丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復(fù)合配方及制備方法及其做為飼料添加劑的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種飼料料添加劑領(lǐng)域，特別是調(diào)節(jié)動物腸胃微生物菌群的飼料添加 劑。
【背景技術(shù)】
[0002] 丁酸鈉（或丁酸鹽及其他丁酸衍生物）可為動物機體及其組織細(xì)胞提供快速且易 于吸收的能量來源，其有效成分是一種短鏈揮發(fā)性脂肪酸一一丁酸，丁酸分子從胃進(jìn)入小 腸開始起作用它尤其是腸細(xì)胞（盲腸和結(jié)腸細(xì)胞）偏愛的能量，是結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞的主 要能量來源，約占SCFA耗氧所產(chǎn)能量的70%，且極易從腸腔內(nèi)吸收，在腸上皮細(xì)胞丁酸通 過羥甲基戊二酰輔酶A循環(huán)中的0 -氧化作用進(jìn)行能量代謝，首先是通過丁酸輔酶A合成 酶把丁酸轉(zhuǎn)化成丁酸輔酶A，然后通過一系列反應(yīng)快速生成乙酰輔酶A進(jìn)行能量代謝。短鏈 揮發(fā)性脂肪酸（SCFA)為后消化道發(fā)達(dá)的動物提供高達(dá)30%的維持能。進(jìn)而增長腸絨毛膜！ 丁酸鈉可調(diào)整動物胃腸道微生態(tài)平衡，促進(jìn)胃腸道內(nèi)有益菌的生長，抑制有害菌的生長，從 而使胃腸道微生態(tài)處于正平衡。正常胃腸道的一個非常重要特征是內(nèi)部細(xì)菌的協(xié)調(diào)平衡， 尤其是幼畜。體外研究表明：用葡萄糖、酮體、谷氨酰胺等作為呼吸能源時，結(jié)腸上皮細(xì)胞首 先利用丁酸。幾乎所有的丁酸都能被腸上皮細(xì)胞吸收利用，同位素跟蹤發(fā)現(xiàn)，丁酸能進(jìn)人總 血液循環(huán)，幾乎所有的體組織都能代謝丁酸，在外周組織中，丁酸能被迅速氧化用于脂肪合 成，也可進(jìn)入乳腺合成乳脂。
[0003]Buhler等人2009年研究發(fā)現(xiàn)，飼料添加0.5%苯甲酸顯著提高生長期豬只盲腸和 直腸內(nèi)容物中丁酸含量，歐盟允許苯甲酸在生長育肥豬飼糧中的添加量為0.5-1.0%。我國 雖然沒有限量規(guī)定，但是作為酸化劑使用，苯甲酸的添加量也推薦為0.5-1. 0%。
[0004] 專利號TO2009068622A1描述的是一種誘食劑，內(nèi)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，但其屬于香精香料組方范疇。
[0005]現(xiàn)有的技術(shù)均為在飼料中單獨添加丁酸鈉，通過包被技術(shù)使其進(jìn)入腸道后產(chǎn)生作 用，但在后腸段缺乏氫離子，無法形成足夠的丁酸分子，但也不能添加過多的丁酸納，因為 加過多的丁酸納也會影響胃腸道的平衡。因此還是需要找到動物自身代謝產(chǎn)生大量的丁酸 來滿足生長需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復(fù)合配方。
[0007] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復(fù)合配方作為飼料 添加劑的應(yīng)用。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于提供丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復(fù)合配方的制備方法。
[0009] 為達(dá)成上述目的，本發(fā)明丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復(fù)合配方，其中，包括重量 占比5-50 %的丁酸鹽或丁酸衍生物和重量占比50-95 %的苯甲酸或苯甲酸鹽。
[0010] 所述的復(fù)合配方中還包括重量占比0-45%的賦形劑。
[0011] 所述的丁酸鹽為丁酸鈉、丁酸鉀、丁酸鈣、丁酸鎂等中的一種或幾種的配合物。
[0012] 所述的賦形劑為糖漿、糊精、乳清粉、淀粉、水溶性膳食纖維、殼聚糖等。
[0013] 丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復(fù)配產(chǎn)品做為飼料添加劑的應(yīng)用，在飼料中加入重量 占比0. 1-0. 5%丁酸鹽與苯甲酸復(fù)配產(chǎn)品作為添加劑，丁酸鹽與苯甲酸復(fù)配產(chǎn)品同時進(jìn)入 動物胃部解離成丁酸分子和苯甲酸分子，丁酸刺激胃壁細(xì)胞生長，壁細(xì)胞產(chǎn)生鹽酸，鹽酸降 低胃內(nèi)pH值，達(dá)到苯甲酸防腐抗菌的最佳pH值2. 5-4. 0,使得產(chǎn)生丁酸的厭氧菌到群成為 優(yōu)勢菌群，產(chǎn)生更多的內(nèi)源性有機酸如乳酸和丁酸，從而使得丁酸與苯甲酸兩者有益作用 起到疊加。
[0014] 丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復(fù)配產(chǎn)品的制備方法，在反應(yīng)罐內(nèi)加入水，在攪拌下 加入氫氧化物，攪拌充分至溶解，再逐漸加入苯甲酸，攪拌反應(yīng)、溶解；繼續(xù)在攪拌下加入丁 酸，逐加控制溫度不高于105°c，生成丁酸鹽與苯甲酸（鹽）的混合液，反應(yīng)結(jié)束，冷卻反應(yīng) 液至溫度60°C~90°C;再調(diào)測pH值，加適量丁酸或堿式鹽，調(diào)測反應(yīng)液pH值至8~10 ;然 后，在攪拌下往反應(yīng)罐的反應(yīng)液中加入糊精，攪拌溶解或呈懸濁液；繼續(xù)冷卻反應(yīng)液至溫度 25 °C~50 °C;接著在進(jìn)風(fēng)溫度150 °C~260 °C，出風(fēng)溫度65 °C~160 °C條件下進(jìn)行噴霧干燥， 最后，經(jīng)旋風(fēng)分離器或振動流化床收集的干粉，得60-200目球型顆粒超過95 %的丁酸鹽與 苯甲酸（鹽）微球型顆粒。
[0015] 采用上述方案后苯甲酸鹽和丁酸鹽進(jìn)入動物體內(nèi)解離成酸性分子，丁酸刺激胃 壁細(xì)胞生長，壁細(xì)胞產(chǎn)生鹽酸，鹽酸降低胃內(nèi)pH值，調(diào)整動物胃內(nèi)pH值小于4,而苯甲 酸防腐抗菌的最佳pH值是2. 5-4. 0,在胃內(nèi)抑制真菌、霉菌和兼性厭氧菌，而乳酸桿菌 (Lactobacillus)和產(chǎn)生丁酸的厭氧菌這兩組菌群成為優(yōu)勢菌群，產(chǎn)生更多的內(nèi)源性有機 酸如乳酸和丁酸，有利于胃腸道健康和動物生長，從而達(dá)成兩種成分有益效果的疊加效應(yīng)。
【具體實施方式】
[0016] 為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式 詳予說明。
[0017] 本發(fā)明丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復(fù)合配方丁酸鹽或衍生物的含量：5% -50% ; 丁酸鹽指：丁酸鈉、丁酸鉀、丁酸鈣、丁酸鎂等中的一種或幾種的配合物或是丁酸甘油酯等 丁酸衍生物；苯甲酸（鈉）的含量50-95%，其他為10-20%賦形劑，賦形劑為：糖漿、糊精、 乳清粉、淀粉、殼聚糖等。
[0018] 以丁酸鈉與苯甲酸（鈉）為例本發(fā)明丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復(fù)配產(chǎn)品的生產(chǎn) 工藝為：
[0019] 先酸堿反應(yīng)：在四個反應(yīng)罐（四個實例）內(nèi)分別加入1371、1601、1852、1445重量 份的水，在攪拌下分別加入321、268、283、158重量份的氫氧化鈉，攪拌充分至溶解，再逐漸 加424、594、805、424重量份的苯甲酸入反應(yīng)罐，攪拌反應(yīng)、溶解。繼續(xù)在攪拌下分別加入 400、160、40、40重量份的丁酸入反應(yīng)罐，逐加控制溫度不高于105°C，生成丁酸鈉與苯甲酸 鈉的混合液，反應(yīng)結(jié)束，冷卻反應(yīng)液至溫度60°C~90°C。
[0020] 再調(diào)測pH值，加適量丁酸或含鈉的堿式鹽，調(diào)測反應(yīng)液pH值至8~10。
[0021] 然后，在攪拌下往第二及第四個反應(yīng)罐的反應(yīng)液中分別加入100、450重量份的糊 精，攪拌溶解或呈懸濁液。
[0022] 繼續(xù)冷卻反應(yīng)液至溫度25 °C~50 °C。
[0023] 接著，噴霧干燥：在進(jìn)風(fēng)溫度150°C~260°C，出風(fēng)溫度65°C~160°C條件下進(jìn)行噴 霧干燥，具體干燥條件見下表；同時，對噴霧干燥中產(chǎn)生蒸發(fā)的氣體進(jìn)行水膜、噴淋除塵，除 塵液回收利用。
[0024]最后，經(jīng)旋風(fēng)分離器或振動流化床收集的干粉，得丁酸鈉與苯甲酸鈉微球型顆粒， 四組實例中產(chǎn)品中丁酸鈉含量分別為50%、20 %、5%和5%，苯甲酸鈉含量分別為50%、 70%、95%及50%，糊精含量分別為0%、10%、0%、45%。
[0025]
[0026]生產(chǎn)工藝中也可采用直接用苯甲酸鈉加水與丁酸鹽反應(yīng)液混溶，形成丁酸鹽與苯 甲酸（鈉）的混合溶液，或添加或不添加賦形劑，通過噴霧干燥形成均一穩(wěn)定的微球型顆 粒。
[0027] 對所得產(chǎn)品進(jìn)行喂養(yǎng)測試：
[0028] 將120只21日齡斷奶仔豬分成12組，每組10只，分別飼喂實驗組9種日糧和對 照組3種日糧，連續(xù)飼喂21天，分別檢測胃泌酸區(qū)腺體壁細(xì)胞數(shù)量、胃和空腸丁酸含量，以 及每只豬日增重。
[0029]
[0030] 結(jié)果表明：（1)添加0.3%丁酸鈉和苯甲酸鈉復(fù)配組超過單獨添加0.5%苯甲酸鈉 的效果。（2)添加0. 15%丁酸鈉和苯甲酸鈉復(fù)配組可以達(dá)到或超過單獨添加0. 15%丁酸鈉 的效果。（3)無論是添加丁酸鈉還是苯甲酸鈉，或是兩者復(fù)配組，胃pH都比對照組0低。復(fù) 配組比單獨對照組有降低的趨勢。（4)無論是添加丁酸鈉還是苯甲酸鈉，或是兩者復(fù)配組， 回腸丁酸梭菌含量都比對照組〇高。復(fù)配組比單獨對照組有增加的趨勢。（5)無論是添加 丁酸鈉還是苯甲酸鈉，或是兩者復(fù)配組，胃壁細(xì)胞和回腸丁酸含量都比對照組0高。（6)回 腸是機體主要吸收部位，丁酸除了受飼料添加劑量影響以外，更多的是多種厭氧菌發(fā)酵產(chǎn) 生的結(jié)果。所有實