CN110432391B - 一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂制备方法，包括以下步骤：S1、将厚朴酚、和厚朴酚、沸石粉按比例混合均匀，得混合物，备用；S2、制取复合微生态制剂，备用；S3、制取复合酶制剂，备用；S4、将混合物、复合微生态制剂和复合酶制剂按比例混合均匀，获得一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂；本发明以厚朴酚、和厚朴酚为主要成分，复配植物乳酸杆菌、活性干酵母、枯草芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉等复合微生态制剂及纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、β‑葡聚糖酶等复合酶制剂，组合成能够调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，起到调控反刍动物瘤胃挥发酸的产生与甲烷气体的产生并替代饲用抗生素的作用。

Description

一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂及制备方法

技术领域

本发明属于反刍动物健康养殖技术领域，具体涉及一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂及制备方法。

背景技术

根据中国畜禽养殖中抗生素使用情况调查报告显示：国内年内销抗生素18万吨，其中动物使用为9.7万吨，约占54％，饲料企业年使用抗生素达30-35亿元。日粮中添加抗生素等药物饲料添加剂是调控反刍动物瘤胃发酵的最主要途径。随着抗生素用量越来越大、使用范围越来越广，其耐药性、残留、环境污染和在畜禽体内及畜禽产品的残留等问题也变的越来越突出，尤其是耐药性问题，目前全世界的细菌耐药发展速度远远的高于人类抗生素研发的速度。如果不加以控制和解决，未来人类在面对一些变异微生物时将被困于无药可用的局面，后果十分严重。

为了提高食品安全，减少抗生素类药物对养殖业的危害，欧盟于2006年全面禁止使用促生长抗生素，日本于2008年起禁止在饲料中使用抗生素。美国公布指导性文件，计划从2014年起，到2017年全面禁止在动物饲料中使用预防性抗生素。韩国从2018年7月起全面禁止使用抗生素。我国也已对药物饲料添加剂在饲料中的使用制定了严格的规范(农业部168号公告)，饲料中使用最为广泛之一的硫酸粘杆菌素也于2016年11月被禁止用于动物促生长(农业部第2428号公告)，农业农村部畜牧兽医局2019年3月13日发布药物饲料添加剂退出计划(征求意见稿)，决定实施药物饲料添加剂退出计划，根据征求意见稿，2020年1月1日起，退出除中药外的所有药物饲料添加剂品种，自2020年7月1日起，饲料生产企业停止生产含有药物饲料添加剂的商品饲料。这预示着药物饲料添加剂将在中国彻底退出历史舞台。

甲烷(甲烷)是仅次于二氧化碳(二氧化碳)的主要温室气体，温室效应是二氧化碳的21倍，在100年时间段内，甲烷的全球增温潜势是二氧化碳的28倍，其在大气中停留时间可达9.1年。反刍动物瘤胃是一个复杂的厌氧发酵体系，瘤胃微生物发酵降解日粮中的纤维和合成微生物蛋白为反刍动物提供能量和蛋白质，与此同时，发酵过程也伴随着能量损失和甲烷等温室气体的产生。全球反刍动物每年甲烷的排放量约为8000万吨，约占大气中甲烷总量的15％左右，占人为甲烷排放总量的33％。此外，甲烷的排放也造成动物饲料能量的大量损失，有研究表明，在能量代谢过程中，反刍动物因瘤胃甲烷的形式而损失的能量达到饲料消化能的8％～14％。

在反刍动物饲料中，人们通常使用莫能菌素等抗生素类饲料添加剂来调控反刍动物瘤胃的代谢及减少甲烷气体的产生，随着药物饲料添加剂禁止在畜禽日粮中的使用，现亟需寻找新的、适合的抗生素替代品来调控反刍动物瘤胃代谢，为此，提出一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂及制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，由以下原料制备而成：

所述原料按重量比包括：厚朴酚25-55份、和厚朴酚20-50份、复合微生态制剂2-3份、复合酶制剂1-2份、沸石粉20-30份。

优选的，所述复合微生态制剂由以下原料制备而成：

按重量比：植物乳酸杆菌20-30份、干酪乳杆菌5-10份、粪肠球菌5-10份、枯草芽孢杆菌10-20份、活性干酵母20-30份、米曲霉5-10份、黑曲霉5-10份。

优选的，所述复合酶制剂由以下原料制备而成：

按重量比：纤维素酶35-40份、半纤维素酶35-40份、β-葡聚糖酶20-25份、果胶酶5-10份、α-半乳糖苷酶0-5份。

本发明还提供了一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂制备方法，包括以下步骤：

S1、将厚朴酚、和厚朴酚、沸石粉按比例混合均匀，得混合物，备用；

S2、制取复合微生态制剂，备用；

S3、制取复合酶制剂，备用；

S4、将混合物、复合微生态制剂和复合酶制剂按比例混合均匀，获得一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂。

优选的，在S2中，制取复合微生态制剂时，将植物乳酸杆菌、干酪乳杆菌、粪肠球菌、枯草芽孢杆菌、活性干酵母、米曲霉、黑曲霉按照比例混合均匀，得到复合微生态制剂。

优选的，在S3中，制取复合酶制剂时，将纤维素酶、半纤维素酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、α-半乳糖苷酶按比例混合均匀，得到复合酶制剂。

优选的，将厚朴酚、和厚朴酚、沸石粉按比例混合、制取复合微生态制剂和制取复合酶制剂时均采用卧式搅拌机进行搅拌，搅拌时间5-10分钟。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂及制备方法，与现有技术相比，具有以下优点：

本发明以厚朴酚、和厚朴酚为主要成分，复配植物乳酸杆菌、活性干酵母、枯草芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉等复合微生态制剂及纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、β-葡聚糖酶等复合酶制剂，组合成能够调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，起到调控反刍动物瘤胃挥发酸的产生与甲烷气体的产生并替代饲用抗生素的作用。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的不同厚朴酚添加量的72h体外产气量动态变化；

图3为本发明的不同和厚朴酚添加量的72h体外产气量动态变化；

图4为本发明的不同厚朴酚与和厚朴酚(1:3)添加量的72h体外产气量动态变化；

图5为本发明的不同厚朴酚与和厚朴酚(1:1)添加量的72h体外产气量动态变化；

图6为本发明的不同厚朴酚与和厚朴酚(3:1)添加量的72h体外产气量动态变化；

图7为本发明的不同复配产品添加量的72h体外产气量动态变化。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明提供了如图1-7所示的一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，由以下原料制备而成：

所述原料按重量比包括：厚朴酚25份、和厚朴酚20份、复合微生态制剂2份、复合酶制剂1份、沸石粉20份。

较佳地，所述复合微生态制剂由以下原料制备而成：

按重量比：植物乳酸杆菌20份、干酪乳杆菌5份、粪肠球菌5份、枯草芽孢杆菌10份、活性干酵母20份、米曲霉5份、黑曲霉5份。

较佳地，所述复合酶制剂由以下原料制备而成：

按重量比：纤维素酶35份、半纤维素酶35份、β-葡聚糖酶20份、果胶酶5份。

本发明还提供了如图1所示的一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂制备方法，包括以下步骤：

S1、将厚朴酚、和厚朴酚、沸石粉按比例混合均匀，得混合物，备用；

S2、制取复合微生态制剂，备用；

S3、制取复合酶制剂，备用；

S4、将混合物、复合微生态制剂和复合酶制剂按比例混合均匀，获得一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂。

较佳地，在S2中，制取复合微生态制剂时，将植物乳酸杆菌、干酪乳杆菌、粪肠球菌、枯草芽孢杆菌、活性干酵母、米曲霉、黑曲霉按照比例混合均匀，得到复合微生态制剂。

较佳地，在S3中，制取复合酶制剂时，将纤维素酶、半纤维素酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、α-半乳糖苷酶按比例混合均匀，得到复合酶制剂。

较佳地，将厚朴酚、和厚朴酚、沸石粉按比例混合、制取复合微生态制剂和制取复合酶制剂时均采用卧式搅拌机进行搅拌，搅拌时间10分钟。

通过采用上述技术方案，可以使原料能够充分融合在一起。

工作原理：厚朴酚与和厚朴酚是从木兰科植物厚朴及凹叶厚朴的干燥干皮、枝皮和根皮中提取的活性物质，均具有抗炎、抗氧化、抗菌、抗肿瘤等功能。厚朴酚与和厚朴酚化学结构相似，为同分异构体，在药理作用方面它们既有共同的作用也有各自的特点。在体外通过Fe³⁺还原能力和DPPH自由基清除能力检测，厚朴酚与和厚朴酚均具有较强的抗氧化能力，但是两者混合物的抗氧化能力更强。体外抑菌试验结果表明，厚朴酚与和厚朴酚对大肠杆菌、沙门氏菌和产气荚膜梭菌的抑菌作用具有一定的协同作用。肉牛瘤胃体外发酵试验结果表明，不同厚朴酚与和厚朴酚添加量对肉牛瘤胃发酵均有一定的调控作用，但是两者按照1:1混合时对肉牛瘤胃发酵有更强的调控作用，而厚朴酚与和厚朴酚在调控肉牛瘤胃发酵中具有一定的协同作用。以上结果均表明，厚朴酚与和厚朴酚联合使用具有一定的协同作用。

微生态制剂是在微生态学理论指导下，调整微生态平衡失调，保持微生态平衡，提高宿主健康水平的正常菌群及其代谢产物和选择性促进宿主正常菌群生长类物质的总称。主要用途是调整动物胃肠道的正常菌群结构，增强动物机体抵抗力和免疫力，促进生长发育，预防疾病，提高动物产品品质。近年来，越来越多的研究结果表明乳酸菌、酵母菌、米曲霉、黑曲霉等益生菌对反刍动物瘤胃代谢也有一定的调控作用。

饲料酶制剂是为了提高动物对饲料的消化、利用或改善动物体内的代谢效能而加入饲料中的酶类物质。目前常用的酶制剂有纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、葡萄糖氧化酶、α-半乳糖苷酶、蛋白酶、脂肪酶、麦芽糖酶等。这些外源酶的添加对反刍动物瘤胃的发酵参数同样具有一定的调控作用。

本发明以厚朴酚、和厚朴酚为主要成分，复配植物乳酸杆菌、活性干酵母、枯草芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉等复合微生态制剂及纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、β-葡聚糖酶等复合酶制剂，组合成能够调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，起到调控反刍动物瘤胃挥发酸的产生与甲烷气体的产生并替代饲用抗生素的作用。

实施例二

本发明还提供了如图1-7所示的另一个实施例，与实施例一不同的是：一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，由以下原料制备而成：

所述原料按重量比包括：厚朴酚40份、和厚朴酚35份、复合微生态制剂2份、复合酶制剂2份、沸石粉25份。

所述复合微生态制剂由以下原料制备而成：

按重量比：植物乳酸杆菌25份、干酪乳杆菌8份、粪肠球菌8份、枯草芽孢杆菌15份、活性干酵母25份、米曲霉8份、黑曲霉8份。

所述复合酶制剂由以下原料制备而成：

按重量比：纤维素酶38份、半纤维素酶38份、β-葡聚糖酶23份、果胶酶8份、α-半乳糖苷酶3份。

将厚朴酚、和厚朴酚、沸石粉按比例混合、制取复合微生态制剂和制取复合酶制剂时均采用卧式搅拌机进行搅拌，搅拌时间8分钟。

工作原理：本发明以厚朴酚、和厚朴酚为主要成分，复配植物乳酸杆菌、活性干酵母、枯草芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉等复合微生态制剂及纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、β-葡聚糖酶等复合酶制剂，组合成能够调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，起到调控反刍动物瘤胃挥发酸的产生与甲烷气体的产生并替代饲用抗生素的作用。

实施例三

本发明还提供了如图1-7所示的另一个实施例，与实施例一不同的是：一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，由以下原料制备而成：

所述原料按重量比包括：厚朴酚55份、和厚朴酚50份、复合微生态制剂3份、复合酶制剂2份、沸石粉30份。

所述复合微生态制剂由以下原料制备而成：

按重量比：植物乳酸杆菌30份、干酪乳杆菌10份、粪肠球菌10份、枯草芽孢杆菌20份、活性干酵母30份、米曲霉10份、黑曲霉10份。

所述复合酶制剂由以下原料制备而成：

按重量比：纤维素酶40份、半纤维素酶40份、β-葡聚糖酶25份、果胶酶10份、α-半乳糖苷酶5份。

将厚朴酚、和厚朴酚、沸石粉按比例混合、制取复合微生态制剂和制取复合酶制剂时均采用卧式搅拌机进行搅拌，搅拌时间5分钟。

工作原理：本发明以厚朴酚、和厚朴酚为主要成分，复配植物乳酸杆菌、活性干酵母、枯草芽孢杆菌、米曲霉、黑曲霉等复合微生态制剂及纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、β-葡聚糖酶等复合酶制剂，组合成能够调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，起到调控反刍动物瘤胃挥发酸的产生与甲烷气体的产生并替代饲用抗生素的作用。

不同饲料添加剂对瘤胃体外产气速率及产甲烷的影响：

1、体外培养

饲料添加剂A、B、C、D、E、F六种(分别为A：本发明、B：厚朴酚、C：和厚朴酚、D：厚朴酚：和厚朴酚＝1:3、E：厚朴酚：和厚朴酚＝1:1、F：厚朴酚：和厚朴酚＝3:1)，每种添加量分别为0、0.05％、0.10％和0.20％共4个水平，每个处理3个重复。另做一个处理作为空白对照，不加底物，不加植物提取物，作为产气量的校正，同样做3个重复。发酵底物与供体动物所饲喂的饲料一致。人工唾液的配置参考Goering等的配方配制。瘤胃液采集前24h配制缓冲液，充分通入二氧化碳，置于39.5℃水浴摇床，过夜。采集新鲜瘤胃液，经4层纱布过滤，与人工唾液按照1:4的比例混合均匀，继续通入二氧化碳直至红色褪去后，每个培养瓶分装200mL，39.5℃厌氧培养96h。

2、样品采集及测定

体外培养过程中分别读取0、4、8、12、24、48、72、96h培养管刻度值，计算不同时间点的体外产气量，并计算96h的累积净产气量。

在体外培养96h后，将培养管取出，迅速放入冰水浴中终止发酵，用5mL一次性注射器抽取发酵管中的气体，立刻用气相色谱仪检测气体成分。

在体外培养96h后，将采集气体后的培养管中的发酵液排出，立即测定发酵液pH，然后将发酵管的发酵液离心，取1mL上清液加入1.5mL离心管中，用于挥发性脂肪酸浓度测定，另取4mL上清液加入5mL离心管中，用于NH3-N浓度测定。

3、试验结果

3.1、对瘤胃体外发酵挥发性脂肪酸的影响

表1厚朴酚对瘤胃体外发酵挥发性脂肪酸的影响

表2和厚朴酚对瘤胃体外发酵挥发性脂肪酸的影响

表3厚朴酚与和厚朴酚(1:3)对瘤胃体外发酵挥发性脂肪酸的影响

表4厚朴酚与和厚朴酚(1:1)对瘤胃体外发酵挥发性脂肪酸的影响

表5厚朴酚与和厚朴酚(3:1)对瘤胃体外发酵挥发性脂肪酸的影响

表6本发明添加剂对瘤胃体外发酵挥发性脂肪酸的影响

从结果中得知，厚朴酚、和厚朴酚、厚朴酚与和厚朴酚比例为1:3和3:1添加不同添加量，对瘤胃体外发酵挥发性脂肪酸的含量均没有显著性影响(P>0.05)，但是厚朴酚与和厚朴酚比例为1:1，添加量为0.1％组合对照组相比显著的提高了瘤胃体外发酵产生的乙酸和总挥发性脂肪酸的含量(P<0.05)。说明厚朴酚与和厚朴酚添加比例为1:1时对瘤胃发酵可能有一定的调控作用，而厚朴酚与和厚朴酚可能在调控瘤胃发酵中具有一定的协同作用。在厚朴酚与和厚朴酚按一定比例添加的基础上，复配了复合益生菌制剂和复合酶制剂之后对瘤胃的调控作用更加突出。

3.2、对瘤胃72h体外产气量动态变化的影响

如图2-图7所示，从结果中可以看出，不同厚朴酚、和厚朴酚及混合物的不同添加量均对瘤胃产气具有一定的促进作用，说明厚朴酚、和厚朴酚及混合物均对瘤胃代谢具有一定的调控作用。在厚朴酚与和厚朴酚按一定比例添加的基础上，复配了复合益生菌制剂和复合酶制剂之后对瘤胃的调控作用更加突出。

3.3、对瘤胃甲烷产生的影响

表7不同添加剂对瘤胃甲烷产生的影响

从表7中可以看出，厚朴酚、和厚朴酚及其混合物和对照组相比瘤胃内甲烷浓度最低降低了6.26％，而复配产品和对照组相比，瘤胃内甲烷浓度最低降低了8.32％。说明厚朴酚、和厚朴酚、两者混合物及其复配产品对反刍动物瘤胃甲烷的生成均有一定的调控作用。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，其特征在于，由以下原料制备而成：

所述原料按重量比包括：厚朴酚25-55份、和厚朴酚20-50份、复合微生态制剂2-3份、复合酶制剂1-2份、沸石粉20-30份。

2.根据权利要求1所述的一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，其特征在于：所述复合微生态制剂由以下原料制备而成：

按重量比：植物乳酸杆菌20-30份、干酪乳杆菌5-10份、粪肠球菌5-10份、枯草芽孢杆菌10-20份、活性干酵母20-30份、米曲霉5-10份、黑曲霉5-10份。

3.根据权利要求1所述的一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂，其特征在于：所述复合酶制剂由以下原料制备而成：

按重量比：纤维素酶35-40份、半纤维素酶35-40份、β-葡聚糖酶20-25份、果胶酶5-10份、α-半乳糖苷酶0-5份。

4.一种根据权利要求1-3所述的调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将厚朴酚、和厚朴酚、沸石粉按比例混合均匀，得混合物，备用；

S2、制取复合微生态制剂，备用；

S3、制取复合酶制剂，备用；

S4、将混合物、复合微生态制剂和复合酶制剂按比例混合均匀，获得一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂。

5.根据权利要求4所述的一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂制备方法，其特征在于：在S2中，制取复合微生态制剂时，将植物乳酸杆菌、干酪乳杆菌、粪肠球菌、枯草芽孢杆菌、活性干酵母、米曲霉、黑曲霉按照比例混合均匀，得到复合微生态制剂。

6.根据权利要求4所述的一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂制备方法，其特征在于：在S3中，制取复合酶制剂时，将纤维素酶、半纤维素酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、α-半乳糖苷酶按比例混合均匀，得到复合酶制剂。

7.根据权利要求4所述的一种调控反刍动物瘤胃代谢的饲料添加剂制备方法，其特征在于：将厚朴酚、和厚朴酚、沸石粉按比例混合、制取复合微生态制剂和制取复合酶制剂时均采用卧式饲料搅拌机进行搅拌，搅拌时间5-10分钟。

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