[发明专利]碳和铜的复合纳米粒子的应用

说明书

本发明涉及一种碳和铜的复合纳米粒子在制备抗菌剂、保鲜剂、促进糖脂代谢药物、减肥药、食品添加剂或动物饲料中的应用，所述碳和铜的复合纳米粒子包括具有多孔结构的碳壳以及包裹于所述碳壳中的铜纳米粒子。本发明公开了碳和铜的复合纳米粒子的新用途，可作为抗菌剂使用，替代抗生素及保鲜剂的作用；其次，添加到动物饲料中可以提高动物对饲料的利用率；另外，还能促进糖脂代谢，减少脂肪堆积，可用于相关领域。

技术领域

本发明涉及含铜纳米粒子的应用领域，尤其涉及碳和铜的复合纳米粒子的应用。

背景技术

铜是生命体所必须的微量元素，无论是动物、植物、微生物都需要铜元素。铜在机体中主要通过铜酶发挥作用。其参与三十多种酶的组成及活化，涉及生命活动的各个过程。例如，它能参与刺激免疫系统以抵抗感染和修复受伤组织。人们日常从食物中获取铜，如一些海鲜及脏器等。当日常摄入铜过少时，需要服用一些铜补剂来摄入足够的铜。在畜牧业中，牛、猪、鸡等畜禽的饲料中铜元素也作为必须微量元素被添加使用。同时，大剂量铜被添加在饲料中可以起到促进生长的作用。高铜的促生长作用的主要机制与酶代谢和肠道菌群有关。

铜还支持消除自由基对细胞造成严重伤害并在糖脂代谢中起重要作用。目前，全球65亿人口中超过15％的人体重超标。导致肥胖的原因有很多，包括过多的卡路里摄入、遗传因素、内分泌失调、代谢紊乱和压力。其中，过量的能量摄入是导致肥胖的主要原因。研究发现，脂质代谢不足与缺铜之间的关系密切。这主要是由于铜参与了各种酶的组成和激活，这些酶与脂质代谢密切相关，如谷胱甘肽、过氧化物酶和超氧化物歧化酶。因此，合理的运用铜可起到治疗及预防肥胖的效果。常见的铜源添加剂有：硫酸铜、碳酸铜、葡萄糖酸铜等一些二价铜盐。这类铜盐易潮解、影响一些维生素的吸收并且被排除体外后会造成环境污染。因此稳定、绿色且价格低廉的铜源添加剂是市场所迫切需要的。

纳米材料是三维空间中至少有一维在纳米尺度范围的材料。纳米材料有多种特性如体积效应、量子尺寸效应和表面与界面效应等，这些独特性质使纳米材料有着巨大的应用前景。随着纳米技术的飞速发展，纳米材料在食品及畜牧业领域有着非常广泛的应用。纳米材料由于其独特的特性，在抗菌方面也表现优异。目前，纳米材料作为新兴的纳米抗菌材料一般分为两大类，一类是无机金属系列，例如纳米银、纳米锌等，这类抗菌材料抗菌活性高，抗菌谱宽，毒性低。另一类是具有光催化活性的纳米抗菌材料，例如，氧化钛等，这类材料相对活性较差而且通常需在紫外光照射下才表现抗菌性能，这就大大限制了这类抗菌材料的应用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供碳和铜的复合纳米粒子的应用，公开纳米铜源粒子在抗菌领域、食品领域以及医药领域的新用途。

本发明公开了碳和铜的复合纳米粒子在制备抗菌剂、保鲜剂、促进糖脂代谢药物、减肥药、食品添加剂或动物饲料中的应用，碳和铜的复合纳米粒子包括具有多孔结构的碳壳以及包裹于碳壳中的铜纳米粒子。

进一步地，碳和铜的复合纳米粒子中，铜元素和碳元素的质量比约为1：3-3.5。

进一步地，碳壳为多孔炭黑。

进一步地，碳和铜的复合纳米粒子在作为抗菌剂或保鲜剂时，其使用剂量为0.2ppm以上。

进一步地，碳和铜的复合纳米粒子在作为动物饲料时，其使用剂量为800mg/kg以下。

进一步地，碳和铜的复合纳米粒子在作为促进糖脂代谢药物、减肥药或食品添加剂时，其推荐使用剂量为100-600ppm。

本发明还公开了一种抗菌剂，包括上述碳和铜的复合纳米粒子。

本发明还公开了一种减肥药，包括上述碳和铜的复合纳米粒子。

本发明还公开了一种动物饲料，包括上述碳和铜的复合纳米粒子。