一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂

文档序号:1632441 发布日期:2020-01-17 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂 (Feed additive for improving rumen fermentation efficiency of cattle ) 是由 刘洪瑜 庄静仪 王恒 徐德志 陈敬梦 马洋洋 于童 李柏旭 高正 于 2019-10-21 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂,包括:芯材、包覆在芯材外侧的内层包膜和包覆在内层包膜外侧的外层包膜;芯材包括:载体和吸附/负载于载体中的活性成分;内层包膜的原料包括:多糖类亲水凝胶骨架材料;外层包膜的原料包括:瘤胃发酵调节剂、载体、生物降解骨架材料和成膜剂。本发明针对现有技术的缺点,采用内外双层包膜,外层包膜结构稳定,可以提高瘤胃发酵效率,而内层包膜遇水形成凝胶,有效保护芯材,缓慢释放活性成分,提高了过瘤胃率,提高了机体对活性成分吸收的效率,同时提高包被层被牛的利用度。(The invention discloses a feed additive for improving bovine rumen fermentation efficiency, which comprises the following components: the core material, the inner-layer coating film coated on the outer side of the core material and the outer-layer coating film coated on the outer side of the inner-layer coating film; the core material includes: a carrier and an active ingredient adsorbed/supported in the carrier; the raw materials of the inner coating comprise: polysaccharide hydrophilic gel skeleton material; the outer coating comprises the following raw materials: a rumen fermentation regulator, a carrier, a biodegradable skeleton material and a film-forming agent. Aiming at the defects of the prior art, the invention adopts the inner and outer double-layer coating, the outer coating has stable structure and can improve the rumen fermentation efficiency, and the inner coating forms gel when meeting water, thereby effectively protecting the core material, slowly releasing active ingredients, improving the rumen-passing rate, improving the absorption efficiency of organisms on the active ingredients and simultaneously improving the utilization rate of the coating layer coated cattle.)

一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂

技术领域

本发明涉及饲料添加剂技术领域,尤其涉及一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂。

背景技术

瘤胃是反刍动物的第一胃,牛采食的日粮中75-80%的干物质以及50%以上的粗纤维是在瘤胃内消化的。在集约饲养条件下,日粮中脂溶性维生素、自身合成胆碱以及限制性氨基酸难以满足需求,必须进行外源性添加,但是反刍动物由于其瘤胃生理特点,大部分氨基酸、胆碱和维生素A、D、E在瘤胃都被微生物降解,不能到达小肠被动物利用,限制了在反刍动物中的应用效果。

过瘤胃技术就是将一些活性成分(包括:蛋白质、维生素、氯化胆碱等)经过特殊技术处理,使其被保护起来,在容易被瘤胃微生物破坏的营养物质表面形成包被层,使之不被瘤胃微生物分解,减少在反刍动物瘤胃内的发酵、降解,到达皱胃和肠道中再释放出来,从而再被消化吸收,满足机体对活性成分需求。

然而,现有技术的过瘤胃保护技术仍然具有如下缺点:一是所要保护的活性成分没有被完全包被起来,因此容易被瘤胃微生物降解,过瘤胃率低;二是由于包被层被反刍动物利用度低,因此包被的活性成分无法完全释放出来,从而无法被反刍动物充分利用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂。

一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂,包括:芯材、包覆在芯材外侧的内层包膜和包覆在内层包膜外侧的外层包膜;

芯材包括:载体和吸附/负载于载体中的活性成分;

内层包膜的原料包括:多糖类亲水凝胶骨架材料;

外层包膜的原料包括:瘤胃发酵调节剂、载体、生物降解骨架材料和成膜剂。

优选地,载体为二氧化硅粉末、树枝状大分子、沸石粉、滑石粉、蒙脱土中至少一种。

采用载体对活性成分进行吸附或负载,使活性成分进入载体的空隙或空腔中,从而对活性成分进行固定和保护,便于后期的两层包膜过程。

优选地,树枝状大分子为氨基酸类树枝状聚合物。

氨基酸类树枝状聚合物内部具有空腔结构,其外紧内松的结构特点使其能够包封上述活性物质,其主要通过静电引力、范德华力和氢键作用等。负载有活性成分的氨基酸类树枝状聚合物到达皱胃和/或小肠后,活性成分可以通过扩散作用从氨基酸类树枝状聚合物内部释放出来,也可以通过化学键水解或酶解后释放活性成分。

其中氨基酸类树枝状聚合物可优选为聚天冬氨酸树枝状聚合物,其制备方法参考《魏军.聚天冬氨酸水凝胶的合成及其应用[D].北京:北京化工大学,2016:107-112.》。

优选地,活性成分为氯化胆碱、维生素和/或必需氨基酸。

胆碱,化学名称为羟乙基三甲胺。其生物学功能较多,包括:磷脂组成部分,参与组成卵磷脂和鞘磷脂等;不稳定的甲基基团供体;调节肝脏脂肪代谢中起重要作用;合成乙酰胆碱的主要成分。目前胆碱作为一种饲料添加剂已被用于猪、禽全价料及反刍动物精料,是一种必不可少的添加物质,不仅对畜禽的生长、发育、性能提高具有显著效果,还可以增强畜禽的体质和抗病能力。

胆碱常温下为无色液体,具有吸湿性、吸碱性和粘滞性。氯化胆碱是胆碱的盐酸盐,分子具有极性倾向,极易吸收空气中的水分而潮解。饲料工业中常用氯化胆碱来替代胆碱,与胆碱相比,氯化胆碱稳定性更高,其水溶液呈中性,对动物体组织刺激较小。但氯化胆碱晶体吸水性很强易结块,给饲料的加工、运输和贮存带来不便。氯化胆碱对其他维生素有破坏作用,尤其是在金属元素存在时,对维生素A、D3、E、K3有破坏作用,所以不宜与维生素预混料相混,但可以直接加入浓缩饲料或配合饲料中去,以尽量减少氯化胆碱与其他活性成分的接触机会。

尽管胆碱一般是不会缺乏的,但是当处于妊娠和泌乳期时,体内的胆碱则无法满足动物的需要。因此,补充充足的胆碱可以节省用于合成胆碱所消耗蛋氨酸部分,使得更多的蛋氨酸可用于产奶需要。同时在反刍动物瘤胃内,胆碱会被瘤胃微生物降解为乙醛和三甲胺,并进一步降解为甲烷,随动物嗳气排出。胆碱的降解率很高,其中氯化胆碱的降解率高达98.6%,因此未保护的氯化胆碱常常难以通过瘤胃。

授权公告号为CN104719670B的发明专利公开了一种高含量反刍动物过瘤胃氯化胆碱颗粒及其制备方法,该颗粒由核丸、内层包衣、外层包衣三部分组成,其中,核丸由氯化胆碱和载体组成,氯化胆碱的有效含量为90-99%,内层包衣由熔点在45-60℃之间的过瘤胃脂肪产品制成,外层包衣由熔点在60-85℃之间的植物蜡制成,在整个颗粒中氯化胆碱的有效含量为50-70%;颗粒采用顶喷造粒、底喷包衣的方法制备而来。但上述所得过瘤胃氯化胆碱颗粒有效成分低,在瘤胃中的24h过瘤胃率在85-90%之间,在小肠中的最佳释放率在95%以内。

维生素是维持机体健康所必需的一类有机化合物,在体内既不是构成身体组织的原料,也不是能量的来源,而是一类调节物质,在物质代谢中起重要作用。而根据经典理论(NRC,2001)认为反刍动物瘤胃内微生物能够合成动物所需要的维生素,但是,近些年来随着高产品种的培育及选育,动物生产潜力越来越高,对维生素的需求也就越高,尤其是生长发育迅速的育成牛。例如国外研究资料报道,肉牛对泛酸的需求量高达304-425mg/d,高产奶牛(日产30kg奶)对叶酸的需求量高达35-45mg/d,而NRC(2001)认为核黄素需求量为35mg/d。

因此,对于处于快速生长阶段的牛均需要补充维生素以辅助其快速生长,然而,直接在日粮中添加的大部分维生素会在瘤胃内被瘤胃微生物所降解。

同时,饲料中氮源物质在瘤胃微生物所分泌的各种蛋白酶、肽酶和脱氨酶的作用下被降解释放肽、氨基酸和氨提供微生物生长的营养物质,合成微生物蛋白-优质蛋白,对于NPN类蛋白质这种降解是很有价值的,而对于优质蛋白来说则是一种浪费。一般情况下,瘤胃微生物蛋白(MCP)可满足反刍动物的需要,但在高产情况下蛋白质的需要量较大,仅微生物蛋白不能满足生产的需要,需要额外补充氨基酸。

而现阶段往往以玉米作为牛的基础日粮,导致赖氨酸和蛋氨酸是牛机体合成蛋白质时的第一或第二限制性氨基酸在确定日粮配方时,尤其对高产反刍动物需要更高的到达小肠的必需氨基酸量(EAA)的日粮时(虑到技术和成本的因素),只能通过过瘤胃氨基酸添加物来满足现代高产家畜的营养需要。而且试验表明,在反刍动物日粮中添加过瘤胃氨基酸,不仅能够提高反刍家畜的生产性能,而且提高畜产品(奶、肉、毛等)的质量,具有较高的经济效益和实用价值。

优选地,多糖类亲水凝胶骨架材料为褐藻多糖硫酸酯、壳聚糖、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、果胶、琼脂、海藻酸钠、黄原胶、聚乙烯醇、聚羟乙烯、聚羧乙烯中至少一种。

多糖类亲水凝胶型骨架材料的特点是遇水以后经过水合作用会产生凝胶屏障,而这层凝胶屏障能够阻止其中的活性成分的释放,同时其在酸性环境中保持稳定,即既不会在瘤胃发酵过程(pH=5.5-7.0)中降解,也不会在皱胃的强酸环境中发生降解,而当其进入呈现碱性环境的小肠中才会发生缓慢降解,其中的活性成分被释放,从而提高牛对活性成分的吸收效率,也避免了活性成分浓度陡然升高引起渗透压性腹泻。

而且多糖进入牛肠道后,可以塑造肠道菌群,促进肠道益生菌的生长和增殖,调节并维护其正常的生理活性,同时肠道菌群分解多糖产生代谢产物,又会对肠道正常蠕动以及肠道屏障起着重要作用。

其中褐藻多糖硫酸酯(fucoidan)又名岩藻聚糖硫酸酯、硫酸化岩藻聚糖、岩藻多糖硫酸酯和褐藻糖胶。作为一类重要的海洋酸性杂多糖,其主要来源于海带细胞壁,是褐藻的重要活性组分,具有抗氧化、调节免疫功能、胃粘膜保护、抗凝血、降血脂、抗肿瘤、抗病毒、增加肠道益生菌的作用。

优选地,瘤胃发酵调节剂为牛至油、肉桂醛、黄芪多糖、虫草多糖中至少一种。

牛至油(Oregano oil,Oo),又名牛至香酚、皮萨草、香芹酚等,是从天然植物牛至中提取的挥发油,亦可人工合成,主要成分是酚类化合物、百里香酚、香芹酚等,具有广泛的抑菌杀菌效果。

肉桂醛(Cinnamic Aldehyde,CA),醛类化合物又被称为桂皮醛、桂醛、三苯基丙烯醛等,可以从肉桂等植物中提取,也可以通过人工合成获得,具有广泛抑菌作用。

黄芪多糖是豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根经提取、浓缩、纯化而成的水溶性杂多糖,由己糖醛酸、葡萄糖、果糖、鼠李糖、***糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸等组成,可作为免疫促进剂或调节剂,而且具有抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、抗辐射、抗应激、抗氧化等作用。

虫草多糖是冬虫夏草的主要有效成分,由甘露糖、虫草素、腺苷、半乳糖、***糖、木糖精、葡萄糖、岩藻糖组成的多聚糖,具有抗菌、抗病毒作用。

瘤胃发酵调节剂具有广泛的抑菌作用,虽然作用机理以及敏感菌群不同,对瘤胃发酵的影响有所差异,但对于瘤胃内甲烷菌以及超级产氨菌均具有良好的抑制效果。

由于瘤胃内丙酸与甲烷的产生过程均需要瘤胃内的氢,而瘤胃发酵调节剂抑制了甲烷菌,使得产生丙酸或其前体物质的微生物在对氢的利用上处于优势,即瘤胃发酵调节剂在抑制甲烷产生的同时会提高瘤胃内总挥发性脂肪酸(TVFA)的产量,改变乙酸、丙酸、丁酸的比例,增加丙酸及丁酸的浓度,改善瘤胃发酵效率,而且瘤胃内的纤维降解菌对低pH环境更为敏感,而瘤胃发酵调节剂可提高人工瘤胃系统的pH,有利于瘤胃纤维分解菌的生长,进一步提高瘤胃发酵效率。

同时瘤胃发酵调节剂抑制了超级产氨菌与原虫数量,超级产氨菌减少使氨氮产生速率减缓、浓度下降,改善瘤胃内的能氮释放速率以及能氮平衡状态促进了瘤胃微生物的生长代谢,而瘤胃内原虫主要通过吞噬细菌合成自身蛋白,这导致瘤胃内氮素无效循环的增加,原虫数量减少可以提高瘤胃微生物蛋白的合成效率。

优选地,成膜剂为壳聚糖、琼脂、海藻酸钠、透明质酸、黄原胶、聚乙烯醇、聚乙二醇中至少一种。

成膜剂促进外层包膜形成整体,防止在外部贮藏过程中被破坏,而且能够防止内层包膜和芯材发生吸潮,提高活性成分的过瘤胃率。

优选地,生物降解骨架材料为蜂蜡、氢化植物油、硬脂酸、十六醇、十八醇中至少一种。

生物降解骨架材料具有良好的可塑性,有利于本发明的颗粒成型,而且可以有效支撑本发明的外层结构,能够抵抗制粒加工过程中的机械压力和温度的破坏,并在贮藏环境中保持稳定,同时与成膜剂相互配合,形成防水防潮的外层包膜,延缓活性成分的释放或排出;而进入瘤胃后,生物降解骨架材料在菌群分解的作用下降解,使外层包膜被破坏,从而使瘤胃发酵调节剂释放进入瘤胃中,调节瘤胃发酵过程,提高瘤胃发酵效率,抑制甲烷菌以及超级产氨菌,减少甲烷和氨氮的生产。

优选地,外层包膜的原料中,瘤胃发酵调节剂、载体、生物降解骨架材料和成膜剂的质量比为0.1-0.5:0.4-0.8:0.5-1.5:0.5-1.5。

优选地,其原料按质量百分比包括:活性成分50-55%,多糖类亲水凝胶骨架材料10-20%,瘤胃发酵调节剂1-5%,载体8-16%,生物降解骨架材料5-15%,成膜剂5-15%。

本发明针对现有技术的缺点,采用内外双层包膜,外层包膜结构稳定,抵抗环境的破坏,提高生产、贮藏的稳定性,产品敞口放置在室内,24h后无粘连现象发生,流动性不受影响;而且进入瘤胃中进行降解,将外层包膜中的瘤胃发酵调节剂释放出来,抑制甲烷菌、超级产氨菌以及原虫,提高瘤胃发酵效率,减少氨氮和甲烷的排放;而内层包膜遇水形成凝胶,有效保护芯材,凝胶既不会在瘤胃发酵过程(pH=5.5-7.0)中降解,也不会在皱胃的强酸环境中发生降解,而当其进入呈现碱性环境的小肠中发生缓慢降解,从而将其中的芯材进行释放,同时内层包膜采用多糖类物质,被破坏后可调节肠道中菌群生长,促进消化吸收,提高抗氧化能力;而芯材被释放后,吸附/负载有活性成分的载体通过扩散、酶解等作用,缓慢释放活性成分,提高了过瘤胃率,也提高了机体对活性成分吸收的效率,而且内外双层包膜降解后均辅助消化道菌群调节,提高包被层被牛的利用度。

上述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂的制备方法,包括:

I、将活性成分和载体混合均匀,再加入多糖类亲水凝胶骨架材料水溶液混合,造粒,冷冻干燥得到一级包膜颗粒;

II、生物降解骨架材料和成膜剂溶于乙醇溶液中得到混合溶液;再将瘤胃发酵调节剂、载体混合得到混合物料,将混合物料加入混合溶液中搅拌均匀,接着向一级包膜颗粒表面进行均匀喷施,干燥得到改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂。

上述干燥方式为热风干燥,空气流速为1-1.5L/min,温度为30-40℃。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例1

一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂,包括:芯材、包覆在芯材外侧的内层包膜和包覆在内层包膜外侧的外层包膜;

芯材由二氧化硅粉末和负载于二氧化硅粉末中的赖氨酸组成;内层包膜由褐藻多糖硫酸酯、琼脂组成;外层包膜由黄芪多糖、虫草多糖、二氧化硅粉末、蜂蜡和海藻酸钠组成;

其原料按质量百分比包括:赖氨酸53%,褐藻多糖硫酸酯15%,琼脂5%,黄芪多糖2%,虫草多糖1%,二氧化硅粉末10%,蜂蜡6%,海藻酸钠8%。

上述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂的制备方法,包括:

I、将赖氨酸和二氧化硅粉末混合均匀,再加入褐藻多糖硫酸酯、琼脂的混合水溶液进行混合,造粒,冷冻干燥得到一级包膜颗粒;

II、蜂蜡和海藻酸钠溶于浓度为75%的乙醇溶液中得到混合溶液;再将黄芪多糖、虫草多糖、二氧化硅粉末混合得到混合物料,将混合物料加入混合溶液中搅拌均匀,接着向一级包膜颗粒表面进行均匀喷施,30℃热风干燥,空气流速为1.5L/min,得到改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂。

实施例2

一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂,包括:芯材、包覆在芯材外侧的内层包膜和包覆在内层包膜外侧的外层包膜;

芯材由聚天冬氨酸树枝状聚合物和负载于聚天冬氨酸树枝状聚合物中的氯化胆碱组成;内层包膜由褐藻多糖硫酸酯、羟丙基纤维素组成;外层包膜由牛至油、肉桂醛、滑石粉、蜂蜡、硬脂酸和聚乙二醇组成;

其原料按质量百分比包括:氯化胆碱55%,褐藻多糖硫酸酯10%,羟丙基纤维素5%,牛至油2%,肉桂醛2%,聚天冬氨酸树枝状聚合物10%,滑石粉6%,蜂蜡3%,硬脂酸2%,聚乙二醇5%。

上述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂的制备方法,包括:

I、将氯化胆碱和聚天冬氨酸树枝状聚合物混合均匀,再加入褐藻多糖硫酸酯、羟丙基纤维素的混合水溶液进行混合,造粒,冷冻干燥得到一级包膜颗粒;

II、蜂蜡、硬脂酸和聚乙二醇溶于无水乙醇中得到混合溶液;再将牛至油、肉桂醛、滑石粉混合得到混合物料,将混合物料加入混合溶液中搅拌均匀,接着向一级包膜颗粒表面进行均匀喷施,40℃热风干燥,空气流速为1L/min,得到改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂。

实施例3

一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂,包括:芯材、包覆在芯材外侧的内层包膜和包覆在内层包膜外侧的外层包膜;

芯材由蒙脱土和吸附于蒙脱土中的维生素E组成;内层包膜由羧甲基纤维素组成;外层包膜由肉桂醛、黄芪多糖、沸石粉、硬脂酸、十八醇和黄原胶、聚乙烯醇组成;

其原料按质量百分比包括:维生素E 50%,羧甲基纤维素12%,肉桂醛1%,黄芪多糖1%,蒙脱土6%,沸石粉10%,硬脂酸7%,十八醇5%,黄原胶5%,聚乙烯醇3%。

上述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂的制备方法,包括:

I、将维生素E和蒙脱土混合均匀,再加入羧甲基纤维素水溶液混合,造粒,冷冻干燥得到一级包膜颗粒;

II、十八醇、黄原胶和聚乙烯醇溶于浓度为80%的乙醇溶液中得到混合溶液;再将肉桂醛、黄芪多糖、沸石粉混合得到混合物料,将混合物料加入混合溶液中搅拌均匀,接着向一级包膜颗粒表面进行均匀喷施,32℃热风干燥,空气流速为1.4L/min,得到改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂。

实施例4

一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂,包括:芯材、包覆在芯材外侧的内层包膜和包覆在内层包膜外侧的外层包膜;

芯材由沸石粉和吸附于沸石粉中的氯化胆碱组成;内层包膜由壳聚糖、羟丙基纤维素组成;外层包膜由肉桂醛、二氧化硅粉末、氢化椰子油和透明质酸组成;

其原料按质量百分比包括:氯化胆碱54%,壳聚糖10%,羟丙基纤维素10%,肉桂醛5%,沸石粉6%,二氧化硅粉末5%,氢化椰子油5%,透明质酸5%。

上述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂的制备方法,包括:

I、将氯化胆碱和沸石粉混合均匀,再加入壳聚糖、羟丙基纤维素的混合水溶液搅拌均匀,造粒,冷冻干燥得到一级包膜颗粒;

II、氢化椰子油和透明质酸溶于无水乙醇中得到混合溶液;再将肉桂醛、二氧化硅粉末混合得到混合物料,将混合物料加入混合溶液中搅拌均匀,接着向一级包膜颗粒表面进行均匀喷施,37℃热风干燥,空气流速为1.1L/min,得到改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂。

实施例5

一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂,包括:芯材、包覆在芯材外侧的内层包膜和包覆在内层包膜外侧的外层包膜;

芯材由聚天冬氨酸树枝状聚合物和负载于聚天冬氨酸树枝状聚合物中的赖氨酸、蛋氨酸组成;内层包膜由褐藻多糖硫酸酯、海藻酸钠组成;外层包膜由牛至油、虫草多糖、二氧化硅粉末、蜂蜡、硬脂酸、壳聚糖组成;

其原料按质量百分比包括:赖氨酸30%,蛋氨酸20%,褐藻多糖硫酸8%,海藻酸钠2%,牛至油2%,虫草多糖2%,聚天冬氨酸树枝状聚合物10%,二氧化硅粉末6%,蜂蜡5%,硬脂酸5%,壳聚糖10%。

上述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂的制备方法,包括:

I、将30kg赖氨酸、20kg蛋氨酸和10kg聚天冬氨酸树枝状聚合物混合均匀,再加入20L含有8kg褐藻多糖硫酸、2kg海藻酸钠的混合水溶液搅拌均匀,造粒机制粒,-5℃冷冻干燥得到一级包膜颗粒;

II、5kg蜂蜡、5kg硬脂酸、10kg壳聚糖溶于20L无水乙醇中得到混合溶液;再将2kg牛至油、2kg虫草多糖、6kg二氧化硅粉末混合得到混合物料,将混合物料加入混合溶液中搅拌均匀,接着向一级包膜颗粒表面进行均匀喷施,35℃热风干燥,空气流速为1.3L/min,得到改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂。

对比例1

与实施例5区别在于,聚天冬氨酸树枝状聚合物改为二氧化硅粉末。

对比例2

与实施例5区别在于,内层包膜由明胶组成,明胶在原料中所占质量百分比为10%。

对比例3

与实施例5区别在于,内层包膜由乙基纤维素和聚乙二醇组成,乙基纤维素在原料中所占质量百分比为8%,聚乙二醇在原料中所占质量百分比2%。

对比例4

与实施例5区别在于,外层包膜中不含有牛至油、虫草多糖、二氧化硅粉末,蜂蜡在原料中所占质量百分比调整为10%,硬脂酸在原料中所占质量百分比调整为10%。

对比例5

采用申请号为201811168661.X的中国发明专利《一种过瘤胃氯化胆碱微胶囊及其制备方法》中实施例1所得过瘤胃氯化胆碱微胶囊,其申请日为2018年10月08日,公开日为2019年02月22日,公开号为CN 109362950 A。

将实施例5所得改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂与对比例1-4所得饲料添加剂、对比例5所用过瘤胃氯化胆碱微胶囊进行过瘤胃率检测,具体如下:按照降解时间分为6个处理,分别为2h、4h、6h、12h、24h和48h,以未经瘤胃处理的为对照组,每个处理3个重复,每个重复每个时间点3个平行样品袋,每袋样品为5g,测定各时间点的活性成分剩余含量(其中,由于各组2h和4h的相关数据变化均较小,故采用6h、12h、24h和48h的数据进行说明)。

6-48h过瘤胃率如下:

Figure BDA0002240197900000141

Figure BDA0002240197900000151

6-48h干重损失率如下:

Figure BDA0002240197900000152

由上表可知:经瘤胃处理后,随着处理时间的延长,本发明所得改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂的降解率呈现逐渐升高趋势,在瘤胃处理48h时损失达到30.26%,对比例1-3所得饲料添加剂与本发明的趋势和幅度相近,表明本发明的外层包膜在瘤胃发酵过程中被降解;但过瘤胃率下降缓慢,与干重损失率不匹配,表明本发明内层包膜有效缓解活性成分在瘤胃内的释放,起到了过瘤胃保护的作用,48h时活性成分的过瘤胃率为82.35%,略低于对比例5。而从牛的生理特点来看,精料过瘤胃的时间一般不超过48h,由此提示本发明完全可以达到牛的生理要求。

采用奶牛小肠液冻干粉法(FDI)测定肠液中的溶出度。取适量的FDI置于含有30ml缓冲液的酶解管中;称取5g样品置于小尼龙袋后,再放入酶解管中;将酶解管放在39℃恒温水浴摇床上振荡;分别在培养到0、2、4、6、12、24、48h时取出测定(其中,由于各组24h和48h的相关数据变化均较小,故采用2h、4h、6h和12h的数据进行说明)。

0-12h肠液溶出率如下:

Figure BDA0002240197900000161

0-12h干重损失率如下:

Figure BDA0002240197900000162

Figure BDA0002240197900000171

由上表可知:对比例5经过肠液处理后,随着处理时间的延长,过瘤胃活性成分干重迅速下降,到4h以内溶出率达到80%以上,6h以后基本均被肠液所分解。

实施例5经过肠液处理后,虽然随着处理时间的延长,过瘤胃活性成分干重也迅速下降,但到4h溶出率达到65%,12h才达到82%,即本发明的内层包膜进入呈现碱性环境的小肠中才会发生缓慢降解,芯材被释放后,吸附/负载有活性成分的载体通过扩散、酶解等作用,缓慢释放活性成分,提高了过瘤胃率,也提高了机体对活性成分吸收的效率,同时避免了活性成分浓度陡然升高引起渗透压性腹泻。

对比例3中溶出率与干重损失率下降趋势不一致,主要原因在于其内层包膜由乙基纤维素和聚乙二醇组成,在肠液作用下,聚乙二醇溶于水形成孔洞,使其中芯材与肠液作用,使活性成分被释放,但乙基纤维素作为不溶性骨架材料,未发生崩解,导致干重损失率下降缓慢。

选用20头宣城市某肉牛场的、年龄为36±0.5月龄、体重为400-500kg的健康安杂牛(安格斯肉牛与本地黄牛的杂交后代),随机分为4组,每组5头,实验组采用实施例5所得改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂与基础日粮按质量比为1:19搭配进行饲喂,阳性对照1组采用对比例4所得饲料添加剂与基础日粮按质量比为1:19搭配进行饲喂,阳性对照2组采用对比例5对比例5所用过瘤胃氯化胆碱微胶囊,阴性对照组采用基础日粮进行饲喂,试验期为30d(预试期10d,正试期20d)。

基础日粮的原料按质量百分比包括:玉米24.75%,麸皮7.92%,豆粕8.91%,菜籽粕2.48%,棉籽粕2.97%,青贮玉米41.67%,小麦秸秆8.33%,食盐0.5%,预混料2.47%。

上述预混料每kg含:维生素A 19万IU,维生素D 7.5万IU,维生素E150万IU,锌4600mg,铁6800mg,铜1000mg,碘53mg,硒2700mg,钴53mg,水分≤10.0%。

上述基础日粮的营养成分具体如下:综合净能5.94MJ/kg,粗蛋白质13.44%,中性洗涤纤维40.57%,酸性洗涤纤维24.82%,钙0.43%,磷0.31%。

收集每头试验牛的粪样,样品用四分法进行缩样,65℃烘干后粉碎。采集每头试验牛的尿样,收集的尿样加入10%的H2SO4调整尿液的pH(pH<3),-20℃保存。

通过尿中嘌呤衍生物(PD)对瘤胃微生物蛋白(MCP)产量进行估测。用分光光度计测定尿酸,酶标分析仪测定尿囊素,瘤胃MCP产量计算公式如下:

PD排出量(mmol/d)=0.85X+0.385BW0.75

其中,0.85为肠道吸收的嘌呤转化为尿中PD的回收率;0.385BW0.75为内源嘌呤衍生物的数量;

其中,6.25为氮与蛋白质的换算系数;70为每1mmol嘌呤的含氮量(mg/mmol);0.83为微生物核酸嘌呤的消化率;0.116为瘤胃微生物总氮中嘌呤氮的比例。

由粪样中各指标数据可知表观消化率,具体如下:

Figure BDA0002240197900000192

根据尿样中各指标数据可知牛瘤胃MCP产量,具体如下:

Figure BDA0002240197900000193

在试验期第30天,采集晨饲2h后的瘤胃液,采用便携式数字式酸度计测定pH值,然后对瘤胃液中氨态氮和挥发性脂肪酸含量测定,并采用上述三种数据作为牛瘤胃发酵指标,具体如下:

pH 氨态氮含量,mg/L 挥发性脂肪酸含量,mmol/L
实验组 6.43 58.86 100.52
阳性对照1组 6.06 69.24 72.33
阳性对照2组 6.20 71.27 68.43
阴性对照组 5.84 71.83 68.68

由上述三个表格可知:本发明进入瘤胃后,生物降解骨架材料在菌群分解的作用下降解,使外层包膜被破坏,从而使瘤胃发酵调节剂释放进入瘤胃中,调节瘤胃发酵过程,提高瘤胃微生物蛋白含量和挥发性脂肪酸含量,提高瘤胃发酵效率,降低氨态氮含量,提高了牛的表观消化率。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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