CN109965103A - 一种替代鱼油的饲料添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种替代鱼油的饲料添加剂及其制备方法 Download PDF

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郭涛
冯仁栋
杨天奎
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Abstract

本发明涉及一种具有替代鱼油功能的饲料添加剂及其制备方法，该饲料添加剂中含有甘油磷脂酰胆碱，酰化磷脂酰乙醇胺，其中，甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺的重量比为1:1‑5:1，酰化磷脂酰乙醇胺优选乙酰化磷脂酰乙醇胺。使用本发明的饲料添加剂，可以实现与现有饲料混合均匀的优点，该饲料添加剂在水中有很好的分散性，该饲料添加剂可以完全替代鱼油，当使用本发明的饲料添加剂饲喂水产动物时，可以使水产动物体内中的EPA及DHA得到富集。

Description

一种替代鱼油的饲料添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种饲料添加剂，更具体地，涉及一种具有替代鱼油功能的饲料添加剂。
背景技术
水产饲料中通常会添加3％-5％的鱼油，因为鱼油具有完善饲料营养，促进生物生长，改善水产养殖鱼类、畜禽的肉质品质和防止动物自身脂肪过多等功能，同时鱼油也会在生物体内富集，让生物产品DHA及EPA含量更高，例如高DHA鸡蛋等。但鱼油成本较高，往往鱼油仅在动物生长初期使用，同时鱼油不饱和脂肪酸含量较高，如何能防止鱼油氧化也是鱼油使用的一大障碍。
磷脂是存在于动植物体内的一种含磷酸的复合脂质。目前饲料工业所用的磷脂主要是来自豆油生产过程中的副产物——大豆磷脂，因为磷脂除了具有促进消化并加快饲料中脂类的吸收；提供和保护饲料中的多不饱和脂肪酸；提高制粒的物理质量，减少饲料中水溶性营养物质的散失；同时具有化学引诱作用并改善饵料的适口性等功能。近年来，也有文献公开了磷脂油可以替代鱼油应用于饲料中，例如，黄劼，程志萍等在《长江大学学报(自科版)》杂志上2013年第17期第48-50页上发表的《饲料中不同脂肪源替代鱼油对金鲳鱼生长的影响》中阐述了金鲳鱼配合饲料用磷脂油或豆油替代鱼油是可行的。
甘油磷脂酰胆碱(L-alpha glycerylphosphorylcholine，GPC)是一种磷脂代谢的中间体，是磷脂酰胆碱分子上两个脂肪酰基完全水解的产物，同时是一种重要的神经递质和磷脂前体。甘油磷脂酰胆碱能修复受损大脑，使衰老的大脑重新焕发活力。根据报道，GPC在治疗帕金森疾病、修复脑部损伤、防止动脉粥样硬化、类风湿以及延缓老年人记忆力衰退方面有重要的作用，还有提高识别能力、GABA神经递质激活剂和维持荷尔蒙的健康水平等功效，部分研究显示，GPC对治疗因手术引起的认知功能受损具有十分重要的作用。但是甘油磷脂酰胆碱具有提高生物体脂肪中DHA/EPA的含量并未见报道。
发明内容
本发明的第一方面提供一种能够替代鱼油的饲料添加剂，所述饲料添加剂包括甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺。
在一个或多个实施方案中，所述甘油磷脂酰胆碱与酰化磷脂酰乙醇胺的重量比为1:1-5:1。
在一个或多个实施方案中，所述甘油磷脂酰胆碱与酰化磷脂酰乙醇胺的重量比为2.2:1-3.5:1。
在一个或多个实施方案中，所述饲料添加剂还包括植物油，该植物油选自大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油中的一种或多种。
在一个或多个实施方案中，所述饲料添加剂还包括脂肪酸钙，所述脂肪酸钙选自不饱和脂肪酸钙、饱和脂肪酸钙。
在一个或多个实施方案中，所述酰化磷脂酰乙醇胺为乙酰化磷脂酰乙醇胺。
本发明的第二方面提供一种饲料添加剂的制备方法，所述方法包括将甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺接触的步骤；或，所述方法包括将含有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的物料进行水解、酰化的步骤；或，所述方法包括水解含磷脂酰胆碱的物料制备水解产物的步骤，将水解产物和磷脂酰乙醇胺接触制备酰化原料的步骤，以及将酰化原料进行酰化反应的步骤。
在一个或多个实施方案中，所述含有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的物料选自磷脂油、油脂油脚。
在一个或多个实施方案中，所述含有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的物料还含有蛋黄油。
在一个或多个实施方案中，所述含磷脂酰胆碱的物料选自磷脂酰胆碱、磷脂油、油脂油脚、蛋黄油。
在一个或多个实施方案中，所述酰化反应的酰化试剂为乙酸酐、乙酸、丙酸酐、丁酸酐，所述水解反应的水解试剂为碱性溶液。
本发明的第三方面提供一种组合物，所述组合物包含甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺。
在一个或多个实施方案中，所述甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺的重量比为1:1-5:1。
在一个或多个实施方案中，所述酰化磷脂酰乙醇胺为乙酰化磷脂酰乙醇胺。
本发明的第四方面提供一种饲料，所述饲料中含有本发明所述的饲料添加剂或含有使用本发明方法制备得到的饲料添加剂。
本发明的第五方面提供一种含有甘油磷脂酰胆碱与酰化磷脂酰乙醇胺的饲料添加剂，或，含有甘油磷脂酰胆碱与酰化磷脂酰乙醇胺的组合物，或，甘油磷脂酰胆碱和/或酰化磷脂酰乙醇胺在替代鱼油方面的用途，所述酰化磷脂酰乙醇胺为乙酰化磷脂酰乙醇胺。
具体实施方式
应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成优选的技术方案。
甘油磷脂酰胆碱
甘油磷脂酰胆碱是磷脂酰胆碱(PC)分子上的两个脂肪酰基完全被水解掉的产物，它具有显著的稳定脑部认知能力的作用，甚至可以修复早期老年失智症患者部分已受损的认知能力。
本发明的甘油磷脂酰胆碱可以是市售产品，也可以是自制产品。优选自制甘油磷脂酰胆碱。自制的甘油磷脂酰胆碱可以通过在碱性条件下水解含磷脂酰胆碱的物料得到。所述水解的温度为65-95℃，水解时间为2-6h。该碱性条件可以通过添加甲醇钠的醇溶液、氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液等获得，优选添加甲醇钠的醇溶液。其中，含磷脂酰胆碱的物料可以为纯品磷脂酰胆碱、油脂油脚、磷脂油、蛋黄油。
酰化磷脂酰乙醇胺
本发明的酰化磷脂酰乙醇胺为磷脂酰乙醇胺的酰化产物，通过使用磷脂酰乙醇胺与酰化试剂发生酰化反应，在磷脂酰乙醇胺上引入酰基。所述酰化反应的温度为40-70摄氏度，酰化时间为0.5-2h，酰化试剂为乙酸酐、乙酸、丙酸酐、丁酸酐，该酰化磷脂酰乙醇胺可以为乙酰化磷脂酰乙醇胺、丙酰化磷脂酰乙醇胺、丁酰化磷脂酰乙醇胺。
在某些实施方案中，所述酰化磷脂酰乙醇胺为乙酰化磷脂酰乙醇胺。
乙酰化磷脂酰乙醇胺
乙酰化磷脂酰乙醇胺是磷脂酰乙醇胺的乙酰化产物，通过使用磷脂酰乙醇胺与乙酸酐发生酰化反应，在引入酰基后,在正电荷基团上引入取代基使其带负电,改变了原有磷脂的性质与功能。
本发明的乙酰化磷脂酰乙醇胺可以是市售产品，也可以是自制产品。优选自制的乙酰化磷脂酰乙醇胺。自制的乙酰化磷脂酰乙醇胺可以通过在含有磷脂酰乙醇胺的物料中添加乙酸酐进行酰化反应制得。含有磷脂酰乙醇胺的物料可以是纯品磷脂酰乙醇胺、油脂油脚、磷脂油等。
油脂油脚
本发明的油脂油脚为油脂加工的副产物，该油脂油脚通过对毛油进行脱胶离心后获得。所述脱胶可以采用常规的脱胶方式，如水化脱胶、酸法脱胶、酶法脱胶。
在某些实施方案中，脱胶为水化脱胶，即仅使用水而未加脱胶介质进行脱胶。水的加入量优选为毛油重量的0.5～30％，例如2～20％、2～10％、2～8％等。
本发明饲料添加剂在饲料中的添加量
本发明的饲料添加剂中含有甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺。纯品甘油磷脂酰胆碱在饲料中的添加量为饲料总重量的2-9重量‰，通过检测本发明饲料添加剂中纯品甘油磷脂酰胆碱的含量，换算本发明饲料添加剂的用量。
其他添加剂
本发明的饲料添加剂中还可能含有植物油、脂肪酸钙。该植物油选自大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油中的一种或多种。该脂肪酸钙选自不饱和脂肪酸钙、饱和脂肪酸钙。
与现有方法相比，本发明具有以下优点：
1.本发明的饲料添加剂粘度小，且呈粉末状态，使用本发明的饲料添加剂，可以实现与现有饲料混合均匀的优点；
2.本发明的饲料添加剂添加到饲料中，能够在饲料与水混合后饲喂动物时，在水中有很好的分散性；
3.本发明的饲料添加剂可以完全替代鱼油，当使用本发明的饲料添加剂饲喂水产动物时，可以使水产动物体内中的EPA及DHA得到富集。检测方法
1.甘油磷脂酰胆碱检测方法
高效液相系统：岛津CBM-20A系统，甲醇为流动相，流速0.97mL/min，色谱柱Alltech Sil ica(4.6mm×250mm，5μm)，柱温40℃，进样量10μL。
蒸发光散射检测器：漂移管温度65℃，空气流速2.0L/min。
甘油磷脂酰胆碱标准品(纯度为98.8％)上海伊耀精细化工厂
甘油磷脂酰胆碱标准溶液的配制
将甘油磷脂酰胆碱标准品加入甲醇溶液配制成为0.0625、0.125、0.250、0.500、1.00mg/mL标准溶液，以峰面积对数为纵坐标，浓度对数为横坐标来制作标准曲线。
用HPLC-ELSD测定样品流速0.8mL/min；进样量：10μL；色谱柱Alltima HP Silica(4.6mm×150mm,5μm)；柱温40℃。蒸发光散射检测器：漂移管温度80℃，载气流量2.0L/min中的甘油磷脂酰胆碱的量。
2.乙酰化磷脂酰乙醇胺
色谱柱：蒸发光散射检测器；漂移管温度70℃；柱温40℃；雾化器：氮气；雾化器加热温度54℃，气体压力30psi；流动相A：正庚烷-异丙醇-水(43:57:11)流动相B正庚烷-异丙醇-水(29.5:59:11.5)流速1.5ml/min,进样量20ml/min。
3.饲养虾体内油脂的脂肪酸含量的检测方法
参见GB5009.168—2016
原料信息：
大豆油油脚、菜籽油油脚、棉籽油油脚上海嘉里食品有限公司
蛋黄油郑州四维磷脂技术有限公司
鱼油通威饲料有限公司
磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺sigama
大豆磷脂油：益海嘉里(防城港)有限公司
鱼粉、虾粉、豆粕、花生粕、面粉、磷酸二氢钙、多维、多矿、VC脂、Cmc、诱食剂、胆碱通威饲料有限公司
实施例1
A.甘油磷脂酰胆碱的制备方法：在温度35℃下，取500g磷脂酰胆碱，溶解在10000ml乙醇中，加入甲醇钠乙醇(35％质量分数)溶液250ml，反应6h，蒸发掉溶剂。得到440g含甘油磷脂酰胆碱的反应产物，经检测，该反应产物中甘油磷脂酰胆碱的含量为83.4％。
B.乙酰化磷脂酰乙醇胺的制备方法：取100g磷脂酰乙醇胺，加入5g乙酸酐，反应温度72℃，反应时间30min。酰化完成后加入1g(30％质量分数)氢氧化钠溶液中和。用正己烷分离出油相，在5℃的冷丙酮中冷析过滤，再次使用5℃的冷甲醇萃取油相，不溶解部分即为乙酰化磷脂酰乙醇胺(纯度90.1％)40g。
实施例2
取大豆油油脚100g，加入甲醇钠乙醇(35％质量分数)溶液50ml，65℃反应6h，蒸发掉溶剂，乙酸调节至中性。然后加入5g乙酸酐，提高温度至72℃，反应时间为30min。最终分析测定产物中甘油磷脂酰胆碱的含量为4.13％，乙酰化磷脂酰乙醇胺的含量为1.86％，得到甘油磷脂酰胆碱：乙酰化磷脂酰乙醇胺重量比为2.22:1的饲料添加剂。
实施例3
取大豆磷脂油200g，加入甲醇钠乙醇(35％质量分数)溶液400ml，60℃反应5.5h，蒸发掉溶剂，乙酸调节至中性。然后加入11g乙酸酐，提高温度至70℃,反应时间为45min。最终分析测定甘油磷脂酰胆碱(20.68％)及乙酰化磷脂酰乙醇胺(9.02％)，得到甘油磷脂酰胆碱：乙酰化磷脂酰乙醇胺重量比为2.29:1的饲料添加剂。
实施例4
取菜籽油油脚150g，加入甲醇钠乙醇(35％质量分数)溶液80ml，55℃反应6.5h，蒸发掉溶剂，乙酸调节至中性。然后加入7.3g乙酸酐，提高温度至68℃,反应时间为30min。最终分析测定甘油磷脂酰胆碱(4.21％)及乙酰化磷脂酰乙醇胺(1.44％)，得到甘油磷脂酰胆碱：乙酰化磷脂酰乙醇胺重量比为2.92:1的饲料添加剂。
实施例5
取棉籽油油脚200g，加入甲醇钠乙醇(35％质量分数)溶液98ml，55℃反应6.5h，蒸发掉溶剂，乙酸调节至中性。然后加入10.2g乙酸酐，提高温度至77℃,反应时间为30min。最终分析测定甘油磷脂酰胆碱(3.83％)及酰化磷脂酰乙醇胺(1.08％)，得到甘油磷脂酰胆碱：乙酰化磷脂酰乙醇胺重量比为3.55:1的饲料添加剂。
实施例6
取蛋黄油20g，混合2g的大豆磷脂油制备混合料，添加150ml甲醇钠(35％)溶液，在60℃的条件下水解该混合料，再在水解产物中添加8g大豆油油脚，加入4g乙酸酐，提高温度至77℃，进行酰化反应，反应时间为30min。最终分析测定甘油磷脂酰胆碱(50.34％)及乙酰化磷脂酰乙醇胺(10.06％)，得到甘油磷脂酰胆碱：乙酰化磷脂酰乙醇胺重量比为5：1的饲料添加剂。
表1基础饲料的配方及组成
实验组1
以表1中基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加2‰甘油磷脂酰胆碱(纯度83.4％)及1.85‰酰化磷脂酰乙醇胺(纯度90.1％)。
实验组2
以表1中基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加4重量％实施例2的饲料添加剂。
实验组3
以表1中基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加1重量％实施例3的饲料添加剂。
实验组4
以表1中基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加4重量％实施例4的饲料添加剂。
实验组5
以表1中基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加4重量％实施例5的饲料添加剂。
实验组6
以表1中基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加1重量％实施例6的饲料添加剂。
对照组1
以基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加2.04重量‰实施例1制备得到的甘油磷脂酰胆碱(纯度83.4％)。
对照组2
以基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加1.02重量‰实施例1制备得到的乙酰化磷脂酰乙醇胺(纯度90.1％)。
对照组3
以基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加2.64重量‰实施例1制备得到的甘油磷脂酰胆碱(纯度83.4％)及0.44重量‰实施例1制备得到的乙酰化磷脂酰乙醇胺(纯度90.1％)。
对照组4
以基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加0.44重量‰实施例1制备得到的甘油磷脂酰胆碱(纯度83.4％)及2.64重量‰实施例1制备得到的乙酰化磷脂酰乙醇胺(纯度90.1％)。
对照组5
以基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加4重量％的大豆磷脂油。
对照组6
以基础饲料的总重计，在基础饲料配方中添加2重量％的鱼油。饲养方法：
饲养实验在室内循环水族箱(60cm×40cm×50cm)中进行，每箱放养40尾虾。试验用水是经过滤的天然海水，其盐度为29±1。实验一共分9组，每组3个平行，一共27个箱。
喂料方式：
对照组投喂基础饲料如(表1，实验组投喂饲料如(表2)饲料每天投喂3次(分别在早上8:00、下午2:00和晚上8:00)，投喂量为虾体总重的6-10％，投喂2个小时后用虹吸的方法清除粪便，换水量为箱体的1/3。整个实验过程中24h增氧，每天测定水温，每两个星期称一次虾的总重，来调节饲料投喂量(虾重6％-10％)，并检测水体的pH、氨氮。整个实验过程中水体温度为(27±1)℃，水体中的溶氧量为(7.3 0.3mg/L，水体的氨氮为(0.6±1)mg/L，pH为8.0-8.5。
表2存活率、增重率数据
从表2可以看出，实验组的存活率远高于或持平于对照组，对于持平于对照组的实验组，其增重率远高于对照组。
表3虾体内部油脂检测数据
从表3可以看出，将本发明的饲料添加剂应用于虾饲料，具有能够提升虾体内EPA和DHA含量的优点。

Claims (10)

1.一种能够替代鱼油的饲料添加剂，所述饲料添加剂含有甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺。
2.如权利要求1所述的饲料添加剂，所述甘油磷脂酰胆碱与所述酰化磷脂酰乙醇胺的重量比为1:1-5:1，优选为2.2:1-3.5:1。
3.如权利要求1所述的饲料添加剂，所述饲料添加剂还包括植物油、脂肪酸钙中的一种或多种；优选地，所述植物油选自大豆油、玉米油、菜籽油、葵花籽油、红花籽油、亚麻籽油中的一种或多种，和/或，所述脂肪酸钙为不饱和脂肪酸钙、饱和脂肪酸钙中的一种或两种混合。
4.如权利要求1-3中任一项所述的饲料添加剂，所述酰化磷脂酰乙醇胺为乙酰化磷脂酰乙醇胺。
5.一种如权利要求1所述饲料添加剂的制备方法，所述方法包括将甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺接触的步骤；或，所述方法包括将含有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的物料进行水解、酰化的步骤；或，所述方法包括水解含磷脂酰胆碱的物料制备水解产物的步骤，将水解产物和磷脂酰乙醇胺接触制备酰化原料的步骤，以及将酰化原料进行酰化反应的步骤。
6.如权利要求5所述的方法，所述含有磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺的物料选自磷脂油、油脂油脚，优选地，所述物料还含有蛋黄油；和/或，所述含磷脂酰胆碱的物料选自磷脂酰胆碱、磷脂油、油脂油脚、蛋黄油；和/或，所述酰化反应的酰化试剂为乙酸酐、乙酸、丙酸酐、丁酸酐，所述水解反应的水解试剂为碱性溶液。
7.如权利要求5或6所述的方法，所述酰化磷脂酰乙醇胺为乙酰化磷脂酰乙醇胺。
8.一种组合物，所述组合物包含甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺，优选地，所述甘油磷脂酰胆碱和酰化磷脂酰乙醇胺的重量比为1:1-5:1，更优选地，所述酰化磷脂酰乙醇胺为乙酰化磷脂酰乙醇胺。
9.一种饲料，所述饲料中含有如权利要求1-4中任一项所述的饲料添加剂或含有如权利要求5-7中任一项所述的方法制备得到的饲料添加剂或含有如权利要求8所述的组合物；优选地，所述饲料包括植物油、脂肪酸钙中的一种或多种。
10.一种含有甘油磷脂酰胆碱与酰化磷脂酰乙醇胺的饲料添加剂，或，含有甘油磷脂酰胆碱与酰化磷脂酰乙醇胺的组合物，或，甘油磷脂酰胆碱和/或酰化磷脂酰乙醇胺在替代鱼油方面的用途，所述酰化磷脂酰乙醇胺优选为乙酰化磷脂酰乙醇胺。
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