1 納米技術(shù)在飼料加工中的應(yīng)用
植物的花粉(孢子粉)、莖、葉和果都可以進(jìn)行納米化粉碎,開發(fā)出具有廣闊前景的系列產(chǎn)品。植物花粉,是植物的雄性生殖細(xì)胞,營(yíng)養(yǎng)十分全面。在國(guó)外被譽(yù)為“世界上迄今為止所發(fā)現(xiàn)的惟一的完全營(yíng)養(yǎng)保健產(chǎn)品”及“微型營(yíng)養(yǎng)寶庫(kù)”,對(duì)人、動(dòng)物有非常好的保健作用。如刺槐花粉、松花粉、山楂花粉等。同樣,植物的孢子粉也集中了植物的全部精華,如靈芝孢子粉含有豐富的靈芝多糖、有機(jī)鍺、多肽、三萜及甾醇類等多種功效成分,能增強(qiáng)細(xì)胞的免疫水平,從而提高動(dòng)物自身的免疫能力。但無(wú)論植物的花粉還是孢子粉,其單體都具有堅(jiān)硬的外殼,直接食用則因無(wú)法吸收而排泄,影響了這類原料的開發(fā)和利用。引入納米技術(shù)將植物花粉或孢子粉進(jìn)行充分的粉碎及破壁,使其有效成分得以充分的釋放,由此而制成的飼料才能充分發(fā)揮原料的價(jià)值,并可完全被動(dòng)物吸收利用。植物的葉如茶葉含有大量的蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素等有機(jī)物以及多達(dá)幾十種動(dòng)物所需的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)元素。然而傳統(tǒng)的開水沖泡方法不能將茶葉的營(yíng)養(yǎng)成分全部提取出來(lái)供人體吸收,一些難溶性或不溶性的成分,諸如VA、VK、VE 及絕大部分蛋白質(zhì)、碳水化合物、部分礦物質(zhì)等仍留存于茶渣中。如果采用納米技術(shù)將食品級(jí)茶葉廢棄物加以利用,將茶葉進(jìn)行粉碎,制成納米級(jí)茶葉粉,其中的大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能夠直接被動(dòng)物所消化吸收利用。據(jù)日本報(bào)道,在培育肥豬的過(guò)程中,加喂適量的綠茶粉末,可使“茶葉豬”肉的核酸含量增加20%,膽固醇含量降低10%,味道更加鮮美可口。茶末喂豬還可使豬的抗病性增強(qiáng)、育肥時(shí)間縮短(從斷奶至出欄約100d),成本低且無(wú)副作用。
2 納米技術(shù)在降低動(dòng)物產(chǎn)品中有毒、有害物質(zhì)殘留上的應(yīng)用
有毒、有害物質(zhì)(重金屬、霉菌毒素、農(nóng)藥)一直是困擾飼料行業(yè)的一個(gè)難題,根據(jù)這些有毒有害物質(zhì)的理化特性,利用納米自組裝技術(shù)的納米吸附劑可對(duì)它們進(jìn)行高效、選擇性的吸附。
2.1 重金屬納米吸附劑
目前,已研發(fā)出針對(duì)重金屬鉛、鎘、砷、汞的吸附劑PBAN、CDAN、ASAN、HGAN,它們對(duì)鉛、鎘、砷、汞的體外吸附率分別為99%、95%、90%和84%。PBAN對(duì)肥育豬的試驗(yàn)結(jié)果表明:飼喂生產(chǎn)用日糧,肥育豬肌肉、肝臟、腎臟鉛含量分別為1.96、3.47、3.60 mg/kg,分別是歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的19.6、7.0、7.2倍(歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:肌肉、肝臟、腎臟鉛含量應(yīng)分別低于0.1、0.5、0.5 mg/kg),當(dāng)添加0.5%PBAN,肥育豬肌肉、肝臟、腎臟鉛含量分別為0.06、0.38、0.47 mg/kg,分別是歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的60%、76%和94%。
2.2 霉菌毒素納米吸附劑
黃曲霉常見于發(fā)霉的花生仁內(nèi),亦生于谷粒(如玉米、小麥、水稻等)、蒿桿、干草、豆殼及油餅等。黃曲霉可分為不產(chǎn)毒素菌株和產(chǎn)毒素菌株兩大類。不產(chǎn)毒素的菌株主要用于生產(chǎn)淀粉酶、蛋白酶和磷酸二酯酶等,我國(guó)很早就有利用它來(lái)制醬的記載。產(chǎn)毒素的菌株在其代謝過(guò)程中可形成一類叫黃曲霉毒素的代謝產(chǎn)物,對(duì)人畜危害很大。在自然條件下,黃曲霉毒素主要有:黃曲霉毒素B1、B2、G1 和G2,以后又發(fā)現(xiàn)這類毒素在動(dòng)物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物,如黃曲霉毒素M1、M2、GM1和P1等。黃曲霉毒素的毒性是已知100余種霉菌毒素中毒性最大的毒物之一,其中尤以黃曲霉毒素B1產(chǎn)量最高、毒性最大、致癌性最強(qiáng)。
目前,研制成功的針對(duì)黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2的系列吸附劑AB1AN、AB2AN、AG1AN、AG2AN,它們對(duì)黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2的體外吸附率分別為99%、92%、96%、93%。在畜禽中,鴨對(duì)黃曲霉毒素最為敏感。肉鴨試驗(yàn)結(jié)果表明:飼喂生產(chǎn)用日糧,肉鴨肌肉、肝臟、腎臟中黃曲霉毒素B1含量分別為3.65、4.41、3.20 μg/kg,分別是歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的1.8、2.2、1.6 倍( 歐盟標(biāo)準(zhǔn)2 μg/kg);飼喂黃曲霉毒素B1嚴(yán)重污染日糧( 40 μg/kg),肉鴨肌肉、肝臟、腎臟中黃曲霉毒素B1含量分別為6.53、7.61、5.78 μg/kg,分別是歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的3.3、3.8、2.9倍;在黃曲霉毒素B1嚴(yán)重污染的日糧中添加0.5%AB1AN,肉鴨肌肉、肝臟、腎臟中黃曲霉毒素B1含量分別為1.35、1.82、1.26 μg/kg,分別是歐盟殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的68%、91%、63%。
2.3 降低農(nóng)藥殘留的吸附劑
農(nóng)藥殘留是影響動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)的重要因素。目前研制成功的選擇性吸附有機(jī)氯和有機(jī)磷農(nóng)藥的吸附劑CPAN、PPAN,對(duì)α-六六六、β-六六六、DDT的體外吸附率分別為95%、90%、97%;PPAN對(duì)甲胺磷和甲基對(duì)硫磷的吸附率分別為84%和78%。CPAN對(duì)生長(zhǎng)肥育豬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在含0.45 mg/kg 六六六的日糧中添加CPAN,使肌肉、肝臟、腎臟、心臟、毛發(fā)、脂肪中六六六殘留量分別降低了46.85%(P<0.05)、25.23%(P<0.05)、24.23%(P>0.05)、16.1%(P>0.05)、23.52%(P<0.01)、23.60%(P<0.01);在含0.85 mg/kg 六六六的日糧中添加CPAN,使上述組織中六六六殘留量分別降低了47.8%(P<0.01)、23.36%(P<0.05)、36.0%(P>0.05)、20.2%(P>0.05)、34.67%(P<0.01)、10.3%(P<0.01)。