一种减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂。本发明专利技术公开了上述减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂制备方法，包括如下步骤：将活性物质和载体混合均匀，再加入多糖类亲水凝胶骨架材料的水溶液混合，造粒，低温干燥得到内层包膜颗粒；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；将瘤胃发酵调节剂、载体混合得到混合物料；对内层包膜颗粒表面喷施混合溶液，然后送入混合物料中滚动，再置于混合溶液中静置，过滤，将固体物过筛，干燥得到减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂。

A feed additive for reducing methane emission from rumen of cattle and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂及其制备方法
本专利技术涉及饲料添加剂
，尤其涉及一种减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂及其制备方法。
技术介绍
牛的胃肠道中产生的甲烷，很难被牛消化和利用，通常以嗳气的形式排出体外。而牛的瘤胃作为一个复杂的微生态系统，其甲烷的生成受到多方面因素的影响。影响牛的瘤胃甲烷产生的主要因素有饲料的类型、日粮组成及瘤胃中食糜的外流速度。饲料被牛采食后，首先在瘤胃中微生物的作用下进行厌氧发酵，碳水化合物和单胃动物难以降解的纤维素被发酵后，生成可被机体继续消化和利用的物质，在此过程中伴随甲烷的产生。在产生的瘤胃甲烷中，通过甲烷短杆菌以二氧化碳和氢气为底物经还原反应而产生的甲烷占到了82％。营养物质发酵时，在糖降解过程中，丙酮酸转变成乙酸和丁酸时会生成大量的二氧化碳和氢气，这也是瘤胃中二氧化碳和氢气的主要来源，而生成的丙酸则能够利用氢气生成糖。因此，乙酸的生成则意味着能够提供更多的甲烷合成底物，而丙酸的产生则能够消耗合成底物氢气。甲烷的产量与乙酸产量、乙酸/丙酸呈正相关，与丙酸产量呈负相关。影响甲烷生成量的基本机制有两个：一个是瘤网胃中可发酵碳水化合物的数量，此机制主要是通过影响瘤胃中可发酵碳水化合物与非降解碳水化合物比例平衡的饲粮与动物体之间的相互作用，从而影响甲烷的生成量；另一个机制是通过影响瘤胃中产生的VFA浓度及其比例，调节甲烷合成底物中可利用氢的供应量，从而影响甲烷的产量。瘤胃VFA中乙酸、丙酸的产量及乙酸与丙酸的比例是影响甲烷生成量的主要因素。瘤胃内所产生的甲烷不仅是一种温室气体，而且造成2-5％的能量浪费。现研究表明，单宁如儿茶素、皂甙如茶皂素、植物精油如月桂酸等植物提取物均可作为瘤胃发酵调节剂和甲烷抑制剂，但在牛的生产中普遍存在造价高、适口性不好等使用限制。故寻求可有效抑制甲烷排放和调节瘤胃发酵的绿色添加剂迫在眉睫。
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，而提出的一种减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂及其制备方法。一种减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂制备方法，包括如下步骤：S1、将活性物质和载体混合均匀，再加入多糖类亲水凝胶骨架材料的水溶液混合，造粒，低温干燥得到内层包膜颗粒；S2、将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；将瘤胃发酵调节剂加入水中，再加入吸附剂混合，静置，过滤得到混合物料；对内层包膜颗粒表面喷施混合溶液，然后送入混合物料中滚动，再置于混合溶液中静置，过滤，将固体物过筛，干燥得到减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂。优选地，S1中，活性物质为氯化胆碱、脂溶性维生素、赖氨酸和/或蛋氨酸。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。而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物质的接触机会。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。上述脂溶性维生素为维生素A、维生素D、维生素E。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，但脂溶性维生素合成量低，而且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，特别是脂溶性维生素，的需求也就越高。因此，对于处于快速生长阶段的牛均需要补充维生素，尤其是脂溶性维生素，以辅助其快速生长，然而直接在日粮中添加脂溶性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)，只能通过过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸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赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸，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，S1中，载体的粒径为10-20μm，载体为二氧化硅粉末、肽类树枝状大分子、活性炭、硅藻土中至少一种。肽类树枝状大分子内部具有空腔结构，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。负载有活性物质的肽类树枝状大分子到达皱胃和/或小肠后，活性物质可以通过扩散作用从肽类树枝状大分子内部释放出来，也可以通过化学键水解或酶解后释放活性物质。其中肽类树枝状大分子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，S1中，多糖类亲水凝胶骨架材料为褐藻多糖硫酸酯、壳聚糖、海藻酸钠、透明质酸、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、纤维素、半纤维素、羟乙基淀粉、淀粉、果胶、琼脂、黄原胶、琥珀酰明胶、聚明胶肽、硫酸软骨素、右旋糖酐、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、将活性物质和载体混合均匀，再加入多糖类亲水凝胶骨架材料的水溶液混合，造粒，低温干燥得到内层包膜颗粒；/nS2、将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；将瘤胃发酵调节剂加入水中，再加入吸附剂混合，静置，过滤得到混合物料；对内层包膜颗粒表面喷施混合溶液，然后送入混合物料中滚动，再置于混合溶液中静置，过滤，将固体物过筛，干燥得到减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将活性物质和载体混合均匀，再加入多糖类亲水凝胶骨架材料的水溶液混合，造粒，低温干燥得到内层包膜颗粒；
S2、将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；将瘤胃发酵调节剂加入水中，再加入吸附剂混合，静置，过滤得到混合物料；对内层包膜颗粒表面喷施混合溶液，然后送入混合物料中滚动，再置于混合溶液中静置，过滤，将固体物过筛，干燥得到减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂。


2.根据权利要求1所述减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂制备方法，其特征在于，S1中，活性物质为氯化胆碱、脂溶性维生素、赖氨酸和/或蛋氨酸。


3.根据权利要求1所述减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂制备方法，其特征在于，S1中，载体的粒径为10-20μm，载体为二氧化硅粉末、肽类树枝状大分子、活性炭、硅藻土中至少一种。


4.根据权利要求1所述减少牛瘤胃甲烷排放的饲料添加剂制备方法，其特征在于，S1中，多糖类亲水凝胶骨架材料为褐藻多糖硫酸酯、壳聚糖、海藻酸钠、透明质酸、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、纤维素、半纤维素、羟乙基淀粉、淀粉、果胶、琼脂、黄原胶、琥珀酰明胶、聚明胶肽、硫酸软骨素、右旋糖酐、聚氨基葡萄糖中至少一种；优选地，多糖类亲水凝胶骨架材料的水溶液浓度为1-20kg/L。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪瑜，陈敬梦，王恒，庄静仪，徐德志，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