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改性蒙脱石对霉菌毒素体外吸附脱毒效果

已有 6301 次阅读2012-9-17 01:04 |个人分类:蒙脱石|系统分类:科技教育| 蒙脱石, 霉菌毒素, 饲料, 养殖 分享到微信

改性蒙脱石对霉菌毒素体外吸附脱毒效果

姚志成1,叶盛群2,许家亮2,马文杰2,谌刚2,韩秀山2

1河南省太康县畜牧局,河南 太康,461400;2浙江三鼎科技有限公司,浙江绍兴,312000

    摘要:本文采用酶联免疫法(ELISA),测试一种改性蒙脱石对黄曲霉毒素B1和玉米赤霉烯酮的体外吸附脱毒效果。结果显示,该改性蒙脱石不仅对黄曲霉素B1和玉米赤霉烯酮具有较好的吸附脱毒能力,其复合物稳定性也较好。

    关键词:黄曲霉毒素B1,玉米赤霉烯酮,改性蒙脱石,蒙脱石,吸附剂

 

   霉菌毒素(Mycotoxins)普遍存在于饲料及牧草中,会对饲料业、畜牧业和人类健康造成严重危害。据报道,全世界约有25%的谷物不同程度地受到霉菌毒素的污染。霉菌毒素既可在谷物田间生长时产生(如镰刀菌毒素),也可在储存期间产生(如黄曲霉毒素)。饲料中常见并对动物产生严重危害的霉菌毒素主要有:黄曲霉毒素(Aflatoxin, AF)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone, ZEN)、呕吐毒素(Deoxynivalenol, DON)、烟曲霉毒素(Fumonisins, Fum)等。目前处理霉变饲料最成熟有效的方式是吸附法,即通过添加吸附剂,吸附饲料中的霉菌毒素,并与之紧密结合,因而使霉菌毒素在动物消化道时不被吸收直接排出体外,达到避免霉菌毒素对动物的危害的目的。目前常见的霉菌毒素吸附剂主要是天然硅铝酸盐(如蒙脱石),或蒙脱石与有机吸附剂(如葡甘露聚糖类)改性及复合。

蒙脱石是一种国际上推荐用作霉菌毒素吸附剂的非金属矿物,具有无药物残留、无激素、无耐药性、无毒副作用等优点,除对霉菌毒素选择性吸附外,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,对细菌有固定作用,能修复和提高胃肠粘膜对致病因子的防御功能。

蒙脱石是脱除饲料中霉菌毒素的一个低成本解决方案。

由于不同产地蒙脱石的成因、属型、层间电荷特性、分散性能等差异,其对霉菌毒素的吸附能力存在较大差异。不同产地的蒙脱石对霉菌毒素都具有一定的吸附能力,但未经改性的蒙脱石部分吸附不稳定,解吸率较高。蒙脱石改性处理方法很多,通过纳米改性或层间修饰可以改变蒙脱石对霉菌毒素的吸附性能,但不是所有的改性都能提高蒙脱石对霉菌毒素的吸附能力。

改性蒙脱石的质量好坏取决于蒙脱石对霉菌毒素的吸附率和解吸率。

为了了解改性蒙脱石具体脱毒效果,更好地为解决饲料中霉菌毒素的污染提供理论依据。本文采用ELISA法,检测改性蒙脱石AFB1ZEN的体外吸附脱毒效果。

 

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器

  FA1004分析天平;SK-1快速混匀器;LXJ-IIB型高速离心机;SHZ-82型恒温水浴振荡器;RT-6000酶标仪

1.1.2 试剂

  AFB1ZEN标准品(德国R-Biopharm公司);AFB1ZEN酶联免疫定量测试盒(德国R-Biopharm公司);甲醇(色谱级);磷酸氢二钠、磷酸二氢钾、氯化钠、氯化钾(均为分析纯)。

1.1.3 蒙脱石

改性蒙脱石,市售,浙江三鼎科技有限公司产,型号SD3007

1.2 试验方法

1.2.1 吸附试验

参照Phillips的方法,在浓度为75ppbAFB1(12ppm ZEN)的标准溶液中分别加入一定量的上述吸附剂,使各种吸附剂的浓度为2.5mg/mlPH7.0的条件下,37120r/min的恒温振荡水浴锅上振荡处理60min。反应结束后于5000r/min下离心10min,并收集上清液,ELISA法测定上清液中剩余AFB1ZEN的含量。按下列公式计算吸附量Q(μg/g)和吸附率Y(%)

       Q=V*(C0-C)/m                                              (1)

       Y=100*(C0-C)/C0                                            (2)

    其中:V为溶液的体积(ml)m为吸附剂的用量(mg)C0C分别为反应前后霉菌毒素的浓度(ng/ml)

1.2.2 解吸附试验

    上述实验结束后,倾去离心管中上清液,在剩余物中加入10ml甲醇提取液,在37120r/min的恒温振荡水浴锅上振荡处理10min反应结束后于5000r/min下离心10min,并收集上清液,ELISA法测定上清液中AFB1ZEN的含量,经残液校正后,计算解吸率。解吸过程重复3次,求累积解吸率R%)。

    R=m/m0×100%                                              (3)

    其中:m3次解吸上清液中毒素的含量(ng);m0为解吸附前复合物中毒素的含量(ng)。

1.3 数据计算与分析

   根据各样品OD值,用EXCEL2003计算各样品中AFB1ZEN的含量;所有数据采用SPSS17.0软件进行统计分析,结果采用平均数±标准差( X±SD) 表示。

2 结果与分析

2.1 改性蒙脱石对AFB1的吸附率和解吸附率

1 蒙脱石对AFB1的吸附率和解吸附率

检测样品

AFB1吸附率(%

AFB1解吸率(%

蒙脱石

95.65±2.71

0.57±0.66

AFB1分子式C17H12O6,分子量312,其结构中含有一个双呋喃环和一个氧杂萘邻酮,是一种强极性分子。

从表1吸附率看,蒙脱石AFB1的吸附率达到95%以上;从解吸率看,解吸率也在1%以下,说明蒙脱石吸附AFB1后所形成的复合物稳定性非常好。总之,蒙脱石AFB1具有较高的吸附脱毒率,并且不易解吸。

2.2 蒙脱石对ZEN吸附率和解吸附率

2 蒙脱石ZEN的吸附率和解吸附率

检测样品

ZEN吸附率(%

ZEN解吸率(%

蒙脱石

92.44±4.76

5.31±1.28

ZEN分子式C18H22O50,分子量318,其结构中含有两个酚羟基的内酯,由于其结构中含有内酯,故易在碱性溶液中将酯键打开,从而溶于水;当碱的浓度降低时又可将键恢复,是一种具有双极性或弱极性的分子。

由表2可知,蒙脱石ZEN的吸附率达到92%以上,但低于蒙脱石AFB1的吸附率;从解吸率看,解吸率在6%以下,高于对AFB1的解吸率,说明蒙脱石吸附ZEN所形成的复合物稳定性不如蒙脱石吸附AFB1所形成的复合物稳定性好。总之,蒙脱石ZEN具有较高的吸附脱毒率且很稳定。

3结论

(1)体外吸附试验结果表明:改性蒙脱石AFB1的吸附率达95.65%,解吸0.57%, 说明改性蒙脱石AFB1具有较高的吸附脱毒率,并且吸附AFB1后所形成的复合物稳定性非常好。

(2) 体外吸附试验结果表明:改性蒙脱石ZEN的吸附率达到92.44,解吸率5.31%, 说明改性蒙脱石ZEN具有较高的吸附脱毒率,吸附ZEN后所形成的复合物稳定性较好。

(3)酶联免疫法(ELISA)检测快速、灵敏,对样品纯度要求不高,适应大批量样品的检测。

 

 

参考文献:

[1] A.Yiannikouris, 齐想. 全球霉菌毒素的分布及其影响[J]. 中国家禽, 2008,(07):59-60

[2] 陈心仪, Rebekah Rawlings. 亚洲地区饲料和畜禽养殖业霉菌毒素危害实况[J]. 中国畜牧兽医文摘, 2008,(04):54-55

[3] 齐雪茹. 霉菌毒素与畜禽的免疫抑制[J]. 今日畜牧兽医, 2008,(09):59-60

[4]韩秀山,许家亮.纳米蒙脱石在饲料中的应用[J].湖南饲料,2008,(04):37-41

[5]史莹华,许梓荣,孙宇,王成章. 蒙脱石纳米复合物吸附猪日粮中黄曲霉毒素B1效果的研究[J] .动物营养学报, 2007,(06)742-747

 


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