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铜—壳聚糖/蒙脱土复合材料的抗菌性能及其对肉鸡的应用效果

作　者: 赵文艳
导　师: 夏枚生
学　校: 浙江大学
专　业: 动物营养与饲料科学
关键词: CCM CM 壳聚糖杀菌肉鸡生长消化肠道菌群肠黏膜形态
分类号: S831.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

抗生素作为畜禽饲料添加剂,对防治疾病、促进生长和提高饲料转化率等起重要作用。长期使用和滥用抗生素导致药物残留和产生抗药性等副作用,为了保证畜禽的健康,避免因禁用抗生素生长促进剂给畜禽饲养造成经济损失,为了解决畜产品中残留抗生素给人类健康造成危害的问题,研制和开发新型抗菌材料已迫在眉睫。以无机材料为载体,利用插层复合技术将天然高分子材料进行改性,利用改性后的复合材料螯合抗菌金属离子而制成无机有机复合抗菌材料,研究其抗菌性能及其在畜禽中的应用。蒙脱土为2：1型含水层状硅铝酸盐矿物,其晶体结构决定了其可插层性和阳离子可交换性。采用蒙脱土为载体,将溶于酸性溶液的具有许多—NH3+的壳聚糖长链分子,通过阳离子交换反应插层于蒙脱土层间,在此基础上,利用壳聚糖具有螯合金属离子的性能,螯合具有抗菌性能的金属铜离子,制成了无机有机复合抗菌材料,期望获得一种具有双活性组分协同抑菌杀菌的高抗菌性能的抗菌材料。以萧山草三黄肉鸡为试验对象,研究铜-壳聚糖／蒙脱土复合材料(Cu2+-chitosan/montmorillonite composite,CM 的学位论文">CCM)对其生长性能的影响,并探讨其作用机理。选1日龄萧山草三黄肉鸡300只,随机分成5组,每组60只(分3个重复,每个重复20只),饲喂相同的玉米—豆粕型基础日粮。分别为空白对照组：基础日粮,试验组1：基础日粮+0.15%CM,试验组2：基础日粮+0.05%CCM,试验组3：基础日粮+0.10%CCM,试验组4：基础日粮+0.15%CCM,试验期71d。24小时光照,自由采食和饮水,按照常规免疫程序免疫。饲养试验结束后,每组选择中等体重的鸡6只(公母各半),按常规方法屠宰取样,主要研究结果如下：1、体外抗菌试验表明：CCM对E. coli, S. typhimurium和S. aureus的MIC分别为0.062、0.062、0.031mg/ml,蒙脱土在试验浓度范围内,未显抗菌活性,CM对E. coli, S. typhimurium和S. aureus的MIC分别为0.270、0.135、0.135mg/ml,CCM抗菌效果比CM、蒙脱土都好,这可能是由于铜离子的抗菌性能及其与壳聚糖之间存在协同效应使其抗菌活性提高。2、生长指标结果表明：(1)日增重,与对照组相比,0—21日龄时,0.15%CCM组三黄鸡的日增重显著增加(P<0.05),0.10%CCM组和0.15%CM组有增加的趋势,但差异不显著(P>0.05)；0.15%CCM组日增重有优于0.10%CCM和0.15%CM组的趋势；21—42日,0.15%CCM组肉鸡的日增重显著增加(P<0.05),0.15%CM组有增加的趋势,但未见显著增加(P>0.05)；42—71日,添加0.15%CCM肉鸡的日增重显著增加(P<0.05),0.10%CCM组和0.15%CM组有增加的趋势(P>0.05),且0.15%CCM组日增重有优于0.10%CCM和0.15%CM组的趋势。(2)料肉比,与对照组相比,0—21日龄时,0.10%、0.15%CCM组和0.15%CM组饲料转化效率均显著增加,0.15%CCM组饲料转化率显著优于0.10%CCM组,有优于0.15%CM组的趋势；21—42日,添加0.10%、0.15%CCM有增加饲料转化效率的趋势,但不显著(P>0.05)；42—71日,0.10%、0.15%CCM和0.15%CM显著提高肉鸡饲料转化效率(P<0.05),0.05%CCM有增加饲料转化率的趋势(P>0.05)；0—71日,0.10%CCM和0.15%CM组间日增重和饲料转化率差异均不显著。3、消化指标结果表明：(1)与对照组相比,0.15%CM组有提高干物质、粗蛋白和粗脂肪表观消化率的趋势(P>0.05)；0.05%CCM组粗蛋白和粗脂肪表观消化率有提高的趋势；0.10%CCM干物质和粗蛋白的表观消化率提高显著(P<0.05),粗脂肪表观消化率也有上升的趋势(P>0.05)；0.15%CCM组干物质、粗脂肪和钙的表观消化率提高显著(P<0.05),而粗蛋白的表观消化率也有上升的趋势(P>0.05)。(2)0.15%CCM干物质和粗脂肪的表观消化率略优于0.10%CCM和0.15%CM组,差异不显著；钙的表观消化率显著高于0.05%和0.10%CCM组(P<0.05)；0.10%CCM组干物质和粗蛋白的表观消化率有优于0.15%CM组的趋势,而钙的表观消化率显著低于0.15%CM组(P<0.05)。4、肠道微生态指标结果表明：(1)与对照组相比,饲料中添加0.15%CM显著降低了小肠内容物大肠杆菌、沙门氏菌数量(P<0.05),显著降低了盲肠内容物沙门氏菌数量(P>0.05),对盲肠内容物总需氧菌数量有降低的趋势,对盲肠乳酸杆菌有增加的趋势,但差异不显著(P>0.05)；饲料中添加0.15%CCM显著降低了小肠内容物大肠杆菌和沙门氏菌数量(P<0.05),显著降低了盲肠内容物沙门氏菌数量(P<0.05),对盲肠内容物总需氧菌数量有降低的趋势,但差异不显著(P>0.05),显著增加了盲肠内容物乳酸杆菌和双歧杆菌数量(P<0.05)；饲料中添加0.10%CCM显著降低了小肠内容物总需氧菌、大肠杆菌、沙门氏菌数量(P<0.05),以及盲肠内容物总需氧菌数量(P<0.05),显著增加了盲肠内容物乳酸杆菌数量(P<0.05),对盲肠内容物双歧杆菌数量有增加的趋势,对盲肠内容物沙门氏菌数量有降低的趋势,但差异不显著(P>0.05)；饲料中添加0.05%CCM对小肠内容物大肠杆菌数量及盲肠内容物总需氧菌数量有降低的趋势,但差异不显著(P>0.05),对盲肠内容物乳酸杆菌数量有增加的趋势,但差异不显著(P>0.05)。(2)添加0.15%CCM组的小肠内容物大肠杆菌数量和盲肠内容物沙门氏菌数量略低于添加0.10%CCM组,差异不显著(P>0.05),盲肠内容物中双歧杆菌数略(P>0.05)高于0.10%CCM组；添加0.15%CCM组的小肠内容物大肠杆菌数量显著低于0.15%CM组(P<0.05),盲肠内容物中双歧杆菌数量显著(P<0.05)高于0.15%CM组,乳酸杆菌数略高于0.15%CM组(P>0.05)；添加0.10%CCM组的小肠内容物大肠杆菌数量显著低于添加0.15%CM组(P<0.05),而盲肠内容物总需氧菌数量、沙门氏菌、‘双歧杆菌、乳酸杆菌数量差异不显著(P>0.05)。5、小肠内容物消化酶指标结果表明：(1)与对照组相比,饲料中添加0.15%CCM使小肠内容物蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、糜蛋白酶活性显著提高(P<0.05),有改善脂肪酶活性的趋势；饲料中添加0.10%CCM使小肠内容物糜蛋白酶和脂肪酶活性显著提高(P<0.05),有改善胰蛋白酶活性的趋势；饲料中添加0.05%CCM使小肠内容物蛋白酶活性显著提高(P<0.05)；饲料中添加0.15%CM使小肠内容物糜蛋白酶和淀粉酶活性显著提高(P<0.05),有改善胰蛋白酶和脂肪酶活性的趋势。(2)添加0.15%CCM组蛋白酶活性显著高于0.10%CCM组和0.15%CM组；添加0.10%CCM组糜蛋白酶活性显著高于0.15%CM组,淀粉酶活性显著低于0.15%CM组。6、小肠绒毛指标结果表明：(1)与对照组相比,饲料中添加0.15%CCM使鸡十二指肠、空肠和回肠黏膜的绒毛高度和V/C比率显著提高(P<0.05)；饲料中添加0.10%CCM使十二指肠、空肠和回肠黏膜的绒毛高度以及十二指肠、回肠V/C比率显著提高(P<0.05)；0.05%CCM可显著提高空肠和回肠黏膜的绒毛高度以及回肠V/C比率(P<0.05)；饲料中添加0.15%CM使鸡十二指肠、空肠和回肠黏膜的绒毛高度以及回肠V/C比率显著提高(P<0.05)。(2)添加0.15%CCM组十二指肠绒毛高度以及空肠V/C比率明显(P<0.05)优于0.10%CCM组,且空肠绒毛高度有改善的趋势；添加0.15%CCM组空肠绒毛高度以及十二指肠V/C比率明显(P<0.05)优于0.15%CM组,且有改善十二指肠绒毛高度及空肠V/C比率的趋势。0.10%CCM组和0.15%CM组各个指标差异不显著。7、小肠微绒毛指标结果表明：(1)与对照组相比,饲料中添加0.10%,0.15%CCM和0.15%CM均显著增加微绒毛高度和密度(P<0.05)；添加0.05%CCM组有增加回肠微绒毛高度和密度的趋势。(2)0.15%CCM组对微绒毛密度增加优于其它三个组；添加0.10%CCM和0.15%CM对回肠微绒毛高度和密度的影响差异不显著。综上所述,CCM具有较强的体外抗菌效果,且优于铜/蒙脱土抗菌材料(CM)；CCM抗菌机理为壳聚糖/蒙脱土的吸附性能和铜离子的杀菌作用,CCM具有双活性成分,且其原料为环境友好型；CCM能抑制肠道病原菌的增值,促进有益菌的增值,调节肠道微生态,使机体处于健康状态,有益于消化酶的分泌和饲料养分的消化,并改善肠组织形态,从而提高肉鸡的生长性能。

全文目录

致谢  4-8
主要缩写词  8-9
摘要  9-13
引言  13-15
第一章:文献综述  15-29
  1 抗生素在畜牧养殖中应用的优势  15
  2 抗生素在畜牧养殖中应用的弊端  15-18
    2.1 导致病原微生物产生耐药性  16
    2.2 造成畜禽机体免疫力下降  16-17
    2.3 引起畜禽内源性感染和二重感染  17
    2.4 可以产生致病菌交叉感染  17
    2.5 在畜产品和环境中造成残留  17-18
  3 抗生素替代品的研究现状  18-21
    3.1 益生素  18-19
    3.2 功能性寡糖  19
    3.3 饲用酶制剂  19-20
    3.4 有机酸制剂  20-21
    3.5 中草药饲料添加剂  21
  4 无机抗菌剂的研究现状  21-25
    4.1 金属元素抗菌剂  21-23
    4.2 光催化抗菌材料  23
    4.3 纳米抗菌剂  23-25
  5 有机抗菌剂的研究现状  25-27
    5.1 天然有机抗菌剂  25-26
    5.2 有机合成类抗菌剂  26-27
  6 复合抗菌剂研究现状  27
  7 本课题研究的背景及目的与意义  27-28
  8 本课题研究内容  28
  9 本课题创新点  28-29
第二章 CM 的学位论文">CCM的实验室合成  29-33
  1 CCM的制备  29-30
    1.1 材料和方法  29-30
    1.2 壳聚糖/蒙脱土复合材料制备  30
    1.3 CCM制备  30
    1.4 铜含量  30
  2 XRD分析  30
  3 结果  30-31
    3.1 铜含量  30
    3.2 X射线衍射  30-31
  4 讨论  31-33
    4.1 复合物制备机理  31-32
    4.2 X射线衍射  32-33
第三章:CCM对病原菌的体外抗菌试验  33-38
  1 材料与方法  33-34
    1.1 实验材料  33
    1.2 MIC和MBC的测定  33-34
  2 结果  34-36
    2.1 MIC和MBC  34-35
    2.2 CCM杀菌曲线  35-36
  3 讨论  36-38
第四章:CCM对肉鸡生长消化、微生态和肠道绒毛的影响  38-60
  1 材料与方法  38-42
    1.1 试验材料  38-39
    1.2 饲养试验  39
    1.3 屠宰试验  39
    1.4 样品收集  39-40
    1.5 消化试验  40
    1.6 样品测定  40-42
  2 结果  42-51
    2.1 生长性能  42-44
    2.2 饲料养分表观消化率  44-45
    2.3 肠道菌群  45-46
    2.4 消化酶活性  46-47
    2.5 小肠黏膜组织形态  47-51
  3 讨论  51-56
    3.1 对生长性能和饲料转换率的影响  51-52
    3.2 对肠道菌群的影响  52-53
    3.3 对消化酶活性的影响  53
    3.4 对肠组织形态的影响  53-56
  4 小结  56-60
参考文献  60-68
英文摘要  68-72

铜—壳聚糖/蒙脱土复合材料的抗菌性能及其对肉鸡的应用效果

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