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標題: 蒙脫石在飼料中的應(yīng)用與功效 [打印本頁]

作者: 845186640    時間: 2017-4-21 10:58
標題: 蒙脫石在飼料中的應(yīng)用與功效


  一、飼料與養(yǎng)殖現(xiàn)狀
  據(jù)統(tǒng)計,全球有73%的飼料樣品霉菌毒素超標。中國現(xiàn)有飼料加工企業(yè)12000多家,飼料產(chǎn)量不低于2億噸。大部分地區(qū),特別是長江以南地區(qū),夏季高溫潮濕,飼料霉變及受霉菌毒素污染的現(xiàn)象非常普遍,其危害已是大問題。常見的有:曲霉菌屬(主要分泌黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等)、青霉菌屬(主要分泌桔霉素等)、麥角菌屬(主要分泌麥角毒素)、梭菌屬(主要分泌嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、T- 2毒素、Fumonisin毒素等)。由于環(huán)境應(yīng)激,霉菌毒素之間的聯(lián)合作用及飼料營養(yǎng)不平衡等因素的存在,飼料中低含量的霉菌毒素即可對動物造成危害。例如, 當(dāng)飼料中黃曲霉毒素含量為14 .0 g/ kg (低于美國雞飼料黃曲霉毒素允許量20 g/ kg的衛(wèi)生標準)時即可對肉仔雞生產(chǎn)性能造成嚴重影響。
  二、蒙脫石的作用
  蒙脫石的名稱來源于法國,法國做過一項動物研究,家兔回腸感染大腸桿菌后,服用蒙脫石可以減輕胃腸黏膜損傷,重建水電解質(zhì)吸收,促進絨毛恢復(fù)正常形態(tài),促進受損小腸黏膜上皮細胞的再生與修復(fù)。霉菌毒素及各種細菌對Caco-2細胞均有不同程度的黏附作用,從而傷害胃腸黏膜,而蒙脫石能夠阻斷這種黏附,并且對病原菌黏附Caco-2細胞的阻斷作用,要明顯大于其對益生菌的阻斷效果。例如,對大腸桿菌鼠傷寒沙門氏菌、嗜水氣單胞菌、副溶血弧菌黏附的阻斷率,分別為54.22%48.41%60.53%50.64%, 而對兩歧雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌黏附的阻斷率,分別為25.64%和21.49%。結(jié)果顯示:蒙脫石可有效阻斷病原菌黏附胃腸道,從而防治腸道細菌感染和細菌移位,進而可以預(yù)防和治療腹瀉的發(fā)生。牛業(yè)來等應(yīng)用十六角蒙脫石治療消化性潰瘍及上消化道出血,病例30例皆取得滿意療效。由于蒙脫石可吸附各種病毒細菌及其他各種霉菌毒素,治療斷奶仔豬腹瀉綜合癥總有效率為94.74%,治愈率為42.11%,高于氟哌酸(氟哌酸治療總有效率為66.67%,治愈率27.77%)。蒙脫石對豬,對人,對雞鴨牛羊兔等動物的腹瀉也有很好的療效。在獺兔幼兔日糧中添加400g/t喹乙醇,與添3kg/t納米蒙脫石,均有效減少了獺兔幼兔的腹瀉次數(shù),降低了腹瀉率,效果上添加納米蒙脫石組更明顯。
  三、蒙脫石的作用機理
  1、概念粘土礦中蒙脫石含量大于80%就稱為蒙脫石,蒙脫石為高純度的膨潤土,是膨潤土的主要成分。這類礦物包括鈉基蒙脫石、鈣基蒙脫石、鎂基蒙脫石、鐵基蒙脫石、鋰基蒙脫石以及鋁蒙脫石等。蒙脫石硬度為2~2.5,相對密度2~2.7,甚柔軟,有滑感。在電子顯微鏡下可見片狀晶體,層與層之間可以滑動打開,層與層之間并不散亂分離,在水介質(zhì)中可分散呈膠體狀態(tài),屬酸性膠基,對強酸強堿具有一定的緩沖能力,因此能保持體系pH相對穩(wěn)定。例如:蒙脫石在消化道延展,可形成連續(xù)的保護膜,與消化道黏液蛋白靜電結(jié)合,可顯著提高黏液的內(nèi)聚力和彈性。( Girardeau,1987; Albengres等,1985)。
  2、結(jié)構(gòu)蒙脫石ontmorillonite,是天然硅鋁酸鹽,由二層共頂聯(lián)接的硅氧四面體片,夾一層共棱聯(lián)接的鋁鎂氧氫氧八面體片,構(gòu)成2∶1型結(jié)構(gòu)。晶層表面都是氧原子,沒有氫氧原子組,晶層間沒有氫鍵結(jié)合力,晶層間距為0. 96 ~ 2 . 14 nm,水分子和交換性陽離子可以進入層間,使晶格底面間距增大,蒙脫石體積膨大。例如:美國西部的鈉基蒙脫石類粘土,其甲基藍吸附能力(僅表示陽離子交換能力)可以高達15 0 meq,遇水膨脹系數(shù)可以達到其遇水前體積的2 0倍。在蒙脫石形成過程中,蒙脫石分子硅氧四面體中的S i4+可被Al3+替換,鋁氧八面體片中的Al3+可被Mg2+或Fe2 +替換。這種置換,經(jīng)常造成八面體畸變,進而迫使四面體片作出旋轉(zhuǎn)、伸長、歪扭等形式,來予以調(diào)正,直至出現(xiàn)斷鍵,使多面體核心陽離子裸露,使晶層間產(chǎn)生永久性負電荷,為了平衡電荷,蒙脫石必須吸附環(huán)境中的陽離子到層間,而發(fā)生我們看到的離子交換作用,主要陽離子如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Li+、H+、Al3+等(楊獻忠等,2003)。正是這種離子交換特性大大增強了蒙脫石吸附霉菌毒素的功能。
  3、負電吸附特性蒙脫石晶層間的永久性負電荷,產(chǎn)生靜電引力和非穩(wěn)態(tài)電位固定效應(yīng),使蒙脫石吸附具有選擇性,即有效吸附各種霉菌毒素,而吸附弱極性的營養(yǎng)成分甚微。許多霉菌毒素,如黃曲霉毒素、 玉米赤霉稀酮等的分子結(jié)構(gòu)中含有極性基團,如: O H, C O,N H2,或含有可極化的基團,如: C C , C6H5等,能被蒙脫石優(yōu)先吸附。例如:呈剛性平面分子結(jié)構(gòu)的黃曲霉毒素,能進入蒙脫石的內(nèi)表面,與晶層間可交換性陽離子產(chǎn)生強烈的相互作用,并且不易解吸,表現(xiàn)出較高的吸附效率和吸附穩(wěn)定性。吸附量隨黃曲霉毒素含量的增加而增加,兩者呈直線相關(guān)。當(dāng)吸附反應(yīng)體系中賴氨酸含量為0.2%—0.4%時,不影響蒙脫石對黃曲霉毒素的吸附。蒙脫石礦物層間區(qū)域具有層間交換、 層間吸附、 層間催化、 層間聚合、層間柱撐等特性。霉菌毒素分子在蒙脫石礦物層間區(qū)域可發(fā)生分子吸附、 氫鍵吸附、 不可逆交換吸附、 質(zhì)子化吸附及吸附分解模式。例如,蒙脫石邊面上未完全配位的鋁離子能與黃曲霉毒素上的-羰基進行化學(xué)吸附而形成穩(wěn)定復(fù)合物,因而降低了黃曲霉毒素的生物有效性。并且,透射電鏡分析表明吸附原毒素前后蒙脫石的粒徑?jīng)]有明顯改變,XRD分析證實,吸附原毒素后蒙脫石層間距沒有發(fā)生變化。“車廂式”結(jié)構(gòu)的蒙脫石,將毒素固定到蒙脫石分子的“車廂”中,從而使毒素在體內(nèi)失活。
  4、表面吸附力蒙脫石顆粒細小,0.2~1 m,顆粒表面積巨大,顆粒遇液體分散后引起有效表面積進一步增大,蒙脫石每克粉劑可覆蓋100~110m2消化道表面,由于層間域的存在,不僅具有巨大的外表面積,也有巨大的內(nèi)表面積,其比表面積可達600 ~800 m,2/ g。所以蒙脫石比表面積大,表面能很高,表面吸附力超強。
  四、總結(jié)
  飼料級蒙脫石能增加消化道黏液的質(zhì)和量,加強黏膜的屏障作用,保護和修復(fù)消化道黏膜;能吸附并固定消化道黏膜上的病原微生物于分子內(nèi),使其破裂脫水以至滅活;同時能在胃腸道中吸附其所產(chǎn)生的毒素,隨糞便排出體外。






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