1、吸附、固定霉菌毒素和有害细菌的功能\n[0009] 蒙脱石药理研究表明，它对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金黄色葡萄球菌和轮状病毒以及胆盐都有较好的吸附作用；对细菌毒素有固定作用；蒙脱石的不均匀带电性使其可以媳妇各种消化道致病因子。\n[0010] 2、粘膜保护和修复功能\n[0011] 载金属离子蒙脱石与消化道粘液蛋白静电结合，可以增加粘液量并改善粘液质量提高粘液的内聚力和弹性，从而对消化道粘膜起保护和修复作用。\n[0012] 3、抗应激功能\n[0013] 在断奶前后服用纳米蒙脱石，可有效地降低应激反应。在苗猪出栏时，提前3天服用纳米蒙脱石，可减少捕抓中因惊吓而造成的应激反应，也可减少运输中的应激排便等。\n发明内容\n[0014] 本发明要解决的技术问题是提供一种肠粘膜改善型补硒剂及其制备方法及在畜禽饲料中的应用。\n[0015] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种肠粘膜改善型补硒剂，由壳聚糖硒和蒙脱石按照1:3～7的质量比混合而成。\n[0016] 本发明还同时提供了上述肠粘膜改善型补硒剂的制备方法，包括如下步骤：\n[0017] 1）、将蒙脱石研磨至60～100目，加水搅拌均匀，制成质量浓度为2%～8%的蒙脱石悬浮浆液；\n[0018] 2）、壳聚糖硒粉碎至40～60目，得到壳聚糖硒粉剂；\n[0019] 3）、将壳聚糖硒粉剂加入至步骤1）所得的蒙脱石悬浮浆液中混合，用冰醋酸调节pH至2～3.5后，于40～80℃反应5～8小时；\n[0020] 所述壳聚糖硒粉剂与蒙脱石悬浮浆液中的蒙脱石的重量比为1:3～7；\n[0021] 4）、将步骤3）所到的反应混合液水洗（用双蒸水，一般3～5次），抽滤，低温干燥（于55～65℃干燥9～11小时），粉碎至100～300目，得到肠粘膜改善型补硒剂。\n[0022] 备注说明：水洗属于常规工艺步骤。\n[0023] 作为本发明的肠粘膜改善型补硒剂的制备方法的改进：\n[0024] 步骤1）为：将蒙脱石研磨至60目，加水搅拌均匀，制成质量浓度为2%的蒙脱石悬浮浆液；\n[0025] 步骤2）为：壳聚糖硒粉碎至40目，得到壳聚糖硒粉剂；\n[0026] 步骤3）为：将壳聚糖硒粉剂加入至步骤1）所得的蒙脱石悬浮浆液中混合，用冰醋酸调节pH至2后，于40℃反应5小时；\n[0027] 所述壳聚糖硒粉剂与蒙脱石悬浮浆液中的蒙脱石的重量比为1:3。\n[0028] 作为本发明的肠粘膜改善型补硒剂的制备方法的改进：\n[0029] 步骤1）为：将蒙脱石研磨至80目，加水搅拌均匀，制成质量浓度为5%的蒙脱石悬浮浆液；\n[0030] 步骤2）为：壳聚糖硒采用常规粉碎法将其粉碎至50目，得到壳聚糖硒粉剂；\n[0031] 步骤3）为：将壳聚糖硒粉剂加入至步骤1）所得的蒙脱石悬浮浆液中混合，用冰醋酸调节pH至3后，于60℃反应6小时；\n[0032] 所述壳聚糖硒粉剂与蒙脱石悬浮浆液中的蒙脱石的重量比为1:5。\n[0033] 本发明还同时提供了上述肠粘膜改善型补硒剂的用途：用于畜禽或动物（例如为实验用动物）的饲料添加剂，该饲料添加剂同时具有补硒效果和增强免疫的功能。\n[0034] 蒙脱石具有吸附性和离子的可交换性。即，蒙脱石可吸附壳聚糖硒并与壳聚糖硒中的无机硒离子发生离子交换反应。\n[0035] 本发明的肠粘膜改善型补硒剂是采用了壳聚糖与亚硒酸钠中无机元素硒的化合作用制得的壳聚糖硒，再利用蒙脱石的阳离子交换性能制成蒙脱石有机复合体。\n[0036] 壳聚糖硒的制备技术是众所周知的，例如可按照已经在《食品工业科技》公开发表的“硒化壳聚糖的制备及理化性质的研究”进行制备。\n[0037] 本发明具有以下优点：\n[0038] （1）本发明使用的壳聚糖硒为有机硒，更易被机体吸收，安全范围大，具有更好的补硒效果和增强免疫功能的效果。\n[0039] （2）蒙脱石来源于纯天然矿物，安全性高、副作用轻，有较强的吸附作用和离子交换能力。\n[0040] （3）本发明制得的肠粘膜改善型补硒剂可作为饲料添加剂应用于畜禽等的补硒，通过改善肠道微绒毛的生长状况来提高肠道功能，进而增强动物的免疫作用，促进动物的生长。\n[0041] （4）、本发明制得的肠粘膜改善型补硒剂为粉剂，易于饲料混合，形成均匀分散系，使用效果好。\n[0042] 本发明的肠粘膜改善型补硒剂用作畜禽等的补硒的饲料添加剂的使用方法为：按以下添加量拌入畜禽饲料中（以硒计）：猪0.1～0.4mg/kg饲料，鸡0.1～0.3mg/kg饲料，鸭0.1～0.3mg/kg饲料。\n[0043] 本发明的肠粘膜改善型补硒剂用作实验用动物大鼠等的补硒的饲料添加剂的使用方法为：按以下添加量灌胃实验用动物（以壳聚糖硒计）：1.5～2.5mg/kg体重。\n附图说明\n[0044] 图1是0.3mg Se/kg肠粘膜改善型补硒剂组小肠微绒毛的透射电镜图。\n[0045] 图2是0.3mg Se/kg壳聚糖硒组小肠微绒毛的透射电镜图。\n[0046] 图3是对照组小肠微绒毛的透射电镜图。\n具体实施方式\n[0047] 本发明结合以下实例作进一步说明。\n[0048] 实施例1、一种肠粘膜改善型补硒剂的制备方法，依次进行如下步骤：\n[0049] 1）、将蒙脱石研磨至60目，加水搅拌均匀，制成质量浓度为2%的蒙脱石悬浮浆液；\n[0050] 2）、壳聚糖硒粉碎至40目，得到壳聚糖硒粉剂；\n[0051] 3）、将壳聚糖硒粉剂加入至步骤1）所得的蒙脱石悬浮浆液中混合，用冰醋酸调节pH至2后，于40℃反应5小时；\n[0052] 所述壳聚糖硒粉剂与蒙脱石悬浮浆液中的蒙脱石的重量比为1:3；\n[0053] 4）、将步骤3）所到的反应混合液水洗4次（双蒸水进行水洗，直至洗涤后的洗液的pH为中性），抽滤，低温干燥（于60℃干燥10小时，从而使含水率≤1%），粉碎至100目，得到肠粘膜改善型补硒剂。\n[0054] 该肠粘膜改善型补硒剂的硒含量为1.45%（重量%）。\n[0055] 备注说明：以荧光法测得壳聚糖硒中硒的含量为5.8%，因此该肠粘膜改善型补硒剂中硒含量=1/4*5.8%=1.45%。\n[0056] 实验1、所得的肠粘膜改善型补硒剂对肉种鸡生长和血清免疫球蛋白含量的影响：\n[0057] 选取38日龄岭南黄种肉用母鸡360只，按照饲养实验要求分为3个组（含3个重复，每重复40只）。对照组饲喂基础日粮（不含外源硒），试验组分别饲喂0.15mg/kg饲料（以硒计）硒水平的壳聚糖硒和肠粘膜改善型补硒剂。预试期2周，正试期8周。饲养试验结束时，随机选取每重复母种鸡4只，共36只，按常规方法屠宰，采集样品。\n[0058] 饲养试验结果表明：与对照组相比，0.15mg Se/kg的壳聚糖硒组和肠粘膜改善型补硒剂组的平均日增重分别提高了5.4%和13.5%（P<0.05），肠粘膜改善型补硒剂组较壳聚糖硒组提高了8.1%（P<0.05）；与对照组相比，0.15mg Se/kg的壳聚糖硒组和肠粘膜改善型补硒剂组的料重比分别降低了4.89%和14.11%（P<0.05），肠粘膜改善型补硒剂组较壳聚糖硒组降低了9.22%（P<0.05）。\n[0059] 血清免疫球蛋白含量的测定揭示：添加0.15mg Se/kg的壳聚糖硒和肠粘膜改善型补硒剂使血清免疫球蛋白IgA的含量较对照组分别提高了6.7%和17.8%（P<0.05），血清免疫球蛋白IgG的含量较对照组分别提高了7.4%和11.2%。\n[0060] 实施例2、一种肠粘膜改善型补硒剂的制备方法，依次进行如下步骤：\n[0061] 1）、将蒙脱石研磨至80目，加水搅拌均匀，制成质量浓度为5%的蒙脱石悬浮浆液；\n[0062] 2）、壳聚糖硒采用常规粉碎法将其粉碎至50目，得到壳聚糖硒粉剂；\n[0063] 3）、将壳聚糖硒粉剂加入至步骤1）所得的蒙脱石悬浮浆液中混合，用冰醋酸调节pH至3后，于60℃反应6小时；\n[0064] 所述壳聚糖硒粉剂与蒙脱石悬浮浆液中的蒙脱石的重量比为1:5；\n[0065] 4）、将步骤3）所到的反应混合液水洗，抽滤，低温干燥（于60℃干燥10小时），粉碎至200目，得到肠粘膜改善型补硒剂。\n[0066] 该肠粘膜改善型补硒剂的硒含量为0.97%。\n[0067] 实验2、肠粘膜改善型补硒剂对大鼠抗氧化功能的影响：\n[0068] 选取4日龄体重为100±6.15g的大鼠分笼饲养，每笼6只，每只分别编号。大鼠均自由饮食和饮用去离子水，经3天预饲后随机分为3组。分别灌胃1ml的生理盐水、壳聚糖硒溶液（用量为2mg/kg体重，以壳聚糖硒计）和肠粘膜改善型补硒剂溶液（用量为2mg/kg体重，以壳聚糖硒计），每组随机抽取4只对大鼠进行断尾静脉采血。\n[0069] 备注说明：壳聚糖硒溶液和壳聚糖硒溶液均以生理盐水作为溶剂。\n[0070] 抗氧化结果的测定表明：与生理盐水组相比，灌胃壳聚糖硒溶液组和肠粘膜改善型补硒剂溶液组的超氧化物歧化酶的活性分别显著提高了13.15%和16.57%，总抗氧化能力分别显著提高了14.23%和16.74%。\n[0071] 实施例3、一种肠粘膜改善型补硒剂的制备方法，依次进行如下步骤：\n[0072] 1）、将蒙脱石研磨至80目，加水搅拌均匀，制成质量浓度为8%的蒙脱石悬浮浆液；\n[0073] 2）、壳聚糖硒采用常规粉碎法将其粉碎至60目，得到壳聚糖硒粉剂；\n[0074] 3）、将壳聚糖硒粉剂加入至步骤1）所得的蒙脱石悬浮浆液中混合，用冰醋酸调节pH至3后，于60℃反应8小时；\n[0075] 所述壳聚糖硒粉剂与蒙脱石悬浮浆液中的蒙脱石的重量比为1:5；\n[0076] 4）将步骤3）反应得到的混合液水洗5次，抽滤，烘干，粉碎至300目，得到肠粘膜改善型补硒剂。\n[0077] 该肠粘膜改善型补硒剂的硒含量为0.97%。\n[0078] 实验3、肠粘膜改善型补硒剂对断奶仔猪生长和肠道功能的影响：\n[0079] 选择平均体重6.41kg左右、21日龄断奶、健康状况良好的杜长大三元杂交仔猪\n120头随机分为4组，每组3个重复，每个重复10头猪（公母各半）进行饲养。对照组饲喂基础日粮（不添加任何外源硒），试验组分别饲喂0.3mg/kg饲料（以硒计）硒水平的壳聚糖硒和肠粘膜改善型补硒剂。预试期7天，正试期28天。饲养试验结束时，按体重相近的要求，从每组各选6头健康状况良好的试验猪（公母各半），共18只，按常规方法屠宰，采集样品。\n[0080] 饲养实验表明：与对照组相比，添加0.3mg Se/kg饲料的壳聚糖硒和肠粘膜改善型补硒剂使断奶仔猪的平均日增重分别显著提高了16.8%和21.7%，料重比分别显著降低了7.3%和10.3%，腹泻率分别显著降低了31.5%和42.8%。\n[0081] 小肠微绒毛的透射电镜图（图1-3）结果表明：0.3mg Se/kg饲料的壳聚糖硒组和肠粘膜改善型补硒剂组较对照组小肠微绒毛的长度高，密度大，整齐度好；相比壳聚糖硒组，肠粘膜改善型补硒剂组明显改善了小肠微绒毛的形态，提高了机体对营养物质的消化吸收率，进而增强了机体的抵抗力和免疫力。\n[0082] 实施例4、一种肠粘膜改善型补硒剂的制备方法，依次进行如下步骤：\n[0083] 1）、将蒙脱石研磨至100目，加水搅拌均匀，制成质量浓度为8%的蒙脱石悬浮浆液；\n[0084] 2）、壳聚糖硒采用常规粉碎法将其粉碎至60目，得到壳聚糖硒粉剂；\n[0085] 3）、将壳聚糖硒粉剂加入至步骤1）所得的蒙脱石悬浮浆液中混合，用冰醋酸调节pH至3.5后，于80℃反应8小时；\n[0086] 所述壳聚糖硒粉剂与蒙脱石悬浮浆液中的蒙脱石的重量比为1:7；\n[0087] 4）、将步骤3）反应得到的混合液水洗5次，抽滤，烘干，粉碎至300目，得到肠粘膜改善型补硒剂。\n[0088] 该肠粘膜改善型补硒剂的硒含量为0.73%。\n[0089] 对比例1-1、将蒙脱石研磨至60目，壳聚糖硒粉碎至40目；然后壳聚糖硒与蒙脱石按照1:3的重量比混合，得补硒剂A。\n[0090] 对比例1-2、实施例1步骤3）中的“用冰醋酸调节pH至2”改成“用冰醋酸调节pH至4”，其余同实施例1，得补硒剂B。\n[0091] 对比例1-3、实施例1步骤3）中的“用冰醋酸调节pH至2”改成“用冰醋酸调节pH至1”，其余同实施例1，得补硒剂C。\n[0092] 对比例1-4、实施例1步骤3）中的“于40℃反应5小时”改成“于100℃反应4小时”，其余同实施例1，得补硒剂D。\n[0093] 对比例1-5、实施例1步骤3）中的“于40℃反应5小时”改成“于30℃反应10小时”，其余同实施例1，得补硒剂E。\n[0094] 将上述补硒剂A～补硒剂E替代实验1中的肠粘膜改善型补硒剂，用法和用量均参照实验1；与对照组相比，所得的结果如下表1所示：\n[0095] 表1\n[0096] \n[0097] 对比例2-1、将蒙脱石研磨至80目，壳聚糖硒粉碎至50目；然后壳聚糖硒与蒙脱石按照1:5的重量比混合，得补硒剂a。\n[0098] 对比例2-2、实施例2步骤3）中的“用冰醋酸调节pH至3”改成“用冰醋酸调节pH至4”，其余同实施例2，得补硒剂b。\n[0099] 对比例2-3、实施例2步骤3）中的“用冰醋酸调节pH至3”改成“用冰醋酸调节pH至1”，其余同实施例2，得补硒剂c。\n[0100] 对比例2-4、实施例2步骤3）中的“于60℃反应6小时”改成“于100℃反应4小时”，其余同实施例2，得补硒剂d。\n[0101] 对比例2-5、实施例1步骤3）中的“于60℃反应6小时”改成“于30℃反应10小时”，其余同实施例2，得补硒剂e。\n[0102] 将上述补硒剂a～补硒剂e替代实验2中的肠粘膜改善型补硒剂，用法和用量均参照实验2；与对照组相比，所得的结果如下表2所示：\n[0103] 表2\n[0104] \n[0105] 最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。