饲料添加剂包衣剂及其制备方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于饲料添加剂领域，具体涉及一种饲料添加剂包衣剂及其制备方法和用 途。
【背景技术】
[0002] 肠道微生态平衡对动物的肠道健康起着至关重要的作用，而微生物区系是肠道微 生态的重要组成部分。动物的结肠中寄居着大量的微生物，结肠的健康在整个肠道健康中 处于重要地位，因此很多饲料添加剂的作用靶点都在结肠部位。要使有效成分到达结肠部 位，就需要通过包衣技术使核心成分安全过胃、过小肠，到达结肠部位后再释放。目前，饲料 添加剂领域常用的包衣技术包括脂质包衣和PH值敏感材料包衣两大类。前者主要通过动物 小肠中的脂肪酶降解脂质包衣材料来实现核心成分安全过胃并在肠道中释放的效果，而后 者则是依靠 PH值敏感材料在酸性环境中性质稳定而在偏碱性条件下则迅速崩解的特性来 实现肠溶靶向的目的。然而，这两种包衣技术都有一定的缺陷。由于断奶仔猪分泌的脂肪酶 不足且活性较低，脂质包衣往往无法在肠道中有效崩解，造成核心成分释放不完全等问题。 PH值敏感材料在偏碱性的环境中会崩解，造成芯丸核心成分在肠道前段就释放，能到达后 肠段的有效成分比率降低，影响最终的效果。
【发明内容】
[0003] 针对目前脂质包衣和pH值敏感材料包衣面临的结肠靶向效果不理想等问题，本发 明的发明目的在于提供一种菌群/酶触发型的结肠靶向饲料添加剂包衣剂及其制备方法和 用途。本发明中采用聚阳离子电解质(壳聚糖）、聚阴离子电解质(海藻酸钠、黄原胶）、小分 子交联剂(三聚磷酸钠)和寡糖(果寡糖），通过交联聚合的方式，形成网状结构凝胶体系（即 结肠靶向包衣）。该包衣能保护饲料添加剂不被或少量被胃和小肠降解，快速到达结肠，从 而被结肠中的微生物分泌的特定酶类降解，达到结肠靶向释放的目的。
[0004] 本发明解决的第一个技术问题是提供一种饲料添加剂包衣剂，包括以下组分:按 重量百分比计，聚阳离子电解质20~28%、聚阴离子电解质20~32%、小分子交联剂20~ 26%、寡糖 22 ~30%。
[0005] 其中，上述的饲料添加剂包衣剂中，所述的聚阳离子电解质为壳聚糖;优选的，所 述的壳聚糖为水溶性壳聚糖。
[0006] 其中，上述的饲料添加剂包衣剂中，所述的聚阴离子电解质为海藻酸钠或黄原胶 中的至少一种。
[0007] 其中，上述的饲料添加剂包衣剂中，所述的聚阴离子电解质优选为海藻酸钠和黄 原胶的组合，海藻酸钠占包衣剂的重量百分比为12~20%、黄原胶占包衣剂的重量百分比 为8~12%。
[0008] 其中，上述的饲料添加剂包衣剂中，所述的海藻酸钠为过100目筛的粉状形式。
[0009] 其中，上述的饲料添加剂包衣剂中，所述的小分子交联剂为三聚磷酸钠。
[0010] 其中，上述的饲料添加剂包衣剂中，所述的寡糖为果寡糖。
[0011] 本发明要解决的第二个技术问题是提供一种上述饲料添加剂包衣剂的制备方法， 包括以下步骤：
[0012] a、按比例称取包衣剂各组分，混合均匀，制得包衣粉剂；
[0013] b、将步骤a制备的包衣粉剂加入水中溶解，制成浓度为0.01~0.02g/ml的包衣水 溶液；
[0014] c、将步骤b制备的包衣水溶液喷涂在添加剂颗粒表面并干燥，从而在被包衣物的 表面形成包衣膜。
[0015] 其中，上述饲料添加剂包衣剂的制备方法中，步骤b中所述水为温水，所述水温为 50 ~55°C。
[0016] 其中，上述饲料添加剂包衣剂的制备方法中，步骤c中所述干燥温度为65~70°C， 边包衣边干燥，包衣水溶液喷完后，再干燥lOmin。
[0017] 其中，上述饲料添加剂包衣剂的制备方法中，步骤c中所述的包衣膜重量为占包衣 剂和包被物总重的2~4%。
[0018] 本发明要解决的第三个技术问题是提供一种饲料添加剂包衣剂的用途，用于包被 在结肠靶向作用的饲料添加剂。
[0019] 其中，上述饲料添加剂包衣剂的用途中，所述饲料添加剂为纳米氧化锌。
[0020] 除特别说明的之外，本发明中所涉及到的各百分比均为重量百分比。
[0021] 本发明的有益效果为:利用聚阳离子电解质壳聚糖与聚阴离子电解质海藻酸钠、 黄原胶聚合形成高分子网状结构，再加入小分子交联剂三聚磷酸钠来提高这种网状结构的 机械性能，从而形成了一种结构稳定、不易被胃和小肠降解的物质;此外，加入果寡糖，可定 位于结肠中，被结肠的肠道微生物降解，可提高这种包衣膜的结肠释放度。本发明能包被添 加剂通过胃和小肠而不被或少量被降解，从而将包被物质定点作用于结肠中，能显著提高 被包被的饲料添加剂的利用率，确保有效物质的定点释放，减少不必要的浪费，节约成本。
【具体实施方式】
[0022] 本发明提供了一种饲料添加剂包衣剂，包括以下组分:按重量百分比计，聚阳离子 电解质20~28%、聚阴离子电解质20~32%、小分子交联剂20~26%、寡糖22~30%。
[0023] 其中，为了在包被物质表面形成结构稳定的高分子网状结构，所述聚阳离子电解 质采用壳聚糖，所述的聚阴离子电解质采用海藻酸钠、黄原胶中的一种或其混合物。聚阳离 子电解质，能和聚阴离子电解质等聚合交联，形成网状结构凝胶体系。聚阳离子电解质种类 很多，但能用于饲料添加剂行业的较少，本发明选择壳聚糖聚阳离子电解质，是考虑到其不 仅可以形成网状结构凝胶体系，还能被生物体内的溶菌酶降解生成天然的代谢物，具有无 毒、能被生物体完全吸收的特点，用壳聚糖包被饲料添加剂，安全无毒，效果显著。
[0024] 海藻酸钠是β-D-甘露糖醛酸的醛基以苷键形成的高聚糖醛酸。黄原胶，又称黄胶、 汉生胶，黄单胞多糖，是一种由假黄单胞菌属发酵产生的单孢多糖，由甘蓝黑腐病野油菜黄 单胞菌以碳水化合物为主要原料，经好氧发酵生物工程技术，切断1，6-糖苷键，打开支链 后，在按1，4-键合成直链组成的一种酸性胞外杂多糖。动物体内的消化系统具有复杂性，并 不是所以的聚阳离子电解质和聚阴离子电解质简单的交联聚合在一起就能起作用，它不仅 要求使用的材料安全无毒，具有一定的生理降解性，还要求使用材料在胃肠道内要相对稳 定，在酸性条件下不容易被降解，才能更好的到达结肠起作用。发明人经过反复的试验发 现，海藻酸钠和黄原胶中的至少一种作为聚阴离子电解质时，可与壳聚糖相互交联，形成的 交联聚合物稳定，不易被降解，并且安全无毒，生物利用率高。当壳聚糖为20~28%、海藻酸 钠为12~20%、黄原胶为8~12%时，形成的包衣膜结构更稳定。
[0025] 仅使用聚阳离子电解质和聚阴离子电解质交联，形成的包衣膜易塌陷，表面较粗 糙。为了增强高分子材料形成的网状结构的稳定性，提高网状结构的机械性能，本发明中加 入小分子交联剂，优选为三聚磷酸钠。小分子交联剂三聚磷酸钠能使交联聚合物更稳定的 通过胃和小肠，在胃和小肠中的酸性环境下不容易降解，而能将包被添加剂带入后肠起作 用。当其含量过高时，形成的交联聚合物结构稳定，即使到结肠中，也不易被释放;含量过低 时，达不到提高网状结构的稳定性的效果，因此，三聚磷酸钠添加量以20~26wt%为宜。
[0026] 为了提高包衣剂在结肠靶向释放的效果，本发明的包衣剂中加入果寡糖。它不能 被动物直接消化吸收，但能被肠道中的细菌分泌的特有酶类降解，它能增加肠内双歧杆菌 的活化增殖因子，可减少和抑制肠内腐败物质的产生，抑制有害细菌的生长，调节肠道内平 衡。当包衣通过胃和小肠时，能被降解的部分很少，到达结肠后，由于果寡糖的存在，促发了 能够分解果寡糖的酶，从而将形成的交联网状结构破坏，使包衣在结肠中溶解，包被的饲料 添加剂从而在后肠进行靶向释放。
[0027] 本发明包衣剂形成的整个交联聚合物是个体系，各成分含量的改变直接影响包衣 膜的效果。黄原胶含量的多少决定了整个体系的稳定性，过多则包衣膜惰性太强，过少则在 人工肠液中的稳定性不好。壳聚糖、海藻酸钠和寡糖可以被后肠的微生物降解，这是菌群/ 酶触发的关键，各成分间的比例变化一方面对解离效果存在影响，另一方面也对整个网状 结构的稳定性存在影响。为了兼顾网状结构稳定性和在结肠中的解离效果，才最终得到了 本发明技术方案中的包衣剂组分。
[0028] 本发明还提供上述饲料添加剂包衣剂的制备方法，包括以下步骤：
[0029] a、按比例称取包衣剂各组分，混合均匀，制得包衣粉剂；
[0030] b、将步骤a制备的包衣粉剂加入水中溶解，制成浓度为0.01~0.02g/ml的包衣水 溶液；
[0031] c、将步骤b制备的包衣水溶液喷涂在添加剂颗粒表面并干燥，从而在被包衣物的 表面形成包衣膜。
[0032] 包衣水溶液的浓度是发明人反复试验后确定的，浓度太低时，包衣时间太长，能耗 较大;浓度高时，包衣液太稠，不利于喷涂。包衣膜的厚度以包衣膜重量占包衣剂和包被物 总重的3wt %为宜，包被太薄稳定性差，在胃和小肠中包衣膜即被降解，包被太厚则影响包 衣膜在结肠中的降解，影响饲料添加剂的释放。
[0033] 下面通过实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明，但并不因此将本发明 的保护范围限制在实施例之中。
[0034] 实施例中的壳聚糖等产品为普通市售产品；实施例中的包衣设备为底喷式流化床 包衣机;实施例中的复合纳米氧化锌颗粒制备方法如下：
[0035] a、将粘结剂(0.05