一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术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。

A feed additive for improving rumen fermentation efficiency of cattle

【技术实现步骤摘要】
一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂
本专利技术涉及饲料添加剂
，尤其涉及一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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的专利技术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。...

【技术保护点】
1.一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂，其特征在于，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；/n芯材包括：载体和吸附/负载于载体中的活性成分；/n内层包膜的原料包括：多糖类亲水凝胶骨架材料；/n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。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂，其特征在于，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。


2.根据权利要求1所述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂，其特征在于，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。


3.根据权利要求2所述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂，其特征在于，树枝状大分子为氨基酸类树枝状聚合物。


4.根据权利要求1所述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂，其特征在于，活性成分为氯化胆碱、维生素和/或必需氨基酸。


5.根据权利要求1所述改善牛瘤胃发酵效率的饲料添加剂，其特征在于，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。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪瑜，庄静仪，王恒，徐德志，陈敬梦，马洋洋，于童，李柏旭，高正，
申请(专利权)人：安徽农业大学，凤阳县大明农牧科技发展有限公司，宣城市祥正生态农业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34