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新型绿色饲料添加剂二甲酸钾的合成与应用研究

作　者: 吴安军
导　师: 刘灿明
学　校: 湖南农业大学
专　业: 应用化学
关键词: 二甲酸钾合成抑菌促生长机理
分类号: TQ261.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

二甲酸钾是一种新型绿色饲料添加剂。本文完成了二甲酸钾的最佳合成工艺研究;二甲酸钾的抑菌作用效果和机理的研究,以及促生长作用的研究,为我国生猪养殖行业二甲酸钾的实际应用提供了理论依据。以甲酸和碳酸钾为原料,在60℃的条件下以4.0:1的配比反应,反应时间1小时,进行合成反应,可制得白色晶体二甲酸钾。产品收率可达80%,纯度98%以上,生产工艺简便,无三废产生,反应过程安全,可进行工业生产。测定了二甲酸钾对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、双歧杆菌、的最低抑菌浓度,以及对这几种菌的抑制效果,结果表明二甲酸钾抑菌效果较苯甲酸钠、山梨酸钾要好。抑菌效果实验表明,二甲酸钾能有效抑制常见有害菌的生长,可作为抗生素抑菌剂的优良替代品。研究了二甲酸钾抑制细菌生长的作用机理,通过降低细菌细胞液的pH值,同时改变有害菌群的生存环境,能有效抑制大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、葡萄球菌等有害菌的生长。饲养实验表明二甲酸钾能有效改善仔猪的日增重和饲料转化率,添加二甲酸钾实验组和添加抗生素实验组生猪日增重分别0.74kg和0.70kg,饲料转化率分别为和3.01,和2.92,二甲酸钾可以替代抗生素作为生长促进剂在日粮中使用。此外,饲料中添加二甲酸钾能有效降低仔猪腹泻率和死亡率。新型绿色饲料添加剂二甲酸钾无毒副作用,对人类生存环境不构成潜在污染和危害,能为我国养殖业带来巨大的经济效益,具有广泛的应用前景。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-30
  1.1 饲料添加剂概况  11-12
    1.1.1 营养性添加剂  11-12
      1.1.1.1 氨基酸  11
      1.1.1.2 非蛋白氮与单细胞蛋白  11-12
      1.1.1.3 脂肪和油  12
    1.1.2 饲料加工、保存用添加剂  12
    1.1.3 药物性添加剂  12
  1.2 抗生素的使用现状与危害  12-16
  1.3 抗生素替代品的研究  16-18
    1.3.1 益生素  16
    1.3.2 中草药添加剂  16
    1.3.3 酶制剂  16-17
    1.3.4 寡糖  17
    1.3.5 抗菌肽  17
    1.3.6 酸化剂  17-18
  1.4 酸化剂的作用机理与研究方向探讨  18-22
    1.4.1 酸化剂的作用机理  18-21
      1.4.1.1 降低胃肠道pH,提高消化酶活性的机制  18-19
      1.4.1.2 酸化剂调控胃肠道微生物菌群平衡的机制  19
      1.4.1.3 直接参与体内代谢,促进营养物质的吸收  19-20
      1.4.1.4 抗应激作用和提高动物机体免疫力  20
      1.4.1.5 其他作用机制  20-21
    1.4.2 目前应用酸化剂存在的问题及发展方向  21-22
  1.5 二甲酸钾的主要功能和作用  22-23
    1.5.1 二甲酸钾的理化性质  22
    1.5.2 二甲酸钾主要营养功能和作用  22-23
    1.5.3 二甲酸钾的主要功能的作用方式  23
      1.5.3.1 抗菌作用  23
      1.5.3.2 促生长作用  23
      1.5.3.3 降低肠道维持消耗  23
  1.6 常用抗生素及二甲酸钾的作用机制  23-26
    1.6.1 β-内酰胺类抗生素的作用机制  23-24
    1.6.2 氨基糖苷类抗生素的作用机制  24
    1.6.3 喹诺酮类药物抗菌机制  24
    1.6.4 大环内酯类抗菌机制  24-25
    1.6.5 糖肽类抗生素抗菌机制  25
    1.6.6 二甲酸钾对细菌抑制机理探讨  25-26
      1.6.6.1 降低胃肠道pH  25
      1.6.6.2 抑菌和杀菌作用  25-26
      1.6.6.3 调节肠道菌群结构,促进肠道健康  26
  1.7 国内外二甲酸钾的研究现状  26-28
    1.7.1 国内研究概况  26-27
    1.7.2 国外研究概况  27-28
  1.8 本文研究的意义和内容  28-30
    1.8.1 本文研究的意义  28-29
    1.8.2 本文研究的内容  29-30
第二章二甲酸钾的合成工艺研究  30-37
  2.1 主要实验仪器、试剂  30
  2.2 原料的选择  30
  2.3 合成方法  30-31
  2.4 反应温度对合成产率的影响  31-32
  2.5 反应时间对合成产率的影响  32-33
  2.6 原料配比对合成产率的影响  33
  2.7 不同条件下正交试验  33-34
  2.9 最佳合成工艺探讨  34
  2.9 二甲酸钾的分析检测  34-36
    2.9.1 甲酸含量的测定  34-35
      2.9.1.1 pH法测定甲酸含量  34-35
      2.9.1.2 酸碱滴定法测定甲酸含量  35
    2.9.2 熔点法测定二甲酸钾熔点  35
    2.9.3 红外分光光度法测定二甲酸钾分子结构  35-36
  2.10 结论  36-37
第三章二甲酸钾抑制细菌效果研究  37-41
  3.1 材料仪器:  37-38
    3.1.1 菌种  37
    3.1.2 仪器  37
    3.1.3 材料、试剂  37-38
    3.1.4 培养基制备、细菌活化  38
  3.2 实验方法  38-39
    3.2.1 菌悬浮液制备  38
    3.2.2 培养基平板制备  38
    3.2.3 二甲酸钾对菌的抑制作用(打孔法)  38-39
    3.2.4 最低抑菌浓度(MIC)的测定  39
  3.3 数据分析  39-41
第四章二甲酸钾对猪的促生长、抗腹泻作用研究  41-50
  4.1 最佳二甲酸钾添加量的确定  41-44
    4.1.1 实验时间  41
    4.1.2 实验地点  41
    4.1.3 实验动物及分组  41
    4.1.4 实验方法  41-44
      4.1.4.1 测定指标及方法  41-42
      4.1.4.2 统计分析  42
      4.1.4.3 饲养管理  42
      4.1.4.4 日粮组成  42-44
    4.1.5 结果分析  44
  4.2 添加二甲酸钾与添加传统抗生素的饲养效果对照  44-46
    4.2.1 日粮组成  44-46
    4.2.2 结果分析  46
  4.3 二甲酸钾对仔猪腹泻情况的影响  46-48
    4.3.1 实验动物及分组  47
    4.3.2 实验结果及分析  47-48
  4.4 二甲酸钾作为促生长剂的安全性探讨  48-50
第五章结语与展望  50-52
  5.1 结语  50-51
  5.2 展望  51-52
参考文献  52-58
个人简历  58-59
致谢  59

新型绿色饲料添加剂二甲酸钾的合成与应用研究

内容摘要

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