蒙脫石在飼料中的應用與功效

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　　一、飼料與養殖現狀

　　據統計,全球有73%的飼料樣品霉菌毒素超標。中國現有飼料加工企業12000多家,飼料產量不低于2億噸。大部分地區,特別是長江以南地區,夏季高溫潮濕，飼料霉變及受霉菌毒素污染的現象非常普遍，其危害已是大問題。常見的有:曲霉菌屬(主要分泌黃曲霉毒素、赭曲霉毒素等)、青霉菌屬(主要分泌桔霉素等)、麥角菌屬(主要分泌麥角毒素)、梭菌屬(主要分泌嘔吐毒素、玉米赤霉烯酮、T- 2毒素、Fumonisin毒素等)。由于環境應激,霉菌毒素之間的聯合作用及飼料營養不平衡等因素的存在,飼料中低含量的霉菌毒素即可對動物造成危害。例如， 當飼料中黃曲霉毒素含量為14 .0 g/ kg (低于美國雞飼料黃曲霉毒素允許量20 g/ kg的衛生標準)時即可對肉仔雞生產性能造成嚴重影響。

　　二、蒙脫石的作用

　　蒙脫石的名稱來源于法國，法國做過一項動物研究，家兔回腸感染大腸桿菌后，服用蒙脫石可以減輕胃腸黏膜損傷，重建水電解質吸收，促進絨毛恢復正常形態，促進受損小腸黏膜上皮細胞的再生與修復。霉菌毒素及各種細菌對Caco-2細胞均有不同程度的黏附作用，從而傷害胃腸黏膜，而蒙脫石能夠阻斷這種黏附，并且對病原菌黏附Caco-2細胞的阻斷作用，要明顯大于其對益生菌的阻斷效果。例如，對大腸桿菌鼠傷寒沙門氏菌、嗜水氣單胞菌、副溶血弧菌黏附的阻斷率，分別為54.22%48.41%60.53%50.64%， 而對兩歧雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌黏附的阻斷率，分別為25.64%和21.49%。結果顯示：蒙脫石可有效阻斷病原菌黏附胃腸道，從而防治腸道細菌感染和細菌移位，進而可以預防和治療腹瀉的發生。牛業來等應用十六角蒙脫石治療消化性潰瘍及上消化道出血，病例30例皆取得滿意療效。由于蒙脫石可吸附各種病毒細菌及其他各種霉菌毒素，治療斷奶仔豬腹瀉綜合癥總有效率為94.74%，治愈率為42.11%，高于氟哌酸(氟哌酸治療總有效率為66.67%，治愈率27.77%)。蒙脫石對豬，對人，對雞鴨牛羊兔等動物的腹瀉也有很好的療效。在獺兔幼兔日糧中添加400g/t喹乙醇，與添3kg/t納米蒙脫石，均有效減少了獺兔幼兔的腹瀉次數，降低了腹瀉率，效果上添加納米蒙脫石組更明顯。

　　三、蒙脫石的作用機理

　　1、概念粘土礦中蒙脫石含量大于80%就稱為蒙脫石，蒙脫石為高純度的膨潤土，是膨潤土的主要成分。這類礦物包括鈉基蒙脫石、鈣基蒙脫石、鎂基蒙脫石、鐵基蒙脫石、鋰基蒙脫石以及鋁蒙脫石等。蒙脫石硬度為2～2.5，相對密度2～2.7，甚柔軟，有滑感。在電子顯微鏡下可見片狀晶體，層與層之間可以滑動打開，層與層之間并不散亂分離，在水介質中可分散呈膠體狀態，屬酸性膠基，對強酸強堿具有一定的緩沖能力，因此能保持體系pH相對穩定。例如：蒙脫石在消化道延展，可形成連續的保護膜，與消化道黏液蛋白靜電結合，可顯著提高黏液的內聚力和彈性。( Girardeau，1987; Albengres等，1985)。

　　2、結構蒙脫石ontmorillonite，是天然硅鋁酸鹽，由二層共頂聯接的硅氧四面體片，夾一層共棱聯接的鋁鎂氧氫氧八面體片，構成2∶1型結構。晶層表面都是氧原子，沒有氫氧原子組，晶層間沒有氫鍵結合力，晶層間距為0. 96 ~ 2 . 14 nm，水分子和交換性陽離子可以進入層間，使晶格底面間距增大，蒙脫石體積膨大。例如：美國西部的鈉基蒙脫石類粘土，其甲基藍吸附能力(僅表示陽離子交換能力)可以高達15 0 meq，遇水膨脹系數可以達到其遇水前體積的2 0倍。在蒙脫石形成過程中，蒙脫石分子硅氧四面體中的S i4+可被Al3+替換，鋁氧八面體片中的Al3+可被Mg2+或Fe2 +替換。這種置換，經常造成八面體畸變，進而迫使四面體片作出旋轉、伸長、歪扭等形式，來予以調正，直至出現斷鍵，使多面體核心陽離子裸露，使晶層間產生永久性負電荷，為了平衡電荷，蒙脫石必須吸附環境中的陽離子到層間，而發生我們看到的離子交換作用，主要陽離子如Na+、Ca2+、K+、Mg2+、Li+、H+、Al3+等(楊獻忠等，2003)。正是這種離子交換特性大大增強了蒙脫石吸附霉菌毒素的功能。

　　3、負電吸附特性蒙脫石晶層間的永久性負電荷，產生靜電引力和非穩態電位固定效應，使蒙脫石吸附具有選擇性，即有效吸附各種霉菌毒素，而吸附弱極性的營養成分甚微。許多霉菌毒素,如黃曲霉毒素、 玉米赤霉稀酮等的分子結構中含有極性基團，如: O H, C O,N H2，或含有可極化的基團，如: C C , C6H5等，能被蒙脫石優先吸附。例如：呈剛性平面分子結構的黃曲霉毒素，能進入蒙脫石的內表面，與晶層間可交換性陽離子產生強烈的相互作用，并且不易解吸，表現出較高的吸附效率和吸附穩定性。吸附量隨黃曲霉毒素含量的增加而增加，兩者呈直線相關。當吸附反應體系中賴氨酸含量為0.2%—0.4%時，不影響蒙脫石對黃曲霉毒素的吸附。蒙脫石礦物層間區域具有層間交換、 層間吸附、 層間催化、 層間聚合、層間柱撐等特性。霉菌毒素分子在蒙脫石礦物層間區域可發生分子吸附、 氫鍵吸附、 不可逆交換吸附、 質子化吸附及吸附分解模式。例如，蒙脫石邊面上未完全配位的鋁離子能與黃曲霉毒素上的-羰基進行化學吸附而形成穩定復合物，因而降低了黃曲霉毒素的生物有效性。并且，透射電鏡分析表明吸附原毒素前后蒙脫石的粒徑沒有明顯改變，XRD分析證實，吸附原毒素后蒙脫石層間距沒有發生變化。“車廂式”結構的蒙脫石，將毒素固定到蒙脫石分子的“車廂”中，從而使毒素在體內失活。

　　4、表面吸附力蒙脫石顆粒細小，0.2～1 m，顆粒表面積巨大，顆粒遇液體分散后引起有效表面積進一步增大，蒙脫石每克粉劑可覆蓋100～110m2消化道表面，由于層間域的存在，不僅具有巨大的外表面積，也有巨大的內表面積，其比表面積可達600 ~800 m，2/ g。所以蒙脫石比表面積大，表面能很高，表面吸附力超強。

　　四、總結

　　飼料級蒙脫石能增加消化道黏液的質和量，加強黏膜的屏障作用，保護和修復消化道黏膜;能吸附并固定消化道黏膜上的病原微生物于分子內，使其破裂脫水以至滅活;同時能在胃腸道中吸附其所產生的毒素，隨糞便排出體外。