一种植物源家畜饲料抗菌添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于饲料抗菌添加剂领域，具体涉及一种植物源家畜饲料抗菌添加剂及其制备方法。本发明专利技术以滁菊精油为主要抗菌剂，采用薄膜‑超声分散法制备滁菊精油纳米脂质体，采用具有抗菌性能的ε‑聚赖氨酸(ε‑PL)对纳米脂质体表面进行修饰，利用冷冻干燥法将滁菊精油纳米脂质体转化为固体脂质体，最后利用低温等离子体(plasma)对固体脂质体进行表面处理改性，进一步提高抗菌效果。本发明专利技术涉及到的植物源家畜饲料抗菌添加剂制备工艺简单、产品稳定性好、粒径分布均匀、包封率和载药量较高，对家畜中的两种常见致病菌，耐药性大肠杆菌(E.coli Rpoe)和鼠伤寒沙门氏菌(S.typhimurium)均具有显著的抗菌效果。

A plant source animal feed antibacterial additive and its preparation method

The invention belongs to the field of feed antibacterial additives, in particular to a plant source animal feed antibacterial additive and a preparation method. The present invention in Chuzhou chrysanthemum essential oil as the main antibacterial agent, the preparation of Chuzhou chrysanthemum essential oil film ultrasonic nano liposome dispersion method, using poly lysine has antibacterial properties epsilon (epsilon PL) modification on nano liposome surface by freeze drying method of Chuzhou chrysanthemum essential oil into solid lipid nano liposomes finally, the use of low temperature plasma (plasma) on solid liposome modified by surface treatment, to further improve the antibacterial effect. The present invention relates to a plant source of livestock feed to the antimicrobial additive has simple preparation process and good product stability, uniform particle size distribution, high entrapment efficiency and drug loading, two kinds of animals of common pathogens, drug resistance of Escherichia coli (E.coli Rpoe) and Salmonella typhimurium (S.typhimurium) had significant antibacterial effect.

【技术实现步骤摘要】
一种植物源家畜饲料抗菌添加剂及其制备方法
本专利技术属于饲料抗菌添加剂领域，具体涉及一种植物源家畜饲料抗菌添加剂及其制备方法。
技术介绍
在家畜饲养领域，耐药性大肠杆菌(E.coliRpoe)和鼠伤寒沙门氏菌(S.typhimurium)等是家畜类动物极易感染的致病菌。而食用致病菌感染的未经煮熟的家畜肉类等是人类感染疾病的主要途径。抗生素类药物作为添加剂被广泛用于家畜饲料中，但长期以来由于抗生素的滥用，导致抗生素残留超标和细菌耐药性严重等诸多问题，严重威胁着动物和人体的健康。因此，植物源添加剂作为安全绿色的饲料添加剂逐渐成为近年来研究的热点。植物提取物添加剂在家畜饲料及养殖业中的主要作用表现为：改善适口性和肠道功能，提高采食量；促进唾液和消化液的分泌；抗菌杀菌；抗氧化等。专利CN106260523A公开了一种饲用复合植物精油添加剂及饲料制备方法，以适当的剂量添加到饲料中后起到有效抑制饲料中有害菌的生长，防止动物疾病，且能促进动物采食和提高生产性能。滁菊属安徽滁州之瑰宝，位列四大药菊之首，可清热解毒、舒筋活血、护肝明目，增强人体免疫功能，对高血压、冠心病、动脉硬化等疗效显著，属药、茶两用佳品。CN103478365A介绍了一种滁菊茶饮的制备工艺，该滁菊茶饮健康清香，且有降血压降血脂、清肝明目、缓解头痛等功效，长期饮用有利于身体健康。CN105053803A公开了一种滁菊糕点的制备工艺，工艺简单、口感松软、味道清香、绿色健康。部分药理学研究结果表明，滁菊中含有黄酮、挥发油、多糖、酚酸等多种活性物质，具有很好的应用开发价值，因此滁菊提取物-滁菊精油是不可多得的值得深入研究的天然植物精油。CN105062680公开了一种滁菊精油的提取方法，对原材料滁菊有效利用，且含水率低，便于保藏。目前，滁菊精油因易挥发不稳定，水溶性差等原因，在抗菌杀菌尤其是抗菌饲料添加剂方面的研究甚少。固体脂质体是继脂质体、乳剂、胶束等发展的一种新型纳米载药系统，具有优良的生物相容性、广泛的药物适应性、丰富的给药途径等优点，可避免滁菊精油因直接添加到家畜饲料中所出现的易挥发不稳定和浪费等问题。而且固体脂质体因其独特的性质，要比普通脂质体稳定性更高，储存时间更长，因此可作为家畜饲料抗菌添加剂的理想传递载体。ε-聚赖氨酸(ε-PL)是由链霉菌产生的一种由L-赖氨酸残基的ε-氨基和α-羧基形成的酰胺键连接而成的天然生物可降解的聚合物。ε-PL是一种聚合阳离子肽，等电点为9.0，在水溶液中带正电荷，能够与表面带负电荷的物质结合。研究表明ε-PL具有广谱抑菌性，它对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、真菌以及一些病毒均有抑制作用，且无毒安全可食用。等离子体(plasma)是指高度电离的气体，气体在受到外界高能量作用时电离产生的由大量带电粒子离子、电子和中性粒子原子、分子所组成的表现为电荷中性的体系。低温等离子体无毒无害且环保。低温等离子体中绝大部分粒子的能量均略高于聚合物中的化学键能，通过电场加速后低温等离子体完全有足够的能量引起聚合物表面的各种化学键发生断裂或重新组合，因而会对分子材料表面进行改性。例如利用等离子体技术处理一些可食用膜，可以改变膜的表面粗糙度，提高膜的表面亲水性。再如用等离子体处理低密度聚乙烯，会提高乳酸链球菌肽的吸附量，对食品达到抗菌保鲜效果。因此，我们可以尝试使用低温等离子体对固体脂质体进行表面处理改性，进一步提高固体脂质体的抗菌效果。滁菊精油封装进固体脂质体，可以解决由于滁菊精油的易挥发不稳定性而导致的在实际应用中存在功效期短的问题。ε-PL对纳米脂质体的修饰，一方面可以使纳米脂质体表面携带正电荷，使其成为阳离子型固体脂质体；另一方面可以起到协同抗菌的效果。而采用低温等离子体对固体脂质体进行表面处理改性，可进一步提高抗菌效果。将使用该方法制备的滁菊精油固体脂质体用作家畜饲料添加剂，可有效对抗家畜易感致病菌。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种植物源家畜饲料抗菌添加剂及其制备方法。其实质为封装滁菊精油的固体脂质体，既解决了滁菊精油因易挥发不稳定而影响抗菌效果的问题，又保证了该抗菌添加剂便于添加至饲料中，可实现稳定长效稳定的抗菌效果。本专利技术以滁菊精油为主要抗菌剂，制备滁菊精油纳米脂质体，并采用具有抗菌性能的阳离子聚合物ε-PL对纳米脂质体进行表面修饰。由于液体脂质体不便直接应用于固体家畜饲料中，因此利用冷冻干燥法将纳米脂质体转化为固体脂质体，最后再利用低温等离子体对固体脂质体进行表面处理改性，进一步提高抗菌效果。本专利技术所述滁菊精油纳米脂质体的制备方法为薄膜-超声分散法，具体步骤如下：将大豆卵磷脂与胆固醇置于圆底烧瓶中，加入滁菊精油和有机溶剂氯仿，超声分散使其充分分散溶解。使用旋转蒸发器蒸发掉有机溶剂，至圆底烧瓶内壁形成光滑的浅黄色脂质薄膜。随后将脂质薄膜放入真空干燥箱中，真空干燥后取出。加入表面活性剂PVP、冷冻保护剂甘露醇以及PBS，水浴超声使其混合均匀，直至形成稳定的乳浊液。将所得乳浊液于细胞超微粉碎仪中破碎，离心将所得产品离心，去除上层精油和下层杂质，用微孔滤膜进行过滤，得到的滤液(乳液状态)即为滁菊精油纳米脂质体。其中大豆卵磷脂、胆固醇、滁菊精油、表面活性剂PVP、冷冻保护剂甘露醇的质量比为20:4:10:1:1，其中滁菊精油的浓度为10.0mg/mL，表面活性剂PVP的浓度为1.0mg/mL，冷冻保护剂甘露醇的浓度为1.0mg/mL。所述超声分散指100Hz，超声30min。所述旋转蒸发器的蒸发温度为30-40℃。所述真空干燥指真空状态60℃下干燥24h。所述水浴超声指100Hz，超声3h。所述于细胞超微粉碎仪中破碎指工作2.5s，间隙2.5s，功率360W，破碎30min。所述离心指6000r/min，离心15min。所述微孔滤膜的孔径为0.22μm。本专利技术所述制备滁菊精油纳米脂质体时所用的有机溶剂氯仿，可替换为无水乙醇和丙酮两者的混合溶剂(1：1，v/v)，但优选氯仿。本专利技术所述制备滁菊精油纳米脂质体时所用的表面活性剂PVP可替换为聚山梨醇酯80、F68和胆酸钠的一种或它们之间的混合物等，但优选PVP。本专利技术所述使用阳离子聚合物ε-PL对滁菊精油纳米脂质体进行修饰，具体操作如下：首先使用去离子水配制浓度为4.0mg/mL的ε-PL溶液，再将ε-PL溶液逐滴滴加入已制得的滁菊精油脂质体中，磁力搅拌，通过静电相互作用对滁菊精油脂质体进行表面修饰，修饰后的滁菊精油纳米脂质体中ε-PL溶液的最终浓度为2.0mg/mL。所述磁力搅拌指置于磁力搅拌器上，120r/min，搅拌4h。本专利技术所述将滁菊精油纳米脂质体转化为滁菊精油固体脂质体的方法是采用冷冻干燥法，具体操作过程为：首先将通过静电作用修饰后的滁菊精油脂质体置于-80℃冷阱中预冻3h，随后转移至冷冻干燥架真空冷冻干燥48～72h。本专利技术所述冷冻干燥时，为防止在冷冻干燥过程中脂质体聚集，需加入支架冷冻保护剂进行冷冻保护，所用支架剂可为甘露醇、海藻糖、蔗糖、葡萄糖和山梨醇的一种或者它们之间的混合物等。本专利技术所述采用低温等离子体技术(plasma)对冷冻干燥后的滁菊精油固体脂质体进行表面处理改性，其具体操作条件如下：保护气为氮气N2，功率400W，时间2min。本专利技术想法新颖，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物源家畜饲料抗菌添加剂，其特征在于：所述抗菌添加剂是一种滁菊精油固体脂质体，其是由滁菊精油纳米脂质体经过具有抗菌性能的阳离子聚合物ε‑PL表面修饰制备得到的阳离子型脂质体冷冻干燥得到的。

【技术特征摘要】
1.一种植物源家畜饲料抗菌添加剂，其特征在于：所述抗菌添加剂是一种滁菊精油固体脂质体，其是由滁菊精油纳米脂质体经过具有抗菌性能的阳离子聚合物ε-PL表面修饰制备得到的阳离子型脂质体冷冻干燥得到的。2.如权利要求1所述的一种植物源家畜饲料抗菌添加剂，其特征在于：所述的滁菊精油固体脂质体经低温等离子体技术处理得到滁菊精油固体脂质体-plasma。3.如权利要求1所述的一种植物源家畜饲料抗菌添加剂，其特征在于，所述滁菊精油固体脂质体的制备方法如下：将大豆卵磷脂与胆固醇置于圆底烧瓶中，加入滁菊精油和有机溶剂氯仿，超声分散使其充分分散溶解。使用旋转蒸发器蒸发掉有机溶剂，至圆底烧瓶内壁形成光滑的浅黄色脂质薄膜。随后将脂质薄膜放入真空干燥箱中，真空干燥后取出。加入表面活性剂PVP、冷冻保护剂甘露醇以及PBS，水浴超声使其混合均匀，直至形成稳定的乳浊液。将所得乳浊液于细胞超微粉碎仪中破碎，离心将所得产品离心，去除上层精油和下层杂质，用微孔滤膜进行过滤，得到的滤液(乳液状态)即为滁菊精油纳米脂质体。4.如权利要求3所述的一种植物源家畜饲料抗菌添加剂，其特征在于，其中大豆卵磷脂、胆固醇、滁菊精油、表面活性剂PVP、冷冻保护剂甘露醇的质量比为20:4:10:1:1，其中滁菊精油的浓度为10.0mg/mL，表面活性剂PVP的浓度为1.0mg/mL，冷冻保护剂甘露醇的浓度为1.0mg/mL；所述超声分散指100Hz，超声30min；所述旋转蒸发器的蒸发温度为30-40℃；所述真空干燥指真空状态60℃下干燥24h；所述水浴超声指100Hz，超声3h；所述于细胞超微粉碎仪中破碎指工作2.5s，间隙2.5s，功率360W，破碎30min；所述离心指6000r...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔海英，代娅婕，林琳，刘尧，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32