【摘 要】
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近年来,抗生素作为饲料添加剂的不规范使用和滥用,导致药物残留和细菌耐药性等问题日益凸显,给公共卫生安全带来隐患。二甲酸钾(KDF)作为一种替代抗生素促生长剂的非抗生素饲料添加剂,具有降低肠道pH、平衡生物菌群和安全无毒无耐药性等作用,但直接使用牲畜肠道利用率低。本文为充分发挥KDF在牲畜肠道中的抑菌效应,采用锐孔凝固浴法制备了三种新型pH敏感水凝胶抑菌微球,通过对水凝胶抑菌微球制备工艺优化以提高其
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近年来,抗生素作为饲料添加剂的不规范使用和滥用,导致药物残留和细菌耐药性等问题日益凸显,给公共卫生安全带来隐患。二甲酸钾(KDF)作为一种替代抗生素促生长剂的非抗生素饲料添加剂,具有降低肠道pH、平衡生物菌群和安全无毒无耐药性等作用,但直接使用牲畜肠道利用率低。本文为充分发挥KDF在牲畜肠道中的抑菌效应,采用锐孔凝固浴法制备了三种新型pH敏感水凝胶抑菌微球,通过对水凝胶抑菌微球制备工艺优化以提高其在肠道中的稳定性,并对水凝胶抑菌微球的溶胀率、载药率、pH响应、缓释抑菌效应等进行评价。主要结论如下:(1)首先以具pH敏感性的海藻酸钠(ALG)和具结肠特性的魔芋葡甘聚糖(KGM)通过氢键形成网络结构,构建ALG/KGM水凝胶基体材料;再引入负载KDF的P型沸石分子筛(Zeolite P)药物结合效应物,使KDF均匀分散到ALG与Ca2+(CA)交联形成的三维网络中,制备出ALG/KGM/Zeolite P水凝胶抑菌微球。研究发现,KGM和Zeolite P可以提高水凝胶抑菌微球在肠道的稳定性和载药率,抑菌剂对大肠杆菌(E.coli)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)的最大抑菌率分别为49.11%、50.19%和44.01%。(2)再分别用乙基纤维素(EC)和壳寡糖(COS)通过氢键和静电作用对水凝胶抑菌微球形成有效包封,以对比水凝胶抑菌微球的pH敏感性和抑菌效应。为避免亲水性药物KDF突释,用成膜疏水的EC形成有效包衣,制备漂浮型水凝胶抑菌微球,以提高ALG/KGM/Zeolite P水凝胶抑菌微球的载药率和pH敏感,且抑菌剂对E.coli、S.aureus和B.subtilis的最大抑菌率分别为77.63%、79.70%和65.07%,可有效平衡细菌在肠道中生长。为充分发挥KDF肠道抑菌作用,采用具成膜抑菌效应的COS对ALG/KGM/Zeolite P进行包衣,ALG和COS形成的聚电解质复合结构特性表明,水凝胶抑菌微球具有稳定的构效关系,一方面有效提高水凝胶抑菌微球的pH敏感度,另一方面形成致密三维网络结构,使KDF得到有效包封,从而使抑菌剂对E.coli、S.aureus和B.subtilis最大抑菌率提高至96.63%、93.81%和93.31%。最后对ALG/KGM、ALG/KGM/EC/Zeolite P和ALG/KGM/COS/Zeolite P水凝胶抑菌微球安全性进行评价,对细胞都无潜在毒性,均可用于胃肠道抑菌载体使用。
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