丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復合配方及制備方法及其做為飼料添加劑的應用
【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，丁酸分子從胃進入小 腸開始起作用它尤其是腸細胞（盲腸和結(jié)腸細胞）偏愛的能量，是結(jié)腸黏膜上皮細胞的主 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快速生成乙酰輔酶A進行能量代謝。短鏈 揮發(fā)性脂肪酸（SCFA)為后消化道發(fā)達的動物提供高達30%的維持能。進而增長腸絨毛膜！ 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)腸上皮細胞首 先利用丁酸。幾乎所有的丁酸都能被腸上皮細胞吸收利用，同位素跟蹤發(fā)現(xiàn)，丁酸能進人總 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合配方作為飼料 添加劑的應用。
[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合配方的制備方法。
[0009] 為達成上述目的，本發(fā)明丁酸鹽及其衍生物與苯甲酸復合配方，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配產(chǎn)品做為飼料添加劑的應用，在飼料中加入重量 占比0. 1-0. 5%丁酸鹽與苯甲酸復配產(chǎn)品作為添加劑，丁酸鹽與苯甲酸復配產(chǎn)品同時進入 動物胃部解離成丁酸分子和苯甲酸分子，丁酸刺激胃壁細胞生長，壁細胞產(chǎn)生鹽酸，鹽酸降 低胃內(nèi)pH值，達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配產(chǎn)品的制備方法，在反應罐內(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、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，反應結(jié)束，冷卻反應 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)測反應液pH值至8~10 ;然 后，在攪拌下往反應罐的反應液中加入糊精，攪拌溶解或呈懸濁液；繼續(xù)冷卻反應液至溫度 25 °C~50 °C;接著在進風溫度150 °C~260 °C，出風溫度65 °C~160 °C條件下進行噴霧干燥， 最后，經(jīng)旋風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入動物體內(nèi)解離成酸性分子，丁酸刺激胃 壁細胞生長，壁細胞產(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，從而達成兩種成分有益效果的疊加效應。
【具體實施方式】
[0016] 為詳細說明本發(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配產(chǎn)品的生產(chǎn) 工藝為：
[0019] 先酸堿反應：在四個反應罐（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罐，攪拌反應、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，反應結(jié)束，冷卻反應液至溫度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)測反應液pH值至8~10。
[0021] 然后，在攪拌下往第二及第四個反應罐的反應液中分別加入100、450重量份的糊 精，攪拌溶解或呈懸濁液。
[0022] 繼續(xù)冷卻反應液至溫度25 °C~50 °C。
[0023] 接著，噴霧干燥：在進風溫度150°C~260°C，出風溫度65°C~160°C條件下進行噴 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)的氣體進行水膜、噴淋除塵，除 塵液回收利用。
[0024]最后，經(jīng)旋風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配組可以達到或超過單獨添加0. 15%丁酸鈉 的效果。（3)無論是添加丁酸鈉還是苯甲酸鈉，或是兩者復配組，胃pH都比對照組0低。復 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，或是兩者復配組， 回腸丁酸梭菌含量都比對照組〇高。復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，或是兩者復配組，胃壁細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