纳米蒙脱石的畜牧业应用

纳米蒙脱石的畜牧业应用

      蒙脱石也叫八面体蒙脱石或十六角蒙脱石，是一种良好的胃黏膜防护剂。蒙脱石对大肠杆菌、霍乱弧菌、空肠弯曲菌、金葡菌和轮状病毒、胆盐及霉菌毒素都有较好的吸附作用，且对表面带有粒编码蛋白(cs31a)的致病性带电病原菌有固定清除作用。

      研究总结还表明纳米蒙脱石比普通蒙脱石吸附能力高，对非感染仔猪腹泻总有效率高达94.1％，其用法简单,可添加饲料中,每吨饲料添加3千克 ；也可直接兑水灌服,5-8克/只。
关键字：纳米蒙脱石 治疗 仔猪腹泻
      蒙脱石是由二层共顶联接的硅氧四面体片夹一层共棱联接的铝（镁）氧（氢氧）八面体片构成2:1型含结晶水的硅酸盐矿物结构，故也被称为八面体蒙脱石或十六角蒙脱石。
  1、 蒙脱石是一种良好的胃黏膜防护剂
      蒙脱石是采用天然蒙脱石为原料，经提纯而得到的，源于天然，是一种绿色的天然药物。应用 x-射线衍射和 x-射线荧光分析法及运用红外光谱分析技术对蒙脱石粘土矿物组成和化学成分进行定量分析，发现不同矿床的蒙脱石粘土的矿物组成有一定差异,但主矿物蒙脱石的含量平均为86%，所以用于蒙脱石原料药药物合成以及作为辅料用于缓释制剂的蒙脱石产品必须经过提纯，任何将蒙脱石原矿直接用于药物的结果都将造成人畜的伤害。

      陈奕等研究国产蒙脱石对番泻叶引起的小鼠腹泻的止泻作用和对结肠炎症的抑制作用，结果表明：国产蒙脱石能明显抑制番泻叶引起的小鼠腹泻，作用呈剂量依赖性；还能减轻由番泻叶引起的结肠炎症，其作用强度与进口蒙脱石相似。

      刘海军等研究了十六角蒙脱石对大鼠急性胃黏膜损伤的防治作用，结果表明：十六角蒙脱石无论是预防或治疗皆显著降低无水乙醇所致胃黏膜的损伤指数，增加血流量，升高胃黏膜电位（pd），增加氨基己糖、磷脂含量和增强疏水性（p＜0.01或＜0.05）。牛业来等应用十六角蒙脱石研究了治疗消化性溃疡并上消化道出血30例取得满意疗效。

      上述结果都说明：十六角蒙脱石是一种良好的胃黏膜防护剂。

      纳米蒙脱石是经纳米杂化而得到，具有更大比表面积，可大幅度提高吸附能力，吸附效果是普通蒙脱石产品的3倍。

      纳米蒙脱石不仅可用于人的止泻，对动物止泻的也。
  2 、蒙脱石吸附作用
  2、1、 蒙脱石对细菌的吸附作用
      在含细菌数约为 1×107 ml-1的人工肠液中，加入不同量的蒙脱石，置于培养箱中培养，计数菌落数。结果：蒙脱石无抑菌或杀菌作用，蒙脱石对细菌的作用主要是吸附，“车厢式”结构的蒙脱石凝胶能将细菌固定到“车厢”中，且吸附力强弱与其带电性有关。当蒙脱石的用量超过0．05mg ml-1时。不同层电荷的蒙脱石的吸附性能类同；蒙脱石用量减少后,不同层电荷的蒙脱石的吸附量即有差异,与层电荷密度相关,即蒙脱石的层电荷密度小,吸附性能高。蒙脱石浓度达5%左右时，可以吸附细菌。
      用粒径为0~0.2μm和0~2μm的蒙脱石吸附苏云金芽胞杆菌（bt）工程菌株wg-001原毒素蛋白（130kda），结果表明：蒙脱石在碳酸盐缓冲体系（ph9）对bt原毒素蛋白的等温吸附曲线符合langmuir方程（r2＞0.09），当原毒素与蒙脱石的质量比例相同时，蒙脱石的平均粒径越小，单位质量吸附量越高。在磷酸盐体系（ph6~8）ph7时单位质量吸附量大，在碳酸盐体系（ph9~11）单位质量吸附量随ph的增加而下降。bt原毒素在蒙脱石上的吸附0.5~1.0h就能达到平衡。

       随着蒙脱石质量比例的增加，蒙脱石对原毒素的单位质量吸附量减小，但吸附百分率增加。在10℃-50℃范围内，温度对单位质量吸附量影响不大。透射电镜分析表明，吸附原毒素前后蒙脱石的粒径没有明显改变。xrd分析证实．吸附原毒素后蒙脱石层间距没有发生变化。
       采用caco-2细胞培养模型，观察两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜水气单胞菌、副溶血弧菌、大肠杆菌、鼠伤寒沙门菌的黏附率，并在培养液中加入蒙脱石，计算蒙脱石对细菌黏附的阻断率，探讨蒙脱石对上述细菌黏附作用的影响。

       结果表明：所试菌与caco-2细胞均有不同程度的黏附作用；蒙脱石对细菌黏附caco-2细胞均有不同程度的阻断作用，对病原菌黏附caco-2细胞的阻断作用要明显大于其对益生菌的阻断效果，其中对大肠杆菌、鼠伤寒沙门菌、嗜水气单胞菌、副溶血弧菌黏附的阻断率分别为54.22％、48.41％、60.53％、50.64％，而对两歧双歧杆菌、嗜酸乳杆菌黏附的阻断率分别为25.64％和21.49％。

        结果提示蒙脱石可有效阻断病原菌黏附，从而防治肠道细菌感染和细菌移位。
用蒙脱石和纳米蒙脱石（聚乙二醇peg插层制备的）对金黄色葡萄球菌进行吸附，结果：纳米蒙脱石和蒙脱石均无杀菌和抑菌作用，蒙脱石吸附率为61.4％，peg400插层的纳米蒙脱土的吸附率为90.3％，peg6000插层的纳米蒙脱土吸附率为73.8％。
      采用纳米蒙脱石和普通蒙脱石与大肠杆菌的体外对比吸附能力，结果发现纳米蒙脱石的吸附能力明显提高，为纳米蒙脱石应用于医药领域提供了证据。
  2、2 、蒙脱石对霉菌毒素的吸附作用
      饲料中霉菌毒素的污染及其所造成的危害目前仍是养殖者易于忽略的问题，且容易与其它疾病产生混淆。一般而言，霉菌毒素主要是由4种霉菌属所产生：曲霉菌属（主要分泌黄曲霉毒素、储曲霉毒素等）、青霉菌属（主要分泌桔霉素等）。麦角菌属（主要分泌麦角毒素）。梭菌属（主要分泌呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、t－2毒素、fumonisin毒素等）。

      迄今为止已经有超过300种霉菌毒素被分离和鉴定出来，上述的几种毒素即为现今普遍认识的8种主要毒素。
      一般把霉菌按其生活习性分为仓贮性霉菌和田间霉菌两种。仓贮性霉菌主要是指贮存的饲料或原料，在适宜的温度、湿度等条件下产生的霉菌，以曲霉菌属为主，该类霉菌适生长温度为25~30℃左右，相对湿度为80％~90％，路曲霉例外，可在田间感染，低温下亦可繁殖；田间霉菌则是指青霉菌属、麦角菌属和梭霉菌属（镰刀菌属），此类霉菌属野外菌株，通常谷物在未采收前就已感染，适生长温度为5~25℃，该类霉菌在低温环境中也会繁殖，也就是说在冬季此类霉菌仍会生长，阴冷潮湿的天气更易于这些霉菌生长。在田间，植物受霉菌感染的因素很多，包括：土壤的水分、播种期、收割期。轮作期、施肥、植物的品种、植病的发生。杂草、鸟类及害虫等。当作物收割后，通常会带有某些霉菌，在干燥的过程中，霉菌会受到破坏，所以不易察觉，然而许多霉菌泡子会存活下来，并且在贮存期间、制作饲料的过程中开始萌发生长。
      很多毒素与毒素之间均具有相乘作用，这些毒素同时出现其毒力将大大超过单个霉菌毒素所具有的毒力。
      蒙脱石对黄曲霉毒素b1均有较强的吸附性，吸附量随黄曲霉毒素b1含量增加而增加，两者呈直线相关。当吸附反应体系中赖氨酸含量为0.2％、0.4％时，不影响蒙脱石对黄曲霉毒素b1的吸附。
双八面体蒙脱石对饲料黄曲霉毒素b1有较明显的吸附作用，且吸附作用随双八面体蒙脱石水平的提高而增强；在霉变饲料（黄曲霉毒素b1，39.78微克/千克）经双八面体蒙脱石处理后，黄曲霉毒素b1含量分别降为8.88微克/千克，达到我国卫生部制定的饲料卫生标准（≤20微克/千克）和欧美标准（0~20微克/千克）。
      经过浙江大学饲料科学研究所的测试，纳米蒙脱石对霉菌毒素具有强力吸附作用，吸附力（％）如下：
            黄曲霉毒素，100％
            玉米赤霉烯酮，88％
            赭曲霉毒素，72％
            麦角毒素，100％
            串珠镰孢菌毒素，91％
       纳米蒙脱石加入饲料中的一般添加量为2~3千克/吨，要保证添加混合均匀，饲料质量优良可减量。
  2、3 、蒙脱石可脱饲料中的重金属
       饲料中铅的含量超标，会直接或间接影响到养殖动物的生长和发育，终通过食物链影响人的健康，因此对饲料中重金属铅的控制德控制格外重要。在日粮中添加0.5%蒙脱石可以显著改善铅含量为10mg/kg铅诱导的损伤，明显降低了猪全血、脑、肝、肾、骨和毛等组织中铅含量。结果表明蒙脱石对铅中毒有潜在的治疗作用。
  3 、蒙脱石治疗乳仔猪腹泻
      在养猪生产过程中，断奶仔猪腹泻的问题相当普遍。据调查，断奶仔猪腹泻率在20%~30%左右。一般情况下，断奶后3~5天的腹泻率为0.6％；而8~13天腹泻就变得严重，腹泻率达32%左右。该病造成的死亡率可达10%~20%，即使病愈，其生长发育也会受到严重影响，推迟出栏时间，给养殖户带来巨大的经济损失。
      引起仔猪腹泻的原因非常复杂，主要有：①致病性大肠杆菌引起的腹泻；②仔猪断奶后，母源抗体急剧下降，造成抵抗力下降；③仔猪的消化机能不健全，高植物蛋白的饲料引起胃肠道机能紊乱；④断奶后的应激，尤其是环境应激，如温差超过10℃时，腹泻率就会增加25％－30％，湿度过高也会增加腹泻的次数；⑤饲喂方式不当，如过度限饲或过度饲喂会引起饥饿性和过食性腹泻；⑥肠道发生的免疫反应。
      纳米蒙脱石养猪好处多，内服可抗腹泻;，添加饲料中可防饲料霉变，外用可防兔皮肤真菌，无毒副作用，并具有“中药成分，西药效果”的特点。
  3、1、蒙脱石治疗仔猪腹泻
      仔猪断奶后即切断了从母体获得被动免疫的来源，但由于主动免疫，尤其是特异性免疫系统功能还未完全有效地建立起来，iga＋b细胞占主要地位要在4周龄时才能达到成年猪水平，而igm＋细胞要到3－4月龄才达到成年猪水平。一旦开始饲喂含有大量植物蛋白的玉米—豆粕型日粮，断奶仔猪就会发生肠道免疫反应，出现腹泻现象。1-3日龄的仔猪腹泻多为红痢，1周龄左右仔猪腹泻多为黄痢、白痢，也有日粮抗原过敏、营养因子缺乏和应激因素导致的腹泻。
      研究表明，在引起仔猪腹泻的诸多因素中，原发性因素并不是大肠杆菌，而是由于断奶过程中的应激(尤其是采食了大量的植物蛋白这类的抗原)影响肠道和黏膜免疫系统的改变，小肠绒毛变短，微生态平衡打破。造成了肠道的损伤，使胃肠酶水平和吸收能力下降。新生仔猪肠道有一种“记忆”细胞，它能识别抗原并与之反应，当断奶仔猪接触到从来没有接触过的植物蛋白时，就会发生免疫反应，以消除抗原的危害。但是，当断奶仔猪长期接触这些日粮中的抗原，日粮的抗原物质达到一定量或作用时间后，仔猪就会产生免疫耐受力，从此对这种抗原不再反应。在仔猪没有适应日粮中的抗原或者肠道未产生免疫耐力之前，这种日粮仍会引起仔猪腹泻。
      蒙脱石治疗断奶仔猪腹泻有奇效。
      富镁蒙脱石治疗断奶仔猪腹泻综合症总有效率为94.74%，治愈率为42.11%；氟哌酸治疗总有效率为66.67%，治愈率27.77%；蒙脱石辅以ors治疗总有效率和治愈率分别提高至95.23%和76.19%；氟哌酸与ors配合使用时，总有效率为85.00%，治愈率为50.00%；氟哌酸治疗有效率显著低于蒙脱石治疗组(p<0.05)。

      华中农大单独使用纳米蒙脱石（禽畜类纳米蒙脱石护肠剂）治疗10～50日龄仔猪腹泻试验结果表明，纳米蒙脱石对不同年龄组猪腹泻疾病的治疗均有一定的效果，但以治疗非感染性腹泻（断奶仔猪腹泻）效果，总有效率达94.1%，和与抗菌药物联用总有效率相差不大。绍兴天天田园生态养殖有限公司对产生腹泻的乳猪用纳米蒙脱石进行灌服（3g/次），2次灌服治愈率为88.9%，养殖经验认为：纳米蒙脱石直接灌服效果，也可加入饲料中，直接撒到食槽中或投入泔水中差；纳米蒙脱石腹泻治愈率具有明显剂量依赖性，治疗量要比预防量大，重症加倍。

      浙江六洞山集团、绍兴中大畜牧有限公司、四川某养殖场认为：乳猪出现腹泻，母猪投食纳米蒙脱石对乳猪的治疗也有效果。
      华中农大纳米蒙脱石治疗腹泻临床试验表明纳米蒙脱石对大猪腹泻同样有着不错的治疗效果，总有效率达到80％以上。
  3、2、 蒙脱石可替代抗生素治疗腹泻
      抗生素可促进生长和改善饲料转化率已被广大养殖户所接受。在补料和开食料中添加抗生素，既可控制病原微生物增殖，又可加速肠道免疫耐受过程，从而减轻肠道损伤，预防腹泻的发生。但用于防止仔猪腹泻的抗生素如金霉素、泰乐菌素、杆菌肽锌、喹乙醇等持续使用使病原菌产生耐药性，并在畜禽产品中残留给人体健康带来危害。

      目前在饲料中添加抗生素已十分讲究添加的数量、方式和方法，将抗生素的危害降到低，但仍遭到无抗品的抵制。原则上能不用抗生素尽量不用抗生素，能替代的替代，能少用的就少用，将抗生素的危害降到低！
      纳米蒙脱石是一种新型矿物药剂，用于治疗禽畜类腹泻痢疾等疾病具有无药物残留、无激素、无耐药性、疗效稳定、无毒副作用等优点，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及胆盐都有较好的吸附作用，对细菌毒素有固定作用，能修复和提高胃肠黏膜对致病因子的防御功能。它不仅能吸附病菌，还含有丰富的维生素、矿物质、微量元素，在抗生素、磺胺类药物的抗药性越来越强、耐药菌株日益增多的情况下，应用纳米蒙脱石预防和治疗畜禽疾病显得非常重要，彻底解决抗生素的耐药性和残留问题。
      纳米蒙脱石代替抗生素可采用灌服和添加饲料中的方法，直接灌服效果，加入饲料中要保证添加混合均匀，重症加倍。
      灌服：按每60 g纳米蒙脱石加温水至100 ml制成混悬液，充分搅匀，用金属注射器按5ml/只灌服，用药2～3次后可痊愈。
      添加：一般添加量为2—3千克/吨（饲料）；
  3、3 、蒙脱石可替代氧化锌治疗腹泻
      纳米蒙脱石治疗腹泻的另一个功效是在畜禽饲料（尤其是乳仔猪饲料）中可完全代替氧化锌抗腹泻。高锌（2500-3500ppm）会对仔猪生长发育造成危害。日粮中添加超过正常需要量20～30倍的高水平锌，必然打破原有各种元素的平衡，锌元素过量对铜、铁的吸收不利，高锌可导致铁、铜继发性缺乏，出现贫血。

      国外研究认为，当锌摄入量超过体内各种排泄器官的排泄能力，则会破坏内恒稳机制。所以高锌的饲料使用时间受到了较为严格的限制。使用半个月以上仔猪就会出现皮肤苍白、被毛粗乱卷曲、贫血等现象。仔猪断奶后2周使用高锌(氧化锌2000～3000 mg／kg)具有防腹泻促生长效果，若一旦停止添加高水平锌，更换日粮，仔猪腹泻现象又会发生。

      研究还表明，饲喂高剂量锌(3000 mg／kg)通过猪体消化吸收后，其每日锌排出量是饲喂基础日粮组的33倍。因此，添加高剂量无机锌会造成资源浪费和残留，且造成环境污染。金华市格瑞特动物营养技术有限公司试验证明每吨饲料添加1.5kg纳米蒙脱石可以完全替代氧化锌，用量只有氧化锌的一半左右，成本相对较低，替代高锌有优势，并且由于蒙脱石没有氧化锌的副作用，其生长速度、料肉比与使用氧化锌组相比，性能更佳。
  4、 蒙脱石可用于母猪生产和仔猪护理
      纳米蒙脱石对动物皮肤、黏膜，消化、呼吸系统和眼部无毒、无害、无刺激性，环保天然。可方便地施用于猪的垫料中，可大量吸附室内氨等有害气体，保持环境干燥，抑制细菌繁殖，并有助于防御呼吸道疾病和治疗断奶仔猪腹泻综合症。其天然配方可以减少硝酸盐和磷酸盐的流失，改善养殖场的卫生状况和养殖环境。

      经过试验，该产品对细菌、病毒、真菌、原生微生物和寄生虫具有强有力的杀灭作用，同时能够吸附养殖场所内的大量异味和氨气等，能够预防疾病和改善动物福利，保持良好的健康状况，而且没有任何迹象表明任何微生物对该产品产生了抗性。
      在配种和分娩前后几天用纳米蒙脱石涂抹在母猪的外阴部，可用于抑菌并减少母猪疾病的发生。
纳米蒙脱石还可以用于动物养殖场所，用于幼仔护理：将刚出生的仔猪用干布抹除胎衣后，取纳米蒙脱石均匀在猪体涂抹一层，尤其是涂抹在脐带部位，可以有效地保持仔猪体温，使之在短时间内站立行走，早吃初乳。并可使脐带迅速干燥，在1～2天内愈合，从而降低细菌进入体内繁殖的可能。
      在去势、断尾后用纳米蒙脱石直接涂于伤口，可有效地消毒、止血，从而为仔猪成长提供的外在环境。
      在断奶后7～10天内，每天在饲槽前撒一次纳米蒙脱石，可有效地降低应激反应。
      在苗猪出栏时，可提前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。