一种改性寡糖用作饲料添加剂的用途

摘要

本发明公开了一种改性寡糖用作饲料添加剂的用途，改性寡糖以壳寡糖和3‑溴‑3,7‑二甲基‑1,6‑辛二烯为原料，通过改性反应、纯化步骤和冷冻干燥而得到。该改性寡糖添加剂针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能更好；而且促生长效果更好。

说明书

技术领域

本发明属于替抗添加剂技术领域，具体涉及一种改性寡糖用作饲料添加剂的用途。

背景技术

随着经济社会发展水平的不断提高，大型集约化已成为我国畜牧业发展的主要方向。自抗生素作为促生长饲料添加剂被广泛使用之后，为养殖业创造了显而易见的经济效益。然而，饲用抗生素长期亚剂量的使用，已经被诸多研究证实构成了多种病原菌耐药性的源头，同时引起畜禽内源性感染和二重感染，导致畜禽健康状况受到严重影响。畜禽产品中的药物残留，不仅使其质量品质受到了影响，而且可能导致人类体内病原菌对残留的抗生素产生抗药性，进而直接威胁人类健康。

为了饲料工业以及畜牧养殖业的健康发展，更为了人类自身健康着想，慎用甚至是禁用抗生素，并且积极开发与使用安全、无毒、无害的绿色饲料添加剂是迫在眉睫的。现在人们研究较多的绿色饲料添加剂有：寡糖、益生素、酶制剂、酸化剂、抗菌肽以及中草药。

这其中，寡糖是较多引起关注的一类添加剂。研究表明，寡糖具有抑制有害细菌生长，促进微量元素铁和钙的吸收与利用，改善动物的生产性能与免疫功能，强化肠道组织状态和调节微生物生态，具有替代动物饲料中的部分抗生素能力，为无抗、绿色、可持续养殖提供实践依据。

然而，无论是动物源寡糖还是植物源寡糖，直接用作饲料添加剂时，由于溶解性和基团限制，通常情况下抑菌性能不够理想。为此，大量研究者致力于通过化学改性以改善寡糖的抗菌性。化学改性的常见思路是在2位的氨基以及3和6位的羟基上引入天然分子，例如多酚、多肽、有机酸和有机醇等。

Lin Yue等人通过取代反应制备了香叶醇改性壳寡糖衍生物。在反应过程中，先后对壳寡糖的氨基进行保护和脱保护，最终将香叶醇引入壳寡糖的羟基。结果表明，该寡糖衍生物具有良好的溶解性、热稳定性和抗菌性。然而，该改性壳寡糖反应步骤繁琐，反应收率低，同时针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能仍然有待提高。

另一方面，相关研究表明，寡糖可调节动物肠道微生物区系，改善养殖动物肠粘膜结构、提高消化器官功能，促进营养物质的吸收和养殖动物生长，提高养殖动物的增重率，可作为促生长剂替代部分抗生素。

针对上述技术缺陷，需要寻找一种针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能更好同时促生长效果更好的改性寡糖的用途。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性寡糖用作饲料添加剂的用途。相对于现有技术，所述改性寡糖添加剂针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能更好；而且促生长效果更好。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种改性寡糖用作饲料添加剂的用途，其特征在于，所述改性寡糖以壳寡糖和3-溴-3,7-二甲基-1,6-辛二烯为原料，通过改性反应、纯化步骤和冷冻干燥而得到。

根据本发明所述的用途，其中，所述改性寡糖的添加量为50-400mg/kg，基于基础饲料的重量计算。

优选地，所述改性寡糖的添加量为100-300mg/kg，基于基础饲料的重量计算。

在一个具体的实施方式中，所述改性寡糖的添加量为200mg/kg，基于基础饲料的重量计算。

根据本发明所述的用途，其中，所述壳寡糖的平均分子量=1000-2000道尔顿；脱乙酰度≥95%。

优选地，所述壳寡糖的平均分子量=1200-1800道尔顿；脱乙酰度≥96%。

在一个具体的实施方式中，所述壳寡糖的平均分子量=1500道尔顿；脱乙酰度=97%。

根据本发明所述的用途，其中，所述壳寡糖与3-溴-3,7-二甲基-1,6-辛二烯的摩尔比为1：(2-4)。

优选地，所述壳寡糖与3-溴-3,7-二甲基-1,6-辛二烯的摩尔比为1：(2.5-3.5)。

在一个具体的实施方式中，所述壳寡糖与3-溴-3,7-二甲基-1,6-辛二烯的摩尔比为1：3。

在本发明中，3-溴-3,7-二甲基-1,6-辛二烯是已知化合物，CAS号为16912-98-4；参照JP昭61-83114A的合成例制备得到。

根据本发明所述的用途，其中，所述改性反应的催化剂为三烷基胺。

优选地，所述改性反应的催化剂为三甲基胺、三乙基胺和三丙基胺。

在一个具体的实施方式中，所述改性反应的催化剂为三乙基胺。

根据本发明所述的用途，其中，所述壳寡糖与催化剂的摩尔比为1：(0.01-0.05)。

优选地，所述壳寡糖与催化剂的摩尔比为1：(0.02-0.04)。

在一个具体的实施方式中，所述壳寡糖与催化剂的摩尔比为1：0.03。

根据本发明所述的用途，其中，所述改性反应的条件为：反应温度为50-70℃；反应时间为2-6h。

优选地，所述改性反应的条件为：反应温度为55-65℃；反应时间为3-5h。

在一个具体的实施方式中，所述改性反应的条件为：反应温度为60℃；反应时间为4h。

根据本发明所述的用途，其中，所述改性反应结束后，加入丙酮析出沉淀，真空干燥，得到粗产物。

根据本发明所述的用途，其中，所述纯化条件为：石油醚索氏提取8-16h；蒸馏水透析12-36h。

优选地，所述纯化条件为：石油醚索氏提取10-14h；蒸馏水透析18-30h。

在一个具体的实施方式中，所述纯化条件为：石油醚索氏提取12h；蒸馏水透析24h。

发明人发现，本发明特定改性寡糖用作饲料添加剂，相对于现有技术，所述改性寡糖添加剂针对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌性能更好；而且促生长效果更好。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

应理解，本发明的具体实施方式仅用于阐释本发明的精神和原则，而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明的技术方案作出各种改动、替换、删减、修正或调整，这些等价技术方案同样落于本发明权利要求书所限定的范围。

在本发明中，如无其它说明，所有份数均为重量份。

实施例1

将壳寡糖（平均分子量=1500道尔顿；脱乙酰度=97%）溶解于DMSO中，滴加催化剂三乙胺，搅拌至溶液澄清透明。将3-溴-3,7-二甲基-1,6-辛二烯溶解于DMF中，在搅拌条件下，将其逐滴加入壳寡糖溶液中，进行改性反应。所述壳寡糖、3-溴-3,7-二甲基-1,6-辛二烯与三乙胺的摩尔比为1：3：0.03。所述改性反应的条件为：反应温度为60℃；反应时间为4h。所述改性反应结束后，冷却至室温，加入丙酮析出沉淀，静置离心收集沉淀，40℃真空干燥6h，得到粗产物。所述粗产物进一步进行纯化。所述纯化条件为：石油醚索氏提取12h；蒸馏水透析24h。最终冷冻干燥得到改性寡糖添加剂。

相对于未改性的壳寡糖，改性寡糖添加剂的V-Vis吸收图谱在189nm处出现一个吸收峰。在IR图谱中，改性寡糖添加剂的羰基伸缩振动峰移至1628cm

通过平板扩散法研究改性寡糖添加剂对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能。100μL10

动物试验

将4周龄刚断乳的雌性昆明小白鼠24只，随机分为3组，每组8只。3组的基础饲料相同，均为江苏省协同医药生物工程有限责任公司的实验用鼠生长繁殖饲料，该饲料不含抗生素。分别在基础饲料中，加入200mg/kg实施例1的改性寡糖添加剂（试验组I）、0mg/kg实施例1的改性寡糖添加剂（对照组I）、200mg/kg实施例1的未改性寡糖（对照组II），连续饲喂4周。计算各组的平均日增重(g/d)，试验组I、对照组I和对照组II的平均日增重分别为0.73±0.16g/d、0.54±0.13g/d以及0.61±0.20g/d。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。