[发明专利]具有抗菌功能的凹凸棒石霉菌毒素吸附剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有抗菌功能的凹凸棒石霉菌毒素吸附剂的制备方法，它是先采用无机硫酸以及具有抗菌功能的有机酸盐复合改性剂改性凹凸棒石，再加入甜菜碱表面活性剂对凹凸棒石进行表面电荷调控，得到具有抗菌功能的凹凸棒石霉菌毒素吸附剂。本发明的产品不仅能有效去除饲料中的霉菌毒素，同时具有抑菌功能，替代或减少饲料中抗生素的用量。

技术领域

本发明涉及一种具有抗菌功能的凹凸棒石霉菌毒素吸附剂的制备方法，属于非金属矿深加工领域。

背景技术

霉菌毒素是一种存在于饲料和原料中的抗营养因子，是毒性很强的霉菌次生代谢产物。它可引起动物急慢性中毒；减少动物采食量；降低动物的生产性能、饲料转化率和繁殖性能；抑制动物免疫机能；同时，霉菌毒素还可在畜禽产品中残留，为人类健康带来潜在的安全隐患。因此，寻找合适有效的方法对其进行控制是畜牧业发展的当务之急。

霉菌毒素种类繁多，在饲料中常见的主要有：黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、T-2毒素、赭曲霉毒素、烟曲霉素和呕吐毒素。吸附法是处理霉菌毒素最有效的方式之一。天然硅酸铝盐矿物的吸附性能成为霉菌毒素去除材料的首选。但天然硅酸盐矿物对极性较强的毒素分子如黄曲霉毒素有较好的吸附能力，而对急性较弱的毒素分子如玉米赤霉烯酮结合率很低，这是由于玉米赤霉烯酮特殊的大内酯环结构使其具有不溶于水的理化性质。为了改善对玉米赤霉烯酮的吸附性能，通常采用阳离子表面活性剂对天然硅酸铝盐矿物进行改性处理（CN 101890330 B，CN 102847509 A，CN 103521173 A， ZL201410094045.X）。

饲料行业另一个重点关注的问题是抗生素的滥用。由于抗生素可以预防病菌感染，促进动物生产能力，提高养殖业的经济效益，一直被广泛应用。但同时其引发的细菌耐药性、药物残留、环境污染等问题日益凸显并倍受关注。多年来，世界各国均意识到抗生素养殖的危害，超级细菌以及“限抗”成为世界关注的焦点，越来越多的国家已提倡“无抗养殖”。2016年9月21日，出席联合国大会的193个成员国签署宣言承诺加强管制抗生素，联手减少“超级细菌”的传播。在中国，国家层面的“限抗令”在全方位升级。2015年农业部第2292号公告禁止在食品动物中使用诺氟沙星、洛美沙星、氧氟沙星等四种抗菌药，2016年8月5日，国家卫计委等14个部门联合制定了《遏制细菌耐药性国家行动计划（2016-2020）》，目前国内很多正规的养殖企业对抗生素的使用越来越谨慎，因此，寻找安全、高效的抗生素替代品来促进动物健康已成为动物营养和饲料科学研究的重点。

凹凸棒石是一种天然含水富镁、铝硅酸盐矿物，具有独特的一维纳米棒状晶体和孔道结构以及较高的比表面积，具备吸附霉菌毒素的特点（CN 1817170A）。但天然凹凸棒石棒晶常呈聚集体状态，吸附能力小，吸附效率低，且由于表面活性硅烷醇基团的存在，只对极性较强的霉菌毒素有效，导致其在饲料行业应用率较低。如何通过改性处理来改变凹凸棒石表面结构与电荷性质，改善对霉菌毒素的选择性吸附，扩大吸附范围和有效性，并具有一定的抗菌功能，形成具有安全、高效、广谱、抗菌的新型吸附剂，成为开发高性能凹凸棒石霉菌毒素吸附剂亟待解决的关键问题。

申请者前期已研究了不同凹凸棒石改性方式对霉菌毒素的去除，均在一定程度上提高凹凸棒石对弱极性分子玉米赤霉烯酮的去除能力（ZL201410730799.X，ZL201410644108.4，ZL201410105611.2），在此基础上又研究了具有抗菌功能的凹凸棒石玉米赤霉烯酮吸附剂（ZL201510285208.7），产品是将凹凸棒石黏土用酸化剂处理，过筛除去石英及碳酸盐杂质后，再加入离子液体型表明活性剂，反应，分离、洗涤、干燥、粉碎得到。该产品具有很好的抗菌-脱毒效果，但其中使用的离子液体型表面活性剂未见在饲料内使用，其动物生理毒性未见研究。因此，研究一种安全、有效的霉菌毒素吸附剂，是一项有意义和应用前景的研究课题。