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饲用植物精油应用关键点:制剂工艺和释放位置

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发表于 2018-12-7 10:05:37 | 显示全部楼层 |阅读模式

 为精油正名、促产业进步、替企业谋局,由植物精油产业发展促进会(筹)主办、畜牧人网站承办的“第二届饲用精油产业创新发展论坛“于2018年11月20-22日在广州成功召开,400多名业内专家学者、企业精英共同参与了本次论坛。内蒙古金河动物药业有限公司作为特别协办全方位参与了论坛,就植物精油的应用与大家做了深入的交流与探讨。

以下分享的是内蒙古金河动物药业有限公司技术经理李帅鹏在“第二届饲用精油产业创新发展论坛上”作《饲用精油类药理作用与临床应用》主题分享。

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一、兽用抗菌药物的使用现状及面临的挑战

从2015年开始,国家针对抗菌药物的使用逐步出台了一系列的政策来规范兽用抗菌药物的退出:
1、2015年9月1日,农业农村部2292号公告,决定禁止在食品动物中使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、诺氟沙星等4种原料药的各种盐、脂及其各种制剂的公告。  
2、2017年10月30日农业部兽医局发布《药物饲料添加剂品种目录及使用规范》的公告(征求意见稿)。
3、2018年1月11日发布公告第2638号,停止在食品动物中使用喹乙醇、氨苯胂酸、洛克沙胂等3种促生长用兽药。
4、2018年4月20日制定印发《关于开展兽用抗菌药使用减量化行动试点工作的通知》(农办医〔2018〕13号),公布了《兽用抗菌药使用减量化行动试点工作方案(2018—2021年)》。

最新政策:在2018年4月16日中国饲料发展论坛上,农业农村部兽医局局长冯忠武表示,药物饲料添加剂将在2020年全部退出;与此同时,农业农村部关于2018-2021年开展兽用抗菌药物使用减量化行动试点工作通知,公布了100家试点养殖场名单,并明确了养殖端减抗和限抗的时间表。


饲料生产的彷徨

面对国家政策的日趋严格,下一步饲料生产和监管模式的变化无外乎有两种:

一是针对于商品料生产线:不得添加任何抗菌药物;二是有证加药饲料生产线:定制饲料、执业兽医师处方用药。

我国饲料和养殖行业如何应对兽用抗菌药物的退出呢?如何做到少用药、用好药?
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二、植物精油基本知识


抗菌肽、酸化剂、微生态制剂以及植物精油制剂被认为是可替代兽用抗菌药物的后备选择。


1、什么是植物精油?

植物精油是萃取植物特有的芳香物质,取自于草本植物的花、叶、根、树皮、果实、种子、树脂等,是以蒸馏、压榨方式提炼出来的,具有广泛的药理学作用。

美国的食品香料与萃取物制造者协会认定,天然植物精油为安全无公害物质。


2、植物精油的分类:
(1)萜烯类化合物:为精油的主要成分,包括薰衣草稀、金合欢烯、油杉醇等,是自然界植物提取物中最常见的一类。
(2)芳香族化合物:是仅此于萜烯类的第二大类化合物,包括萜源衍生物(如百里香酚、孜然芹烯)和苯甲烷类衍生物(如桂皮醛、八角茴香中的茴香脑),这一类常用作抗菌、促生长、辛香型香料等。
(3)脂肪族化合物:主要是一些小分子化合物,含量较少,几乎存在于所有的精油中,并且会有一些非精油的物质。
(4)含氮含硫化合物:结构中含有氮、硫,一般具有强烈辛辣气味,包括我们常见的大蒜素、洋葱中的三硫化物等。

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内蒙古金河动物药业有限公司总经理路赟

3、植物精油的生物学功能
(1)植物精油通常具有浓郁的特殊香气,具有很强的杀菌抑菌功能。
(2)并促进动物采食、提高生产性能、抗氧化和增强机体免疫等生物功能。
(3)可作为抗生素的替代品应用于动物生产中。

4、目前植物精油类产品的主要成分及药理作用
(1)百里香酚:抗炎、抑菌、抗氧化
(2)香芹酚:抗炎、抗氧化、影响肠道菌群
(3)肉桂醛:影响肠道菌群、抗病毒、杀菌消毒、抗氧化
(4)大蒜素:抗菌、抗肿瘤、预防心血管疾病、抗炎、抗氧化
(5)单宁:抗菌、保护心血管、抗炎
(6)薄荷油:抗菌、抗氧化、抗自由基
(7)桉叶油:镇痛、抗炎、抑菌、抗氧化
(8)茶多酚:抗氧化、抗癌、抗突变、提高机体免疫力

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三、植物精油产品存在的三大问题


纵然植物精油在抗炎、抗菌、抗氧化等方面有显著作用,但我们不得不考虑稳定性、有效性以及作用机制方面的问题。


对于稳定性来说,如何解决植物精油在贮存和饲料中挥发性的问题,其次稳定性也和制剂的工艺息息有关,制剂工艺通常分为吸附工艺和微囊化工艺。


对于有效性来说,单一用于抗菌促生长剂量大,成本高,如对于G-菌MIC50>100mg/ml,大都数在500mg/ml。饲料添加剂量无法发挥抗菌作用。


对于植物精油抗氧化、提高免疫力以及发挥肠道修复作用机制,仍需进一步深入研究。

四、饲用植物精油制剂的评估
1、有效性评估:
一是明确植物精油发挥作用的不同机制,以及是否必须与抗菌药物联合使用;
抗菌作用是局部作用,通过肠道致病菌的体外敏感性测试,G-菌MIC50>100mg/ml,大都数在500mg/ml;抗氧化作用是吸收后全身发挥作用。
二是关于动物生长性能的改善,如采食量和料肉比;动物发生疾病的机率如腹泻率。

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华南农业大学兽医学院教授黄显会

2、稳定性评估:

一是制剂的稳定性,普通吸附工艺(制粒)稳定性差,易发挥、易氧化;而微胶囊工艺,关键是释放,要在作用部位有效达到和释放;华南农业大学黄显会教授认为精油制剂尤其重要,因为它和药效相关。而精油的药效,基础在于药理作用。对于动物来说,临床药效发挥作用的地点在哪至关重要。比如诱食作用的精油,一定是在初期释放;抗炎作用的精油,多数是在肠道释放,研究制剂工艺要思考到这些问题,要确保精油在应该发挥作用的位置释放。另外剂量问题在制剂工艺中同样要设计好。他认为精油绝对不是只起抗菌作用。


制剂稳定性评估方法:加速试验(强光照射试验、高温加速试验)和长期试验

评估指标:形状和活性成分含量

二是饲料加工和货架期的稳定性,考虑制粒工艺和饲料贮存环境对稳定性的影响。


3、合法性评估:包括生产许可的合法性、饲料添加用途的合法性以及添加剂量的合法性。

五、如何选择正确的药物制剂产品?

微型胶囊化制剂:可以缓释、掩味、同步释放、液体药物固体化以及过胃(减少溶出)肠溶定位释放,主要有包被型和骨架型(分子态微囊化)两种,金河金微囊TM(益生优)颗粒是一种肠道缓释增溶颗粒型分子微囊化植物精油产品,通过对多种植物精油进行抗菌活性和协调增效作用筛选,最终选取香芹酚、肉桂醛和百里香酚三种单体进行复配组合,运用分子微囊化技术,高速悬浮造粒而成,最终产品各单体含量为香芹酚≥5%,肉桂醛≥3%,百里香酚≥2%


1、益生优在不同条件下的稳定性
(1)益生优在室内自然条件下(广州天河区,30°C),保存30天、90天、180天后精油的有效成分含量分别为99.46%、98.5%、98.12%。
(2)益生优在短时高温(80℃、90℃)保持0h、0.5h、1h、1.5h、2h、3h,精油中有效成分的含量如下:

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(3)益生优在高温制粒(95-100°C)、冷却、粉碎后测定三批次植物精油的有效成分分别为97.58%、98.44%、97.65%。
(4)将益生优制粒后,在自然条件下贮存20天后,测定三批次植物精油中的有效成分分别为:96.22%、97.36%、96.45%。
结论:在本试验条件下,益生优(植物精油)中活性成分,经过微胶囊包被处理之后,在不同条件下具有良好的稳定性。

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2、益生优工艺的优势:

高速悬浮造粒微胶囊技术保证了所有活性成分在微胶囊中被有效的保护,并且产品微粒之间的组分比例一致;

先进的微胶囊包被工艺保证了“益生优”产品活性成分在饲料生产和储存过程中的良好稳定性,贮存6个月后,活性成分的回收率超过96%;

先进的微胶囊缓释工艺保证了“益生优”产品活性成分在消化道中的特定部位缓慢释放,持续发挥作用。


3、益生优的作用机理
(1)益生优选择性阻断肠道上皮细胞G-致病菌的作用靶位点,该阻断具有剂量效应。

饲料中添加剂量≥500ppm,由于屏蔽作用强,可以完全阻断致病菌的作用靶位点,导致致病菌结合失败,无法在肠道上皮细胞释放外毒素;

饲料中添加低剂量(100~300ppm)可以延缓致病菌的攻击作用。必须与抗菌药物配伍使用。随着国家政策法规的调整,饲料允许添加的药物没有针对革兰氏阴性菌的有效药物,只能选择与广谱抗菌药物金霉素配伍来发挥肠道中“关门打狗”作用。

(2)部分活性成分需要吸收进入动物机体,发挥全身抗氧化作用,提高机体抵抗力和免疫力。因而活性成分必须在小肠前段有效释放。

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4、益生优的临床应用效果
(1)益生优最重要的功能是其对肠道调控和改善的作用
抗炎作用机制是关键,很多试验已经表明益生优的作用是通过对肠道功能的调控和改善来实现的,最终的外在表现形式就是提高动物存活率和生长性能。使用“益生优”后会显著提高活体重并伴随胴体品质改善、降低输卵管炎的发生,效果良好。
(2)益生优不影响动物采食,饲料添加500ppm不影响采食,云南客户(方业集团)试验证明:教槽料添加益生优500ppm,不需要添加抗菌药和氧化锌,即可控制仔猪的细菌性腹泻。

5、益生优产品使用方案
产品规格:
主要成分
Ⅰ型
Ⅱ型
Ⅲ型
Ⅳ型
香芹酚
5%
10%
百里香酚
2%
4%
肉桂醛
3%
6%
10%
20%

推荐使用剂量(10%):
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