一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂。其组成为：纤维寡糖1～5重量份、蒙脱石氧化锌复合物1～10重量份；或者纤维寡糖1～5重量份、沸石氧化锌复合物1～10重量份。与家禽饲料中单独添加纤维寡糖或蒙脱石氧化锌复合物或沸石氧化锌复合物相比，本发明的饲料添加剂显著降低氮排泄量和禽舍氨气浓度。纤维寡糖和蒙脱石/沸石氧化锌复合物在抑制家禽肠道和排泄物中脲酶和尿酸氧化酶活性、降低家禽氮排放和降低禽舍氨气浓度方面均存在显著交互作用。蒙脱石/沸石氧化锌复合物具有保护肠黏膜和促进肠黏膜损伤修复的作用，和纤维寡糖同时添加，可以消除纤维寡糖过度发酵致家禽消化道的不良反应。纤维寡糖和蒙脱石/沸石氧化锌复合物有正的协同组合效应。
【专利说明】一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及饲料添加剂，尤其涉及一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂。
【背景技术】
[0002]随着现代化、集约化的养鸡业迅速发展，鸡场粪便及臭味对环境的污染越来越严重。由于家禽消化道短，饲料在其中停留的时间不长，消化率低，有20%~25%的营养物质不能被机体消化吸收而随排泄物排出体外，故粪中主要氮源为蛋白质，在尿中尿酸为主要氮源。鸡排泄物中的氮主要以尿酸形式存在。然而，不管是尿中还是粪中都包含有一定量的铵盐和少量的尿素。此外，在尿中还含有少量的氨基酸、肌氨酸酐和代谢过程中其他的含氮排泄物。畜禽舍内氨气主要来源于含氮有机物的分解，主要包括粪尿、饲料残渣、垫料、羽毛等。氨气对家禽的危害是多方面的，氨气抑制家禽食欲，降低采食量，从而造成营养不良；损伤呼吸道黏膜，造成家禽不适；损伤气囊，使家禽产生疼痛、器官损伤、呼吸道疾病；影响家禽正常行为；使其产生惊恐、不安等情绪。
[0003]在家禽新鲜排泄物中，60%~80%氮是以有机氮(尿酸为主)的形式存在。但由于微生物活动的变化，10%~90%的有机氮都会转化为氨，氨以NH3和NH4+形式存在。尿酸向氨的转化常发生在堆积的垫料与排泄物中，其有氧降解分为五个步骤:1、尿酸酶将尿酸转化为尿囊素；2、尿囊素酶将尿囊素转化为尿囊酸；3、尿囊酸酰胺水解酶将尿囊酸转化为脲基羟基乙酸；4、脲基羟基乙酸酶将脲基羟基乙酸转化为乙醛酸与尿素；5、脲酶将尿素转化为NH/和 C02，NH4+在适宜的条件下转化为ΝΗ3。在这一系列反应中，有两个起关键作用的微生物酶，脲酶和尿酸酶。脲酶(又称尿素酶)的系统命名为尿素酰胺水解酶，脲酶在畜禽舍内氨气产生的过程中发挥重要作用，降低畜禽粪便中的脲酶活性可减少畜舍氨气浓度。脲酶抑制剂的种类很多，主要有以下三大类:(1)无机化合物类,此类物质对脲酶有明显的抑制作用，如重金属盐类；(2)有机化合物类，如异位酸类化合物，包括异丁酸、异戊酸、异己酸等支链脂肪酸，还包括尿素衍生物、氢醌、羟胺、氧肟酸类、多聚甲醛、多元酚、杂环硫醇、磷酰胺类化合物等；(3)植物提取物类，如丝兰属植物提取物和樟科植物提取物。
[0004]减少禽舍氨气的措施通常有合理设计日粮配方、改进饲料工艺和饲料添加剂的使用等。通过调整饲料配方从而减少氮的排泄，使用脲酶抑制剂以减少或消除尿素的分解或者降低粪便PH值这三种方式均可减少氨气产生。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂。
[0006]一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂组成为:纤维寡糖I~5重量份、蒙脱石氧化锌复合物1~10重量份。
[0007]所述的蒙脱石氧化锌复合物中氧化锌的重量百分含量为5~20%。[0008]另一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂组成为:纤维寡糖I?5重量份、沸石氧化锌复合物I?10重量份。
[0009]所述的沸石氧化锌复合物中氧化锌的重量百分含量为5?20%。
[0010]纤维寡糖(cello-oligosaccharide, COS)是卩比喃型葡萄糖单元通过β _1，4键连接在一起的寡糖，是以纤维二糖、纤维三糖、纤维四糖为主的低聚糖，由于构成纤维寡糖的单体只有葡萄糖，因此纤维寡糖也叫葡寡糖。体内外试验表明，纤维寡糖可以促进双歧杆菌，乳酸杆菌等有益微生物的增殖，同时抑制大肠杆菌，沙门氏菌和梭菌等增殖，改善肠道微生态，纤维寡糖在肠道发酵产生短链脂肪酸，可降低肠道pH值。纤维寡糖可降低家禽氮排泄和氨气排放，但需要较高的添加量，然而过量添加纤维寡糖会引起家禽大肠过度发酵，使家禽发生轻微腹泻，家禽拉稀粪较多，影响家禽对养分的吸收利用。
[0011]蒙脱石氧化锌复合物和沸石氧化锌复合物均具有保护肠黏膜和促进肠黏膜损伤修复的作用，可保护肠上皮屏障，降低肠上皮细胞紧密连接通透性。蒙脱石/沸石氧化锌复合物和纤维寡糖同时添加，可以消除纤维寡糖过度发酵致家禽消化道的不良反应。
[0012]纤维寡糖对家禽排泄物中脲酶活性和氨气释放量无显著影响。蒙脱石氧化锌复合物和沸石氧化锌复合物降低排泄物中脲酶和尿酸氧化酶活性10-20%，降低氨气释放量10-25%。本发明的降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂可降低排泄物中脲酶和尿酸氧化酶活性40-60%，降低氨气释放量40-70%。
[0013]纤维寡糖处理垫料对禽舍内氨气浓度没有显著影响。蒙脱石氧化锌复合物和沸石氧化锌复合物处理垫料降低禽舍内氨气浓度6-12%。本发明的降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂处理垫料可降低禽舍内氨气浓度15-30%。
[0014]与家禽饲料中单独添加纤维寡糖或蒙脱石氧化锌复合物或沸石氧化锌复合物相t匕，本发明的降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂显著降低氮排泄量和禽舍氨气浓度。纤维寡糖和蒙脱石/沸石氧化锌复合物在抑制家禽肠道和排泄物中脲酶和尿酸氧化酶活性、降低家禽氮排放和降低禽舍氨气浓度上均存在显著交互作用，纤维寡糖和蒙脱石/沸石氧化锌复合物有正的协同组合效应。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂组成为:纤维寡糖I?5重量份、蒙脱石氧化锌复合物I?10重量份。
[0017]另一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂组成为:纤维寡糖I?5重量份、沸石氧化锌复合物I?10重量份。
[0018]所述的蒙脱石氧化锌复合物中氧化锌的重量百分含量为5?20%。所述的沸石氧化锌复合物中氧化锌的重量百分含量为5?20%。
[0019]本发明结合以下实例作进一步的说明。
[0020]实施例1
予页备:根据文献 “ZnO/montmorillonite for photocatalytic and photochemicaldegradation of methylene blue”(见:Fatimah, I, Wang, SB, ffulandari, D.App1.Clay Sc1.2011，53，553-560.)的方法制备蒙脱石氧化锌复合物。按重量百分比计，蒙脱石氧化锌复合物中氧化锌的含量为5%。
[0021]取纤维寡糖100公斤、蒙脱石氧化锌复合物100公斤混合后拌匀，即得一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂(Feed additive to reduce N and ammoniaemission, FA-RNAE)?在家禽饲料中的添加量为0.f0.5%。
[0022]将480羽I日龄的Ross 308肉鸡分为4个处理组:对照组；纤维寡糖组(饲料中添加0.1%纤维寡糖);蒙脱石氧化锌复合物组(饲料中添加0.1%蒙脱石氧化锌复合物；FA-RNAE组(饲料中添加0.2% FA-RNAE)。每个处理组设6个重复，每个重复20羽。试验至49日龄结束，每天测量各组鸡舍氨气浓度。饲养试验后，采用全收粪法进行氮排泄试验，试验期共计7 d，其中预试期3 d，正试期4 d。试验过程中以重复为单位，每个重复2只，每天收采集3次粪尿，并将收集的粪尿立即置入冰箱中密封保存。
[0023]与对照组相比，纤维寡糖组显著增加(P < 0.05)盲肠内容中乳酸杆菌数量，显著降低(P < 0.05)大肠杆菌和梭菌数量，提高肉鸡粗蛋白质消化率3.5% 05)，降低氮排泄量3.1% (/^>0.05)，对鸡舍氨气浓度和粪便脲酶活性无明显影响。
[0024]与对照组相比，蒙脱石氧化锌复合物组显著提高空肠绒毛高度/隐窝深度的比率15%(/X0.05)，降低空肠荧光素标记葡聚糖(FD4)通透性2O%0° < 0.05)，分别降低鸡舍氨气浓度和粪便脲酶活性8.6% (P<0.05)和8.1% (/X0.05)，对肉鸡盲肠内容物菌群、粗蛋白质消化率和氮排泄量无明显影响。
[0025]与对照组相比，FA-RNAE组显著增加(P < 0.05)盲肠内容中乳酸杆菌数量，显著降低{P < 0.05)大肠杆菌和梭菌数量，提高空肠绒毛高度/隐窝深度的比率32%0° <0.05)，降低空肠荧光素标记葡聚糖(FD4)通透性41%0° < 0.05)，提高肉鸡粗蛋白质消化率21% (P<0.05)，降低氮排泄量32% (P<0.05)，分别降低鸡舍氨气浓度和粪便脲酶活性42%φ<0.05)和 35% Ο°<0`.05)。
[0026]与纤维寡糖组或蒙脱石氧化锌复合物组相比，FA-RNAE组氮排泄量和鸡舍氨气浓度显著降低Ο°〈0.05)。纤维寡糖和蒙脱石氧化锌复合物在降低肉鸡氮排放和鸡舍氨气浓度上存在显著交互作用Ο°〈0.05)。
[0027]实施例2
予页备:根据文献 “Preparation of zinc oxide - montmori I 1nite hybrids，，(见:Khaorapapong, N., N.Khumchoo, M.0gawa.Mater.Lett.2011, 65:657 - 660)的方法制备蒙脱石氧化锌复合物。按重量百分比计，蒙脱石氧化锌复合物中氧化锌的含量为10%。
[0028]取纤维寡糖200公斤、蒙脱石氧化锌复合物100公斤混合后拌匀，即得一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂(Feed additive to reduce N and ammoniaemission, FA-RNAE)。在家禽饲料中的添加量为0.f0.5%。
[0029]纤维寡糖、蒙脱石氧化锌复合物、FA-RNAE对蛋鸡排泄物氨释放的影响。试验分4个处理:分别为对照组、纤维寡糖组、蒙脱石氧化锌复合物组，FA-RNAE组。每个处理组设5个重复，试验期7天，每天测定排泄物中氨的产生量和脲酶活性。结果表明，纤维寡糖对排泄物中脲酶活性和氨气释放量无显著影响。蒙脱石氧化锌复合物降低排泄物中脲酶活性21%，降低氨气释放量25%。FA-RNAE降低排泄物中脲酶活性53%，降低氨气释放量62%。
[0030]将240日龄罗曼褐壳蛋鸡180羽分为4个处理组:对照组；纤维寡糖组(饲料中添加0.2%纤维寡糖)；蒙脱石氧化锌复合物组(饲料中添加0.1%蒙脱石氧化锌复合物；FA-RNAE组(饲料中添加0.3% FA-RNAE)。每个处理组设3个重复，每个重复15羽。试验期60天。
[0031]结果表明，纤维寡糖增加了盲肠内容中乳酸杆菌和双歧杆菌数量，对氮排泄量、鸡舍氨气浓度和粪便脲酶活性无明显影响。蒙脱石氧化锌复合物组显著提高了空肠和回肠绒毛高度/隐窝深度比率，降低空肠和盲肠荧光素标记葡聚糖(FD4)通透性，分别降低鸡舍氨气浓度和粪便脲酶活性10.1% O°<0.05)和12.5% (/^<0.05)。FA-RNAE组显著增加盲肠内容中乳酸杆菌和双歧杆菌数量，显著降低沙门氏菌和梭菌数量，显著改善肠黏膜形态和肠道屏障功能，分别降低氮排泄量、鸡舍氨气浓度和粪便脲酶活性35% QKQ.05)、52% (P<0.05)和 46% φ<0.05) ο
[0032]与纤维寡糖组或蒙脱石氧化锌复合物组相比，FA-RNAE组氮排泄量和鸡舍氨气浓度显著降低Ο°〈0.05)。纤维寡糖和蒙脱石氧化锌复合物在降低蛋鸡氮排放和鸡舍氨气浓度上存在显著交互作用Ο°〈0.05)。
[0033]实施例3
予页备:根据文献“Ultraviolet resistance and antimicrobial properties ofZnO-supported zeolite filled isotactic polypropylene composites，，(见:Jiang, J.,Li, G., Ding, Q., Mai, K.C., Polym.Degrad.Stabi1.2012，97，833-838.)的方法制备沸石氧化锌复合物。按重量百分比计，沸石氧化锌复合物中氧化锌的含量为20%。
[0034]取纤维寡糖500公斤、沸石氧化锌复合物200公斤混合后拌匀，即得一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂(Feed additive to reduce N and ammonia emission,FA-RNAE)。在家禽饲料中的添加量为0.1-θ.5%。
[0035]通过在肉鸡排泄物中添加纤维寡糖、沸石氧化锌复合物、FA-RNAE，研究其对肉鸡排泄物氨释放的影响。试验分4个处理组，分别为对照组、纤维寡糖组、沸石氧化锌复合物组、FA-RNAE组，每个处理组设4个重复。试验期7天，每天测定排泄物中氨的产生量，试验结束取粪样测定pH、脲酶活性。结果表明，纤维寡糖能显著降低排泄物中的pH，对排泄物中脲酶活性和氨气释放量无显著影响。沸石氧化锌复合物降低排泄物中脲酶活性16%，降低氨气释放量23%。FA-RNAE显著降低排泄物中的pH，降低排泄物中脲酶活性46%，降低氨气释放量51%。
[0036]通过在肉鸡垫料中添加纤维寡糖、沸石氧化锌复合物、FA-RNAE，研究其对肉鸡生产及舍内氨气产生的影响。试验分4个处理组，分别为对照组、纤维寡糖组、沸石氧化锌复合物组、FA-RNAE组，每个处理组设3个重复。每周连续测定3天氨气含量。结果表明，纤维寡糖处理垫料对鸡舍内氨气浓度没有显著影响。沸石氧化锌复合物处理垫料降低鸡舍内氨气浓度8.1%。FA-RNAE处理垫料降低鸡舍内氨气浓度17.2%。
[0037]将320羽21日龄的岭南黄肉鸡分为4个处理组:对照组；纤维寡糖组(饲料中添加0.5%纤维寡糖);沸石氧化锌复合物组(饲料中添加0.2%沸石氧化锌复合物；FA-RNAE组(饲料中添加0.7% FA-RNAE)。每个处理组设4个重复，每个重复20羽。试验至70日龄结束。
[0038]结果表明，纤维寡糖增加了盲肠内容中乳酸杆菌和双歧杆菌数量，降低鸡舍氨气浓度8%，对氮排泄量和粪便脲酶活性无明显影响。试验中发现该试验组肉鸡拉稀粪较多，原因可能是过量添加纤维寡糖引起大肠过度发酵，使肉鸡发生轻微腹泻，影响肉鸡对养分的吸收利用。
[0039]沸石氧化锌复合物组显著提高了空肠和回肠绒毛高度/隐窝深度比率，降低空肠和盲肠荧光素标记葡聚糖(FD4)通透性，分别降低鸡舍氨气浓度和粪便脲酶活性13.5%Ο°<0.05)和 15.1% Ο°<0.05)。
[0040]FA-RNAE组显著增加盲肠内容中乳酸杆菌和双歧杆菌数量，显著降低沙门氏菌和梭菌数量，显著改善肠黏膜形态和肠道屏障功能，肉鸡粪便正常，健康状况佳，分别降低氮排泄量、鸡舍氨气浓度和粪便脲酶活性37% O°<0.05),71% (/X0.05)和58% (/X0.05)。
[0041]与纤维寡糖组或沸石氧化锌复合物组相比，FA-RNAE组氮排泄量和鸡舍氨气浓度显著降低O°〈0.05)。纤维寡糖和沸石氧化锌复合物在降低肉鸡氮排放和鸡舍氨气浓度上存在显著交互作用O°〈0.05)。
【权利要求】
1.一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂，其特征在于其组成为:纤维寡糖I?5重量份、蒙脱石氧化锌复合物I?10重量份。
2.根据权利要求1所述的一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂，其特征在于，所述的蒙脱石氧化锌复合物中氧化锌的重量百分含量为5?20%。
3.一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂，其特征在于其组成为:纤维寡糖I?5重量份、沸石氧化锌复合物I?10重量份。
4.根据权利要求3所述的一种降低家禽养殖中氮和氨气排放的饲料添加剂，其特征在于，所述的沸石氧化锌复合物中氧化锌的重量百分含量为5?20%。
【文档编号】A23K1/16GK103766606SQ201410030200
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】胡彩虹, 柯亚露, 焦乐飞, 宋泽和, 肖堪, 宋娟 申请人:浙江大学