CN103947841B - 一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂及其制法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于动物饲料添加剂领域，公开了一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂及其制备方法与应用。本发明所述饲料添加剂包含乳酸、柠檬酸、富马酸亚铁及饲料级的载体。所述饲料添加剂的制备方法步骤如下：取乳酸和载体混合，进行载体吸附；再加入柠檬酸及富马酸亚铁，搅拌混合均匀，即得所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂按比例添加于畜禽养殖的饲料中，尤其是鸡类养殖的饲料中，可减少畜禽粪便中有害物质的排放量，减少对生态环境的污染破坏。
Description
技术领域
本发明属于动物饲料添加剂领域，具体涉及一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂及其制法与应用。
背景技术
在建设社会主义小康过程中，畜牧业已发展成为农业和农村经济的重要支柱产业。随着畜牧业现代化发展的步伐加快，尤其是社会主义市场经济的建立和完善，畜牧业已经成为农民增收的主要途径。随着畜牧业高度集约化和规模化养殖，生产操作程序简单，机械化和自动化管理开始应用，大大减轻了繁重的体力劳动，有效地提高劳动生产效率。随着规模养殖的不断扩大，千头牛场、万头猪场、百万只鸡场等大型养殖场引起的环境问题引起人们的关注。尤其是这些规模化养殖场往往建在大中城市的近郊和城乡的结合部，由于相关的环境法规不健全和环保资金短缺，绝大多数养殖场在建场初期未考虑畜禽粪便处理。不少养殖场粪便就近随地堆积，污水任意排放，严重地污染了周围的环境，也直接影响着养殖场本身的卫生防疫，降低了畜禽产品的质量，不仅影响了畜禽养殖的整体效益，而且对人类环境的污染也越来越严重，以致成为重大的污染源。
畜禽排泄物中的主要成分有含氮化合物、钙、磷、粗纤维、其它微量元素及某些药物，各种成分的含量随畜禽品种、饲料原料及配方、饲料方式等不同而不同。其中的有害成分随粪便排出后将引起严重的大气、水源及土壤等环境污染，具体形式包括以下方面：
a.含氮化合物的渗透、不良气味的散发、硝酸盐的累积使空气及饮用水质量下降；
b.氮、磷和有机物的渗漏富集，导致水体富营养化及酸化，消耗水体氧气并造成水藻大量繁殖，破坏水体的原生动植物结构；
c.排放的氨氮通过渗漏沉积导致环境酸化，会降低土壤微生物的活性，溶出土壤的营养元素，造成土壤贫瘠化，影响植物健康生长；
d.随粪便排放的病原体、细菌随地表水流排入河湖，影响鱼、虾及贝类的生存，也可能通过水源污染、蚊虫传播影响人体健康；
e.畜禽粪便作为有机肥施入农田，有助于作物生长，但长期使用，将可能导致磷、铜、锌及其它微量元素、药物在土壤中的富积，从而导致对作物产生毒害作用，严重影响作物的生长发育，使作物减产。更为严重的是，一旦土壤受到污染，这些有害物在农产品中的含量会有大幅度提高，最终通过食物链进入人体或动物体内，产生危害。
畜禽粪便发酵后会产生大量的NH3、H2S、粪臭素（又名：3-甲基吲哚）、CH4、CO2等有害气体，这些气体不但会导致动物应激，降低畜产品产量，而且排放在大气中会对人类健康、空气污染和地球湿室效应都有不良影响；同时大量畜禽粪便的产生和积聚也是滋生蚊蝇、细菌繁殖和传播疾病的传染源。所产生的有害气体的危害如下：NH3刺激性强，对鼻咽喉眼都有强烈的刺激，会使人畜流眼泪，通过肺进入血液会破坏血红蛋白、使幼畜禽产生昏迷、麻痹，甚至中毒死亡；H2S是最具危害性的粪便气体，对畜禽及人的眼、呼吸道影响大；CO2的危害是代替空气中的O2，使其中的CO2含量增多，使人畜昏迷致死，并会加剧温室效应；CH4是反刍动物排出的有害气体，已被认为是仅次于CO2引起全球变暖的重要气体。
另外，高密度集约化养殖引起畜禽群体抗病性下降，各种疫病的发生机会大大增加，传播速度加快；各种疫病的发生使得抗生素和各种化学药物大量使用，造成抗药性提高和药物残留加重，导致畜产品质量下降，由此形成的恶性循环已成为影响我国畜产品出口的重要制约因素之一。
为减少畜禽养殖业对环境的污染，使用饲料添加剂改善粪便成分含量，从源头减少其对环境的污染，是一种可行的方法。目前，已公开报道了一些相关的技术，如申请号为201310046045.8的中国专利公开了一种通过中草药提取物及其它组分的复配，得到一种减少氨气和硫化氢释放量的、具有提高免疫力和除臭效果的猪用饲料添加剂，该猪用饲料添加剂具有减少有害气体排放的优点，但组分复杂，制备成本较高。
目前的饲料添加剂普遍存在组分复杂、制备成本高、易产生药物残留、见效慢及饲料适口性差等缺点。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂，该饲料添加剂将有机酸和有机铁按照一定比例进行复配，通过联合作用，可提高配合饲料中蛋白质在畜禽体内的消化利用率，减少NH3、H2S、粪臭素、CH4、CO2等有害气体的排放，减少粪便中含氮化合物的含量，减少对生态环境的污染破坏；
本发明的另一目的在于提供上述具有减少环境污染效果的饲料添加剂的制备方法；
本发明的再一目的在于提供上述具有减少环境污染效果的饲料添加剂的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂，包含以下重量计份的组分：乳酸5～8份；柠檬酸1～2份；富马酸亚铁0.1～0.2份。
一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂，由以下重量计份的组分制备而成：乳酸5～8份；柠檬酸1～2份；富马酸亚铁0.1～0.2份；总重量计份100份，余量为载体。
优选的，所述载体为白炭黑、硅藻土、沸石粉、海泡石、膨润土、麦饭石、轻质碳酸钙、脱脂骨粉或贝壳粉中的一种以上；
更优选的，所述载体为白炭黑。
优选的，一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂，由以下重量计份的组分制备而成：乳酸6份，柠檬酸1.5份，富马酸亚铁0.15份，载体92.35份；所述载体为白炭黑。
上述具有减少环境污染效果的饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：取乳酸和载体混合，进行载体吸附；再加入柠檬酸及富马酸亚铁，搅拌混合均匀，即得所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂在畜禽养殖中减少环境污染的应用；
优选的，所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂在鸡类养殖中减少环境污染的应用；
上述具有减少环境污染效果的饲料添加剂在畜禽养殖中减少环境污染的应用，优选方案为：在畜禽养殖中，每吨的配合饲料添加0.5～2kg所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
（1）本发明将乳酸、柠檬酸、富马酸亚铁和载体混合配制成饲料添加剂，添加到畜禽养殖配合饲料中使用，能有效促进畜禽生长，减少未消化蛋白在粪便中的含量，减少有害菌在体外对粪便的分解，改善畜禽养殖环境，减少对生态环境的影响及破坏。
（2）本发明所述饲料添加剂可以提高动物粪便中乳酸菌等有益菌的数量、减少大肠菌群的数量，同时减少粪便含氮化合物的含量，大大降低有害菌对于粪便的发酵，减少动物养殖场内非氨氮含氮物质的排放，改善畜舍和周围环境。
（3）将本发明所述饲料添加剂添加于配合饲料中混合使用，可以促进畜禽对日粮中蛋白质和脂肪的消化吸收，减少血液中尿素氮的含量，有效的减少含氮物质的排放，改善对环境的影响，促进环保绿色的畜牧业的建立。
（4）本发明成分少，来源丰富，成本低，且制备工艺简单，应用减排效果显著。
附图说明
图1为本发明饲料添加剂对肉仔鸡排泄物菌群的影响。
图2为本发明饲料添加剂对肉鸡各肠道乳酸菌的影响。
图3为本发明饲料添加剂对肉鸡各肠道大肠菌群的影响。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂，其组成及含量如下：乳酸5重量份，柠檬酸1重量份，富马酸亚铁0.1重量份，总重量份100份，余量为白炭黑。
制备方法为：先称取乳酸和白炭黑进行载体吸附，再和柠檬酸、富马酸亚铁混合一起，搅拌充分混匀，即得所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
应用于畜禽养殖时，每吨配合饲料中的添加2kg所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
实施例2
一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂，其组成及含量如下：乳酸8重量份，柠檬酸2重量份，富马酸亚铁0.2重量份，总重量份100份，余量为白炭黑。
制备方法为：先称取乳酸和白炭黑进行载体吸附，再和柠檬酸、富马酸亚铁混合一起，搅拌充分混匀，即得所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
应用于畜禽养殖时，每吨配合饲料中的添加0.5kg所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
实施例3
一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂，其组成及含量如下：乳酸6重量份，柠檬酸1.5重量份，富马酸亚铁0.15重量份，总重量份100份，余量为白炭黑。
制备方法为：先称取乳酸和白炭黑进行载体吸附，再和柠檬酸、富马酸亚铁混合一起，搅拌充分混匀，即得所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
应用于畜禽养殖时，每吨配合饲料中的添加1kg所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
实施例4
一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂，其组成及含量如下：乳酸6重量份，柠檬酸1.5重量份，富马酸亚铁0.15重量份，总重量份100份，余量为白炭黑。
制备方法为：先称取乳酸和白炭黑进行载体吸附，再和柠檬酸、富马酸亚铁混合一起，搅拌充分混匀，即得所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
实施例5
1试验方案
选用实施例4制备得到的饲料添加剂为实验原料。选择1日龄健康“科宝500”肉仔鸡160只。随机分成4组，每组4个重复单元，每重复单元10只，A组为空白对照组，饲喂基础日粮，B、C和D组为试验组，分别饲喂在基础日粮基础上添加重量百分比为0.1%、0.3%和0.5%的实施例4制备的饲料添加剂的饲粮，试验于2011年5月至7月在广东海洋大学动物营养实验室进行试验，试验期6周。
表1基础日粮组成与营养水平（风干基础）%（重量）
添加剂预混料为每千克全价料提供:VA12500IU；VD33740IU；VE18.7mg；VK35.1mg；VB13.5mg；VB210.5mg;；VB67.0mg;；VB120.03mg；泛酸13.5mg；烟酸60mg；生物素0.4mg；叶酸1.7mg；氯化胆碱500mg；Fe60mg；Zn87.5mg；Mn93mg；Cu10mg。
试验鸡饲养于同一鸡舍中，采用三阶段的饲养方式；1～2周龄红外线灯保温，网上平养，自由采食，自由饮水，自然光照，常规免疫。饲养密度16只/m2。
测定的指标与测定方法：
（1）粪便的收集
在试验结束当天，收集4个试验组所有鸡的新鲜排泄物（粪和尿），至于无菌样品袋中，并立即放入-20℃冰箱中保存。
（2）粪便中乳酸菌和大肠菌群的测定
将-20℃的样品置于45℃水浴10min，然后无菌取样，采用国家标准对各组重复样品中的乳酸菌和大肠菌群进行计数。
（3）粪便中蛋白质含量的测定
为了便于测定，将各组测定乳酸菌和大肠菌群后的所有样品混合均匀，并至于103℃烘干4h。将烘干样用凯氏定氮法测定N含量，然后转化为粗蛋白含量。
2试验结果与分析
2.1.本发明饲料添加剂对肉仔鸡排泄物菌群的影响如图1所示，从图1可以看出，B、C和D组乳酸菌的数量和A组相差不大，但大肠菌群的数量较对照组有明显减少，减少的幅度达到1～2个数量级，这就大大减少了大肠菌群在排泄物的发酵几率。
2.2本发明饲料添加剂对肉仔鸡排泄物粗蛋白含量的影响
表2本发明饲料添加剂对42日龄肉仔鸡排泄物粗蛋白含量的影响
注：同行上标字母完全不同者，表示差异显著(P<0.05)；含相同字母或未标字母者，表示差异不显著(P>0.05)，下同。
从表2可以看出：B、C和D组排泄物水分含量低于A组，这说明添加本发明所述饲料添加剂可以使肉鸡粪便成型率提高，便于清扫，保持禽舍内地面的清洁和卫生。B组鲜鸡排泄物粗蛋白含量比A组低2.86%，说明添加0.1%本发明所述饲料添加剂可以提高蛋白质的利用率。
3结论
在畜禽大肠段是大肠杆菌等有害菌发酵的集中地，未被机体利用的营养成分称为大肠菌群的培养基，发酵的产物就是氨、胺等有刺激性气味的有害气体，甚至大肠菌群会分泌毒素，损害肠道壁的完整性。同样在大肠杆菌随粪便排到体外后，也会进行发酵，如果排泄物中大肠菌群的数量减少，而排泄物中蛋白含量的降低，也减少了大肠菌群繁殖的营养基础，所以大肠菌群繁殖的几率降低，产生的刺激性的气味也会较少，从而保证畜禽舍内环境的优良，减少畜禽呼吸道疾病的发生，减少用药。尤其是在冬天，畜禽舍内保温条件较好的情况下，这种效果显得尤为重要。
实施例6
1目的
本发明所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂对AA鸡营养物质消化吸收的影响。
设计各饲养时期不同粗蛋白（CP）含量的鸡饲料配方，添加重量比为0.1%的实施例4制备的本发明所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂。
2方案
2.1试验动物：
选择1日龄AA肉仔鸡（公母混合－科宝500）240只，随机分成5组，每组6个重复单元，每重复单元8只。试验6周（42天）。
2.2试验方案
各饲养时期中不同粗蛋白（CP）含量及实施例4制备的本发明所述饲料添加剂（表中简称添加剂，下同）的饲料配方的试验方案如表3所示：
表3各饲养时期饲料配方的试验方案
2.3基础日粮
各饲养时期基础日粮与营养水平的组分配方如表4所示：
表4基础日粮与营养水平（风干基础）%重量
1、添加剂预混料可为每千克全价料提供:VA12500IU；VD33740IU；VE18.7mg；VK35.1mg；VB13.5mg;VB210.5mg；VB67.0mg；VB120.03mg；泛酸13.5mg；烟酸60mg；生物素0.4mg；叶酸1.7mg；氯化胆碱500mg；Fe85mg；Zn55mg；Mn85mg；Cu8mg。
2、粗蛋白为实测值，其他均为理论计算值。
3饲养管理
试验鸡饲养于同一鸡舍中，采用三阶段的饲养方式；1～2周龄红外线灯保温，三层笼养、自由采食、自由饮水、自然光照、常规免疫，饲养密度16只/m2。
4测定指标与测定方法
于21和42日龄早上8:00，每组随机选取体重相近鸡6只（每重复1只）翅静脉采血2-3mL，待凝固即离心取血清，-20℃保存备用。用于测定血清总蛋白、白蛋白、尿素氮、葡萄糖和甘油三酯的含量及SOD、胰蛋白酶和二糖(麦芽糖)酶的活力。
于42日龄早上8:00，每组随机选取体重相近鸡6只（每重复1只）快速屠宰，迅速取出全部小肠和盲肠于-20℃保存备用，用于测定肠道乳酸菌和大肠菌群数量。
5试验结果
5.1本发明的饲料添加剂对21日龄肉鸡血液生化指标的影响如表5所示：
表5本发明的饲料添加剂对21d肉鸡血液生化指标的影响
表5的结果显示：21日龄各组肉鸡的血液生化指标均在正常范围。B、C和D组的血液总蛋白、葡萄糖、SOD的含量和胰蛋白酶及二糖(麦芽糖)酶的活性均比A组高；B、C和D组的血液尿素氮和甘油三酯含量均比A组低。
本发明的饲料添加剂对42日龄肉鸡血液生化指标的影响如表6所示：
表6本发明的饲料添加剂对42d肉鸡血液生化指标的影响
表6的结果显示：42日龄各组肉鸡的血液生化指标均在正常范围。且与21日结果相似，即B、C和D组的血液总蛋白、葡萄糖、SOD的含量和胰蛋白酶及二糖(麦芽糖)酶的活性均比A组高；B、C和D组的血液尿素氮和甘油三酯含量均比A组低。
5.2本发明的饲料添加剂对肉鸡肠道乳酸菌的影响如图2所示；本发明的饲料添加剂对肉鸡肠道菌群的影响如图3所示。
从图2和图3可以看出，肉鸡日粮中添加本发明所述饲料添加剂可以增加十二指肠、空肠前段和回肠后段的乳酸菌的数量。十二指肠、空肠前段和回肠后段、盲肠的大肠菌群除B组外，D和C组的数量均低于A组。
6结论
在白羽肉鸡日粮中添加本发明所述的饲料添加剂可以提高21日和42日龄肉鸡血液总蛋白含量和胰蛋白酶活性，降低21日和42日龄肉鸡血液尿素氮，说明本发明所述饲料添加剂科提高肉鸡对饲料蛋白质的利用率，减少氮的排放。随粪便中排除的非蛋白氮减少，对改善禽舍及周围环境有很好的作用，具有很好的环保价值和生态意义。
在白羽肉鸡日粮中添加本发明所述的饲料添加剂可使21日和42日龄肉鸡血液葡萄糖含量和二糖酶活性均有提高，甘油三脂的含量均降低，说明脂肪代谢加速，更多的脂类转为葡萄糖，通过血液运输到各个器官和组织进行提供能量。
在白羽肉鸡日粮中添加本发明所述的饲料添加剂可使21日和42日龄肉鸡血液SOD活性，从而提高肌体抗氧化能力，增强健康。
在白羽肉鸡日粮中添加本发明所述的饲料添加剂可以调整肉鸡体内大肠菌群数量，保证肠道有良好的生态环境，从而促进饲料营养物质消化吸收，减少营养物质在粪中排放，减少环境污染。
尤其是，在降低饲料粗蛋白1～2个百分点的试验组中，上述优势更为明显。充分说明本发明所述饲料添加剂可提高饲料营养物质的利用率，降低排放物养分含量。
实施例7
1试验方案
用代谢试验分别测定14～21日龄和35～42日龄的肉鸡的营养物质代谢率，分别在14和35日龄时选择正常生长、健康、体重相近的“科宝500”肉仔鸡各20只。每期测定均分成4组，每组5只鸡；各饲养时期中的饲养方案如表7所示，日粮组成与营养水平如表8所示。
表7各饲养时期中不同粗蛋白（CP）含量的饲料配方的饲养方案
表8各饲养时期中基础日粮与营养水平（风干基础）%重量
1、添加剂预混料可为每千克全价料提供:VA12500IU；VD33740IU；VE18.7mg；VK35.1mg；VB13.5mg；VB210.5mg；VB67.0mg；VB120.03mg；泛酸13.5mg；烟酸60mg；生物素0.4mg；叶酸1.7mg；氯化胆碱500mg；Fe85mg；Zn55mg；Mn85mg；Cu8mg。
2、粗蛋白为实测值，其他均为理论计算值。
采用正常采食全收粪法，试验鸡饲养于规范的代谢笼中，每笼1只鸡，预试期3d，正试期4d，正试期内每天统计每只鸡饲料摄入，每天收集全部排泄物，每天收集的排泄物加少量稀盐酸固氮，并低温保存，试验结束后称重，并测定饲料和排泄物水分、CP和粗脂肪（EE）含量，计算净蛋白利用率及粗脂肪代谢率，结果如表9所示。
净蛋白利用率（NPU）%＝（食入粗蛋白－排泄物粗蛋白）/食入粗蛋白*100%
粗脂肪代谢率（EE）%＝（食入粗脂肪－排泄物粗脂肪）/食入粗脂肪*100%
2试验结果
本发明所述的具有减少环境污染效果的饲料添加剂对肉鸡蛋白和脂肪代谢的影响的试验结果如下表9所示：
表9本发明的饲料添加剂对肉鸡蛋白和脂肪代谢的影响%
由表9结果分析可知：B、C和D组的净蛋白利用率在14～21d和35～42d均比A组高，其中在35～42d表现更佳，分别提高了2.84%、10.5%和14.44%。B、C和D组的EE代谢率在14～21d和35～42d均比A组高，其中在35～42d差异显著。
3结论
在AA肉鸡饲料中添加重量比为0.1%的本发明所述饲料添加剂，可促进肉鸡对饲料的净蛋白利用和粗脂肪代谢，在降低1～2个百分点的粗蛋白的饲料中表现更佳。说明本发明所述饲料添加剂可以提高蛋白质的有效利用，节省蛋白资源，同时减少蛋白类物质、尤其是含氮物质在环境中的排放，对于建造环保、绿色的新型畜牧业有积极的经济和生态意义。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种具有减少环境污染效果的饲料添加剂在畜禽养殖中减少环境污染的应用，其特征在于：所述畜禽养殖为鸡类养殖，每吨的配合饲料添加0.5-2Kg所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂；所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂的制备方法由以下步骤组成：取乳酸和载体混合，进行载体吸附；再加入柠檬酸及富马酸亚铁，搅拌混合均匀，既 得所述具有减少环境污染效果的饲料添加剂；以下重量份计，各组分的用量如下：乳酸6份，柠檬酸1.5份，富马酸亚铁0.15份，载体92.35份，总重量份计100份；所述载体为白炭黑。
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