CN102160603A - 氨基酸螯合锗作为动物饲料添加剂的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氨基酸螯合锗作为促进动物生长、提高动物免疫力的动物饲料添加剂的应用，应用时将氨基酸螯合锗添加于动物饲料的基础日粮中。该氨基酸螯合锗包括但不限于甘氨酸锗、赖氨酸锗、色氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗、谷氨酸锗及羟基蛋氨酸锗等。该动物饲料包括但不限于猪饲料、水产动物饲料、宠物饲料、奶牛饲料等。本发明的应用能够明显促进动物的生长发育，显著提高动物机体的免疫能力，还可提高饲料的转化率，改善饲喂效果。

Description

氨基酸螯合锗作为动物饲料添加剂的应用
技术领域
本发明涉及一种动物饲料添加剂，尤其涉及一种有机锗作为动物饲料添加剂的应用。
背景技术
锗(Ge)是一种微量元素，自然界主要以有机态和无机态形式存在。经研究表明，锗具有多种生物活性，特别是自1967年日本学者浅井一彦首次合成具有广泛药理活性的有机锗化合物β-羟乙基锗倍半氧化物以来，锗化合物的生物活性引起了世界各国学者的极大兴趣。研究表明，锗可通过提高碘和三碘甲状腺原氨酸、四碘甲状腺素含量，增强机体代谢功能，进而促进动物的繁殖性能；与此同时，锗一方面使血中红细胞(RBC)和血红蛋白(HB)的数量增加，另一方面刺激血小板生成细胞(即巨核细胞)的形成，从而刺激造血功能。大量研究表明，有机锗是具有促进动物生长、抗癌、抗氧化、降血脂、清除自由基、提高免疫力等生物学活性。
迄今为止，有文献提到氨基酸螯合锗可作为人用营养补充剂或食品添加剂，但我们尚未见到有关氨基酸螯合锗作为饲料添加剂进行应用的相关报道，甚至含锗元素的饲料添加剂在动物饲喂中进行应用的情况也少有提及。国内学者的研究大多集中在家禽上，史言等人对家禽中锗含量高低对生长发育的影响做过研究，研究发现锗可通过提高碘和三碘甲状腺原氨酸、四碘甲状腺素含量，进而促进家禽的生长发育。例如用无机锗粉饲喂7周龄的家禽，在第8～12周内添加10mg/kg和20mg/kg的锗对生长有明显促进作用，并提高了饲料报酬和屠宰率；唐兆新等人的研究表明，Ge-132能显著提高蛋鸡的产蛋率及种蛋的受精率和孵化率，并能够改善蛋的品质，唐兆新等人还通过添加Ge-132研究了锗在鸡蛋中的生物富集作用，结果表明全蛋锗含量在43.1701μg～98.3506μg之间，且与血锗浓度呈明显的正相关性(R为0.730)。
由上可见，目前对锗在动物饲料领域的应用性研究还仅仅停留在初期的探索阶段，且更多是关注锗元素本身对动物生长性能的影响，还很少有涉及锗元素饲料添加剂的应用性研究，这给动物补充有益量的锗元素造成了很大的技术障碍。
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，提供一种绿色、营养、高效的氨基酸螯合锗作为促进动物生长、提高动物免疫力的动物饲料添加剂的应用。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为氨基酸螯合锗作为促进动物生长、提高动物免疫力的动物饲料添加剂的应用，应用时将所述氨基酸螯合锗添加于动物饲料的基础日粮中。该技术方案中的基础日粮是可以从市场上买到的任何一种动物的基础饲料，也可以是根据现有技术文献制备的任何一种动物的基础饲料。
上述的应用中，所述氨基酸螯合锗优选包括甘氨酸锗、赖氨酸锗、色氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗或羟基蛋氨酸锗，其中最优选的为赖氨酸锗。
甘氨酸锗、赖氨酸锗、蛋氨酸锗、色氨酸锗的分子结构式如下：
其中：表示配位键；R分别表示下述的螯合环外基团：
Figure BDA0000047394960000023
羟基蛋氨酸锗的分子结构式如下：
Figure BDA0000047394960000024
其中：表示配位键；R表示螯合环外基团(CH2)2-S-CH3。
上述的应用中，所述动物饲料优选包括猪饲料，最优选为仔猪饲料(例如杜长大三元杂交断奶仔猪饲料)。在作为猪饲料添加剂进行应用时，每千克所述猪饲料的基础日粮中优选添加10mg～100mg(以锗计，下同)的氨基酸螯合锗，最优选为40mg～50mg。
上述的应用中，所述动物饲料优选包括水产动物饲料，最优选为鲤鱼饲料。在作为水产动物饲料添加剂进行应用时，每千克所述水产动物饲料的基础日粮中优选添加10mg～50mg的氨基酸螯合锗，最优选为20mg～30mg。
上述的应用中，所述动物饲料优选包括宠物饲料，最优选为宠物狗饲料。在作为宠物饲料添加剂进行应用时，每千克所述宠物饲料的基础日粮中优选添加10mg～100mg的氨基酸螯合锗，最优选为40mg～50mg。
上述的应用中，所述动物饲料优选包括奶牛饲料，最优选为荷斯坦奶牛饲料。在作为奶牛饲料添加剂进行应用时，每千克所述奶牛饲料的基础日粮中优选添加10mg～50mg的氨基酸螯合锗，最优选为20mg～30mg。
与现有技术相比，本发明的优点在于提供了一种以氨基酸螯合锗作为锗源的动物饲料添加剂。通过我们的反复实验及研究，本发明的应用能够明显促进动物的生长发育，显著提高动物机体的免疫能力，还可提高饲料的转化率，改善饲喂效果。此外，本发明的锗源动物饲料添加剂属于高效、绿色、营养的有机锗添加剂，相比直接以无机锗作为饲料添加剂，本发明具有更广阔、更具市场潜力的应用前景。
具体实施方式
实施例1：
1.实施方式设计
选择180头体重7.5kg左右的“杜长大”三元杂交仔猪，按饲养试验要求分为6组，每组设三个重复，每个重复10头(组内公母各半)。其中的试验1组～试验5组在仔猪基础日粮的基础上分别添加50mg/kg的赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗(以每千克基础日粮中含锗计，下同)，另设一对照组仅饲喂基础日粮。基础日粮为参考美国NRC(1998)的仔猪营养需要配制而成的全价饲料，其配方和营养成分见下表1。
表1：仔猪基础日粮配方及营养成分
  原料   配比(％)   营养指标   水平
  玉米   62.20   消化能DE(MJ/kg)   13.69
  豆粕   21.20   粗蛋白CP(％)   19.20
  鱼粉   6.50   钙Ca(％)   0.90
  乳清粉   5.00   磷P(％)   0.56
  豆油   1.50   赖氨酸(Lysine)(％)   1.35
  食盐   0.24   苏氨酸(Threonine)(％)   0.80
  磷酸氢钙   1.35   铁(mg/kg)   78.55
  石粉   0.58   铜(mg/kg)   58.13
  预混料   1.00   锌(mg/kg)   146.20
  赖氨酸   0.40   锰(mg/kg)   73.69
  苏氨酸   0.03
2.饲喂
本次试验在长沙兴嘉生物工程股份有限公司天华动物实验中心进行，采用群饲，试验前对猪舍进行消毒，预试期5天，正式期30天，自由采食(每日4次)，自由饮水。试验期间每日记录耗料量，试验开始和结束时，禁食(自由饮水)12小时，称重，计算日平均日采食量、日增重和料重比。
3.屠宰
饲喂结束后，随机从试验组和对照组的每个组中各选4头猪(公母各半)，共24头。屠宰前于自由饮水条件下禁饲12小时，宰前称重。
4.样品收集与保存
全血样品：取试验仔猪心脏动脉血10ml，加入事先加有1％无菌肝素的离心管中，-80℃保存，以备细胞培养用。
血清样品：屠宰时采血样于培养皿中，置37℃下静置至析出血清，吸取血清于离心管中，3000rpm离心10min，得浅黄色血清样品，分装于eppendorf管中，-80℃保存，待分析用。
5.免疫器官指数测定
取胸腺、脾、淋巴结免疫器官，分别称重(Lu etal.，1996)。
免疫器官相对重量＝免疫器官重量(g)/仔猪屠宰前活重(kg)
6.血红蛋白、红细胞压积测定
采用用氰化高铁法由UV-2100分光光度计测血红蛋白(Hb)含量。
采用温氏法测定红细胞压积。取肝素处理的全血5ml，混匀后，用滴管将抗凝血缓缓灌入温氏管中，至刻度“0”处；将灌好抗凝血的温氏管以3100g离心30min；读取红细胞柱的mm数，即为红细胞压积。
7.血清中IgG、IgA和IgM水平
血清中IgA、IgG和IgM水平的测定均采用免疫浊度法，用试剂盒在英国RX Daytona全自动生化分析仪上测定。
8.数据处理及分析
数据以平均值±标准差表示，采用SPSS 11.5软件中One-way ANOVA进行统计分析，多重比较采用LSD法；P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著。
9.测试结果分析
9.1氨基酸螯合锗对断奶仔猪生长性能的影响
上述饲喂过程中采集的氨基酸螯合锗对断奶仔猪生长性能的影响见下表2。
表2：氨基酸螯合锗对断奶仔猪生长性能的影响
注：同一行中上标字母不同为差异显著(P＜0.05)，下同。
由上表2可见，在日粮中添加不同的氨基酸螯合锗，都不同程度地促进了仔猪生长。首先，与对照组(不添加外源锗)相比，断奶仔猪日粮中添加50mg/kg赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗分别使仔猪日增重提高了13.8％(P＜0.05)、11.5％(P＜0.05)、10.6％(P＜0.05)、12.7％(P＜0.05)和11.3％(P＜0.05)；其次，50mg/kg赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗的五个试验组分别使采食量提高了2.56％、3.07％、3.58％、4.10％和4.27％(P＞0.05)。此外，与对照组相比，断奶仔猪日粮中添加50mg/kg赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗的五个试验组使仔猪料重比分别降低了9.63％(P＜0.05)、7.41％(P＜0.05)、6.67％(P＜0.05)、7.41％(P＜0.05)和5.93％(P＜0.05)。
9.2氨基酸螯合锗对断奶仔猪免疫机能的影响
9.2.1氨基酸螯合锗对断奶仔猪免疫器官指数的影响
氨基酸螯合锗对断奶仔猪免疫器官增重的影响如下表3所示。
表3：氨基酸螯合锗对断奶仔猪免疫器官增重的影响(g/kg)
Figure BDA0000047394960000052
由上表3可见，50mg/kg的赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗五个试验组促进了断奶仔猪胸腺的发育，与对照组相比，胸腺指数分别提高了10.91％(P＜0.05)、7.27％(P＜0.05)、9.09％(P＜0.05)、14.5％(P＜0.05)和10.9％(P＜0.05)。仔猪的脾脏指数及肠系淋巴结指数的差异虽然并不显著(P＞0.05)，但相比对照组也有所改善。
9.2.2氨基酸螯合锗对断奶仔猪血清免疫球蛋白的影响
氨基酸螯合锗对断奶仔猪血清免疫球蛋白的影响如下表4所示。
表4：氨基酸螯合锗对断奶仔猪血清免疫球蛋白的影响
Figure BDA0000047394960000061
由上表4可见，氨基酸螯合锗的添加使断奶仔猪血清IgG水平均有了不同程度的提高。与对照组相比，日粮中添加50mg/kg赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗的五个试验组使血清中IgG水平分别提高了6.74％(P＜0.05)、1.47％(P＜0.05)、2.11％(P＜0.05)、6.74％(P＜0.05)和3.16％(P＜0.05)。各组IgA和IgM水平差异虽不显著，但相比对照组也有所改善。
9.2.3氨基酸螯合锗对断奶仔猪血液指标的影响
氨基酸螯合锗对断奶仔猪血红蛋白和红细胞压积的影响如下表5所示。
表5：氨基酸螯合锗对断奶仔猪血红蛋白和红细胞压积的影响
Figure BDA0000047394960000062
上表5的结果表明，在断奶仔猪基础日粮中添加不同的氨基酸螯合锗，都不同程度地提高了断奶仔猪的血液指标。与对照组相比，断奶仔猪日粮中添加50mg/kg赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗的五个试验组分别使仔猪全血中血红蛋白含量提高了13.08％(P＜0.05)、8.41％(P＜0.05)、11.21％(P＜0.05)、13.08％(P＜0.05)和8.41％(P＜0.05)。另外，50mg/kg赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗的五个试验组分别使仔猪全血中红细胞数目和红细胞压积都有了不同程度的提高，与对照组比较差异显著(P＜0.05)。
实施例2：
一种本发明的采用氨基酸螯合锗作为锗源添加剂对水产动物进行饲养的应用。选用品种一致、出生日龄接近的健康无病1日龄杂交鲤鱼810尾，按饲养试验要求分为6组，每组设三个重复，每个重复45尾。其中，试验1组～试验5组在基础日粮的基础上分别添加30mg/kg的赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗，对照组仅饲喂基础日粮，试验结果如下表6所示。
表6：氨基酸螯合锗对鲤鱼生长性能的影响
Figure BDA0000047394960000071
上表6的试验结果表明：各组初始体重无差异(P＞0.05)，试验组结束体重与对照组差异显著(P＜0.05)，但试验组间差异不显著(P＞0.05)；从日增重及饵料系数指标上看，与结束体重有相同的表现，即试验组与对照组差异显著(P＜0.05)，但试验组间差异不显著(P＞0.05)。以上结果说明饲料中添加氨基酸螯合锗能够促进鲤鱼生长、降低饵料系数。
实施例3：
一种本发明的采用氨基酸螯合锗作为锗源添加剂对荷斯坦奶牛进行饲养的应用。选取48头体重约450kg的荷斯坦奶牛，根据产奶量、胎次及泌乳天数随机分为6组，每组8头。其中，试验1组～试验5组在基础日粮的基础上分别添加30mg/kg的赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗，对照组仅饲喂基础日粮，试验结果如下表7所示。
表7：添加氨基酸螯合锗对奶牛生长性能的影响
Figure BDA0000047394960000081
上表7的试验结果表明，30mg/kg赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗的五个试验组平均日产奶量分别比对照组提高3.2％、4.8％、7.7％、7.02％和5.75％；乳蛋白含量分别比对照组提高4.3％、1.5％、4.6％、2.2％和3.1％。其中，试验组与对照组在平均日产奶量和乳蛋白指标上差异显著(P＜0.05)，但试验组间差异不显著(P＞0.05)。
实施例4：
一种本发明的采用氨基酸螯合锗作为锗源添加剂对苏格兰牧羊犬进行饲养的应用。选择180头体重相近的苏格兰牧羊犬(断奶仔犬)，按饲养试验要求分为6组，每组设三个重复，每个重复10头。其中，试验1组～试验5组在基础日粮的基础上分别添加50mg/kg的赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗，对照组仅饲喂基础日粮，试验结果如下表8所示。
表8：氨基酸螯合锗对苏格兰牧羊犬血清免疫球蛋白的影响
Figure BDA0000047394960000082
由上表8可知，氨基酸螯合锗的添加使断奶仔牧羊犬血清IgG水平均有了不同程度的提高。与对照组相比，日粮中添加50mg/kg赖氨酸锗、甘氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗以及羟基蛋氨酸锗的五个试验组使血清中IgG水平分别提高了5.57％(P＜0.05)、4.30％(P＜0.05)、5.06％(P＜0.05)、3.04％(P＜0.05)和3.80％(P＜0.05)。各组IgA和IgM水平相比对照组差异虽不显著，但也有所改善。

Claims (10)

1.氨基酸螯合锗作为促进动物生长、提高动物免疫力的动物饲料添加剂的应用，应用时将所述氨基酸螯合锗添加于动物饲料的基础日粮中。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氨基酸螯合锗包括甘氨酸锗、赖氨酸锗、色氨酸锗、苏氨酸锗、蛋氨酸锗或羟基蛋氨酸锗。
3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述动物饲料是指猪饲料。
4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，应用时每千克所述猪饲料的基础日粮中添加10mg～100mg的氨基酸螯合锗。
5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述动物饲料是指水产动物饲料。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，应用时每千克所述水产动物饲料的基础日粮中添加10mg～50mg的氨基酸螯合锗。
7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述动物饲料是指宠物饲料。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，应用时每千克所述宠物饲料的基础日粮中添加10mg～100mg的氨基酸螯合锗。
9.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述动物饲料是指奶牛饲料。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，应用时每千克所述奶牛饲料的基础日粮中添加10mg～50mg的氨基酸螯合锗。
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