CN109566957A - 饲用复合天然抗氧化剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了饲用天然复合抗氧化剂，具有防止饲料氧化、促进仔猪生产及对抗胰蛋白酶的抑制作用，饲用天然复合抗氧化剂，由以下原料组成：没食子酸、葡萄籽提取物、茶多酚、白藜芦醇、柠檬酸、白碳黑。

Description

饲用复合天然抗氧化剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及饲料技术领域，具体涉及一种复合天然抗氧化剂及其制备方法。
背景技术
饲料不仅需要保持新鲜,以保证饲料的风味，而且还需要保证饲料中营养成份不变质，以便达到预期的饲养效果。饲料中的脂肪、蛋白质、碳水化合物及维生素在空气中与氧接触，易发生氧化变质。被氧化的这些成份之间又会相互作用，导致多种成份的自动氧化，最后，使饲料中的油脂哈败、褪色、褐变产生有毒物质醛及酮等，使饲料中的脂溶性维生素如：VA、VD、VE及叶黄素被氧化破坏；使饲料中的蛋白质及能量损失，适口性下降，导致饲料的感光性质下降、营养价值降低，储存期缩短和适口性下降，影响动物生长发育，出现猪的黄膘肉、PSE肉、肉色和系水力不好，仔猪断奶综合症所引起的消化道粘膜损伤、免疫抑制，禽的猝死、腹水，鱼的体色异常、肝胆综合症，牛奶中体细胞数超标等问题，严重影响了肉、蛋、奶产品的品质及畜牧业的可持续发展，给饲料行业和畜禽养殖业带来较大损失。
在饲料学研究中，抗氧化问题与抗衰老及诱发肿瘤和恶性疾病的发生联系起来。为了保证饲料的储存时间和品质，抗氧化剂已经成为饲料工业生产中不可缺少的一种添加剂，其作用效果和带来的经济效益也越来越多地受到人们的欢迎和重视。
饲料抗氧化剂的作用机理大致分为以下几类：
一是通过抗氧化剂的还原作用，降低食品体系中的氧含量；二是中断氧化过程中的链式反应，阻止氧化过程进一步进行；三是破坏、减弱氧化酶的活性，使其不能催化氧化反应的进行；四是将能催化及引起氧化反应的物质封闭，如络合能催化氧化反应的金属离子等。
使用多种抗氧化剂配有金属螯合剂来增加协同效应，作为复合抗氧化剂是一种较为常规应用。
没食子酸，大量体外研究证实没食子酸对6种常见食源性致病病菌和腐败菌具有显著的抑制作用，其具有较好的抗氧化、抗炎症和抑菌功能，且不会导致动物产生耐药性，在畜禽生产中有较强的应用前景，且研究表明在仔猪饲粮中添加没食子酸可促进动物生长并提高饲料转化率。葡萄籽提取物，抗氧化作用较强，具有一定增加动物生产性能的作用。茶多酚，抗氧化剂，具有较活泼的羟基氢，能提供氢离子，竞争性的与不饱和脂肪酸争夺活性氧，能与脂肪酸自由基结合，使自由基转化为惰性化合物，中止自由基的连锁反应。白藜芦醇，是近年一种被应用在饲料中的抗氧化剂。柠檬酸，与金属离子起螯合作用，阻止金属离子的促酯类氧化作用。白炭黑，饲料添加剂的常用载体之一。
现有技术中的复合抗氧化剂应用到了上述抗氧化剂任意之一或之二，但都是用这些天然抗氧化剂去与化学抗氧化剂复合，却没有研究出一种具有协同效应的天然抗氧化剂。而由于天然抗氧化剂安全性更高，因此，以天然抗氧化剂取代合成抗氧化剂是今后食品工业的发展趋势。
中国专利文件201711309176.5公开了一种饲用诱食抗菌抗氧化复合营养添加剂，其包括了茶多酚、没食子酸、白藜芦醇，当然，除此之外，其还包括了其他多种添加剂（当中包括合成添加剂），用于抗氧化。也就是说，其在茶多酚、没食子酸、白藜芦醇复合的基础上还要增加大量的其他抗氧化剂才能达到一个较好的抗氧化效果。
对于仔猪饲料来说，豆制品是提供蛋白质的主要原料，但是一般的豆类饲料中，含有抗胰蛋白酶，影响蛋白质的消化吸收，因此，为了提高饲料的的利用率，一般会对饲料进行热处理，使得抗胰蛋白酶失效，而饲料的热处理，相比不热处理会增加成本。
发明内容
本发明目的在于提供一种复合天然抗氧化剂及其制备方法，在采用抗氧化剂的用量较少的前提上，仍然保持了其具有一个很好的抗氧化效果和促进生长效果，同时通过天然抗氧化剂的复合实现了对抗胰蛋白酶的抑制，在不热处理的前提下对抗胰蛋白酶进行抑制。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
饲用天然复合抗氧化剂，由以下原料组成：没食子酸、葡萄籽提取物、茶多酚、白藜芦醇、柠檬酸、白碳黑。
作为一种优选方式，饲用天然复合抗氧化剂，按质量百分比，由以下组分组成：没食子酸5- 12%，葡萄籽提取物1- 3%，茶多酚25- 35%，白藜芦醇0.8- 1.5%，柠檬酸1- 3%，白碳黑46- 67%。
作为一种优选方式，饲用天然复合抗氧化剂，按质量百分比，由以下组分组成：没食子酸9%，葡萄籽提取物2%，茶多酚30%，白藜芦醇1.2%，柠檬酸2%，白碳黑55.8%。
饲用天然复合抗氧化剂的制备方法，在混合过程中，将白炭黑分为三份，依次混合，具体步骤如下：
（1）一次混合：将白藜芦醇与第一份白碳黑进行混合；
（2）二次混合：将葡萄籽提取物、柠檬酸与预混合得到的产物进行混合均匀；
（3）三次混合：将没食子酸、第二份白炭黑与二次混合得到的产物继续混合均匀；
（4）四次混合：将茶多酚、第三份白炭黑与三次混合得到的产物继续混合均匀，得到饲用复合抗氧化剂。
本发明所采用的制备方法，严格控制了每种物料的每次扩大均在5倍及5倍以下，可确保终混合物的混合变异系数达标。按GB/T 5918-2008进行测定，产品的混合变异系数≤7%。
本发明与现有技术相比，有益效果如下：
（1）本发明采用了仅四种抗氧化剂和金属螯合剂的复合，实现了很好的抗氧化效果及促进生长效果；
（2）本发明中，添加柠檬酸，不仅促进仔猪生长，还改善了抗氧化效果，但是柠檬酸最少要占总成分的1%，否则效果会相对较差；
（3）本发明中，通过对抗氧化剂的复合设计，能够对抗胰蛋白酶有一定的抑制作用，提高饲料利用率。
具体实施方式
本发明公开了饲用复合天然抗氧化剂及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
实施例1
饲用复合抗氧化剂的制备方法，采用原料包括：没食子酸9%，葡萄籽提取物2%，茶多酚30%，白藜芦醇1.2%，柠檬酸2%，白碳黑55.8%。
具体制备包括以下步骤：
(1) 一次混合：将1.2%白藜芦醇、4.8%白碳黑，2种原料依次投入小混合设备中，开机混合至均匀，停机、放料，得6.0%的预混合物；
(2)二次混合：将2%葡萄籽提取物，2%柠檬酸、上述(1) 步骤制备的预混合物，3种原料及预混合物依次投入大混合设备中，混合至均匀；
(3) 三次混合：开启大混合设备，9%的没食子酸，26%的白碳黑，投入仍处于开机状态的上述(2) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀；
(4) 四次混合：将30%茶多酚，25%白碳黑投入仍处于开机状态的上述(3) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀，即得饲用复合抗氧化剂。
将实施例1制备的饲用复合抗氧化剂按300g/T添加到生长肥育猪的饲粮中，猪生长性能得到改善，肉色红润，系水力好，PSE肉现象消失。
实施例2
饲用复合抗氧化剂的制备方法，采用原料包括：没食子酸5%，葡萄籽提取物3%，茶多酚25%，白藜芦醇1.5%，柠檬酸3%，白碳黑62.5%。
具体制备包括以下步骤：
(1) 一次混合：将1.5%白藜芦醇、4.5%白碳黑，2种原料依次投入小混合设备中，开机混合至均匀，停机、放料，得6.4%的预混合物；
(2) 二次混合：将3%的葡萄籽提取物，3%的柠檬酸、上述(1) 步骤制备的预混合物，3种原料及预混合物依次投入大混合设备中，混合至均匀；
(3) 三次混合：开启大混合设备，5%的没食子酸，29%的白碳黑，投入仍处于开机状态的上述(2) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀；
(4) 四次混合：将25%的茶多酚，29%的白碳黑投入仍处于开机状态的上述(3) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀，即得饲用复合抗氧化剂。
实施例3
饲用复合抗氧化剂的制备方法，采用原料包括：没食子酸12%，葡萄籽提取物1%，茶多酚35%，白藜芦醇0.8%，柠檬酸1%，白碳黑50.2%。
具体制备包括以下步骤：
(1) 一次混合：将0.8%白藜芦醇、4.2%白碳黑，2种原料依次投入小混合设备中，开机混合至均匀，停机、放料，得6.4%的预混合物；
(2) 二次混合：将1%葡萄籽提取物，1%柠檬酸、上述(1) 步骤制备的预混合物，3种原料及预混合物依次投入大混合设备中，混合至均匀；
(3) 三次混合：开启大混合设备，12%的没食子酸，23%的白碳黑，投入仍处于开机状态的上述(2) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀；
(4) 四次混合：将35%茶多酚，23%白碳黑投入仍处于开机状态的上述(3) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀，即得饲用复合抗氧化剂。
实施例4
饲用复合抗氧化剂的制备方法，采用原料包括：没食子酸5%，葡萄籽提取物1%，茶多酚25%，白藜芦醇1%，柠檬酸1%，白碳黑67%。
具体制备包括以下步骤：
(1) 一次混合：将1%白藜芦醇、7%白碳黑，2种原料依次投入小混合设备中，开机混合至均匀，停机、放料，得6.4%的预混合物；
(2) 二次混合：将1%葡萄籽提取物，1%柠檬酸、上述(1) 步骤制备的预混合物，3种原料及预混合物依次投入大混合设备中，混合至均匀；
(3) 三次混合：开启大混合设备，5%的没食子酸，30%的白碳黑，投入仍处于开机状态的上述(2) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀；
(4) 四次混合：将25%茶多酚，30%白碳黑投入仍处于开机状态的上述(3) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀，即得饲用复合抗氧化剂。
实施例5
饲用复合抗氧化剂的制备方法，采用原料包括：没食子酸12%，葡萄籽提取物3%，茶多酚35%，白藜芦醇1%，柠檬酸3%，白碳黑46%。
具体制备包括以下步骤：
(1) 一次混合：将1%白藜芦醇、46%白碳黑，2种原料依次投入小混合设备中，开机混合至均匀，停机、放料，得6.4%的预混合物；
(2) 二次混合：将3%葡萄籽提取物，3%柠檬酸、上述(1) 步骤制备的预混合物，3种原料及预混合物依次投入大混合设备中，混合至均匀；
(3) 三次混合：开启大混合设备，12%的没食子酸，21%的白碳黑，投入仍处于开机状态的上述(2) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀；
(4) 四次混合：将35%茶多酚，21%白碳黑投入仍处于开机状态的上述(3) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀，即得饲用复合抗氧化剂。
而实施例1~实施例5的5种配比不同的饲用复合抗氧化剂按300g/T添加到生长肥育猪的饲粮中，其中，实施例1的性能最佳。
对照例1
饲用复合抗氧化剂的制备方法，采用原料包括：没食子酸8%，葡萄籽提取物1.5%，茶多酚28%，白藜芦醇1.3%，柠檬酸0.5%，白碳黑60.7%。
具体制备包括以下步骤：
(1) 一次混合：将1.3%的白藜芦醇、6.7%的白碳黑，2种原料依次投入小混合设备中，开机混合至均匀，停机、放料，得6.4%的预混合物；
(2) 二次混合：将1.5%的葡萄籽提取物，2.1%的柠檬酸、上述(1) 步骤制备的预混合物，3种原料及预混合物依次投入大混合设备中，混合至均匀；
(3) 三次混合：开启大混合设备，8%的没食子酸，27%的白碳黑，投入仍处于开机状态的上述(2) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀；
(4) 四次混合：将28%的茶多酚，27%的白碳黑投入仍处于开机状态的上述(3) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀，即得饲用复合抗氧化剂。
将本实验例1所述饲用复合抗氧化剂按450g/T添加到生长肥育猪的饲粮中，猪生长性能得到改善，肉色红润，系水力好，PSE肉现象消失。
本实施例与实施例1相比，降低了柠檬酸的用量，使得要大大增加饲料中复合抗氧化剂的用量才能达到原有效果。
对照例2
饲用复合抗氧化剂的制备方法，采用原料包括：没食子酸9%，葡萄籽提取物2%，茶多酚30%，白藜芦醇1.2%，白碳黑57.8%。
具体制备包括以下步骤：
(1) 一次混合：将1.2%白藜芦醇、4.8%白碳黑，2种原料依次投入小混合设备中，开机混合至均匀，停机、放料，得6.0%的预混合物；
(2) 二次混合：将2%葡萄籽提取物、上述(1) 步骤制备的预混合物，2种原料及预混合物依次投入小混合设备中，混合至均匀；
(3) 三次混合：开启大混合设备，9%的没食子酸，27%的白碳黑，投入仍处于开机状态的上述(2) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀；
(4) 四次混合：将30%茶多酚，26%白碳黑投入仍处于开机状态的上述(3) 步骤所描述的大混合设备中，继续混合至均匀，即得饲用复合抗氧化剂。
实验例1
单一人工合成抗氧化剂与实施例1比较。
（1）临床试验方法
选择72头健康状况良好、体重相近的21日龄DLY断奶仔猪，按体重随机分为3个处理组，每组3个重复，每重复8头仔猪。
表1 试验设计
组别 I组 II组 III组
饲粮及处理 基础饲粮 基础饲粮+150mg/kg乙氧基喹啉饲粮 基础饲粮+250mg/kg“实施例1”饲粮
基础饲粮参考NRC《猪营养需要》配制。试验仔猪每重复饲养于一栏，自由采食和饮水，按常规饲养和免疫程序进行饲养管理，预试期5d，试验期28d。
测定指标:仔猪生产性能、仔猪抗氧化能力、仔猪免疫性能的测定、血清中抗氧化指标的测定等。
（2）临床试验结果
表2 饲用复合抗氧化剂对仔猪生产性能的影响
组别 I组 II组 III组
始重/kg 7.95±0.20 7.89±0.22 7.91±0.23
末重/kg 13.52±0.64 13.78±0.13 13.99±0.30
ADG/g 198.93±15.35<sup>a</sup> 210.36±8.16<sup>b</sup> 217.14±6.27<sup>b</sup>
ADFI/g 337.23±19.85 340.05±8.10 345.76±11.26
F/G 1.70±0.03<sup>b</sup> 1.62±0.04<sup>a</sup> 1.59±0.05<sup>a</sup>
总腹泻次数 35 18 14
注：同行肩标不同小写字母表示差异显著（P<0.05），不同大写字母表示差异极显著（P<0.01），字母相同或无字母肩标表示差异不显著（P>0.05）。下表同。
表3 饲用复合抗氧化剂对仔猪抗氧化能力的影响
项目 I组 II组 III组
T-SOD(U/ml) 101.78±6.20 97.15±3.40 92.36±4.83
GSH-Px(U/ml) 586.90±24.52<sup>a</sup> 687.04±39.16<sup>b</sup> 724.71±30.34<sup>b</sup>
MDA(nmol/ml) 4.45±0.17<sup>b</sup> 3.63±0.16<sup>a</sup> 3.75±0.23<sup>a</sup>
表4 饲用复合抗氧化剂对仔猪免疫功能的影响
项目 I组 II组 III组
T淋巴细胞，% 48.87±3.25 50.85±1.22 51.98±3.16
IgM(µg/ml) 92.67±5.64<sup>aA</sup> 100.79±6.25<sup>aAB</sup> 121.81±8.92<sup>bB</sup>
抗体IgG水平(mg/ml) 82.45±59.62 93.28±46.36 97.35±62.50
(3)结论
1.饲粮中添加饲用抗氧化剂能改善仔猪生产性能，减少仔猪腹泻，增强仔猪抗氧化能力，进而提高仔猪免疫力和健康水平等，有效防止饲料氧化变质。
2.本发明的饲用复合抗氧化剂与乙氧基喹啉相比，在乳仔猪料中抗氧化效果更显著，品质安全。
实验例2 柠檬酸含量的抗氧化效果比较
选用21日齡断奶DLY仔猪108头，随机分成3个处理（对照组1、对照例2和实施例1组），每个处理4个重复，每个重复9头猪。
分为三个组别进行试验，I组日粮中添加对照例2所述抗氧化剂量为250mg/kg，II组中添加对照例1所述抗氧化剂量为250mg/kg，III组中添加实施例1所述抗氧化剂量为250mg/kg。
试验期为21天，结果见表5：
表5 柠檬酸在本组分中的添加量对仔猪生产性能及抗氧化效果比较
组别 I组 II组 III组
ADG/g 196.5±1.46<sup>a</sup> 204.3±2.27<sup>ab</sup> 221.8±2.1<sup>b</sup>
ADFI/g 297±2.52 310±2.74<sup>ab</sup> 328±3.10<sup>b</sup>
F/G 1.51 1.52 1.48
SOD(U/ml) 85.62±3.14<sup>a</sup> 78.36±2.72<sup>ab</sup> 70.48±2.03<sup>b</sup>
MDA(nmol/ml) 5.48±2.54 4.5±1.62 4.23±0.8
试验结果表明在复合抗氧化剂中添加柠檬酸，促进仔猪生长，同时改善抗氧化效果，但是要保证柠檬酸的含量在1%之上。
实验例3 对抗胰蛋白酶的抑制作用
按实施例1的原料配比，本实验分为2个处理组，对照组均不含载体白炭黑，空白组（不含有天然抗氧化剂），对照组1（对照例2不含白炭黑），对照组2（实施例1不含白炭黑）。配制0.001mmol/L的胰蛋白酶溶液（6mg分析纯级胰蛋白酶溶解于10mLpH为7.4的三羟甲基氨基甲烷盐酸缓存液，即Tris-Cl中），-20℃下密封保存备用。准确称取一定量的对照组1和对照组2，分别溶于甲醇中定容。各设定以下5个摩尔浓度：0.1mol/L、0.2mol/L、0.3mol/L、0.4mol/L、0.5mol/L。配制底物溶液（准确称取13mg Na-苯甲酰-DL-精氨酸-对硝基酰氨盐酸盐，即BAPNA溶解于1mL二甲基亚砜中，此溶液注意现配现用）。
取一支10mL具塞管，依次加入1mLTris-Cl溶液、0.3mL BAPNA溶液、0.3mL的0.1mol/L的对照组1溶液（空白组添加0.3mL甲醇溶液），用缓冲液补加到2mL，恒温锅中保持37℃10min。接着加入0.3mL的37℃ 胰蛋白酶Trypsin溶液，恒温反应10min，不断摇晃，使反应充分。之后加入0.3mL的33%醋酸溶液停止反应，最后用1cm吸收皿，在410nm处测吸光值A1/A2。其它浓度及对照组2溶液抑制效果的测定一样。
抑制率（%）=[(A1-A2)/A1]*100%
式中：A1为不同浓度下所测的吸光值；
A2为空白组的吸光值。
表6 不同组成的天然抗氧化剂对胰蛋白酶的抑制作用
实验结果表明，对照组1和对照组2均对胰蛋白酶均有效抑制，当对照组2中增加柠檬酸时，对胰蛋白酶抑制效果显著由于对照组1。说明柠檬酸在配伍中有明显的增效作用。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.饲用天然复合抗氧化剂，由以下原料组成：没食子酸、葡萄籽提取物、茶多酚、白藜芦醇、柠檬酸、白碳黑。
2.根据权利要求1所述的饲用天然复合抗氧化剂，其特征在于，按质量百分比，由以下组分组成：没食子酸5- 12%，葡萄籽提取物1- 3%，茶多酚25- 35%，白藜芦醇0.8- 1.5%，柠檬酸1- 3%，白碳黑46- 67%。
3.根据权利要求2所述的饲用天然复合抗氧化剂，其特征在于，按质量百分比，由以下组分组成：没食子酸9%，葡萄籽提取物2%，茶多酚30%，白藜芦醇1.2%，柠檬酸2%，白碳黑55.8%。
4.基于权利要求1~3任一项所述的饲用天然复合抗氧化剂的制备方法，其特征在于，在混合过程中，将白炭黑分为三份，依次混合，具体步骤如下：
（1）一次混合：将白藜芦醇与第一份白碳黑进行混合；
（2）二次混合：将葡萄籽提取物、柠檬酸与预混合得到的产物进行混合均匀；
（3）三次混合：将没食子酸、第二份白炭黑与二次混合得到的产物继续混合均匀；
（4）四次混合：将茶多酚、第三份白炭黑与三次混合得到的产物继续混合均匀，得到饲用复合抗氧化剂。
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