CN107568467A - 一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂及其制备方法，其中，所述微量金属添加剂为多肽金属螯合物。该多肽金属螯合物能够有效促进动物生产性能，解决现有畜禽动物饲料添加剂技术的不足。而微量金属添加剂的制备方法即多肽金属螯合物的制备方法，采用水产加工副产物为原料，制造成本低廉，市场前景可观，便于产品推广应用，有利于低值水产加工副产物高值化应用，促进渔业加工等农业、食品企业的技术升级。

Description

一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂及其制 备方法

技术领域

本发明属于畜禽动物饲料添加剂领域，具体涉及一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂及其制备方法。

背景技术

在我国畜禽业中，提高畜禽动物的生长速率，饲料效率，并降低其脂肪率是畜禽动物饲养领域一直以来的研究热点。随着人们生活水平的提高，人们对畜禽产品的要求也越来越高，特别是对肉类的要求趋于低脂肪高蛋白结构。目前市场上销售的饲料添加剂中的营养成分相对单一，甚至有的为了利益大量添加抗生素等药剂，这些药剂会残留在畜禽动物体内，影响畜禽动物产品品质，同时也会对人体产生危害。如何在不用抗生素药物的情况下，提高动物生长性能，提供低脂肪、高蛋白的肉类产品成为当下畜禽动物饲养的研究方向之一。

微量元素在动物体内的含量微乎其微，但却起到了重要的生理作用，它们作为酶、激素、维生素、核酸的成分，是维持动物生命活动和生长发育的重要营养物质。铜和锌元素是体内很多种消化酶或抗氧化酶的活性中心，在畜禽动物的生长发育过程中具有重要的功能。动物体内微量元素缺乏导致了许多疾病的发生。如缺乏锌将导致机体对细菌、病毒和真菌等的易感性增强, 机体自身免疫能力下降；缺乏铜会影响动物对铁的利用，从而产生贫血。铜是饲养动物必需的微量元素，有重要的营养生理功能，同时对动物的免疫系统及抗氧化应激也有强烈影响。大量实验证实，在饲料中添加锌，铜能够在一定程度上增强机体免疫力、促进动物生长、使动物生长性能得到提高。

目前，微量元素的补充主要通过无机盐形式及有机微量元素形式进行。无机盐形式的微量元素，其利用率易受pH值、脂类、蛋白质、纤维素、草酸、氧化物、维生素、磷酸盐、植酸盐及霉菌毒素的影响，因而，在动物体内的吸收差，总的生物利用率低于20%，有的甚至更低。而由氨基酸残基组成的多肽能完整的通过肠粘膜细胞进入体循环，吸收具有转运速度快、耗能低、载体不饱和，与游离氨基酸的吸收无竞争等优点。且各种肽之间转运无竞争与抑制性，动物组织可以直接利用小肽中的氨基酸合成组织蛋白。多肽金属元素螯合物借助多肽的吸收转换通道被吸收利用，既能够促进金属元素的吸收，又有利于金属元素生物学效价的提高，且具有吸收利用率高、向体外排泄率低、在消化道内稳定性好、毒性低等特点，在畜牧动物养殖业中有着广泛的应用前景。

另一方面，我国海洋水产资源非常丰富，水产加工业也非常发达，但未能很好地综合利用鱼体资源，由此也产生了巨量的水产加工副产物。据报道副产物占到鱼体总重的30%，如此多的副产物如不加以合理利用，势必会造成巨大的蛋白质资源浪费，以及严重的环境污染问题。此外，来自水产品的蛋白质资源比陆源畜禽蛋白更加优质、安全。利用水产加工产生的副产物为原料，制备多肽微量金属元素螯合物成本低廉，安全可靠，同时还有助于解决水产加工副产物引发的环保问题，使低值资源高值化开发利用，具有广阔的市场应用前景和经济、社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂以及该添加剂的制备方法，该微量金属添加剂在动物体内稳定易吸收，有效促进动物生产性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂，所述微量金属添加剂为多肽金属螯合物。

所述多肽结束螯合物为多肽-锌螯合物或多肽-铜螯合物。

一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、对水产加工副产物进行清洗，然后进行脱脂处理和脱钙处理，处理后将水产加工副产物晒干备用；

步骤2、采用酶解溶液对步骤1得到的水产加工副产物进行酶解，酶解后进行灭酶处理，得到多肽水解液，经膜过滤后喷雾干燥，得到多肽样品；

步骤3、将多肽样品和金属盐按照1:1-5:1的配比混合在水溶液中，并将混合溶液的PH调节至4-8，在30℃-50℃的温度下进行搅拌反应20-80min，得到螯合原液；

步骤4、将螯合溶液进行浓缩处理，处理后进行醇沉和至少一次醇洗，得到沉淀物；将沉淀物进行真空干燥处理，得到多肽金属螯合物即微量金属添加剂。

所述步骤1中，采用清水或者浓度为1mol/L-8mol/L的NaCl溶液对水产加工副产物进行浸泡冲洗以清洁水产加工副产物。

所述步骤1中，采用浓度为0.3-0.5mol/L NaOH或NaHCO3的溶液对水产加工副产物进行脱脂处理，脱脂处理的温度为10-20℃，处理时间为7-9h。

所述步骤1中，采用浓度为0.5-0.9mol/L的盐酸、EDTA或柠檬酸溶液对脱脂后的水产加工副产物进行脱钙处理，脱钙处理温度为10-30℃，处理时间为15-30h。

所述步骤2中，酶解溶液的PH为4-6，酶解温度为45-55℃，酶解时间2-3h。

所述酶解溶液为胰酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶中的一种或者几种。

所述步骤2中，将混合酶解溶液的水产加工副产物的PH调节为6-7，升高温度至100℃进行灭酶处理，灭酶时间为20min。

所述步骤3中，采用浓度为3mol/L-6mol/L的NaOH溶液或浓度为2mol/L-5mol/L的H2SO4溶液对多肽样品和金属盐的混合溶液进行PH调节。

所述金属盐为金属铜、氯化铜、无水硫酸铜、氧化铜、金属锌、氯化锌、氧化锌、硫酸锌中的一种或多种。

采用上述方案后，本发明所制备的多肽金属螯合物采用水产加工副产物为原料，制备生物利用率高的多肽螯合金属，其在动物体内稳定易吸收，耗能低，能满足动物体对多样化的有机螯合物的需要，有效促进动物生产性能，解决现有畜禽动物饲料营养添加剂技术的不足。且成本低廉，市场前景可观，便于产品推广应用，有利于低值水产加工副产物高值化应用，促进渔业加工等农业、食品企业的技术升级。

具体实施方式

本发明揭示了一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂，该微量金属添加剂为多肽金属螯合物。该多肽金属螯合物能够有效促进动物生产性能，解决现有畜禽动物饲料添加剂技术的不足，且制备成本低廉，操作简便，适合工业化生产。

上述多肽金属螯合物采用水产加工副产物作为原料，成本低廉，有利于低值水产加工副产物的高值化应用，促进渔业加工等农业、食品企业的技术升级。该多肽金属螯合物的制备方法具体如下：

步骤1、采用清水或者浓度为1mol/L-8mol/L的NaCl溶液对鱼鳞、鱼皮等水产加工副产物进行浸泡冲洗；然后采用浓度为0.3-0.5mol/LNaOH或NaHCO3的溶液对清洗干净的水产加工副产物进行脱脂处理，以去除水产加工副产物中的脂肪杂质，脱脂处理的温度为10-20℃，处理时间为7-9h；采用浓度为0.5-0.9mol/L的盐酸、EDTA或柠檬酸溶液对脱脂后的水产加工副产物进行脱钙处理，脱钙处理温度为10-30℃，处理时间为15-30h；水产加工副产物脱钙后进行晒干；

步骤2、采用PH为4-6，温度为45-55℃的酶解溶液对晒干后的水产加工副产物进行酶解，在2-3h后，将混合酶解溶液的水产加工副产物PH调节为6-7，升高温度至100℃进行灭酶，灭酶时间为20min，然后得到多肽水解液，经过膜过滤后喷雾干燥，得到多肽样品；

酶解溶液可以采用胰酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶中的一种或者几种组合形成，酶解溶液的底物浓度为5-15%，加酶量为4-7%；

步骤3、将多肽样品和金属盐按照1:1-5:1的配比混合在水溶液中，然后采用浓度为3mol/L-6mol/L的NaOH溶液或浓度为2mol/L-5mol/L的H2SO4溶液将多肽样品和金属盐的混合溶液PH调节至4-8，并在30℃-50℃的温度下进行搅拌反应20-80min，得到螯合原液；

金属盐可以采用金属铜、氯化铜、无水硫酸铜、氧化铜、金属锌、氯化锌、氧化锌、硫酸锌中的一种或多种；

步骤4、将螯合原液置于旋蒸仪中进行真空浓缩，浓缩温度为50℃，，浓缩完成后加入无水乙醇进行醇沉，分离沉淀物和上清液，在沉淀物加入无水乙醇进行多次醇洗；然后将醇洗后的沉淀物置于真空干燥箱内，在50℃的温度下干燥10h，得到多肽金属螯合物。

上述多肽金属螯合物为多肽-锌螯合物或多肽-铜螯合物，以下将列举两实施例对多肽-锌螯合物以及多肽-铜螯合物的制备方法进行详述。

实施例一

一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂即多肽-锌螯合物的制备方法，具体如下：

步骤1、将鱼鳞用清水浸泡过夜对其进行清洗，采用NaHCO3弱碱脱脂法去除鱼鳞中的脂肪杂质，调整温度为18℃，碱的浓度0.5mol/L，控制时间为8h；选用盐酸作为鱼鳞脱钙试剂，在水浴锅中调整温度18℃，酸浓度0.8mol/L，脱钙时间24h，晒干备用；

步骤2、将鱼鳞加热加压预处理10分钟，选用胰酶和木瓜蛋白酶结合的方式对鱼鳞进行酶解，灭酶条件为调pH值为7，再升高温度至100℃灭酶20min，得到多肽水解液，经膜过滤后，喷雾干燥，获得多肽样品；

步骤3、称取鱼鳞多肽粉末1g，溶于30ml超纯水中，再加入1g硫酸锌，用6mol/l的NaOH溶液调pH为6.0，水浴温度50℃，反应时间为60min，反应所得的螯合原液在置于旋蒸仪中进行真空浓缩，浓缩温度为50℃，浓缩完成后加入180ml无水乙醇进行醇沉，分离沉淀物和上清液，沉淀加入30ml的无水乙醇醇洗三次；以上反应结束后，沉淀产物置于真空干燥箱，于50℃条件下真空干燥10h，得到多肽—锌螯合物。

实施例二

一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂即多肽-铜螯合物的制备方法具体如下：

步骤1、将鱼鳞用清水浸泡过夜对其进行清洗，采用NaHCO3弱碱脱脂法去除鱼鳞中的脂肪杂质，调整温度为18℃，碱的浓度0.6mol/L，控制时间为7h，选用盐酸作为鱼鳞脱钙试剂，在水浴锅中调整温度25℃，酸浓度0.7mol/L，控制时间24h，脱钙处理，晒干备用；

步骤2、对鱼鳞加热加压预处理10分钟，选用胰酶和木瓜蛋白酶结合的方式对鱼鳞进行酶解，灭酶条件为调pH值为6，再升高温度至100℃灭酶20min，得到多肽水解液，经膜过滤后，喷雾干燥，获得多肽样品；

步骤3、称取鱼鳞多肽粉末1g，溶于30ml超纯水中，再加入1g无水硫酸铜，用6mol/l的NaOH溶液调pH为6.0，水浴温度50℃，反应时间为60min，反应所得的螯合原液在置于旋蒸仪中进行真空浓缩，浓缩温度为50℃，浓缩完成后加入180ml无水乙醇进行醇沉，分离沉淀和上清，沉淀加入30ml的无水乙醇醇洗三次。以上反应结束后，沉淀产物置于真空干燥箱，于50℃条件下真空干燥10h，得到多肽—铜螯合物。

取本发明微量金属元素添加剂即实施例一制得的多肽-锌螯合物或实施例二制得的多肽-铜螯合物，在肉仔鸡动物饲养中使用。

设置两实验组与两对照组，实验组和对照组饲喂相同的基础日粮，实验组一中在肉仔鸡基础日粮饲料中按80mg/kg的拌饲量添加多肽-锌螯合物，实验组二中在肉仔鸡基础日粮饲料中按80mg/kg的拌饲量添加多肽-铜螯合物，每天拌饲一次进行饲喂。

对照组一为硫酸锌对照，即喂相同基础日粮添加量与实验组等量的硫酸锌和所制得的多肽样品，对照组二为无水硫酸铜对照，即喂相同基础日粮添加量与实验组等量的无水硫酸铜和所制的多肽样品，每天拌饲一次进行饲喂。

实验组和对照组每组有3个小组，每个小组有50只鸡，所选的鸡为22—50日龄，按重复组分栏饲养，垫料平养，每天记录鸡只的死亡及饲料消耗情况，并于各阶段结束之日进行部分只鸡的抽查称重。试验6个月后，计算实验组和对照组肉仔鸡的平均日增重、饲料转化率和成活率。

在相同的金属添加量水平下，实验组的肉仔鸡平均日增重较对照组高5.0%—13.0%，差异显著；饲料转化率实验组较对照组改善10.0%—25.0%，差异显著；成活率实验组较对照组高1.0%—3.0%，对照组死亡率呈现较高，多肽金属螯合物对鸡群的健康状况略有改善。

综合实验结果表明多肽螯合物调节机体蛋白代谢能力可能优于无机盐处理，且明显提高微量元素和小肽的生物学效价，提高肉鸡的生长速度、提高机体抗病能力、改善饲料利用率，降低饲料成本，大幅度提高肉鸡饲养的经济效益。

综上可知，本发明所制备的多肽金属螯合物采用大量的水产加工副产物资源为原料，制备出生物利用率高的多肽金属螯合物，其在动物体内稳定易吸收，耗能低，能满足动物体对多样化的有机螯合物的需要，有效促进动物生产性能，解决现有动物饲料添加剂技术的不足。且成本低廉，市场前景可观，便于产品推广应用，有利于低值水产加工副产物高值化应用，促进渔业加工等农业、食品企业的技术升级。

以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1.一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂，其特征在于：所述微量金属添加剂为多肽金属螯合物。

2.根据权利要求1所述的一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂，其特征在于：所述多肽金属螯合物为多肽-锌螯合物或多肽-铜螯合物。

3.一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、对水产加工副产物进行清洗，然后进行脱脂处理和脱钙处理，处理后将水产加工副产物晒干备用；

步骤2、采用酶解溶液对步骤1得到的水产加工副产物进行酶解，酶解后进行灭酶处理，得到多肽水解液，经膜过滤后喷雾干燥，得到多肽样品；

步骤3、将多肽样品和金属盐按照1:1-5:1的配比混合在水溶液中，并将混合溶液的PH调节至4-8，在30℃-50℃的温度下进行搅拌反应20-80min，得到螯合原液；

步骤4、将螯合溶液进行浓缩处理，处理后进行醇沉和至少一次醇洗，得到沉淀物；将沉淀物进行真空干燥处理，得到多肽金属螯合物即微量金属添加剂。

4.根据权利要求3所述的一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，采用清水或者浓度为1mol/L-8mol/L的NaCl溶液对水产加工副产物进行浸泡冲洗以清洁水产加工副产物。

5.根据权利要求3所述的一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，采用浓度为0.3-0.5mol/LNaOH或NaHCO3的溶液对水产加工副产物进行脱脂处理，脱脂处理的温度为10-20℃，处理时间为7-9h。

6.根据权利要求3所述的一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，采用浓度为0.5-0.9mol/L的盐酸、EDTA或柠檬酸溶液对脱脂后的水产加工副产物进行脱钙处理，脱钙处理温度为10-30℃，处理时间为15-30h。

7.根据权利要求3所述的一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，酶解溶液的PH为4-6，酶解温度为45-55℃，酶解时间2-3h。

8.根据权利要求3所述的一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，其特征在于：所述酶解溶液为胰酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、风味蛋白酶中的一种或者几种。

9.根据权利要求3一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，将混合酶解溶液的水产加工副产物的PH调节为6-7，升高温度至100℃进行灭酶处理，灭酶时间为20min。

10.根据权利要求3所述的一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，采用浓度为3mol/L-6mol/L的NaOH溶液或浓度为2mol/L-5mol/L的H2SO4溶液对多肽样品和金属盐的混合溶液进行PH调节。

11.根据权利要求3所述的一种源于水产加工副产物的畜禽饲用微量金属添加剂的制备方法，其特征在于：所述金属盐为金属铜、氯化铜、无水硫酸铜、氧化铜、金属锌、氯化锌、氧化锌、硫酸锌中的一种或多种。