CN104054898B

CN104054898B - 一种可替代抗生素的果壳提取物及其制备方法与应用

Info

Publication number: CN104054898B
Application number: CN201410212288.9A
Authority: CN
Inventors: 叶勇; 方菲
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: Shandong Based Fodder Ltd By Share Ltd
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2014-05-19
Publication date: 2016-05-04
Anticipated expiration: 2034-05-19
Also published as: CN104054898A

Abstract

本发明属于农业饲料添加剂领域，公开了一种可替代抗生素的果壳提取物及其制备方法与应用。所述可替代抗生素的果壳提取物，由40～70wt％的核桃果外壳、20～50wt％的栗子果外壳及10～40wt％的茶果外壳混合提取后干燥制备而得。制备方法包括以下步骤：(1)将核桃果外壳、栗子果外壳及茶果外壳混合，加入水和酶的混合溶液进行第一次提取，过滤所得滤渣用乙醇水溶液进行第二次提取，过滤，合并得到果壳提取物滤液；(2)将果壳提取物滤液减压浓缩，干燥得到所述可替代抗生素的果壳提取物。所述果壳提取物可以替代抗生素添加在动物饲料或饮用水中，添加量为0.05～1％，用于提高畜禽的抗病能力和细菌感染性畜禽疾病的防治。

Description

一种可替代抗生素的果壳提取物及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于农业饲料添加剂领域，具体涉及一种可替代抗生素的果壳提取物及其制备方法与应用。

背景技术

畜禽养殖中抗生素的滥用已成为普遍现象。大量抗生素的使用既污染了环境，也诱导细菌耐药性产生，形成安全隐患。寻找抗生素替代物已成为当今研究的热点。

微生物发酵制剂、中草药制剂、功能性寡糖、有机酸作为抗生素替代物在饲料中开始应用。虽然长期使用有一定增强动物免疫功能的作用，但是其抗菌效果仍然较差，加上来源受限，长期使用的成本较高。

在农业经济作物中，果壳一般是废弃物，如核桃果外壳、栗子果外壳、茶果外壳等。其重量一般是其内果实量的1～3倍，果壳废弃造成极大的资源浪费。因此充分开发果壳中的有效成分，对于农业废弃物的资源利用具有重要意义。果壳中含有丰富的黄酮等活性成分，但不同果壳黄酮组成有较大差异。姜天甲等报道了油茶籽壳中含有1.7％的总黄酮(姜天甲,应铁进,陈秋平.油茶籽壳总黄酮提取及抗氧化研究.中国食品学报,2010,10(1):93-99)，但单一黄酮的抗菌效果欠佳。

将果壳有效成分提取，获得抗菌组合物，作为抗生素替代物用于动物畜禽疾病的防治。此方面研究未见报道。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种可替代抗生素的果壳提取物；

本发明的另一目的在于提供上述可替代抗生素的果壳提取物的制备方法；

本发明的再一目的在于提供上述可替代抗生素的果壳提取物的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种可替代抗生素的果壳提取物，由40～70wt％的核桃果外壳、20～50wt％的栗子果外壳及10～40wt％的茶果外壳混合提取后干燥制备而得。

上述可替代抗生素的果壳提取物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将40～70wt％的核桃果外壳、20～50wt％的栗子果外壳及10～40wt％的茶果外壳混合成果壳混合物，加入水和酶的混合溶液进行第一次提取，过滤，所得滤渣再用乙醇水溶液进行第二次提取，过滤，合并滤液得到果壳提取物滤液；

优选的，所述水和酶的混合溶液中水的质量为所述果壳混合物质量的10～20倍，酶的质量为所述果壳混合物质量的0.5～1.5％；

优选的，所述酶为纤维素酶、半纤维素酶或果胶酶中的一种；

优选的，所述第一次提取的条件为：提取温度为35～55℃，提取时间为2～4h；

优选的，所述乙醇水溶液中乙醇的质量百分比为60～85％；

优选的，所述乙醇水溶液的质量为为所述果壳混合物质量的5～15倍；

优选的，所述第二次提取的条件为：提取温度为60～80℃，提取时间为1～3h；

(2)将所述果壳提取物滤液减压浓缩，进行干燥，得到所述可替代抗生素的果壳提取物；

优选的，所述干燥为真空干燥、喷雾干燥或冷冻干燥。

上述可替代抗生素的果壳提取物在畜禽饲养中作为抗生素替代物的应用，可用于提高畜禽的抗病能力和防治细菌感染性畜禽疾病。

上述可替代抗生素的果壳提取物在畜禽饲养中的应用，优选方案为：将所述可替代抗生素的果壳提取物按0.05～1％的质量分数添加到畜禽饲养的配合饲料或饮用水中。

本发明的原理：

本发明将核桃果外壳、栗子果外壳、茶果外壳按照一定质量比组合，进行酶和醇水两步提取。由于果壳中纤维含量高，故先用酶法水解果壳细胞壁，将活性成分从植物细胞中溶解出来，再用乙醇水提取，得到的果壳提取物富含不同种类水溶性和醇溶性黄酮成分，抗菌活性强。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

(1)本发明所述制备方法通过不同果壳组合提取，获得含有多种黄酮组合物的可替代抗生素的果壳提取物，所述可替代抗生素的果壳提取物抗菌活性显著增强，适合替代抗生素作为动物饲料添加剂。

(2)本发明所述制备方法通过酶法先将细胞中的黄酮等成分溶出，再用含水乙醇将水溶性和醇溶性黄酮充分提取，所述可替代抗生素的果壳提取物中黄酮含量高。

(3)本发明所述制备方法适合工业化生产，将废弃果壳制备抗生素替代物，提升了废弃资源的价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例中的％都为质量百分比。

实施例1

一种可替代抗生素的果壳提取物，其制备方法如下：

(1)取700g核桃果外壳、200g栗子果外壳、100g茶果外壳混合成果壳混合物，加入20kg水、15g纤维素酶，采用溶剂提取法于35℃下提取4h，过滤，所得滤渣再加入5kg85％乙醇水溶液，于60℃下提取2h，过滤，合并得到果壳提取物滤液；

(2)将所述果壳提取物滤液减压浓缩，真空干燥得所述可替代抗生素的果壳提取物235g。

实施例2

一种可替代抗生素的果壳提取物，其制备方法如下：

(1)取400g核桃果外壳、500g栗子果外壳、100g茶果外壳混合成果壳混合物，加入15kg水、10g半纤维素酶，采用溶剂提取法于55℃下提取2h，过滤，所得滤渣再加入10kg70％乙醇水溶液，于70℃下提取1h，过滤，合并得到果壳提取物滤液；

(2)将所述果壳提取物滤液减压浓缩，喷雾干燥得所述可替代抗生素的果壳提取物175g。

实施例3

一种可替代抗生素的果壳提取物，其制备方法如下：

(1)取400g核桃果外壳、200g栗子果外壳、400g茶果外壳混合成果壳混合物，加入10kg水、5g果胶酶，采用溶剂提取法于45℃下提取3h，过滤，滤渣再加入15kg60％乙醇水溶液，于85℃下提取3h，过滤，合并得到果壳提取物滤液；

(2)将所述果壳提取物滤液减压浓缩，冷冻干燥得所述可替代抗生素的果壳提取物250g。

实施例4

一种可替代抗生素的果壳提取物，其制备方法如下：

(1)取500g核桃果外壳、300g栗子果外壳、200g茶果外壳混合成果壳混合物，加入15kg水、12g果胶酶，采用溶剂提取法于40℃下提取2h，过滤，所得滤渣再加入8kg80％乙醇水溶液，于65℃下提取2h，过滤，合并得到果壳提取物滤液

(2)将所述果壳提取物滤液减压浓缩，真空干燥得所述可替代抗生素的果壳提取物197g。

实施例5

一种可替代抗生素的果壳提取物，其制备方法如下：

(1)取450g核桃果外壳、250g栗子果外壳、300g茶果外壳混合成果壳混合物，加入12kg水、6g纤维素酶，采用溶剂提取法于37℃下提取2h，过滤，所得滤渣再加入12kg75％乙醇水溶液，于70℃下提取2h，过滤，合并得到果壳提取物滤液；

(2)将所述果壳提取物滤液减压浓缩，喷雾干燥得所述可替代抗生素的果壳提取物210g。

实施例6

一种可替代抗生素的果壳提取物，其制备方法如下：

(1)取350g核桃果外壳、400g栗子果外壳、250g茶果外壳混合成果壳混合物，加入18kg水、8g半纤维素酶，采用溶剂提取法于50℃下提取3h，过滤，所得滤渣再加入10kg70％乙醇水溶液，于75℃下提取1h，过滤，合并得到果壳提取物滤液；

(2)将所述果壳提取物滤液减压浓缩，冷冻干燥得所述可替代抗生素的果壳提取物182g。

实施例7

对实施例1～6制得的可替代抗生素的果壳提取物中黄酮的含量进行测定。

方法：称取芦丁标准品100mg，用60％乙醇溶解并定容至250mL，摇匀后即得浓度为0.4mg/mL的标准液，放置于低温暗箱内备用。分别吸取标准液0、2、4、6、8、10、12mL于50mL容量瓶中，用60％乙醇添至20mL，加入5％NaNO₂溶液2mL，摇匀，放置6min，再加入10％A1(NO₃)₃溶液2mL，6min后加入4％NaOH溶液20mL，混匀，再用60％的乙醇定容至刻度，摇匀，放置15min后在波长510nm处测定吸光度。以芦丁溶液浓度y(mg/mL)为横坐标，吸光度x为纵坐标绘制标准曲线，得到回归方程：y＝0.526x+O.0047(相关系数r＝0.9989)。

分别称取500mg实施例1～6制得的可替代抗生素的果壳提取物样品，分别用100mL60％乙醇溶解，为供试液。吸取供试液5mL，按上述标准曲线测定方法测定并计算样品中的黄酮含量。

结果：实施例1～6制得的可替代抗生素的果壳提取物样品的黄酮含量分别为12.5％、13.2％、11.5％、15.3％、13.7％、14.6％。其含量显著高于文献报道的果壳提取物中的黄酮含量。

实施例8

测定实施例1～6制备的可替代抗生素的果壳提取物对鸡感染沙门氏菌的治

疗效果：

方法：取1日龄清远麻鸡240只，随机分为8组，每组30只。分为对照组、实施例1～6制备的可替代抗生素的果壳提取物1～6组、抗生素组。用鸡源沙门氏菌C79－1感染1次(饲喂0.1mL，约10⁸活菌)，5h后给饮药水，各实施例可替代抗生素的果壳提取物在饮水中添加量都为0.05％，抗生素为硫酸阿米卡星，在饮水中添加量为50mg/kg。连续喂养30天。统计鸡死亡数，对未死亡的鸡处死后取出脾脏和胸腺，计算脾脏指数和胸腺指数。

结果：结果如表1所示，从表1分析可知，实施例1～6制备的可替代抗生素的果壳提取物对沙门氏菌所致鸡感染均有良好的控制作用，无死亡发生，其脾脏和胸腺指数较对照有显著提高。说明本发明所述可替代抗生素的果壳提取物具有抗生素的治疗效果和提高鸡免疫力的作用。

表1.本发明可替代抗生素的果壳提取物对沙门氏菌感染鸡的测试结果

实验样本	动物数/只	死亡数/只	死亡率/％	脾脏指数/％	胸腺指数/％
						对照组	30	14	46.7	0.086±0.012	0.412±0.063
实施例1产物	30	0	0	0.113±0.024	0.443±0.052
						实施例2产物	30	0	0	0.108±0.017	0.435±0.060
实施例3产物	30	0	0	0.122±0.026	0.452±0.067
						实施例4产物	30	0	0	0.117±0.019	0.437±0.064
实施例5产物	30	0	0	0.132±0.031	0.464±0.071
						实施例6产物	30	0	0	0.126±0.027	0.447±0.063
阿米卡星	30	0	0	0.093±0.015	0.423±0.057

实施例9

测定实施例1～6制备的可替代抗生素的果壳提取物对猪感染大肠杆菌的治疗效果：

方法：取10～20日内三元猪160只，随机分为8组，每组20只。分组为对照组、实施例1～6制备的可替代抗生素的果壳提取物1～6组、抗生素组。用大肠杆菌O₃₀₁感染(饲喂5mL/天，约10⁹活菌)5天，各实施例可替代抗生素的果壳提取物在饲料中添加量为1％，抗生素为硫酸庆大霉素，在饲料中添加量为10mg/kg。连续用药3天。观察猪状况：症状消失、饮食和精神状况良好为治愈；腹泻状况减轻、食欲好转为显效；腹泻状况未减轻或加重、食欲未好转为无效。

结果：结果如表2所示，从表2分析可知，实施例1～6制备的可替代抗生素的果壳提取物对大肠杆菌所致猪感染均有良好的控制作用，显效率为95～100％，治愈率为55～80％。说明本发明所述可替代抗生素的果壳提取物对猪感染大肠杆菌具有抗生素的替代作用。

表2.本发明可替代抗生素的果壳提取物对大肠杆菌感染猪的治疗效果

实验样本	动物数/只	显效数/只	治愈数/只	无效数/只	显效率/％	治愈率/％
							对照组	20	0	0	20	0	0
实施例1产物	20	20	14	0	100	70
							实施例2产物	20	19	11	1	95	55
实施例3产物	20	20	14	0	100	70
							实施例4产物	20	19	13	1	95	65
实施例5产物	20	20	16	0	100	80
							实施例6产物	20	20	15	0	100	75
庆大霉素	20	20	17	0	100	85

实施例10

将实施例1～6制得的可替代抗生素的果壳提取物，加入到畜禽的饮用水中，添加量为0.05％，使用15天，可增强畜禽抗病能力。

实施例11

将实施例1～6制得的可替代抗生素的果壳提取物，加入到畜禽饲料中，添加量为1％，使用7天，可有效预防畜禽疾病的发生。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种可替代抗生素的果壳提取物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤(1)所述酶为纤维素酶、半纤维素酶或果胶酶中的一种；步骤(1)所述第一次提取的条件为：提取温度为35～55℃，提取时间为2～4h；步骤(1)所述乙醇水溶液中乙醇的质量百分比为60～85％；步骤(1)所述第二次提取的条件为：提取温度为60～80℃，提取时间为1～3h。

2.根据权利要求1所述的可替代抗生素的果壳提取物的制备方法，其特征在于：步骤(1)所述水和酶的混合溶液中水的质量为所述果壳混合物质量的10～20倍，酶的质量为所述果壳混合物质量的0.5～1.5％；步骤(1)所述乙醇水溶液的质量为所述果壳混合物质量的5～15倍。

3.根据权利要求1所述的可替代抗生素的果壳提取物的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述干燥为真空干燥、喷雾干燥或冷冻干燥。

4.一种根据权利要求1～3任一项所述制备方法得到的可替代抗生素的果壳提取物在畜禽饲养中作为抗生素替代物的应用。

5.根据权利要求4所述的可替代抗生素的果壳提取物在畜禽饲养中作为抗生素替代物的应用，其特征在于：将所述可替代抗生素的果壳提取物按0.05～1％的质量分数添加到畜禽饲养的配合饲料或饮用水中。