饲用膨润土对猪肠道功能的作用研究

胡红军，刘智东，韩风明，王桂凤，张玉光

(1.北京中农牧业饲料研究所，北京 100071；2.宁城县黑里河镇政府，内蒙古 宁城 024200；3.宁城县农牧局，内蒙古 宁城 024200；4.内蒙古爱牧动物保健品有限公司，内蒙古 宁城 024200)

1 膨润土简介

膨润土被称为“万能土”，在我国俗称“观音土”和“神仙土”，别名称为斑脱岩、皂土、膨土岩等。最早是美国地质学者Knighl于1898年在美国怀俄明州落基山河附近发现，这是一种黄绿色的黏土物质，因为当时是在很古老的地质层里发现的，而且这种物质加入水后能够快速吸水膨胀变成糊状结构，同时考虑到产地在“Fort Beton”因而取名膨润土。后来大家就把这一类性质的黏土称之为膨润土。膨润土在我国开发应用的时间也很悠久，数百年前从四川仁寿地区被发现，当地人一直称其为土粉。一开始只是把它作为洗涤剂，天然膨润土在我国被广泛使用有百十年历史，在商品化饲料工业中应用不到40年历史，而实现工业化生产的时间则更短。膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产，国外已经在工农业生产24个领域100多个部门中广泛应用。

经勘探结果研究表明，我国膨润土的储量世界第一，总储量占世界总量的60%，种类齐全，分布广，遍布26个省市，现已探明的100多个膨润土矿产地主要集中分布于新疆、广西、内蒙以及东北三省，其中新疆是目前已探明储量全国最大的膨润土矿区。膨润土中富含有钙、铁、锌、硒、铜、镁、铝、硅、钠、硫、氯等动物机体生长发育所需要的40余种元素，它既可以补充矿物质元素，又可起到激活体内酶系作用。同时利用膨润土中的这些元素可以弥补饲料原料因产地来源不同而导致的动物地方营养性疾病的发生，所以饲用膨润土在我国畜牧业动物养殖生产中作为复合预混合饲料、矿物质元素预混合饲料和混合型添加剂产品的主要成分具有一定的使用价值。

膨润土具有良好的粘结性、可塑性、膨胀性、胶体分散性、悬浮性、吸附性、催化活性、接触性、润滑性和阳离子交换性等。因此，可作为粘结剂、吸附剂、填充剂、催化剂、触变剂、絮凝剂、洗涤剂、稳定剂、增稠剂等被广泛应用于工农业。膨润土具有良好的分散性和润滑性，通过充分搅拌，将饲料添加剂与其均匀混和，能延缓饲料通过消化道的速度。膨润土具有强烈的吸附性和膨胀性，能加强饲料在消化道的吸收作用，对猪肠道有毒有害物质，如重金属元素铅等以及细菌毒素、毒性气体等具有强烈的吸附作用。膨润土可大大提高动物的抗病能力，增强养殖动物的食欲和消化机能。膨润土作为各种“酶添加剂”的载休，具有稳定激活作用，它含有补充动物生长发育所需的矿物质元素，具有解毒免疫作用，是价廉、取材容易的天然矿物质载体。

2 膨润土的质量标准

通过分析国内外大量膨润土文献资料发现，膨润土中含有的有毒有害物质含量很低，完全符合《饲料卫生标准》(GB 13078-2017)规定的铅≤15 mg/kg、总砷≤10 mg/kg、汞≤0.1 mg/kg、镉≤2 mg/kg、氟≤400 mg/kg的限制要求，这些物质成分在动物消化道中，由于膨润土本身具备吸附性而被包裹住，随粪便排出体外，不会产生毒副作用。所以把提纯后的膨润土作为饲料添加成分和稀释剂载体，对于生产养殖的动物群体来说是安全的。

膨润土作为饲料原料在使用过程中，虽然对动物体具有较好的安全性，但当其中的有毒有害物质浓度含量超过一定数值时，也会对动物机体造成危害，对环境造成污染，而且天然膨润土中含有一些金属碎屑，可以破坏动物的肠道粘膜屏障及生产设备。从动物健康和饲料生产成本来考虑，需要对饲用膨润土制定相应的质量标准，尤其要限定添加剂量和其中相关成分的含量，包括主要成分蒙脱石含量除检测吸蓝量(在水溶液中具有吸附亚甲基蓝的能力，其吸附量称吸蓝量，蒙脱石(%)=吸蓝量/0.442)外，还要检测国家《饲料卫生标准》(GB 13078-2017)中所规定的卫生指标部分以及水分和其他挥发性物质含量、膨胀力系数或吸水率、磁性金属屑性、通过率、湿压强度、pH值等指标，这些可以根据行业及企业具体情况来酌情考虑质量标准内控方案。

3 膨润土的应用及功能

猪的肠道不仅是消化系统器官，而且位于猪体防御的最前沿，是一个最大而且重要的免疫器官。它还是大脑以外最为复杂的神经系统，又称之为第二大脑或者腹脑。肠道对动物机体而言具有营养转化利用、免疫防御抗病和肠脑轴神经调节等基本功能。有接近50%的免疫细胞附着在肠道表层，产生机体绝大部分的抗体。肠道除能不断吸收营养外，还具有提高机体整体免疫力的作用，所以养猪其实就是在养猪的肠道，肠道对养猪生产养殖的重要性不言而喻。

3.1 吸附内外毒素

根据多项研究表明，饲用膨润土可祛除饲料中和进入动物机体内的有毒有害气体、真菌毒素、抗营养因子及其它有毒物质等，可提高动物机体的免疫力和抗病能力。国内外防化吸毒剂主要是膨润土，它能吸附猪舍内和动物机体肠道内大量的NH3、H2S、SO2等有毒气体及臭气，具有相当高的吸附容量。在饲料中添加膨润土等添加剂成分，可以充分利用其物理、化学性质，如吸附性、离子交换性等吸氨除臭。有研究表明，在生长猪日粮中添加5%的膨润土，猪舍和通过猪肠道排放的氨气量下降21%。真菌毒素是粮油原料作物中真菌的二级代谢产物，而霉菌毒素是真菌毒素的主要类别，尤其是对猪的机体健康和生产性能具有严重的负面影响。饲用膨润土拥有很好的对抗黄曲霉毒素B1对动物机体毒害的作用，添加膨润土后可以很大程度上缓解采食玉米赤霉烯酮污染的日粮对仔猪肠道乃至机体的毒副作用，可以显著减少猪日粮中霉菌毒素的污染。

3.2 降低腹泻率

肠道绒毛高度/隐窝深度的比值综合反映了动物肠道的功能状态正常与否。这个比值下降表明肠道黏膜受损，导致动物的消化和吸收功能下降，猪就会经常性发生腹泻疾病。用提纯的纳米级饲用膨润土可以解决仔猪白痢和早期断奶腹泻综合征，对非感染仔猪腹泻总有效率高达94.1%。据相关研究成果表明，用饲用膨润土做饲料载体在防治仔猪断奶后的下痢中有一定的效果；在养猪生产实践中为其补充5%左右的膨润土，可以有效防治肠道传染病的发生；在保育仔猪饲料中使用3 kg和6 kg的膨润土使得断奶后保育仔猪的腹泻评分分别改善了16.5%和21.8%，腹泻率分别降低了70.8%和75.0%，相比不添加膨润土的对照组差异非常显著；在仔猪商品日粮中添加5%的饲用膨润土，可使仔猪的腹泻减少1/2。

3.3 重组肠道菌群

乳酸杆菌和双歧杆菌是猪肠道中尤为重要的有益菌群，对于有效改善猪只的肠道内环境，增强动物机体对一些常见疾病的抵抗能力、提高免疫力以及维持肠道微生物区系平衡等方面具有十分重要的意义。

1)在猪饲料中添加1.5 kg/t饲用膨润土提纯产品，发现在保育仔猪肠道中双歧杆菌、乳酸杆菌的数量有效增加，而致病性梭菌和大肠杆菌的数量显著减少。

2)在猪配合饲粮中每吨添加0.2%的饲用膨润土提纯产品，饲用后的断奶仔猪肠道内容物中双歧杆菌和乳酸杆菌的数量有明显增加的趋势。

3)猪饲料中添加了饲用膨润土后，断奶猪粪便中乳酸杆菌的数量大幅度增加，而致病性大肠杆菌的数量在急剧减少。

4)饲用膨润土能改变肠道菌群，营造更好的肠道环境。

5)在哺乳仔猪日粮中添加2 kg/t的饲用膨润土，显著提高了肠道中乳酸杆菌的含量，显著降低了致病性大肠杆菌的含量。

3.4 提高饲料转化利用率

饲用膨润土添加剂提高生长猪饲料的转化利用效率明显。有研究表明：①添加20 kg的饲用膨润土应用于断奶后的保育仔猪，试验阶段结束后猪只的日增重和饲料转化率都有显著的改善。也同时说明膨润土在肠道消化吸收和利用饲料营养素上起了一定的促进作用。②在保育仔猪配合饲粮中添加0.3%的饲用膨润土，饲料转化率提高了5.4%，说明有一定的提升效果。③在日粮中添加饲用膨润土作为矿物质微量元素饲养肥育猪，能显著提高日增重和饲料报酬。④在断奶后的保育仔猪饲粮中添加饲用膨润土，从1%一直到5%逐步加大添加剂量，充分发现饲料的转化利用率得到了显著提高。

4 膨润土的改性研究

在商品动物生产养殖过程中，长期使用抗生素和化学药物，会造成致病菌的耐药性、抗药性、耐药菌株或者超级细菌的产生、肉蛋奶畜产品中药物残留、药物正常剂量无效而需要使用剂量加倍等不良后果，无形中就会直接或者间接威胁到人类健康，而且在动物养殖生产中滥用抗生素和化学药物所引起的环境污染问题，导致动物和人类的生存环境急剧恶化。因此，开发新技术、新工艺、新材料并研制新型的抗菌产品已经迫在眉睫。

以无机材料为载体，通过加入抗菌性的金属离子而制成的无机抗菌剂，具有抗菌谱广、细菌不易产生耐药性、可长期安全使用等特点。饲用膨润土主要成分可以作为各式各样的无机抗菌剂载体。通过物理吸附、化学离子交换反应等加载植入抗菌性的金属铜离子中，从而制成载铜膨润土提纯产品，并且膨润土主成分结构在搭载金属的铜离子后表面可以剩余大量的正电荷，从而有效提高了膨润土吸附带负电荷致病性细菌的能力，通过加载抗菌性金属铜离子的溶出而让膨润土本身具有更强大的吸附性能和杀菌能力。

膨润土表面具有很好的亲水特性，所以说明膨润土本身对有机物的吸附性能会比较差一些。应用有机改性剂对天然膨润土进行改性，能使有机改性剂可以更加有效地进入到膨润土的层间结构中，快速螯合会改变其表面性质和晶层结构，使吸附性能显著提高。

依托赤峰宁城地区的矿产资源高纯度特色，充分发挥科研团队的技术优势，产学研结合致力于膨润土产业链的相关研究，专注于非金属矿的改型改性及其生产应用，开发出高纯膨润土，经行业机构检测符合卫生标准和质量要求。其在防治动物胃肠道疾病、吸附霉菌毒素和细菌毒素、提高动物机体免疫力和抗病能力等有显著效果，应用在饲料养殖、保健食品、医药卫生等多个领域有很好的发展潜力。

5 膨润土的应用前景

利用膨润土的相关特性和功效特点，加快步伐开发绿色、安全、环保、高效的功能性饲料、新型多功能生理调节型饲料添加剂和动物保健品，同时可以减少畜牧养殖业对自然生存环境的污染。但由于目前形势下我国多区域产地的膨润土矿的纯度和类型有一定的区别，导致在相当长的一段时间内研究结果存在一些差距，甚至有些实验结果产生了与理论研究相反的结论，需要继续开展深入研究和验证。综上所述，饲用膨润土的应用前景还是相当广阔的，对于开发无抗饲料、实现无抗养殖和精准饲喂以及生猪生产中的绿色安全环保高效养殖具有非常重要的作用和意义。因此，在以后的理论和实践研究中对饲用膨润土要进行很清晰的定位，在指标定性和定量标准上要系统的划分，针对性地制定出饲用膨润土不同等级的质量标准。尤其要对在研究过程中发现的不足与空白，需要在理论研究和实践技术开发上作进一步的研究和探讨。