专利名称：一种饲用乳酸改性沸石及其制备方法和应用的制作方法畜禽生产中常见的细菌性病原微生物有致病性大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等。当动物肠道受到细菌性病原微生物及其毒素威胁时，胃肠道黏膜结构容易受到损伤，导致肠道基本生理功能的紊乱，使病原微生物易突破物理屏障入侵宿主引发疾病。对于畜禽各种肠道细菌性疾病通常采用在饲料中添加抗生素进行预防，但由于抗生素残留和细菌耐药性问题，迫切需要寻求安全、高效的抗生素替代品。沸石是呈架状结构的多孔性含水铝硅酸盐晶体的总称，由硅铝氧四面体相互连接形成架状硅铝氧骨架，可形成岛状、链状、片状或空间网络结构，其独特的晶体结构使其具有良好的选择吸附、阳离子交换、催化激活、耐酸、热稳定性和分子筛等物理化学性质和功能特性，作为吸附剂、分子筛、缓释载体等已在许多领域中得到了广泛应用。沸石添加到畜禽饲料中，能减缓食物通过消化道的速度，并可降低氨等有害物质对小肠上皮细胞的损伤， 从而有利于营养物质的充分消化吸收；同时沸石在液体环境中可以释放许多机体必需矿物元素，发挥提供营养物质的功能。沸石在动物消化道环境中通过螯合作用、分子间作用力、 阳离子交换作用等与毒素分子的某些基团发生作用，适于吸附带有极性基团的毒素，或者在吸附过程中使毒素结构发生可逆或不可逆的改变，使其毒性降低或消失。沸石的晶体结构在动物胃肠道内不会被破坏而具有吸附和离子交换作用，可选择性地吸附动物消化道内的NH3、H2S, CO2等气体，从而改善消化道内环境。沸石对NH3具有极强的吸附作用，可维持动物肠道较低的pH值,从而使消化道的NH3变成NH4+离子而被动物用来合成氨基酸和蛋白质，提高了氮的利用率；同时降低了 NH3对消化道的有害刺激及毒性，减少其吸收，减轻肝、 肾脏对氨的解毒负担，并可降低粪氨及水分排出，吸附畜舍环境中的NH3、H2S等气体，改善畜禽饲养环境，增加舍内氧气浓度，因此有益于动物的健康生长。已有研究报道表明，沸石对霍乱弧菌毒素和大肠埃希氏菌肠毒素具有吸附作用(Ramu J7Clark K, Woode G, Sarr A, Phillips T.Adsorbtion of cholera and heat-labile Escherichia coli enterotoxins by various adsorbents an in vitro study. Journal of Food Protection，1997，60 358 362);沸石可影响培养液中埃希氏大肠杆菌、乳酸菌和粪链球菌数(王世荣，任俊源·沸石对肠道菌的作用[J]·中国兽医杂志，1991，17(4) :24 25);沸石在2 12小时内可将一定数量的禽霍乱杆菌、绿脓杆菌和金色葡萄球菌完全吸附；在6h内可将大肠杆菌和雏鸡白痢菌完全吸附(阴天榜.沸石的药理与应用[J].河南农业科学，1987，(3) :22 24)。但是，沸石的抑菌浓度比较高，且对多种细菌无明显的抗菌性或抗菌性不强。乳酸是一种常见的饲用有机酸，常作为复合酸化剂的主要成分添加于畜禽饲料中，保持消化道内低PH值的酸度，保证消化酶的活性，有助于营养物质的消化吸收利用，同时具有增强机体免疫和抗应激能力的作用。有害菌适宜PH环境大多偏碱性，乳酸通过有害菌细胞膜，在碱性细胞液内解离出H+和酸根离子，降低细胞内pH，干扰细菌酶的合成和DNA3的复制，抑制有害菌群的数量。细胞为了恢复自身的PH平衡，释放质子，消耗自身能量，将细胞内的H+转运出去，造成细胞大量能量损耗；此外酸根离子积蓄也会直接干扰、阻断细胞核内DNA的合成；乳酸的这种双重作用机制，有效地抑制了病原菌的繁殖。乳酸也可作为糖异生的原料，为机体活动提供能量来源。天然沸石单独使用的抑菌效果不够强，而乳酸直接添加于饲料中，易被饲料中碱性成分中和，且肉鸡消化道具有较强的缓冲作用，没有经过保护处理的酸化剂难以全部有效到达肠道发挥酸化作用，造成营养的损失。
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种饲用乳酸改性沸石，同时充分发挥天然沸石和乳酸的功能作用，可全部或部分替代抗生素，防治大肠杆菌、沙门氏菌等细菌感染引起的肠道疾病，可以改善肠道的微生物环境、保护肠道健康、提高畜禽的生产性倉泛。本发明的另一目的在于提供一种饲用乳酸改性沸石的制备方法。本发明的又一目的在于提供饲用乳酸改性沸石的应用。本发明的技术方案可以通过如下技术方案实现一种饲用乳酸改性沸石，其在于以乳酸和天然沸石为原料，经振荡或搅拌、过滤、 洗涤、干燥和粉碎过程制备而成。上述的饲用乳酸改性沸石，其在于采用如下详细步骤制备(I)向天然沸石中，按质量体积比(W/V，g/mL) I 4 10加入质量百分浓度(W/ W，g/g)为10% 50%的乳酸溶液；乳酸溶液的质量百分浓度优选为20% 40%。(2)将步骤(I)制备的混合液在20 80°C条件下振荡或搅拌2 8小时后，过滤并将滤渣洗涤至中性；(3)将洗涤后的滤渣在65 105°C条件下干燥后，粉碎至80 200目筛即得乳酸改性沸石。上述的饲用乳酸改性沸石，其在于所述的天然沸石中斜发沸石含量不低于60%， 所述的乳酸为饲料用或食品用或安全的工业乳酸产品。一种饲用乳酸改性沸石的制备方法，其在于包括以下步骤(I)向天然沸石中，按质量体积比(W/V，g/mL) I 4 10加入质量百分浓度(W/ W，g/g)为10% 50%的乳酸溶液；乳酸溶液的质量百分浓度优选为20% 40%。(2)将步骤(I)制备的混合液在20 80°C条件下振荡或搅拌2 8小时后，过滤并将滤渣洗涤至中性；(3)将洗涤后的滤渣在65 105°C条件下干燥后，粉碎至80 200目筛即得乳酸改性沸石。上述的饲用乳酸改性沸石的制备方法，其在于所述的天然沸石中斜发沸石含量不低于60%，所述的乳酸为饲料用或食品用或安全的工业乳酸产品。上述的饲用乳酸改性沸石在制备畜禽全价配合饲料中的应用，其在于所述的饲用乳酸改性沸石在畜禽(猪、鸡、鸭)全价配合饲料中的添加量为饲料重量的O. 2% 2%。本发明的有益效果为天然沸石是一种吸附剂，以它为载体，长效无毒副作用且价格低廉，而乳酸具有很强的抗菌能力。本发明通过将天然沸石负载乳酸，将它们有效地结合起来，可克服它们单独使用时的缺点，充分发挥天然沸石和乳酸的功能特性。该饲用乳酸改性沸石应用于畜禽饲料中，可全部或部分替代抗生素，防治大肠杆菌、沙门氏菌等细菌感染引起的肠道疾病，可以改善肠道的微生物环境、保护肠道健康、提高畜禽的生产性能。图I不同浓度乳酸溶液改性沸石对各指标的影响。图2不同时间乳酸溶液改性沸石对各指标的影响。图3不同温度乳酸溶液改性沸石对各指标的影响。图4不同沸石抑菌效果比较。图5不同添加量乳酸改性沸石抑菌效果比较。

因素名称乳酸浓度水浴时间水浴温度水平I5. 31%2h20°C水平213. 28%4h30 °C水平321. 25%6h40 °C表2正交3X3试验设计表
试验号乳酸浓度水浴时间水浴温度游离酸度活性度抑菌率IIII0.0281%87.39959.45%2I220.0210%96.36378.80%3I330.0264%97.11039.63%42I20.0357%108.56478.34%52230.0372%109.56060.83%623I0.0311%108.81385.71%73I30.0473%114.04279.95%832I0.0266%116.53292.90%93320.0366%122.75796.77%实施例2饲用乳酸改性沸石的制备(I)按如下制备步骤生产饲用乳酸改性沸石(I)向天然沸石中，按质量体积比(W/V，g/mL) I 10加入质量百分浓度(W/W，g/ g)为21. 25%的乳酸溶液(即Ig天然沸石中加入IOmL质量百分浓度为21. 25%的乳酸溶液)；天然沸石中斜发沸石含量不低于60%，所采用的乳酸为饲料用或食品用或安全的工业乳酸产品。(2)将步骤(I)制备的混合液在20°C条件下振荡或搅拌4小时后，过滤并将滤渣洗涤至中性；(3)将洗涤后的滤渣在100°C条件下干燥后，粉碎至200目即得乳酸改性沸石产品。实施例3饲用乳酸改性沸石的制备(2)按如下制备步骤生产饲用乳酸改性沸石
(I)向天然沸石中，按质量体积比(W/V，g/mL) I 8加入质量百分浓度(W/W，g/ g)为40%的乳酸溶液(即Ig天然沸石中加入SmL质量百分浓度为40%的乳酸溶液)；天然沸石中斜发沸石含量不低于60%，所采用的乳酸为饲料用或食品用或安全的工业乳酸产品O(2)将步骤(I)制备的混合液在40°C条件下振荡或搅拌4小时后，过滤并将滤渣洗涤至中性；(3)将洗涤后的滤渣在80°C条件下干燥后，粉碎至120目即得乳酸改性沸石产品。 实施例4饲用乳酸改性沸石的制备(3)按如下制备步骤生产饲用乳酸改性沸石(I)向天然沸石中，按质量体积比(W/V，g/mL) I 5加入质量百分浓度(W/W，g/ g)为30%的乳酸溶液(即Ig天然沸石中加入5mL质量百分浓度为30%的乳酸溶液)；天然沸石中斜发沸石含量不低于60%，所采用的乳酸为饲料用或食品用或安全的工业乳酸产品O(2)将步骤(I)制备的混合液在60°C条件下振荡或搅拌6小时后，过滤并将滤渣洗涤至中性；(3)将洗涤后的滤渣在70°C条件下干燥后，粉碎至150目即得乳酸改性沸石产品。实施例5 :体外抑菌试验试验一分别将天然沸石、高温改性沸石、乳酸改性沸石(依实施例2所述步骤制备而成)与灭菌生理盐水按质量体积比1% (W/ν，g/mL)置于50mL锥形瓶中，然后加入 IO7CFU鸡白痢沙门氏菌菌悬液，扎好封口膜，放入37°C摇床培养8h，按一定时间间隔取样， 以10_3、10_4、10_5倍数稀释，涂板计数，以灭菌生理盐水作空白对照。结果表明，直接使用天然沸石或高温改性沸石对沙门氏菌的抑菌效果不明显，而乳酸改性沸石的抑菌效果最好 (如图4所示)。试验二 将乳酸沸石和灭菌生理盐水按质量体积比0%、0. 5%、1%、2%、4%、8% (ff/V, g/mL)置于50mL锥形瓶中，加入IO7CFU鸡白痢沙门氏菌悬液，扎好封口膜，放入37°C 摇床培养6h后，以10_3、10_4、10_5倍数稀释，涂板计数，以灭菌生理盐水作空白对照。结果表明，随添加量的增加，抑菌效果增强；当增加到2% (W/V)时，沙门氏菌活菌数减少99. 88%, 而添加量为4%、8%时可完全抑制沙门氏菌生长(如图5所示)。实施例6 肉鸡饲养试验I、材料与方法试验选用240只I日龄AA肉鸡，随机分为4组，每组6个重复，每个重复10只。 各组日粮处理分别为第I组，对照组，饲喂基础日粮；第2组，感染对照组，饲喂基础日粮； 第3组，抗生素组，饲喂基础日粮+50mg/kg金霉素 ’第4组，乳酸改性沸石组，饲喂基础日粮+1%乳酸改性沸石(依实施例2所述步骤制备而成)。在3日龄时对2 4组灌喂鸡白痢沙门氏菌，第I组灌喂等量的生理盐水作为对照。于试验肉鸡4日龄、7日龄、14日龄、21 日龄时，从每组每重复中各取I只体型重量中等的肉鸡屠宰。用灭菌棉线将盲肠两端结扎剪下，结扎端口用酒精棉球消毒，置于消毒容器待测肠道菌群；取其血液于干净离心管中， 以3000r/min低温离心lOmin，取血清分装于小离心管中，置于_20°C冰箱中备用；7日龄和 21日龄时，分别采集空肠、回肠黏膜，于液氮中保存，测定时制成10%黏膜匀浆液，3500 4000r/min离心lOmin，取上清液_20°C保存，用于测定免疫球蛋白含量。2、测定指标试验过程中每天记录每组每重复的采食量、死淘肉鸡数，于21日龄将各组各重复试验肉鸡空腹称重，计算平均日增重、料重比及平均日采食量。肠道菌群测定乳酸菌和沙门氏菌的数量，采用平板计数法。在超净台内无菌操作取出盲肠中的全部内容物，称取O. 2g,以10倍体积的灭菌生理盐水稀释，再用PBS缓冲液逐步稀释至10_3、10_4和10_5三个梯度，分别取100 μ L进行接种涂板测定乳酸菌和沙门氏菌数，每种菌每个梯度均为3重复。乳酸菌所用培养基为MRS培养基，37°C培养72h。沙门氏菌所用培养基为BS培养基，37°C培养24h。培养结束后计数，以每克盲肠内容物所含细菌数量的对数lg(CFU/g)来表示。二胺氧化酶(DAO)活力按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)方法测定，测定管中加入80 μ L血清与800 μ L反应液，加入试剂的同时开始计时，立即混匀，倒入O. 5cm光径的石英比色皿中，20秒时读取340nm ODl值，立即放入37°C水浴锅水浴lOmin，10分20 秒时读取340nm OD2值。血清DAO活力的定义为每升血清或者血浆在37 °C条件下每分钟催化生成 I μ moINAD+定义为一个酶活力单位(U)。血清DAO活力计算公式为
DAO 活力=-°Dl~QP2-
(U-L-1) 反应时「3 (lOmin) X比色光径(0.5cm) X 6.3 (NADH340nm处荤摩尔消光系数；)


本发明公开了一种饲用乳酸改性沸石，该改性沸石以乳酸和天然沸石为原料，经振荡或搅拌、过滤、洗涤、干燥和粉碎过程制备而成。具体采用以下步骤步骤制备(1)向天然沸石中，按质量体积比(W/V)1∶4～10加入质量百分浓度为10％～50％的乳酸溶液；(2)将步骤(1)制备的混合液在20～80℃条件下振荡或搅拌2～8小时后，过滤并将滤渣洗涤至中性；(3)将洗涤后的滤渣在65～105℃条件下干燥后，粉碎即得乳酸改性沸石。该饲用乳酸改性沸石应用于畜禽饲料中，可全部或部分替代抗生素，防治大肠杆菌、沙门氏菌等细菌感染引起的肠道疾病，可以改善肠道的微生物环境、保护肠道健康、提高畜禽的生产性能。