水飞蓟宾在制备调控反刍动物瘤胃甲烷排放的饲料添加剂中的应用制造技术

本发明专利技术公开了水飞蓟宾在制备调控反刍动物瘤胃甲烷排放的饲料添加剂中的应用。以水飞蓟宾作为饲料添加剂进行人工模拟瘤胃体外发酵试验，通过抑制瘤胃内的Prevotella(普雷沃菌)、Isotricha(均毛虫属)、Ophryoscolex(头毛虫属)、unclassified_Rotifera(未分类的轮虫类)、Methanosphaera(甲烷球形菌属)、Orpinomyces(厌氧性真菌)、Neocallimastix(厌氧性真菌)，改变瘤胃的物种组成和群落结构，使瘤胃的代谢途径发生变化，改变了代谢产物,调节了瘤胃发酵参数，调控了氢气、二氧化碳、甲烷的产量和总产气量；表明添加水飞蓟宾可以减少反刍动物瘤胃中甲烷的产生，降低甲烷的排放效果好。果好。果好。

【技术实现步骤摘要】
水飞蓟宾在制备调控反刍动物瘤胃甲烷排放的饲料添加剂中的应用


[0001]本专利技术涉及饲料添加剂
，尤其涉及水飞蓟宾在制备调控反刍动物瘤胃甲烷排放的饲料添加剂中的应用。

技术介绍

[0002]气候变化是人类面临的全球性问题,各国二氧化碳、甲烷等温室气体猛增,极端气候灾害时有发生,已经对全球生命系统形成威胁。CH4是全球温室气体排放总量的主要贡献者,其增温潜能值是二氧化碳的28倍。畜牧业甲烷排放约占人类活动的33％。
[0003]其中，来自于家畜胃肠道排放占家畜甲烷排放总量的90％以上，是人类农业活动甲烷排放的最大来源。此外，奶牛产生的CH4也代表了一种能量损失，这时降低反刍动物瘤胃产生甲烷就有十分重要的生态和营养意义。
[0004]在之前的研究中饲料添加剂乳离子团(莫能菌素和盐霉素等聚醚类离子载体)可能对降低CH4排放有效，但欧盟禁止使用这些添加剂。硝酸盐在代谢过程中生成的亚硝酸盐具有毒性，过量添加和不当使用可能损害机体健康，进而限制其在生产实际中的广泛应用。其他一些饲料添加剂，如3－硝基酯－1－丙醇(3
‑
NOP)的缓解效果显示，有可能减少奶牛的CH4排放物，但关于3
‑
NOP安全性评价的研究较少。
[0005]植物提取物无毒副作用，最常见的天然植物功能组分是酚类化合物，其中最大的一类是类黄酮，其种类超过8000种，且广泛分布于各种植物中。
[0006]水飞蓟宾(如式(1)所示)的化学本质是一类黄酮木脂素化合物。
[0007][0008]它是由菊科植物水飞蓟籽实，经压榨、丙酮提取、浓缩、脱脂、脱残、干燥、粉碎而成的水飞蓟素通过一系列提纯，并单独分离出含量在97％以上水飞蓟宾A、B有关物质控制在2.5％以内得到的产物。畜禽上的研究已证明，类黄酮具有抗氧化、抗菌和抗炎等生物活性。

技术实现思路

[0009]本专利技术首次发现水飞蓟宾在制备调控反刍动物瘤胃甲烷排放的饲料添加剂中的新用途，为解决反刍动物瘤胃甲烷排放问题提供了新的方向。
[0010]具体技术方案如下：
[0011]本专利技术提供了水飞蓟宾在制备调控反刍动物瘤胃甲烷排放的饲料添加剂中的应用。
[0012]所述水飞蓟宾为粉末状，可以是市售产品，也可以是通过水飞蓟素提纯获得，纯度为97％以上。
[0013]进一步地，所述调控的方式为：减少甲烷的产生量，降低甲烷的排放量。
[0014]进一步地，所述水飞蓟宾通过抑制瘤胃内微生物的种类，来减少甲烷的产生量，进而降低甲烷的排放量；所述微生物包括普雷沃菌(Prevotella)、均毛虫属(Isotricha)、头毛虫属(Ophryoscolex)、甲烷球形菌属(Methanosphaera)、未分类的轮虫类(unclassified_Rotifera)、厌氧性真菌(Orpinomyces)和厌氧性真菌(Neocallimastix)。
[0015]进一步地，所述水飞蓟宾通过改变瘤胃内古菌、细菌、原虫、真菌的群落组成，来减少甲烷的产生量，进而降低甲烷的排放量。
[0016]进一步地，所述水飞蓟宾通过改变瘤胃内代谢途径来调控甲烷的生成量；所述代谢途径包括：苯丙氨酸代谢途径、黄酮类化合物生物合成途径、叶酸生物合成途径。
[0017]进一步地，所述反刍动物为奶牛。
[0018]本专利技术还提供了一种饲料添加剂，包含水飞蓟宾。
[0019]本专利技术还提供了一种饲料，包括饲料添加剂和基础日粮，所述饲料添加剂中包含水飞蓟宾；以基础日粮为基准，所述水飞蓟宾的添加量为0.075g/L～0.6g/L。
[0020]本专利技术还提供了一种提高反刍动物瘤胃甲烷排放量的方法，包括：将水飞蓟宾作为饲料添加剂，添加至基础日粮中，再喂养反刍动物；
[0021]以基础日粮为基准，所述水飞蓟宾的添加量为0.075g/L～0.6g/L。
[0022]进一步地，所述反刍动物为奶牛。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]本专利技术首次发现了水飞蓟宾在制备调控反刍动物瘤胃甲烷排放的饲料添加剂中的新用途，以水飞蓟宾作为饲料添加剂进行人工模拟瘤胃体外发酵试验，通过抑制瘤胃内的Prevotella(普雷沃菌)、Isotricha(均毛虫属)、Ophryoscolex(头毛虫属)、unclassified_Rotifera(未分类的轮虫类)、Methanosphaera(甲烷球形菌属)、Orpinomyces(厌氧性真菌)、Neocallimastix(厌氧性真菌)，改变瘤胃的物种组成和群落结构，使瘤胃的代谢途径发生变化，改变了代谢产物,调节了瘤胃发酵参数，调控了氢气、二氧化碳、甲烷的产量和总产气量；表明添加水飞蓟宾可以减少反刍动物瘤胃中甲烷的产生，降低甲烷的排放效果好。
附图说明
[0025]图1为不添加水飞蓟宾或者添加水飞蓟宾的瘤胃微生物群中细菌、原虫、产甲烷菌和真菌β多样性；
[0026]其中，A为对照组与添加0.60g/L水飞蓟宾组产甲烷菌β多样性；B为对照组与添加0.60g/L水飞蓟宾组细菌β多样性；C为对照组与添加0.60g/L原虫β多样性；D为对照组与添加0.60g/L水飞蓟宾组真菌β多样性；
[0027]注：Control表示添加0g/L水飞蓟宾；Silibinin表示添加0.60g/L水飞蓟宾，图中每个点代表一个样品；椭圆形圈表示其为95％置信椭圆(即该样本组假如有100个样本会有95个落在其中)。横坐标表示第一主成分，百分比则表示第一主成分对样品差异的贡献值；纵坐标表示第二主成分，百分比表示第二主成分对样品差异的贡献值。
[0028]图2为对照组与添加水飞蓟宾组差异代谢物主成分分析图。其中组内样本聚集程度组表达组内样本的重复性。其中组间分离越明显，组间样本的差异性就越明显。
[0029]注：CON表示添加0g/L水飞蓟宾；SLB表示添加0.60g/L水飞蓟宾，其中X轴表示第一主成分，Y轴表示第二主成分，坐标轴百分比表示该主成分对样品差异的贡献占比。图中的每个点表示一个样品，组内重复大于3个时会显示该组95％椭圆置信区间。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描述，以下列举的仅是本专利技术的具体实施例，但本专利技术的保护范围不仅限于此。
[0031]实施例1
[0032]1、试验材料
[0033]本试验所采用的基础日粮来自于东北农业大学反刍动物营养实验室，包括紫花苜蓿、青贮饲料、豆粕、玉米片、干燥的玉米皮、DDGS、甜菜颗粒、预混料，其成分见表1。
[0034]表1基础日粮组成及营养水平(干物质基础)
[0035][0036][0037]1CP＝粗蛋白质；2NEL＝泌乳净能量；3RDP＝瘤胃可降解蛋白质；4ADF＝酸性洗涤纤维；5NDF＝中性洗涤纤维；6peNDF＝物理有效中性洗涤剂纤。
[0038]试验添加的水飞蓟宾由水飞蓟素经压榨、乙酸乙酯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水飞蓟宾在制备调控反刍动物瘤胃甲烷排放的饲料添加剂中的应用。2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述调控的方式为：减少甲烷的产生量，降低甲烷的排放量。3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述水飞蓟宾通过抑制瘤胃内微生物的种类，来减少甲烷的产生量，进而降低甲烷的排放量；所述微生物包括普雷沃菌(Prevotella)、均毛虫属(Isotricha)、头毛虫属(Ophryoscolex)、甲烷球形菌属(Methanosphaera)、未分类的轮虫类(unclassified_Rotifera)、厌氧性真菌(Orpinomyces)和厌氧性真菌(Neocallimastix)。4.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述水飞蓟宾通过改变瘤胃内古菌、细菌、原虫、真菌的群落组成，来减少甲烷的产生量，进而降低...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋，刘蕊，孙雨坤，张广宁，李白，徐柏衡，马浩凯，张永根，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：