丁酸盐及其衍生物与苯甲酸复合配方及制备方法及其做为饲料添加剂的应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种饲料料添加剂领域，特别是调节动物肠胃微生物菌群的饲料添加 剂。
【背景技术】
[0002] 丁酸钠（或丁酸盐及其他丁酸衍生物）可为动物机体及其组织细胞提供快速且易 于吸收的能量来源，其有效成分是一种短链挥发性脂肪酸一一丁酸，丁酸分子从胃进入小 肠开始起作用它尤其是肠细胞（盲肠和结肠细胞）偏爱的能量，是结肠黏膜上皮细胞的主 要能量来源，约占SCFA耗氧所产能量的70%，且极易从肠腔内吸收，在肠上皮细胞丁酸通 过羟甲基戊二酰辅酶A循环中的0 -氧化作用进行能量代谢，首先是通过丁酸辅酶A合成 酶把丁酸转化成丁酸辅酶A，然后通过一系列反应快速生成乙酰辅酶A进行能量代谢。短链 挥发性脂肪酸（SCFA)为后消化道发达的动物提供高达30%的维持能。进而增长肠绒毛膜！ 丁酸钠可调整动物胃肠道微生态平衡，促进胃肠道内有益菌的生长，抑制有害菌的生长，从 而使胃肠道微生态处于正平衡。正常胃肠道的一个非常重要特征是内部细菌的协调平衡， 尤其是幼畜。体外研究表明：用葡萄糖、酮体、谷氨酰胺等作为呼吸能源时，结肠上皮细胞首 先利用丁酸。几乎所有的丁酸都能被肠上皮细胞吸收利用，同位素跟踪发现，丁酸能进人总 血液循环，几乎所有的体组织都能代谢丁酸，在外周组织中，丁酸能被迅速氧化用于脂肪合 成，也可进入乳腺合成乳脂。
[0003]Buhler等人2009年研究发现，饲料添加0.5%苯甲酸显著提高生长期猪只盲肠和 直肠内容物中丁酸含量，欧盟允许苯甲酸在生长育肥猪饲粮中的添加量为0.5-1.0%。我国 虽然没有限量规定，但是作为酸化剂使用，苯甲酸的添加量也推荐为0.5-1. 0%。
[0004] 专利号TO2009068622A1描述的是一种诱食剂，内含0. 05-0. 25 %苯甲酸， 0. 25-1 %丁酸苯甲基，以及0. 2-2%丁酸及其酯等的混合物，但其属于香精香料组方范畴。
[0005]现有的技术均为在饲料中单独添加丁酸钠，通过包被技术使其进入肠道后产生作 用，但在后肠段缺乏氢离子，无法形成足够的丁酸分子，但也不能添加过多的丁酸纳，因为 加过多的丁酸纳也会影响胃肠道的平衡。因此还是需要找到动物自身代谢产生大量的丁酸 来满足生长需求。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种丁酸盐及其衍生物与苯甲酸复合配方。
[0007] 本发明的另一目的在于提供一种丁酸盐及其衍生物与苯甲酸复合配方作为饲料 添加剂的应用。
[0008]本发明的另一目的在于提供丁酸盐及其衍生物与苯甲酸复合配方的制备方法。
[0009] 为达成上述目的，本发明丁酸盐及其衍生物与苯甲酸复合配方，其中，包括重量 占比5-50 %的丁酸盐或丁酸衍生物和重量占比50-95 %的苯甲酸或苯甲酸盐。
[0010] 所述的复合配方中还包括重量占比0-45%的赋形剂。
[0011] 所述的丁酸盐为丁酸钠、丁酸钾、丁酸钙、丁酸镁等中的一种或几种的配合物。
[0012] 所述的赋形剂为糖浆、糊精、乳清粉、淀粉、水溶性膳食纤维、壳聚糖等。
[0013] 丁酸盐及其衍生物与苯甲酸复配产品做为饲料添加剂的应用，在饲料中加入重量 占比0. 1-0. 5%丁酸盐与苯甲酸复配产品作为添加剂，丁酸盐与苯甲酸复配产品同时进入 动物胃部解离成丁酸分子和苯甲酸分子，丁酸刺激胃壁细胞生长，壁细胞产生盐酸，盐酸降 低胃内pH值，达到苯甲酸防腐抗菌的最佳pH值2. 5-4. 0,使得产生丁酸的厌氧菌到群成为 优势菌群，产生更多的内源性有机酸如乳酸和丁酸，从而使得丁酸与苯甲酸两者有益作用 起到叠加。
[0014] 丁酸盐及其衍生物与苯甲酸复配产品的制备方法，在反应罐内加入水，在搅拌下 加入氢氧化物，搅拌充分至溶解，再逐渐加入苯甲酸，搅拌反应、溶解；继续在搅拌下加入丁 酸，逐加控制温度不高于105°c，生成丁酸盐与苯甲酸（盐）的混合液，反应结束，冷却反应 液至温度60°C~90°C;再调测pH值，加适量丁酸或碱式盐，调测反应液pH值至8~10 ;然 后，在搅拌下往反应罐的反应液中加入糊精，搅拌溶解或呈悬浊液；继续冷却反应液至温度 25 °C~50 °C;接着在进风温度150 °C~260 °C，出风温度65 °C~160 °C条件下进行喷雾干燥， 最后，经旋风分离器或振动流化床收集的干粉，得60-200目球型颗粒超过95 %的丁酸盐与 苯甲酸（盐）微球型颗粒。
[0015] 采用上述方案后苯甲酸盐和丁酸盐进入动物体内解离成酸性分子，丁酸刺激胃 壁细胞生长，壁细胞产生盐酸，盐酸降低胃内pH值，调整动物胃内pH值小于4,而苯甲 酸防腐抗菌的最佳pH值是2. 5-4. 0,在胃内抑制真菌、霉菌和兼性厌氧菌，而乳酸杆菌 (Lactobacillus)和产生丁酸的厌氧菌这两组菌群成为优势菌群，产生更多的内源性有机 酸如乳酸和丁酸，有利于胃肠道健康和动物生长，从而达成两种成分有益效果的叠加效应。
【具体实施方式】
[0016] 为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式 详予说明。
[0017] 本发明丁酸盐及其衍生物与苯甲酸复合配方丁酸盐或衍生物的含量：5% -50% ; 丁酸盐指：丁酸钠、丁酸钾、丁酸钙、丁酸镁等中的一种或几种的配合物或是丁酸甘油酯等 丁酸衍生物；苯甲酸（钠）的含量50-95%，其他为10-20%赋形剂，赋形剂为：糖浆、糊精、 乳清粉、淀粉、壳聚糖等。
[0018] 以丁酸钠与苯甲酸（钠）为例本发明丁酸盐及其衍生物与苯甲酸复配产品的生产 工艺为：
[0019] 先酸碱反应：在四个反应罐（四个实例）内分别加入1371、1601、1852、1445重量 份的水，在搅拌下分别加入321、268、283、158重量份的氢氧化钠，搅拌充分至溶解，再逐渐 加424、594、805、424重量份的苯甲酸入反应罐，搅拌反应、溶解。继续在搅拌下分别加入 400、160、40、40重量份的丁酸入反应罐，逐加控制温度不高于105°C，生成丁酸钠与苯甲酸 钠的混合液，反应结束，冷却反应液至温度60°C~90°C。
[0020] 再调测pH值，加适量丁酸或含钠的碱式盐，调测反应液pH值至8~10。
[0021] 然后，在搅拌下往第二及第四个反应罐的反应液中分别加入100、450重量份的糊 精，搅拌溶解或呈悬浊液。
[0022] 继续冷却反应液至温度25 °C~50 °C。
[0023] 接着，喷雾干燥：在进风温度150°C~260°C，出风温度65°C~160°C条件下进行喷 雾干燥，具体干燥条件见下表；同时，对喷雾干燥中产生蒸发的气体进行水膜、喷淋除尘，除 尘液回收利用。
[0024]最后，经旋风分离器或振动流化床收集的干粉，得丁酸钠与苯甲酸钠微球型颗粒， 四组实例中产品中丁酸钠含量分别为50%、20 %、5%和5%，苯甲酸钠含量分别为50%、 70%、95%及50%，糊精含量分别为0%、10%、0%、45%。
[0025]
[0026]生产工艺中也可采用直接用苯甲酸钠加水与丁酸盐反应液混溶，形成丁酸盐与苯 甲酸（钠）的混合溶液，或添加或不添加赋形剂，通过喷雾干燥形成均一稳定的微球型颗 粒。
[0027] 对所得产品进行喂养测试：
[0028] 将120只21日龄断奶仔猪分成12组，每组10只，分别饲喂实验组9种日粮和对 照组3种日粮，连续饲喂21天，分别检测胃泌酸区腺体壁细胞数量、胃和空肠丁酸含量，以 及每只猪日增重。
[0029]
[0030] 结果表明：（1)添加0.3%丁酸钠和苯甲酸钠复配组超过单独添加0.5%苯甲酸钠 的效果。（2)添加0. 15%丁酸钠和苯甲酸钠复配组可以达到或超过单独添加0. 15%丁酸钠 的效果。（3)无论是添加丁酸钠还是苯甲酸钠，或是两者复配组，胃pH都比对照组0低。复 配组比单独对照组有降低的趋势。（4)无论是添加丁酸钠还是苯甲酸钠，或是两者复配组， 回肠丁酸梭菌含量都比对照组〇高。复配组比单独对照组有增加的趋势。（5)无论是添加 丁酸钠还是苯甲酸钠，或是两者复配组，胃壁细胞和回肠丁酸含量都比对照组0高。（6)回 肠是机体主要吸收部位，丁酸除了受饲料添加剂量影响以外，更多的是多种厌氧菌发酵产 生的结果。所有实