本發(fā)明屬于飼料,具體涉及一種以脂肪酸為活性成分的復(fù)配飼料添加劑及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、仔豬生長(zhǎng)發(fā)育快,對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求量高,但仔豬消化系統(tǒng)發(fā)育尚未完善,免疫力低且抗病力差。油脂可以為動(dòng)物提供大量能量,并提供必需脂肪酸,以及礦物質(zhì)、脂溶性維生素、甾醇等功能性成分。因此,實(shí)際生產(chǎn)中常需要在仔豬飼料中添加油脂。
2、脂肪酸是油脂的最基本組成成分。脂肪酸根據(jù)碳鏈長(zhǎng)度分為短鏈脂肪酸、中鏈脂肪酸和長(zhǎng)鏈脂肪酸,其中小于6個(gè)碳原子組成的脂肪酸被稱為短鏈脂肪酸,6-12個(gè)碳原子組成的脂肪酸稱為中鏈脂肪酸,大于12個(gè)碳原子組成的脂肪酸稱為長(zhǎng)鏈脂肪酸。
3、現(xiàn)有研究表明,仔豬的腸道細(xì)胞優(yōu)先利用短鏈脂肪酸作為能量來(lái)源,但短鏈脂肪酸在進(jìn)入結(jié)腸前易被降解。包被技術(shù)可以作為解決該問(wèn)題的一種途徑,然而常規(guī)包材的難分解性使得被包被的短鏈脂肪酸代謝及利用效率不高,而易被代謝的包材又無(wú)法有效發(fā)揮微膠囊的優(yōu)勢(shì)作用。另外,混合油脂相對(duì)于單一油脂更有利于提高仔豬生產(chǎn)性能,但是各種油脂的不同組合會(huì)影響其在仔豬胃腸道的消化吸收,且會(huì)由于其中脂肪酸攝入量的不平衡,影響腸道穩(wěn)態(tài)。因此,脂肪酸平衡的調(diào)節(jié)也依然是未被完美解決的問(wèn)題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明旨在解決短鏈脂肪酸到達(dá)腸道目標(biāo)位點(diǎn)前被提前分解以及中長(zhǎng)短鏈脂肪酸不平衡的問(wèn)題,提供一種適配于仔豬的飼料添加劑,有效提高短鏈脂肪酸利用率的同時(shí),保證脂肪酸平衡攝入。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案:
3、本發(fā)明第一方面提供了一種復(fù)配飼料添加劑,包括第一組合物和/或第二組合物;其中,
4、第一組合物包括攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯以及短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物,且攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯作為包材,包被著短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物;
5、第二組合物包括中鏈脂肪酸和/或中鏈脂肪酸衍生物、長(zhǎng)鏈脂肪酸和/或長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物、短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物,且中鏈脂肪酸和/或中鏈脂肪酸衍生物以及長(zhǎng)鏈脂肪酸和/或長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物作為包材,包被著短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物。
6、在本發(fā)明的復(fù)配飼料添加劑中,短鏈脂肪酸衍生物、中鏈脂肪酸衍生物和長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物分別選自對(duì)應(yīng)脂肪酸的鹽、酯、酰胺中的一種或多種。
7、在本發(fā)明的復(fù)配飼料添加劑中,攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯中的β-葡糖苷酸殘基連接在甘油三個(gè)羥基中的至少一個(gè)上。
8、在本發(fā)明的復(fù)配飼料添加劑中,短鏈脂肪酸包括但不限于為乙酸類脂肪酸、丙酸類脂肪酸、丁酸類脂肪酸等,其中短鏈脂肪酸及其衍生物優(yōu)選為丁酸及其衍生物,中鏈脂肪酸及其衍生物包括但不限于為辛酸及其衍生物、癸酸及其衍生物、月桂酸及其衍生物等,長(zhǎng)鏈脂肪酸及其衍生物包括但不限于為油酸及其衍生物、亞油酸及其衍生物、棕櫚酸及其衍生物等。
9、優(yōu)選地,在上述復(fù)配飼料添加劑的第一組合物中,攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯與短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物的質(zhì)量比為(55-65):(35-45)。
10、優(yōu)選地,在上述復(fù)配飼料添加劑的第二組合物中,短鏈脂肪酸及短鏈脂肪酸衍生物占第二組合物總質(zhì)量的45-55?wt%;更為優(yōu)選地,短鏈脂肪酸及短鏈脂肪酸衍生物、中鏈脂肪酸及中鏈脂肪酸衍生物與長(zhǎng)鏈脂肪酸及長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物的質(zhì)量比(45-55):(25-38):(15-30)。
11、可以理解的是,本發(fā)明提供的第一組合物和第二組合物可以單獨(dú)使用,也可以復(fù)配后使用;且試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,當(dāng)?shù)谝唤M合物和第二組合物的質(zhì)量比為(2.5-3.5):(6.5-7.5)時(shí),對(duì)斷奶仔豬的養(yǎng)殖效果較優(yōu)。本發(fā)明提供的包含第一組合物和第二組合物的復(fù)配飼料添加劑可以是油劑、乳液或粉劑等劑型。
12、本發(fā)明第二方面提供了上述復(fù)配飼料添加劑的制備方法,至少包括以下步驟:
13、(1)第一組合物的制備;將攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯、短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物加入反應(yīng)容器中,再加入乳化劑混勻,高速攪拌后經(jīng)噴霧干燥得到第一組合物;
14、(2)第二組合物的制備:將中鏈脂肪酸和/或中鏈脂肪酸衍生物、長(zhǎng)鏈脂肪酸和/或長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物以及乳化劑制備成包材溶液,再將短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物與包材溶液混合、均質(zhì)后得到乳化液,噴霧干燥得到第二組合物。
15、優(yōu)選地,在上述制備方法中,步驟(1)包括以下過(guò)程:
16、(1.1)制備攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯;
17、(1.2)將預(yù)熱的短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物加入到熔融狀態(tài)的攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯中,攪拌使短鏈脂肪酸均勻分散在甘油三酯中,形成初步的油相混合物;
18、(1.3)將乳化劑溶液加入到上述油相混合物中,高速攪拌使油相和水相充分混合,形成穩(wěn)定的乳液;
19、(1.4)采用噴霧干燥法得到第一組合物。
20、在上述制備方法中,步驟(1.1)可以通過(guò)生物轉(zhuǎn)化法制備,具體操作為:將甘油三酯、含有β-葡糖苷酸的供體物質(zhì)以及酶混合,通過(guò)酶的催化作用,促使β-葡糖苷酸從供體物質(zhì)轉(zhuǎn)移到甘油三酯分子上,形成攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯;其中,供體物質(zhì)為葡糖醛酸內(nèi)酯、對(duì)硝基苯基-β-d-葡糖苷酸和甲基-β-d-葡糖苷酸中一種或幾種。為了提高制備效率,具體可挑選對(duì)底物有較高親和性的釀酒酵母或大腸桿菌等微生物來(lái)源的糖基轉(zhuǎn)移酶,如定向篩選后的尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶(ugt);也可以是假絲酵母或霉菌來(lái)源的酯酶/脂肪酶,如為經(jīng)過(guò)定向篩選的南極假絲酵母脂肪酶b(calb)。如在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,含有β-葡糖苷酸的供體物質(zhì)選擇葡糖醛酸內(nèi)酯,所用酶為尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶。
21、更為優(yōu)選地,在上述制備方法中,步驟(1.3)所用乳化劑選自吐溫-20、吐溫-80、司盤-60、司盤-80,且乳化劑占混合物(即攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯、短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物以及乳化劑)總質(zhì)量的1.5-2.5?wt%。
22、更為優(yōu)選地,在上述制備方法中,步驟(1.3)高速攪拌的參數(shù)為:4000-6000轉(zhuǎn)/min,持續(xù)攪拌10-20min。在此過(guò)程中,混合物逐漸形成一種細(xì)膩的乳液狀物質(zhì),乳化劑分子在油水界面形成穩(wěn)定的界面膜,將攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯以及短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物包裹在微小的液滴中。
23、更為優(yōu)選地,在上述制備方法中,步驟(1.4)噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為170-190℃,且出風(fēng)溫度為75-95℃。
24、優(yōu)選地,在上述制備方法中,步驟(2)包括以下過(guò)程:
25、(2.1)將中鏈脂肪酸和/或中鏈脂肪酸衍生物、長(zhǎng)鏈脂肪酸和/或長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物溶于有機(jī)溶劑中,隨后添加乳化劑,制備成包材溶液;
26、(2.2)將短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物與包材溶液進(jìn)行混合,均質(zhì)后形成乳化液;
27、(2.3)采用噴霧干燥法得到第二組合物。
28、在上述制備方法中,步驟(2.1)所用有機(jī)溶劑包括但不限于乙醇、丙二醇等。
29、更為優(yōu)選地,在上述制備方法中,步驟(2.1)所用乳化劑選自吐溫-20、吐溫-80、司盤-60、司盤-80。在實(shí)際操作中,還需要根據(jù)具體的脂肪酸配方調(diào)整乳化劑的種類和用量、乳化過(guò)程攪拌速度和時(shí)長(zhǎng)等參數(shù),以確保形成均勻的乳狀液。如在本發(fā)明一實(shí)施例中,乳化劑為吐溫-80,乳化劑與中鏈脂肪酸和/或中鏈脂肪酸衍生物以及長(zhǎng)鏈脂肪酸和/或長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物總的質(zhì)量比為3:7。
30、更為優(yōu)選地,在上述制備方法中,步驟(2.3)噴霧干燥的進(jìn)風(fēng)溫度為170-190℃,且出風(fēng)溫度為75-95℃。
31、在本發(fā)明制備方法中,通過(guò)噴霧干燥制備的第一組合物和第二組合物均為微膠囊形式,尺寸為1-100μm,且4?0-60μm為優(yōu)選。
32、本發(fā)明第三方面提供了上述復(fù)配飼料添加劑的應(yīng)用,至少包括以下:
33、a)在制備飼料中的應(yīng)用;優(yōu)選地,所述飼料為豬飼料;更為優(yōu)選地,所述豬飼料適用于斷奶仔豬;
34、b)在促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)性能中的應(yīng)用;
35、c)在改善仔豬對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率中的應(yīng)用;
36、d)在維護(hù)仔豬腸道健康中的應(yīng)用。
37、優(yōu)選地,在上述應(yīng)用中,將復(fù)配飼料添加劑添加至飼料中的添加量為0.05-0.25wt%。
38、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果為:
39、本發(fā)明利用攜帶β-葡糖苷酸殘基的甘油三酯作為包材,制備了包被短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物的第一組合物;β-葡糖苷酸殘基能與結(jié)腸中大量存在的β-葡糖苷酸酶結(jié)合,從而引發(fā)甘油三酯分解,進(jìn)而在結(jié)腸位置釋放其中的短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物,有效實(shí)現(xiàn)了短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物在結(jié)腸處的精準(zhǔn)釋放。
40、本發(fā)明同時(shí)使用能被腸道吸收利用的中鏈脂肪酸和/或中鏈脂肪酸衍生物、長(zhǎng)鏈脂肪酸和/或長(zhǎng)鏈脂肪酸衍生物作為另一種包材,使其中包裹的短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物實(shí)現(xiàn)緩釋;一方面能更大程度地延緩短鏈脂肪酸和/或短鏈脂肪酸衍生物進(jìn)入消化系統(tǒng)后的代謝速度,另一方面提供動(dòng)物生長(zhǎng)所需要的中長(zhǎng)鏈脂肪酸,使得不同種的脂肪酸均能被攝入。
41、將第一組合物和第二組合物按照一定比例復(fù)配后得到的復(fù)配飼料添加劑,可以實(shí)現(xiàn)短鏈脂肪酸及其衍生物的緩釋,并將短鏈脂肪酸高效遞送至結(jié)腸位置;應(yīng)用于仔豬生長(zhǎng)過(guò)程的喂養(yǎng)飼料中,大幅提高了短鏈脂肪酸的吸收和利用效率,可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)功能脂肪酸在腸道內(nèi)的緩釋和協(xié)同作用,更精準(zhǔn)地解決仔豬腸道問(wèn)題并預(yù)防疾病。