CN102132774B - 包被型碱式盐及其在动物饲料添加剂中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包被型碱式盐及应用，该包被型碱式盐是由被包覆的芯材和用于包覆的壁材组成，芯材为颗粒状碱式盐，壁材为耐胃酸、且可在动物肠道中溶解的有机高分子材料或有机硫化合物。本发明的包被型碱式盐可在制备防腹泻、促生长的动物饲料添加剂中进行应用。本发明的包被型碱式盐具有生物学效价高、添加量低、促长效果明显、动物副反应少、可长期使用、且安全无抗药性等优点。
Description
技术领域
本发明涉及动物饲料的微量元素添加剂领域，尤其涉及一种特殊剂型的碱式盐及其在动物饲料添加剂中的应用。
背景技术
目前，许多养猪场的仔猪都在21日龄断奶，而早期断奶后仔猪生长阻滞及腹泻率高一直是困扰养猪业的难题。有关资料报道，在断奶仔猪基础日粮中添加高锌（氧化锌）能减少仔猪腹泻和死亡率，但现有的锌源添加剂（例如氧化锌）生物学效价低，要达成高锌的饲喂效果，必须加大添加量，这样必然会打破日粮中各种微量元素之间的平衡，导致营养成分之间失衡，动物出现中毒症状。更为重要的是，大用量的锌源添加剂虽然在一定程度上起到了防腹泻的作用，但这不仅浪费了锌资源，增加了饲喂成本，而且过量添加会因动物无法利用而导致大量的锌元素排出到体外，造成对环境的污染；这同时也增加了动物代谢的负担，影响其他营养物质在动物体内的吸收和代谢，影响动物的健康和生产性能。此外，添加大量的锌源添加剂还会影响日粮的适口性，对猪后期生长不利。对于胃酸分泌不足的幼龄动物，前述做法还大量地消耗了原本并不充足的胃酸，导致动物的消化功能受到影响。与锌源添加剂相类似，现有的其他微量元素饲料添加剂（例如铜源添加剂等）同样存在添加量大、生物学效价低、影响吸收等问题。
碱式盐是本领域中相对优势较为明显的一类饲料添加剂，其常被用作防腹泻的添加剂开始广泛应用到养殖业中。然而，经过我们长期的观察，由于动物的胃中存在大量的胃酸（盐酸），碱式盐（无论是碱式氯化锌、碱式氯化铜、碱式硫酸锌或其他碱式盐）在胃酸的作用下有一部分被溶解，进而被肠道作为营养素吸收，从而失去抗菌活性；而且由于在胃中的溶解作用，导致消化道中局部一种或几种微量元素比例失衡，微量元素吸收拮抗出现，吸收利用率进一步受到影响，进而导致大量微量元素被排出体外，对环境造成很大的负担。部分没有在胃中溶解的碱式盐可到达动物肠道，起到抑菌、杀菌、收敛小肠绒毛、防止腹泻的作用。可见，为了消除胃酸溶解作用的影响，实践中碱式盐的添加量仍需维持在相对较高的比例，以起到促生长和防腹泻的效果。
因此，如何找到一种耐胃酸、吸收快、生物学效价高、且添加量少的微量金属元素饲料添加剂一直是本领域长期面临的一个技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种生物学效价高、添加量低、促长效果明显、动物副反应少、可长期使用、且安全无抗药性的包被型碱式盐以及在制备防腹泻、促生长的动物饲料添加剂中的应用。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种包被型碱式盐，所述包被型碱式盐是由被包覆的芯材和用于包覆的壁材组成，所述芯材为碱式盐，且用作芯材的碱式盐呈颗粒状，所述壁材为耐胃酸、且可在动物肠道中溶解的有机高分子材料或有机硫化合物。
上述的包被型碱式盐中，所述碱式盐优选包括碱式锌盐、碱式铜盐中的至少一种。更优选的，所述碱式盐为碱式锌盐和碱式铜盐的混合物，所述混合物中碱式锌盐和碱式铜盐的质量比为（0.1～10）∶1。所述碱式锌盐优选为碱式氯化锌或者碱式硫酸锌。所述碱式铜盐优选为碱式氯化铜或者碱式硫酸铜。
上述的包被型碱式盐中，所述碱式盐颗粒的粒径优选为微米级（例如1μm～1000μm的粒径范围）。
上述的包被型碱式盐中，所述有机高分子材料优选包括聚丙烯酸树脂、羟丙基甲基纤维素或者偏苯三甲酸酯，所述有机硫化合物为大蒜素。这几种优选的壁材可以是天然的或者人工（半）合成的，这几种优选的壁材不仅能够耐受胃酸，且可在动物肠道中逐步溶解，起到缓释的效果。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述包被型碱式盐的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将粘合剂用水溶解配制成质量浓度为2%～10%的粘合剂溶液；
（2）将所述芯材混合均匀后加入制粒机中，喷入配制的粘合剂溶液进行制粒；
（3）将所述壁材加入去离子水中，使壁材溶胀、分散，制成质量浓度为1%～10%的壁材溶液；
（4）将制粒后的芯材加入包衣机中，同时将所述壁材溶液喷到粒状芯材上进行包衣，使芯材外表面形成一层薄膜，迅速干燥后得到包被型碱式盐。
作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的包被型碱式盐在制备防腹泻、促生长的动物饲料添加剂中的应用。
上述的应用中，所述包被型碱式盐在每吨动物饲料中的添加量优选为20g～1500g。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
作为的用途，以防止仔猪动物腹泻、改善动物健康状况，提高饲料利用、促进生长。
本发明包被型的碱式盐是利用微膜包被技术（也称微胶囊化处理工艺）将新型微量元素饲料添加剂（优选的碱式氯化锌、碱式氯化铜以及碱式硫酸锌等）碱式盐包裹其中，在碱式盐微粒表面包覆上一层或多层的保护膜，该保护膜在动物胃中不会被胃酸破坏，可避免胃酸对包被的碱式盐进行分解，该包被型碱式盐在通过胃以后以分子态抵达动物肠道，此时保护膜逐渐溶解并缓慢释放出被包覆的颗粒状碱式盐，使其有效作用于肠道菌群及肠道粘膜，起到抗菌、修复肠道、保护肠道屏障的功能，释放出的碱式盐还能使消化道内的微量元素比例达到平衡，进而达到促进动物生长的目的。没有释放出的碱式盐，部分能够继续以分子状态留在肠道中，从而提高肠道水分的重吸收作用及收敛作用，改善肠道微生态环境，降低幼龄动物的腹泻率。
本发明的包被型碱式盐作为添加剂在动物饲料中进行应用时，不仅能够有效防止动物腹泻，促进动物生长，还可减少饲料添加剂预混料生产过程中的粉尘，提高动物饲料加工过程中的混合均匀度，使包被的碱式盐更加均匀、不分层、无吸湿结块、无粉尘污染；同时，本发明的包被型碱式盐能降低饲料贮存过程中微量元素对维生素和其它营养物质的氧化和破坏，减少微量元素在体内的相互拮抗作用，降低饲料中其它抗营养因子（如植酸）对其造成损害的风险，确保饲料的稳定、高质、高效。
此外，通过在消化道内的缓慢释放，本发明的包被型碱式盐能够明显提高微量元素的利用率，大大降低动物排泄物中锌的排放量，有效减少对环境的污染，具有添加量低、促长效果明显、动物副反应少、可长期添加使用、且安全无抗药性等优点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明对进一步描述，但并不因以下具体实施例而限制本发明的保护范围。
实施例1：包被型碱式氯化铜及其在断奶仔猪饲料中作为铜源添加剂的应用。
一种包被型碱式氯化铜，其是由被包覆的芯材和用于包覆的壁材组成，芯材即为颗粒状的碱式氯化铜，粒径为50μm～1000μm，壁材为耐胃酸、且可在动物肠道中溶解的羟丙基甲基纤维素。
本实施例的碱式氯化铜是采用以下工艺制备得到：
（1）将本领域常用的粘合剂用水溶解配制成质量浓度为2%～10%的粘合剂溶液；
（2）将芯材碱式氯化铜混合均匀后加入制粒机中，喷入配制的粘合剂溶液进行制粒；
（3）将壁材羟丙基甲基纤维素加入去离子水中，使壁材羟丙基甲基纤维素溶胀、分散，制成质量浓度为1%～10%的羟丙基甲基纤维素溶液；
（4）将制粒后的芯材碱式氯化铜加入包衣机中，同时将羟丙基甲基纤维素溶液喷到粒状碱式氯化铜芯材上进行包衣，使碱式氯化铜外表面形成一层薄膜，迅速干燥后得到包被型碱式盐。
将本实施例的碱式氯化铜作为铜源添加剂应用于断奶仔猪饲料中，应用实施的具体步骤如下：
1. 动物的选择与分组
选用品种一致（杜×长×大）、出生日龄为30±2日龄健康无病的断奶仔猪96头，按体重、性别随机分为对照组和实施组，每个组设6个重复，每个重复8头，饲喂于某养猪场的保育舍内，采用自由采食及饮水的方式饲养，饲养期为28天。
2. 饲粮配制
饲粮参照NRC标准（见下表1）配制基础日粮，实施组和对照组每千克饲粮铜的添加水平为165mg计，即对照组添加碱式氯化铜（长沙兴嘉生物工程股份有限公司制备，含Cu量 58.5%）282mg/kg，实施组添加本实施例1的包被型碱式氯化铜（含Cu量 54.2%）304 mg/kg。
表1：基础日粮组成及其营养水平
| 原料 | 用量（%） | 营养指标 | 含量 |
| 玉米 | 60.75 | 消化能（kcal/kg） | 3.2 |
| 豆粕 | 25.0 | CP(%) | 19.6 |
| 乳清粉 | 4.0 | Ca(%) | 0.84 |
| 鱼粉 | 5.0 | 总P(%) | 0.64 |
| 大豆磷脂C50 | 1.6 | Lys(%) | 1.12 |
| 酶制剂 | 0.1 | ||
| 酸化剂 | 0.25 | ||
| 石粉 | 0.7 | ||
| 盐 | 0.35 | ||
| 磷酸氢钙 | 1.13 | ||
| 赖氨酸盐酸盐 | 0.12 | ||
| 1%预混料 | 1.0 | ||
| 合计 | 100 |
注：预混料向饲粮中提供（每千克）：VA,1.3万IU；VD3,0.175万IU；VE,44mg；VK3,3.12mg；VB1,2.4mg；VB2,10mg；VB6,6.4mg；VB1,0.032mg；烟酸,32mg；泛酸钙，13.4mg；叶酸，0.65mg；生物素，0.44mg；胆碱，750mg；Fe,200mg；Cu,165mg(不同处理来源不同)；Zn,160mg；Mn,65mg；I,0.28mg；Se,0.3mg；以及抗生素、香甜剂等。
3. 指标测定及结果分析
3.1体重和采食量：分别在2、4周末称重结料，并计算阶段耗料量，统计阶段增重、采食量和料肉比，测定结果如下表2所示。
表2：包被型碱式氯化铜对断奶仔猪生产性能的影响
| 时间 | 项目 | 实施组 | 对照组 |
| 0～2周 | 采食量，千克 | 4.69±0.48 | 4.60±0.53 |
| 日增重，千克 | 3.16 ±0.85 | 2.84±1.04 | |
| 料重比 | 1.48 ±0.30 | 1.62±0.99 | |
| 3～4周 | 采食量，千克 | 10.83±2.36 | 10.61±2.60 |
| 增重，千克 | 6.98±1.12 | 6.60 ±1.76 | |
| 料重比 | 1.55 ±0.39 | 1.61±0.23 | |
| 0～4周 | 采食量，千克 | 15.52±2.81 | 15.21±3.10 |
| 增重，千克 | 10.14±1.67 | 9.44±2.67 | |
| 料重比 | 1.53±0.17 | 1.61± 0.23 |
由上表2可得知本实施例包被型碱式氯化铜对断奶仔猪增重速度的影响，结果表明，与对照组比较，实施组仔猪在0～2、3～4、0～4周增重分别提高了11.3%、5.8%和7.4%；同时料重比在0～2、3～4、0～4分别降低了8.6%、3.7%和5.0%。
3.2粪便采集：于3周末开始饲喂含0.5%外源指示剂（Cr2O3）的日粮，3天后连续采集5天猪粪样，测定结果如下表3所示。
表3：不同铜源对粪样指标的影响
| 项目指标 | 实施组 | 对照组 |
| 水分含量，% | 75.07±1.96 | 76.28±0.88 |
| 粪铜含量，mg/kg | 675.10±11.36 | 695.84±19.82 |
| 粪可溶性铜，% | 11.41±0.10 | 13.60±0.82 |
由上表3可得知包被型碱式氯化铜对断奶仔猪粗粪便中铜排出量的的影响，由表3可见，在铜含量较高的情况下，实施组比对照组粪可溶性铜含量降低15%，粪中水分含量也要低；粪铜含量对照组显著高于实施组。这还是在高铜水平下的结果，如果铜水平较低，差异将会更加明显。此结果表明，包被型碱式氯化铜能显著降低铜的排放，如果将铜环境污染问题提到一个新的高度，则包被型碱式氯化铜的推广使用就有非常重大的意义。
3.3铜含量的测定：用原子吸收光谱分析法进行测定，测定结果如下表4所示。
表4：对日粮粗蛋白质消化率、铜表观消化率和血清铜含量的影响
| 项目 | 试验组 | 对照组 |
| 粗蛋白质消化率，% | 79.56 ± 1.69 | 77.38 ± 0.86 |
| 铜表观消化率，% | 6.61±0.76 | 6.47±0.69 |
| 血清铜，mg/L | 1.65±0.13 | 1.58±0.19 |
| 生物学效价 | 102 | 100 |
由上表4可知，日粮中添加包被型碱式氯化铜在一定程度上能提高断奶仔猪的粗蛋白消化率、铜表观消化率、血清铜水平以及铜的生物学效价。
实施例2：包被型碱式氯化锌及其在断奶仔猪饲料中作为锌源添加剂的应用。
一种包被型碱式氯化锌，其是由被包覆的芯材和用于包覆的壁材组成，芯材即为颗粒状的碱式氯化锌，粒径为1μm～200μm，壁材为耐胃酸、且可在动物肠道中溶解的有机硫化合物——大蒜素。
本实施例包被型碱式氯化锌的制备工艺步骤及工艺参数与实施例1相同，仅仅是原料作相应替换即可。
将本实施例的碱式氯化锌作为锌源添加剂应用于断奶仔猪饲料中，应用实施的具体步骤如下：选择90头断奶仔猪，仔猪来源、日龄、体重接近，性别雄性。120头断奶仔猪随机分为4组，每组3个重复，每个重复10头。饲喂周期为28天。三组的基础日粮一致，其中1～11天的基础日粮水平为：粗蛋白22%，总赖氨酸1.6%；12～28天的基础日粮水平为：粗蛋白18%，总赖氨酸1.25%（基础日粮含有以锌元素计50ppm的硫酸锌）。
对照组：基础日粮；
实施一组：基础日粮+碱式氯化锌1500 mg/kg；
实施二组：基础日粮+包被型碱式氯化锌500 mg/kg；
实施三组：基础日粮+包被型碱式氯化锌300 mg/kg。
饲喂后测定结果如下表5所示：
表5：实施例2中碱式氯化锌在断奶仔猪中饲喂效果的对照
| 对照组 | 实验一组 | 实验二组 | 实验三组 | |
| 日增重（g/d） | 389±6.75b | 462±5.68a | 460±5.48a | 451±6.12a |
| 料重比（F/G） | 1.67±0.10a | 1.53±0.11b | 1.54±0.10b | 1.58±0.09b |
| 腹泻率（%） | 13.9%a | 3.5%b | 3.3%b | 4.1%b |
注：同行肩标字母不同者表示差异显著，P<0.05。
从上表5可以看出，与对照组比较，各实施组能够显著提高断奶仔猪的日增重，降低料重比和腹泻率。各个实施组比较，日增重、料重比以及腹泻率差异不显著，同时我们还可以看到添加500 mg/kg的包被型碱式氯化锌已经能够达到或超过添加1500mg/kg的碱式氯化锌的实施效果。
实施例3：包被型碱式氯化锌及其在肉鸡饲料中作为锌源添加剂的应用。
一种包被型碱式氯化锌，其是由被包覆的芯材和用于包覆的壁材组成，芯材即为颗粒状的碱式氯化锌，粒径为1μm～200μm，壁材为耐胃酸、且可在动物肠道中溶解的有机高分子材料偏苯三甲酸酯。
将本实施例的碱式氯化锌作为锌源添加剂应用于肉鸡饲料中，应用实施的具体步骤如下：选择同一批孵出的艾维因肉鸡1280只，分为4组，每组四个重复（栏），每栏80只，饲喂周期为14天。两组基础日粮一致（基础日粮已含有以锌元素计40ppm的硫酸锌）。
对照组：基础日粮；
实施一组：基础日粮+碱式氯化锌100 mg/kg；
实施二组：基础日粮+包被型碱式氯化锌50 mg/kg；
实施三组：基础日粮+包被型碱式氯化锌30 mg/kg。
饲喂后测定结果如下表6所示：
表6：实施例3中碱式氯化锌在肉鸡中饲喂效果的对照
| 对照组 | 实施一组 | 实施二组 | 实施三组 | |
| 日增重（g/d） | 46.8±1.05b | 53.4±1.08a | 54.6±0.98a | 53.3±1.00a |
| 日采食量（g/d） | 103.8±1.10a | 105.2±1.21a | 105.9±1.09a | 105.3±1.09a |
| 料重比（F/G） | 2.18±0.10a | 2.01±0.11b | 1.99±0.10b | 2.01±0.09 b |
从上表6的实施结果我们可以看出：与对照组比较，实施组仔鸡的日增重分别提高了14.1%、16.7%、13.9%；料重比分别降低了7.8%、8.7%、7.8%；同时各实施组仔鸡的采食量都有一定程度的提高，但是差异不显著。同时，我们从各实施组的数据可以看出，日粮中添加30 mg/kg的包被型碱式氯化锌就能够达到或超过添加100mg/kg的普通碱式氯化锌的实施效果。
实施例4：包被型碱式氯化锌及其在反刍动物饲料中作为锌源添加剂的应用。
一种包被型碱式氯化锌，其是由被包覆的芯材和用于包覆的壁材组成，芯材即为颗粒状的碱式氯化锌，粒径为1μm～200μm，壁材为耐胃酸、且可在动物肠道中溶解的有机高分子材料聚丙烯酸树脂。
将本实施例的碱式氯化锌作为锌源添加剂应用于肉鸡饲料中，应用实施的具体步骤如下：以包被型碱式氯化锌进行高产奶牛饲喂试验，选高产奶牛90头，分为3组，每组各30头，饲喂周期40天。两组基础日粮和饲喂条件一致。
对照组：基础日粮；
实施一组：基础日粮+碱式氯化锌100 mg/kg；
实施二组：基础日粮+包被碱式氯化锌80 mg/kg。
饲喂后测定结果如下表7所示：
表7：实施例4中碱式氯化锌在奶牛中饲喂效果的对照
| 对照组 | 实验一组 | 实验二组 | |
| 日产奶量（g/d） | 21.05±1.68a | 22.98±1.35b | 23.01±1.41b |
| 日喂精料量（kg/d） | 7.3 | 7.3 | 7.3 |
从上表7的实施结果我们可以看出：与对照组比较，各个实施组高产奶牛的日产奶量有了显著的提高，同时日粮中添加80mg/kg的包被型碱式氯化锌达到或超过了添加100mg/kg的碱式氯化锌的实施效果。
实施例5：包被型碱式氯化盐及其在肉鸡饲料中作为锌源、铜源添加剂的应用。
一种包被型碱式盐，其是由被包覆的芯材和用于包覆的壁材组成，芯材即为颗粒状的碱式氯化锌和碱式氯化铜按照1∶1的质量比混合而成，粒径为1μm～1000μm，壁材为耐胃酸、且可在动物肠道中溶解的有机高分子材料偏苯三甲酸酯。
将本实施例的包被型碱式盐作为锌源、铜源添加剂应用于肉鸡饲料中，应用实施的具体步骤如下：选择同一批孵出的艾维因肉鸡1280只，分为4组，每组四个重复（栏），每栏80只，饲喂周期为14天。两组基础日粮一致（基础日粮已含有以锌元素计40ppm的硫酸锌）。
对照组：基础日粮；
试验一组：基础日粮+碱式氯化锌和碱式氯化铜（1∶1的质量比）200 mg/kg；
试验二组：基础日粮+本实施例的包被型碱式盐100 mg/kg；
试验三组：基础日粮+本实施例的包被型碱式盐60 mg/kg。
饲喂后测定结果如下表8所示：
表8：实施例5中包被型碱式盐在肉鸡中饲喂效果的对照
| 对照组 | 试验一组 | 试验二组 | 试验三组 | |
| 日增重（g/d） | 47.2±1.15b | 53.4±1.12a | 55.2±0.88a | 53.9±1.02a |
| 日采食量（g/d） | 104.1±1.00a | 106.5±1.01a | 106.2±1.19a | 106.3±1.00a |
| 料重比（F/G） | 2.19±0.12a | 2.00±0.09b | 1.95±0.10b | 1.99±0.11 b |
从上表8的实施结果我们可以看出：与对照组比较，实施组仔鸡的日增重分别提高了13.1%、16.9%、14.2%；料重比分别降低了8.7%、11.0%、9.1%；同时各实施组仔鸡的采食量都有一定程度的提高，但是差异不显著。同时，我们从各实施组的数据可以看出，日粮中添加60 mg/kg的包被型碱式盐复合物就能够达到、甚至超过添加200mg/kg的普通碱式氯化锌和碱式氯化铜混合物的实施效果。
Claims (1)
1.一种包被型碱式盐在制备防腹泻、促生长的动物饲料添加剂中的应用，所述包被型碱式盐是由被包覆的芯材和用于包覆的壁材组成，所述芯材为碱式盐，且用作芯材的碱式盐呈颗粒状，所述壁材为耐胃酸、且可在动物肠道中溶解的聚丙烯酸树脂或者偏苯三甲酸酯；
所述碱式盐为碱式锌盐或者为碱式锌盐与碱式铜盐的混合物；
所述混合物中碱式锌盐和碱式铜盐的质量比为（0.1～10）∶1；
所述碱式锌盐为碱式氯化锌或者碱式硫酸锌，所述碱式铜盐为碱式氯化铜或者碱式硫酸铜；
所述碱式盐颗粒的粒径为微米级；
所述包被型碱式盐在每吨动物饲料中的添加量为20g～1500g。
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