CN102326714A - 一种反刍动物过瘤胃包被材料及其在胆碱包被上的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反刍动物过瘤胃包被材料及其在胆碱包被上的应用，具体涉及一种采用丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素按重量比1∶2混合的材料，该材料可以作为包被材料将动物饲料中的营养物质特别是氯化胆碱保护起来，避免在瘤胃内被降解，使大部分营养成分直接进人小肠后再被消化吸收，即瘤胃中性条件下稳定而小肠酸性条件下崩解，从而达到提高胆碱的有效含量，进而提高饲料利用率的目的。

Description

一种反刍动物过瘤胃包被材料及其在胆碱包被上的应用

技术领域

本发明涉及一种过瘤胃包被材料及该材料的应用，具体涉及一种用于反刍动物过瘤胃包被材料及其在胆碱包被上的应用。

背景技术

2001年3月1日我国农业部下发了《禁止在反刍动物饲料中添加和使用动物性饲料的通知》，《通知》要求“各地饲料企业禁止在反刍动物饲料中添加和使用动物性饲料，这些饲料包括肉骨粉、骨粉、血粉、血浆粉、动物下脚料、动物脂肪、干血浆及其它血液制品、羽毛粉、鱼粉、鸡杂碎粉、蹄粉等动物性饲料”。然而在实际生产中，对于反刍动物，尤其是高产反刍动物由过瘤胃蛋白提供的小肠氨基酸的需要量较大，而“动物性饲料(如肉骨粉、鱼粉和血粉等)蛋白含有较高的粗蛋白和较低的瘤胃降解率，能被用来调整吸收蛋白质的氨基酸组成，特别是蛋氨酸(鱼粉含量较高)和赖氨酸(血粉含量较高)”，是高产反刍动物最常用的过瘤胃蛋白来源。因此动物性饲料的禁用提高了反刍动物饲料配方技术的难度。考虑扩大氨基酸来源并提高其利用性非常重要。

胆碱(学名2-羟乙基-三甲基氢氧化胆碱)，维生素B的一种。胆碱可以促进肝，肾的脂肪代谢；胆碱还是机体合成乙酰胆碱的基础，从而影响神经信号的传递。另外胆碱也是体内蛋氨酸合成所需的甲基源之一，因此提高胆碱的摄入量，可以有效的克服由于动物性饲料减少而导致的反刍动物蛋白摄入量减少而带来的一系列问题，而在许多食物中都含有天然胆碱，但其浓度不足以满足现代饲料业对动物迅速生长的需要。因此在饲料中应添加胆碱，特别是氯化胆碱作为动物饲料的添加剂以满足其需要，一旦缺少胆碱可导致脂肪肝，生长缓慢，死亡增多等现象。

现有技术中，胆碱特别是氯化胆碱由于自身的吸潮性而导致的维生素的破坏，特别是在反刍动物瘤胃中，极容易被瘤胃中的微生物直接降解，从而大大降低氯化胆碱的吸收效率，无法达到上述的预期目的；现有技术中，为了解决上述的难题，多采用包被的形式将氯化胆碱用包被材料进行包覆，避免其吸潮并在瘤胃中发生降解，现有的主要技术有公告号为CN 101269051的专利申请，该技术公开了一种采用丙烯酸树脂IV号和壳聚糖作为包衣包覆氯化胆碱的技术，该技术虽然已经获得专利授权，但是发明人经过长期研究发现，该技术方案虽然可行，但是由于作为芯材的氯化胆碱中添加了大量的其他辅料，其有效含量仅仅能够达到35-45wt％，这就降低了动物食用时的吸收效率，同时制备时程序复杂，不适合大规模的生产应用；而美国Balchem制备的包被胆碱干物质，在其含量测定时脂类物质达到50％以上，脂类包被在外面，虽然可以一定程度上阻止胆碱和水的接触，但是由于脂类物质投料量过大会严重影响胆碱的吸收；浙江大学2004100179431的专利申请中虽然也公开了一种过瘤胃氯化胆碱的微胶囊，但是发明人经过实验发现，该技术依然存在由于芯材中以二氧化硅为载体，也降低了氯化胆碱的有效含量，而且，其既在瘤胃中性条件下稳定，也在小肠酸性条件下稳定(也就是在酸性条件下不释放)，不适合作为常用的动物饲料添加剂推广使用。

发明内容

针对现有技术中存在的包被材料瘤胃通过率低或者瘤胃通过率高而真胃中释放率低的缺陷，本发明提供了一种采用丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素按重量比1∶2混合的材料，该材料可以作为包被材料将动物饲料中的营养物质特别是氯化胆碱保护起来，避免在瘤胃内被降解，使大部分氯化胆碱直接进人小肠后再被消化吸收，即瘤胃中性条件下稳定而小肠酸性条件下崩解从而使氯化胆碱在小肠中被充分的吸收，其瘤胃中有效通过率达到83％以上，而真胃中的释放率93.33％以上，从而达到提高氯化胆碱有效含量，进而提高饲料利用率的目的。

本发明所采用的包被材料由丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素混合而成，其中最佳的配备是丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素的重量比为1∶2，将上述配比的材料混合后作为壁材直接包被氯化胆碱即可。

其中所采用的丙烯酸树脂为丙烯酸树脂IV号，该丙烯酸树脂是一定的范围的聚合度，分子量的丙烯酸树脂的统称，已经被广泛的应用在包被材料的制备中，在此不再赘述。

采用的乙基纤维素选自粘度200的乙基纤维素，上述两种物质均可采用市场上直接购得的成熟产品。

上述壁材包被材料的选择：所选材料都是PH值敏感材料，随着酸度的增加，作为包被材料的产品稳定性降低，特别是使用上述的丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素的重量比为1∶2时，更加适合过瘤胃包被材料的选材要求，即在瘤胃低酸度的条件下稳定，在真胃较强酸度条件下释放的要求。

在选用上述的材料作为包被材料壁材，以氯化胆碱纯物质为芯材时，优选采用壁材：芯材重量比为1∶4.5，此时包被的效果最好，不会出现包被不严的情况。

与现有技术相比，本发明所采用的技术方案最主要的特点就是可以直接包被氯化胆碱，而不需要其他的载体与氯化胆碱混合，这样的直接效果就是提高了氯化胆碱的有效含量，减少了氯化胆碱的饲喂次数，同时降低了整个饲喂过程的成本，而本发明之所以可以直接将氯化胆碱包被，是因为采用了丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素作为壁材的包被材料，其中乙基纤维素作为包被材料中的重要成分，虽然乙基纤维素被广泛的应用于制备包衣缓释制剂、缓释小丸等方面，但是对于瘤胃动物而言，其瘤胃中的环境较之乙基纤维素先用的应用环境有着较大的不同，如何防止乙基纤维素制成的包被材料在瘤胃中降解，发明人经过了长期的试验和尝试之后发现，当丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素的重量比为1∶2时，利用乙基纤维素的成膜性，可以在包被材料外层形成一个稳定的保护层，避免胆碱从壁材缝隙中直接透出，同时，由于乙基纤维素的疏水性，可以避免水分对胆碱的破坏，防止胆碱溶于水中，而且在上述的配比情况下，反刍动物瘤胃内的酸碱环境和微生物环境均不会对包被材料产生较大的影响，可以达到预订的在瘤胃中性条件下稳定而小肠酸性条件下崩解的要求；由于乙基纤维素的上述特点，配合发明人采用的特殊配比，使得氯化胆碱可以直接作为芯材被包被起来，不再需要添加其他的添加剂即可保证其在包被材料中的稳定。

而选择壁材：芯材重量比为1∶4.5，主要考虑到直接采用氯化胆碱作为芯材时的稳定性，现有技术中CN 101269051的公开文件中所提到的配比，其壁材总量仅为芯材的6-10％，无法满足直接采用氯化胆碱作为芯材的要求，如果直接将其作为芯材，由于胆碱的分子量小，在上述配比的壁材包被下，极容易从缝隙中跑出被降解；而采用本发明所述的壁材和芯材的配比后，提高了壁材的用量，但又不影响壁材在真胃酸性环境下的降解，达到了一种最佳的平衡状态，较之CN 101269051的公开文件中技术方案，具有材料成本低，氯化胆碱利用率高等一系列的优点；而较之美国Balchem的包被胆碱干物质的技术，由于没有采用大量的脂类物质，氯化胆碱可以被更快的吸收，具有更高的有效利用率。

上述包被产品的制备方法如下：

先按照丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素的重量比为1∶2称取丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素，将其加入到95％的乙醇中，在200转/分钟的速度下进行搅拌，待完全溶解后再加入滑石粉，继续搅拌使之成为乳浊液，即为包被液；

再按照壁材：芯材重量比为1∶4.5的比例，将相应重量的氯化胆碱纯物质颗粒装入经过严格干燥后涂装室内，然后调节雾化压力和进风温度使氯化胆碱纯物质颗粒呈流化态并达到所需要的温度，然后通过蠕动泵将包被材料溶液通过涂装室喷枪喷涂在氯化胆碱纯物质颗粒上而制成过瘤胃氯化胆碱包被产品。

所采用的氯化胆碱纯物质颗粒可以通过现有制备方法直接制备，避免长期储存的氯化胆碱纯物质因吸水变性而带来的品质上的下降。

综合评定后，采用这种材料包被的氯化胆碱，瘤胃中有效通过率达到83％以上，而真胃中的释放率93.33％以上。

综上所述，本发明所获得的材料可以作为包被材料将动物饲料中的营养物质特别是氯化胆碱保护起来，避免在瘤胃内被降解而直接进人小肠后再被消化吸收，其瘤胃中有效通过率达到83％以上，而真胃中的释放率93.33％以上，从而达到提高饲料利用率的目的。

具体实施方式：

实施例1

包被液的配置：

先按照丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素的重量比为1∶2称取丙烯酸树脂IV号50g与乙基纤维素100g，将其加入到95％的乙醇中，在200转/分钟的速度下进行搅拌，待完全溶解后再加入滑石粉，继续搅拌使之成为乳浊液，即为包被液；

将675克氯化胆碱纯物质颗粒装入经过严格干燥后涂装室内，然后调节雾化压力和进风温度使氯化胆碱纯物质颗粒呈流化态并达到所需要的温度，然后通过蠕动泵将包被材料溶液通过涂装室喷枪喷涂在氯化胆碱纯物质颗粒上而制成过瘤胃氯化胆碱包被产品，其中所述的氯化胆碱纯物质根据现有技术直接制备。

其中包被过程中的工艺参数：

气源压力：0.45Mpa         气密压力：0.2Kpa

雾化压力：0.38Mpa         蠕动泵：4-5rpm

乳胶管厚度：1mm           进风温度：60℃

出风温度：25℃            风门：50％-100％。

实施例2

包被液的配置：

先按照丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素的重量比为1∶2称取丙烯酸树脂IV号100g与乙基纤维素200g，将其加入到95％的乙醇中，在200转/分钟的速度下进行搅拌，待完全溶解后再加入滑石粉，继续搅拌使之成为乳浊液，即为包被液；

将1350g氯化胆碱纯物质颗粒装入经过严格干燥后涂装室内，然后调节雾化压力和进风温度使氯化胆碱纯物质颗粒呈流化态并达到所需要的温度，然后通过蠕动泵将包被材料溶液通过涂装室喷枪喷涂在氯化胆碱纯物质颗粒上而制成过瘤胃氯化胆碱包被产品，其中所述的氯化胆碱纯物质根据现有技术直接制备。

其中包被过程中的工艺参数：

气源压力：0.45Mpa       气密压力：0.2Kpa

雾化压力：0.38Mpa       蠕动泵：4-5rpm

乳胶管厚度：1mm         进风温度：60℃

出风温度：25℃          风门：50％-100％。

实施例3

包被液的配置：

先按照丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素的重量比为1∶2称取丙烯酸树脂IV号150g与乙基纤维素300g，将其加入到95％的乙醇中，在200转/分钟的速度下进行搅拌，待完全溶解后再加入滑石粉，继续搅拌使之成为乳浊液，即为包被液；

将2025g氯化胆碱纯物质颗粒装入经过严格干燥后涂装室内，然后调节雾化压力和进风温度使氯化胆碱纯物质颗粒呈流化态并达到所需要的温度，然后通过蠕动泵将包被材料溶液通过涂装室喷枪喷涂在氯化胆碱纯物质颗粒上而制成过瘤胃氯化胆碱包被产品，其中所述的氯化胆碱纯物质根据现有技术直接制备。

其中包被过程中的工艺参数：

气源压力：0.45Mpa      气密压力：0.2Kpa

雾化压力：0.38Mpa      蠕动泵：4-5rpm

乳胶管厚度：1mm        进风温度：60℃

出风温度：25℃         风门：50％-100％。

试验例

采用实施例1制备的过瘤胃氯化胆碱包被产品对动物进行饲喂，以确定其在瘤胃中的通过率和在真胃中的释放率，具体过程如下：

1.包被产品瘤胃中的通过率评定

选用三只体况良好的，体重为40公斤的奶山羊，安装永久性瘤胃瘘管，进行动物实验。日喂两次(6:00和18:00)，自由饮水。实验日粮配制参照NRC1981山羊饲养标准，采用玉米-豆粕型日粮，满足代谢能和代谢蛋白的量、干物质的量。3*3拉丁方设计，日粮设计不同的精粗比，以调节瘤胃的不同的PH值(实测)，每期间隔14天，然后用尼龙袋法来检测过瘤胃胆碱的瘤胃动态降解率。降解率的测定方法：

准确称取3g保护胆碱放入尼龙袋中，每两个袋系在一个长约50cm的半软管上，于晨饲时投入瘤胃，塑料管另一端接在瘤胃瘘管盖上，每头羊6个管，共12个袋。

取袋时间：在放置2、4、8、12、24、48小时取一个管。每一种保护性胆碱每个时间点三个重复，取出尼龙袋后用中等流速的自来水冲洗，然后放入水中浸泡55分钟，再在中等流速的自来水下漂洗1分钟，水洗后的尼龙袋置于40摄氏度的烘箱中烘干，回潮24小时称重。通过离子色谱方法测定胆碱含量并计算降解率。瘤胃中的通过率等于1-降解率。

2.包被产品真胃中的释放率评定

A缓冲溶液配方

表缓冲溶液配方(单位：克)

将表中所列物质溶于少量蒸馏水中，定容至1000ml即可。

包被过瘤胃胆碱在pH值2.4缓冲液中的稳定性检验，

采集奶山羊十二指肠液200ml，经四层纱布过滤后装入1000ml三角瓶内，加入pH值2.4缓冲液备用。准确称取0.5g包被过瘤胃胆碱，放入50ml恒温水浴摇床内消化2、4、8、12、24小时，取出后过滤、冲洗，用离子色谱法测定残渣中胆碱的含量，由此计算胆碱的释放率。

表不同试验组别在瘤胃中有效通过率和真胃中的释放率

由此可见本发明所提供的过瘤胃氯化胆碱，其瘤胃中有效通过率达到83％以上，而真胃中的释放率93.33％以上，避免了氯化胆碱在瘤胃内被降解，可以直接进人小肠后再被消化吸收，从而达到提高饲料利用率的目的。

Claims (3)

1.一种反刍动物过瘤胃包被材料，其特征在于：该材料的主要成分为丙烯酸树脂和乙基纤维素；

其中所述的丙烯酸树脂为丙烯酸树脂IV号，所述的乙基纤维素粘度为200，丙烯酸树脂IV号和乙基纤维素的重量比为1∶2。

2.一种反刍动物过瘤胃氯化胆碱，其特征在于：选用以丙烯酸树脂IV号和乙基纤维素的重量比为1∶2的材料支撑的材料作为壁材，以氯化胆碱纯物质为芯材，壁材：芯材重量比为1∶4.5。

3.制备如权利要求2所述过瘤胃氯化胆碱的方法，其具体步骤如下：

先按照丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素的重量比为1∶2称取丙烯酸树脂IV号与乙基纤维素，将其加入到95％的乙醇中，在200转/分钟的速度下进行搅拌，待完全溶解后再加入滑石粉，继续搅拌使之成为乳浊液，即为包被液；

再按照壁材：芯材重量比为1∶4.5的比例，将相应重量的氯化胆碱纯物质颗粒装入经过严格干燥后涂装室内，然后调节雾化压力和进风温度使氯化胆碱纯物质颗粒呈流化态并达到所需要的温度，然后通过蠕动泵将包被材料溶液通过涂装室喷枪喷涂在氯化胆碱纯物质颗粒上而制成过瘤胃氯化胆碱包被产品。