蒙脱石的特点及其在反刍动物生产中的应用
导读
近年来，随着饲料工业的迅速发展，黄曲霉毒素对饲料的污染问题已日渐严重，甚至破坏生态平衡，直接威胁到人类的健康，为此人们致力于开发新型脱霉剂来减缓这一现象；现在市场上销售的大部分脱霉剂的主要成分都是蒙脱石( MMT)。蒙脱石已经作为一种新型添加剂而广泛用于动物日粮中来提高饲料品质，进而提高动物生产性能。从化学和矿物学的角度来看，蒙脱石经物理化学方法改性、加工纳米化后，具有更大比表面积，可大幅度提高吸附能力；蒙脱石分为天然蒙脱石和改性蒙脱石，改性蒙脱石比天然蒙脱石具有更强大的功能，成为畜牧生产中研究的热点；如纳米蒙脱石( MN)、载铜纳米蒙脱石( Cu-MMT)、载钠纳米蒙脱石( Na-MMT)、载钙纳米蒙脱石( Ca-MMT)等。
1 蒙脱石的特点
蒙脱石颗粒细小，柔软、有滑感。在电子显微镜下可见片状晶体，颜色呈白灰、浅蓝、红色等，颜色不一。加水膨胀，体积能增加几倍，并变成糊状物；具有很强的吸附力及阳离子交换性能。蒙脱石属酸性胶基，对强酸强碱具有一定的缓冲能力，因此能保持体系pH相对稳定。蒙脱石层间可因其它物质分子进出发生胀缩，因此可通过采用适当的物质对膨润土进行改性处理，从而达到对有害物质进行选择性吸附的目的；正是由于具有这种特殊的空间结构，蒙脱石才具有以下的特点。
1.1 吸附性
由于蒙脱石层间域的存在，不但具有外表面积，还具有内表面积，因此比表面积大，表面能也很高，使其具有较高的表面吸附能力。
1.2 离子交换性
由于蒙脱石存在类质同晶置换而产生负电荷，为了平衡电荷必须吸附环境中的阳离子，发生离子交换作用，主要阳离子如Na +、Ca2 +、K +、Mg2 +、Li +、H +、Al3 +等( 杨献忠等，2003) 。
1.3 电负性
蒙脱石硅氧四面体片中的硅离子和铝氧八面体片中的铝离子在晶体形成中常被低价的阳离子同晶替代使晶体带有大量负电荷，为平衡这些负电荷使晶体保持中性，经层间会吸附可交换性的阳离子，使得蒙脱石具有强大的静电吸附能力。
1.4 吸水性
蒙脱石吸水性很强，吸水后膨胀，即晶格底面间距增大；蒙脱石在水介质中可分散呈胶体状态，受热自由水很快失去，100～200 ℃脱去吸附水，500 ℃时大量晶格水开始逸出。
2 蒙脱石的作用机理
蒙脱石的作用机理主要取决于它的吸附性能和胶凝特性。蒙脱石吸附于消化道黏膜并吸附固定的病原微生物，使其破裂、脱水以至灭活；同时能在胃肠道中吸附其所产生的毒素，随粪便排出体外，消除病源，使机体处于有利环境中；蒙脱石与消化道黏液蛋白静电结合，可以增加黏液量并改善黏液质量提高黏液的内聚力和弹性，从而对消化道黏膜起保护和修复作用，抵抗外来制病因子的侵入( Girardeau，1987；Albengres 等，1985) 。蒙脱石因有着较大的表面积、强大的吸附能力，能吸附受污染饲料中的霉菌和重金属，被广泛用作吸附剂、离子交换剂和抗菌剂。除此之外，蒙脱石还具有营养价值，因其含有丰富的矿物元素，可以用作饲料的改良剂和新型添加剂。饲料中添加蒙脱石可以改良饲料的品质，提高动物的生产性能、脱饲料中的霉菌毒素、吸附重金属、预防和治疗动物腹泻，抑菌和改善生产环境等一些功能。
3、蒙脱石在反刍动物生产中的应用
3.1 脱霉菌毒素
蒙脱石本身具有极强的吸附力，强劲的脱霉脱菌因子，可以有效清除饲料中的多种有害霉菌毒素，清除毒素对动物机体的损害，对黄曲霉素、赭曲霉素、玉米赤霉烯酮毒素、呕吐毒素、T2毒素等霉菌毒素有有极强的吸附、固定、抑制作用。 在反刍动物上，已有研究结果表明，蒙脱石能提高动物生长性能、提高饲料利用率，减少肠道微生物的定植和减缓黄曲霉毒素的影响( Masoero等，2007；Stadler等，1993)。黄曲霉和寄生曲霉产生的黄曲霉毒素B1( AFB1)，是目前已知最强的肝毒素，有致癌、致畸型和致突变作用。蒙脱石能有效地阻止动物肠壁对AFB1的吸收，因而可以减轻日粮中AFB1对人畜的毒性。不同条件下蒙脱石的吸收效率不同。齐德生等( 2004) 研究蒙脱石对黄曲霉毒素B1( AFB1) 的吸附作用中表明，蒙脱石在pH 2.0 和8.0 条件下对AFB1的最大吸附量分别为613.5和628.9 μg /g；酸碱度在pH 2.0～8.0及温度在20～60 ℃时对吸附无明显影响。Dakovic等( 2008) 表明载铜纳米蒙脱石比天然蒙脱石更能有效吸附黄曲霉毒素B1；因为主要的交换离子是里面的钙离子，而在载铜改性蒙脱石中不仅有钙离子还有铜离子，所以在黄曲霉毒素B1和载铜纳米蒙脱石之间的额外交互作用引起了更大的吸附性能。蒙脱石相比吸附其他黄曲霉素而言，吸附AFB1效率最高。
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