柠檬醛微胶囊制备、性质表征及其在控制家禽坏死性肠炎中的应用

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1、分类号密级博士学位论文题目：柠檬醛微胶囊制备、性质表征及其在控制家禽坏死性肠炎中的应用英文并列题目：Preparation,CharacterizationofCitralMicrocapsulesanditsApplicationinNecroticEnteritisControlofPoultry研究生：杨玥熹专业：粮食、油脂及植物蛋白工程研究方向：植物蛋白工程导师：华欲飞教授，QiWang高级研究员指导小组成员：JoshuaGong高级研究员学位授予日期：2015年6月答辩委员会主席：夏文水教授江南大学地址：无锡市蠡湖大道1800号二○一五年六月独创性声

2、明II摘要摘要抗生素替代品的开发是医药界，饲料界，食品界共同关心的话题。植物中的某些挥发性成分，比如柠檬醛，具有体外广谱抗菌性，尤其对于引发畜禽坏死性肠炎的致病菌—产气荚膜梭菌有很强的抑制作用。但是柠檬醛的化学稳定性较低，挥发性较强，且口服或注射吸收快，难以作为控制肠道疾病的抗生素替代品使用。要减少柠檬醛在食品/饲料加工和上消化道中的损失，在生物活体中发挥其抑制肠道致病菌的功能，就需要利用微胶囊包埋技术来进行保护和运输。本论文从微胶囊壁材构建入手，选取易于工业化生产的乳化—喷雾干燥工艺制备粉末状柠檬醛微胶囊，并优化了其配方及工艺参数；并且系统研究了制得的柠檬醛

3、微胶囊的稳定性及其在模拟胃液中及肉鸡消化道中的释放性能，之后通过一系列体外抑菌实验和体内攻毒实验，评估柠檬醛微胶囊抑制产气荚膜梭菌生长和抑制坏死性肠炎的功效。该研究为植物精油类抗生素替代品的开发提供了一定的理论基础和实践经验。具体研究内容如下：1、通过干热美拉德反应制备大豆分离蛋白—大豆水溶性多糖共价复合物(SPPMP)，并以SPPMP的乳化性能为主要评价指标，并兼顾得率及成本，最终优选在SSPS:SPI干基质量比3:5，相对湿度75%，温度60°C下保温3天为制备条件。通过高效液相色谱，傅里叶红外光谱，聚丙烯酰胺凝胶电泳表征了制备的SPPMP中SPI-SSP

4、S共价连接情况。与SPI及大豆分离蛋白-大豆水溶性多糖共价复合物(SPP)相比，由SPPMP稳定的含有10%(w/w)柠檬醛的乳状液的储存稳定性，热稳定性，酸稳定性有显著的提高，且乳状液中柠檬醛的化学稳定性也有显著的提高。SPPMP稳定的柠檬醛乳状液暴露在模拟胃液环境中2h过程中，其平均粒径没有显著性增长，其中发生化学转化的柠檬醛的比率低于20%。2、以柠檬醛的包埋率和回收率为评价指标，优化了制备柠檬醛微胶囊的喷雾干燥工艺参数。研究发现柠檬醛在喷雾干燥过程中的保留率，柠檬醛微胶囊的包埋效率和释放性能受到进料乳状液中柠檬醛与壁材的比例和总固形物的影响。最终选择含

5、有10.4%SPPMP和13%柠檬醛的乳状液配方为喷雾干燥进料液配方。SPPMP为壁材的微胶囊对模拟胃液显示出很高的耐受性，在与模拟胃液作用2h后，柠檬醛的释放量小于20%。通过肉鸡灌胃实验证实，使用SPPMP为壁材的柠檬醛微胶囊有助于提升柠檬醛的保留率。当温度是4ºC和25ºC时，存放6个月后，SPPMP壁材的微胶囊内柠檬醛的保留率分别为86%和83%。3、系统性研究了柠檬醛的体外抗菌特性。选取脑心肉汤培养基或采自12日龄肉鸡的回肠和（或）空肠食糜为培养介质，测定了柠檬醛微胶囊对产气荚膜梭菌(C.perfringens，简称CP)繁殖的抑制作用。还研究了模拟

6、胃液和模拟肠液处理对柠檬醛微胶囊的抗菌活力的影响；测定了肉鸡口服柠檬醛微胶囊1-3h后，其肠道食糜对抑制CP生长的效力。上述研究结果表明，经过SPPMP包埋后，柠檬I摘要醛的抗菌性能有了成倍数的提升，尤其是在经过模拟胃肠液处理后，抗菌性能基本保持不变。4、评估柠檬醛微胶囊在肉鸡养殖中控制坏死性肠炎的效果。在攻毒实验中采用双菌株感染模型，在肉鸡生长过程中通过肠道食糜中产气荚膜梭菌(CP)和乳杆菌属计数，以及肠道粘膜形态观察，研究饲料中添加柠檬醛微胶囊对肉鸡坏死性肠炎(NE)发病情况的影响，探讨柠檬醛微胶囊替代抗生素预防和治疗NE的作用机制。研究表明SPPMP为壁

7、材的柠檬醛微胶囊可以有效地降低肉鸡肠道内CP的数量，但并不影响乳杆菌属的增殖。攻毒实验结果表明250μg/g柠檬醛微胶囊对抵抗NE发病的效力与饲料常用抗生素相当。关键词：柠檬醛；微胶囊；稳定性；释放；抗菌性；攻毒实验；坏死性肠炎IIAbstractAbstractThecurrentglobalmigratiointowardstheprudentuseofantibioticsinfoodanimalproductionhashighlightedanurgentneedtodevelopviablealternativestoin-feedantibiot

8、ics.Citralisanimpor