含植物精油的溶蚀性微胶囊及其制法与应用的制作方法

1.本发明涉及微胶囊技术领域，具体来说涉及含植物精油的微胶囊及其制法与应用。


背景技术：

2.植物精油具有广谱抗菌作用，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均有很强的灭杀效果，饲料中添加植物精油具有抑制动物肠道有害菌，维持肠道菌群平衡，改善动物肠道健康和提高机体免疫力等功能。植物精油亦因其安全、无毒害、无耐药性等优点，成为抗生素的有效替代产品。但植物精油也存在易挥发、易氧化、热稳定性差等缺点，损失率伴随温度升高而升高，直接添加到饲料中会大大降低产品使用效果。
3.是以，为了提升植物精油在动物体内的杀菌效果，目前已知可通过对植物精油进行微胶囊包被工艺的处理，达到降低其在体内外损失，提高其在肠道杀菌消炎效果，此外还可降低精油的刺激性气味，改善适口性。
4.然而，近年来，越来越多的植物精油产品涌现到市场，保护工艺五花八门，精油产品的效果也参差不齐，严重的影响了植物精油产品在畜牧健康养殖过程中的推广与应用。无科学保护的植物精油产品在体外受高温和饲料调制的影响，损失率可达70%以上，一些包被工艺虽能在体外起到很好的保护作用，但由于包被材料选取不当，在动物胃中大量损失、或在肠道无法释放，有待进一步改良。
5.

技术实现要素：

6.鉴于上述情况，本发明提供的含植物精油的微胶囊及其制法与应用，本发明通过将植物精油递送至生物细胞内，使其成包合状态，形成生物细胞微囊；再将生物细胞和植物精油形成的微囊与溶蚀性骨架材料（载体）镶嵌后实现二次包被，形成固体分散体，从而使制得的含植物精油的微胶囊能够在水体中均匀分散，并在骨架逐渐溶蚀的过程中释放出生物细胞微囊，解决了包被材料在动物胃中大量损失或在肠道无法释放的技术问题，达到提供生物细胞和植物精油形成的微囊良好的保护，并能在适当的环境及时机下有效释放，以实现利用植物精油防治细菌性疾病的目的。
7.为实现上述目的，本发明采取的技术方案是提供含植物精油的微胶囊，按所述微胶囊的总重量百分比计算，所述微胶囊包括：植物精油生物细胞微囊，占5-40wt%；载体，占60-95wt%；其中，所述植物精油生物细胞微囊包括植物精油、生物细胞及水，按重量计，植物精油：生物细胞：水=1：5：44。
8.本发明另提供含植物精油的微胶囊制备方法，所述制备方法的步骤包括：取材步骤s1：按所述含植物精油的微胶囊的总重量百分比计算，提供5-40wt%的植物精油生物细胞微囊以及60-95wt%的载体；其中，所述植物精油生物细胞微囊包括植物精油、生物细胞及水，按重量计，植物精油：生物细胞：水=1：5：44；
生物细胞微囊制备步骤s2：将所述植物精油、所述生物细胞和所述水按照处方比例混合均匀后，在20~60℃条件下以50~300rpm转速搅拌8~48h，500~3000rpm离心30min，弃去上清液，沉淀用70~95%乙醇溶液洗涤2次，获得生物细胞微囊；植物精油微胶囊成形步骤s3：将所述载体在40~70℃搅拌溶解，加入步骤s2获得的生物细胞微囊，充分搅拌均匀，冷却后，粉碎过40目筛，即得含植物精油的微胶囊。
9.本发明含植物精油的微胶囊及其制法的进一步改进在于，所述植物精油选自柚皮油、紫锥菊油、紫苏精油、大蒜油、橙油、裸花紫珠油、百里香油、肉桂油、丁香油中或其组合。
10.本发明含植物精油的微胶囊及其制法的进一步改进在于，所述生物细胞选自新鲜毕赤酵母、酿酒酵母、啤酒酵母、面包酵母、苏云金芽孢杆菌、球形芽孢杆菌中或其组合。
11.本发明含植物精油的微胶囊及其制法的进一步改进在于，所述载体选自聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000、聚乙二醇12000、聚乙烯醇、十八醇、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、尿素、糊精、羧甲基纤维素钠、壳聚糖、海藻酸钠或其组合。
12.本发明含植物精油的微胶囊制备方法的进一步改进在于，所述生物细胞微囊制备步骤s2制得的生物细胞微囊在进行所述植物精油微胶囊成形步骤s3之前，需将所述生物细胞微囊进行包封率测定。
13.本发明另提供含植物精油的微胶囊用于制备畜禽水产养殖饲料的用途，其中，所述畜禽水产养殖饲料用以防治畜禽水产养殖细菌性疾病。
14.本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：（1）本发明的含植物精油的微胶囊及其制法与应用，是以基于生物细胞建立植物精油递送系统所制成的微囊，再配合溶蚀性骨架作为载体最终制成含植物精油的微胶囊，本发明制得的微胶囊可与饲料以任意比例混合，也可以分散在水体中缓慢释放，有效活性成分稳定，解决了精油易挥发、不稳定的缺点。
15.（2）本发明的含植物精油的微胶囊，是运用生物细胞，通过细胞壁的作用，将植物精油递送至生物细胞内，使其成包合状态，形成生物细胞微囊；再将生物细胞和植物精油形成的微囊与溶蚀性骨架材料镶嵌后实现二次包被，形成固体分散体。此工艺形成的产品能够在水体中均匀分散，骨架逐渐溶蚀而释放出生物细胞微囊；也可直接与饲料以任意比例混合，提高植物精油稳定性以及畜禽水产养殖效率。
16.（3）本发明的含植物精油的微胶囊，通过其中包含的植物精油被释放而具有抗菌抗炎功效，本发明的含植物精油的微胶囊使用方便、适用于大规模养殖给药的特点，是一种高效、安全、环保的用药方法。
17.（4）本发明的含植物精油的微胶囊，通过以溶蚀性骨架材料作为载体，使得微胶囊在进入动物体内后，具有缓慢释放的作用，能延长其中包含的植物精油在水体中或肠道内的滞留时间，提高其抗菌抗炎功效。
18.（5）本发明的含植物精油的微胶囊制备方法简单、稳定性好、易于储存，在畜禽水产养殖方面具有较好的应用推广前景。
19.本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。
[0020][0021]
[0022]
具体实施方式
[0023]
为利于对本发明的了解，以下结合实施例进行说明。
[0024]
本发明提供一种含植物精油的微胶囊，按所述微胶囊的总重量百分比计算，所述微胶囊包括：植物精油生物细胞微囊，占5-40wt%；载体，占60-95wt%；其中，所述植物精油生物细胞微囊包括植物精油、生物细胞及水，按重量计，植物精油：生物细胞：水=1：5：44。
[0025]
于本发明实施例中，所述含植物精油的微胶囊所添加的植物精油较佳选自柚皮油、紫锥菊油、紫苏精油、大蒜油、橙油、裸花紫珠油、百里香油、肉桂油、丁香油中或其组合。
[0026]
于本发明实施例中，所述含植物精油的微胶囊所添加的生物细胞较佳新鲜毕赤酵母、酿酒酵母、啤酒酵母、面包酵母、苏云金芽孢杆菌、球形芽孢杆菌中或其组合。
[0027]
于本发明实施例中，所述含植物精油的微胶囊所添加的载体为溶蚀性骨架材料，且所述载体较佳选自聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000、聚乙二醇12000、聚乙烯醇、十八醇、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、尿素、糊精、羧甲基纤维素钠、壳聚糖、海藻酸钠或其组合。
[0028]
本发明含植物精油的微胶囊主要应用于制备畜禽水产养殖饲料，所述畜禽水产养殖饲料用于防治畜禽水产养殖细菌性疾病。具体地，所述畜禽水产养殖饲料通过添加本发明含植物精油的微胶囊，使微胶囊进入动物胃部后，在骨架（载体）逐渐溶蚀的过程中释放出生含植物精油的物细胞微囊，使植物精油在微囊被释放后才开始逐渐释出至动物体内，实现利用植物精油防治细菌性疾病的目的。
[0029]
以上说明本发明含植物精油的微胶囊的组成配比及其应用方法，以下说明本发明含植物精油的微胶囊制备方法及其实施例1至实施例4。
[0030]
本发明含植物精油的微胶囊制备方法的步骤包括：取材步骤s1：按所述含植物精油的微胶囊的总重量百分比计算，提供5-40wt%的植物精油生物细胞微囊以及60-95wt%的载体；其中，所述植物精油生物细胞微囊包括植物精油、生物细胞及水，按重量计，植物精油：生物细胞：水=1：5：44；生物细胞微囊制备步骤s2：将所述植物精油、所述生物细胞和所述水按照处方比例混合均匀后，在20~60℃条件下以50~300rpm转速搅拌8~48h，500~3000rpm离心30min，弃去上清液，沉淀用70~95%乙醇溶液洗涤2次，获得生物细胞微囊；植物精油微胶囊成形步骤s3：将所述载体在40~70℃搅拌溶解，加入步骤s2获得的生物细胞微囊，充分搅拌均匀，冷却后，粉碎过40目筛，即得含植物精油的微胶囊。
[0031]
于本发明的制法实施例中，所述植物精油较佳选自柚皮油、紫锥菊油、紫苏精油、大蒜油、橙油、裸花紫珠油、百里香油、肉桂油、丁香油中或其组合；所述植物精油更佳选自柚皮精油、肉桂精油、百里香精油中的至少一种。
[0032]
于本发明的制法实施例中，所述生物细胞选自新鲜毕赤酵母、酿酒酵母、啤酒酵母、面包酵母、苏云金芽孢杆菌、球形芽孢杆菌中或其组合；所述生物细胞更佳选自面包酵
母细胞、苏云金芽孢杆菌细胞、球形芽孢杆菌中的至少一种。
[0033]
于本发明的制法实施例中，所述载体较佳选自聚乙二醇4000、聚乙二醇6000、聚乙二醇8000、聚乙二醇10000、聚乙二醇12000、聚乙烯醇、十八醇、硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、尿素、糊精、羧甲基纤维素钠、壳聚糖、海藻酸钠或其组合；所述载体更佳选自聚乙二醇12000、单硬脂酸甘油酯、聚乙二醇8000中的至少一种。
[0034]
于本发明的制法实施例中，所述步骤s2制得的生物细胞微囊在进行所述步骤s3之前，需将所述生物细胞微囊进行包封率测定。
[0035]
具体地，所述包封率测定的步骤包括：样品溶液制备步骤s21：称取0.5g植物精油生物细胞微囊，加入20ml3g/l的吐温80水溶液至50ml离心管内，用超声波细胞粉碎仪超声25分钟，然后将溶液高速离心后取上清液，用50ml容量瓶定容获得样品溶液；标准溶液制备步骤s22：吸光值测定步骤s23：在紫外分光光度计测定300nm处的所述样品溶液及所述标准溶液的吸光值；包封率计算步骤s24：以下列公式计算获得所述生物细胞微囊的包封率：包封率（%）=
×
100%。
[0036]
其中，将溶液高速离心是指将所述溶液在4℃下，以转速12000rpm持续10分钟进行离心操作。
[0037]
以下说明基于本发明含植物精油的微胶囊制备方法制备的含植物精油的微胶囊实施例1至3，以及实施例1至3制成产品的效果对比试验。
[0038]
实施例1按所述含植物精油的微胶囊的总重量百分比计算，所述含植物精油的微胶囊包括：柚皮精油生物细胞微囊36wt%；聚乙二醇1200064wt%；其中，按所述柚皮精油生物细胞微囊的总重量百分比计算，其包含：柚皮精油5wt%；面包酵母细胞25wt%；水70wt%。
[0039]
操作步骤：（1）将柚皮精油、酵母细胞和水按照处方比例混合均匀后，在40℃条件下以100rpm转速搅拌48h，800rpm离心30min，弃去上清液，沉淀用70%乙醇溶液洗涤2次，获得生物细胞微囊，测定包封率。
[0040]
（2）将载体聚乙二醇12000在40℃搅拌溶解，加入步骤（1）获得的生物细胞微囊，充分搅拌均匀，冷却造粒，过40目筛，即得。制备的产品为溶蚀性微胶囊。
[0041]
实施例2按所述含植物精油的微胶囊的总重量百分比计算，所述含植物精油的微胶囊包括：肉桂精油生物细胞微囊20wt%；单硬脂酸甘油酯80wt%；
其中，按所述肉桂精油生物细胞微囊的总重量百分比计算，其包含：肉桂精油5wt%；苏云金芽孢杆30wt%；水65wt%。
[0042]
操作步骤：（1）将肉桂精油、苏云金芽孢杆菌细胞和水按照处方比例混合均匀后，在45℃条件下以100rpm转速搅拌36h，800rpm离心30min，弃去上清液，沉淀用70%乙醇溶液洗涤2次，获得生物细胞微囊。
[0043]
（2）将载体单硬脂酸甘油酯在60℃搅拌溶解，加入步骤（1）获得的生物细胞微囊，充分搅拌均匀，冷却造粒，过40目筛，即得。制备的产品为溶蚀性微胶囊。
[0044]
实施例3按所述含植物精油的微胶囊的总重量百分比计算，所述含植物精油的微胶囊包括：百里香精油生物细胞微囊10wt%聚乙二醇800090wt%其中，按所述百里香精油生物细胞微囊的总重量百分比计算，其包含：百里香精油5wt%；球形芽孢杆菌25wt%；水70wt%。
[0045]
操作步骤：（1）将百里香精油、球形芽孢杆菌细胞和水按照处方比例混合均匀后，在45℃条件下以100rpm转速搅拌24h，1000rpm离心30min，弃去上清液，沉淀用70%乙醇溶液洗涤2次，获得生物细胞微囊。
[0046]
（2）将载体聚乙二醇8000在40℃搅拌溶解，加入步骤（1）获得的生物细胞微囊，充分搅拌均匀，冷却后，粉碎过40目筛，即得。制备的产品为溶蚀性微胶囊。
[0047]
实施例4产品效果对比试验1、供试动物：南美白对虾300尾，体重1.92g
±
0.80g，体长5.14cm
±
0.29cm，购自水产市场。临床表现健康，采食正常，虾线正常，在封闭恒温动物饲养实验室内容积为20kg透明玻璃缸内进行饲养，水温28℃
±
1℃，ph=8，24h充氧，养殖用水为海水配制，盐度为25.0
‰
，每天换水一次，换水量1/4。
[0048]
2、供试菌株：虾源大肠杆菌，本实验室分离鉴定、保存。
[0049]
3、试验分组：随机分成5组，每组50尾，连续给药7天，观察至28天。
[0050]
第1组：空白对照组，饲料和饮水中不添加任何药物。
[0051]
第2组：阳性对照组，在养殖水体中加入大肠杆菌106cfu/m3，饲料和饮水中不添加任何药物。
[0052]
第3组：试验组，在养殖水体中加入大肠杆菌106cfu/m3，在饮水中添加实施例1样品，按照0.5g/l水添加，饲料中不添加任何药物，连用7天。
[0053]
第4组：试验组，在养殖水体中加入大肠杆菌106cfu/m3，在饮水中添加实施例2样品，按照0.5g/l水添加，饲料中不添加任何药物，连用7天。
[0054]
第5组：试验组，在养殖水体中加入大肠杆菌106cfu/m3，在饮水中添加实施例3样
品，按照0.5g/l水添加，饲料中不添加任何药物，连用7天。
[0055]
4、评价指标：临床症状、生长分析、成活率、脏器指数。
[0056]
5、结果如表1可见，在试验期间，试验组和空白对照组虾只未见与产品相关的不良反应，未见死亡，采食正常，生长正常。阳性对照组，虾只陆续出现死亡，采食量下降，生长速度下降。
[0057]
试验组虾只体长和体重均优于空白对照组和阳性对照组，表现出较好的增重效果；试验组水体总菌落数显著低于阳性对照组和空白对照组。
[0058]
表1：第14、28天南美白对虾体指数变化（n=15）以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。