一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑及其製備方法
2023-06-10 17:06:51 2
一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種降低反芻動物瘤胃甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑及其製備方法，由下列質量份的中藥原料粉碎後混合組成：百脈根110～150份，胡枝子80～130份，無患子90～130份，桔梗30～90份，絞股藍50～100份。該中草藥飼料添加劑在反芻動物精料補充料中的比例4%～10%，含該中草藥飼料添加劑的反芻動物精料補充料在牛、羊反芻動物全混合日糧中的比例為30%～60%。本發明提供的中草藥飼料添加劑，綠色、安全、環保，效果顯著，可解決各類抗生素、化工類添加劑的濫用導致的致癌、致突變作用及藥物殘留與耐藥性等問題，為反芻動物的可持續發展提供技術支撐。
【專利說明】一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種畜牧獸醫領域中的動物天然植物飼料添加劑及其製備方法，尤其是涉及一種降低反芻動物瘤胃甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑及其製備方法，同時還涉及到含該中草藥飼料添加劑的反芻動物精料補充料。
【背景技術】
[0002]甲烷(CH4)的溫室效應是二氧化碳(CO2)的20?30倍，每年全球人類活動向大氣中排放的甲烷達287Mt，其中反芻動物能量代謝過程中，瘤胃發酵產生的甲烷約為77Mt，佔甲烷排放總量的27%，而且還以每年1%?1.3%的速度遞增。反芻動物瘤胃微生物發酵產生甲烷，實際上是營養物質的浪費，會造成能量損失。反芻動物以甲烷形式損失的能量約佔飼料總能(GE)的6%?15%，不僅造成飼料能量的損失，而且甲烷的大量排放會促使全球氣候變暖，加劇大氣臭氧層的破壞。因此，調控反芻動物瘤胃甲烷產量，不僅可以提高反芻動物的能量利用效率，進而提高反芻動物的飼料利用效率，還可帶來良好的生態效益。
[0003]通常對瘤胃甲烷生成的調控主要是從抑制產甲烷菌的生長、減少生成甲烷的底物(-H2)的生成量或通過替代性H2受體爭奪H2、特異性抑制甲烷菌合成甲烷等3個方面減少甲烷的產量，但採取的具體措施都不很理想:①所添加的滷代化合物如氯化甲烷、三氯乙炔、水合氯醛、溴氯甲烷等對甲烷生成菌的毒害作用顯著，可減少20%?80%的甲烷產生。但這些滷代甲烷的揮發性較強，不宜用作飼料添加劑，其中應用較多的水合氯醛對肝臟還有毒害作用，長期使用會引起動物中毒，甚至死亡。同時甲烷生成菌還會產生適應性或降解這些化合物，使得實際生產中滷代化合物降低瘤胃甲烷產量的效果不理想。②莫能菌素、拉沙裡菌素等離子型抗生素，不僅抑制產甲烷菌，而且抑制瘤胃中形成氫和甲酸的細菌，有利於形成琥珀酸和丙酸的細菌，結果使丙酸含量增加，通過改變瘤胃發酵類型，減少瘤胃甲烷的生成，提高飼料轉化效率，其不足之處仍在於長期使用，瘤胃微生物會因產生適應性而降低效果。同時還會在畜產品中產生抗生素殘留，威脅人類健康。③瘤胃中20%的產甲烷菌寄生在原蟲表面，驅除原蟲可間接減少產甲烷菌數量，進而顯著降低反芻動物甲烷的排放量。不飽和脂肪酸能競爭性地利用氫而抑制甲烷菌的活動，長鏈脂肪酸和不飽和脂肪酸都能直接毒害原蟲與產甲烷菌，但同時毒害纖維分解菌，故添加脂肪酸會降低瘤胃有機質和粗纖維的降解率，進而降低飼料的消化率與乳脂率，不宜用作飼料添加劑。④有機酸可提高除甲烷菌外的其它細菌對H2和甲酸的利用，從而降低甲烷產量。有機酸中以延胡索酸對減少甲烷合成的效果最好。使用有機酸降低瘤胃甲烷產量的技術難題就是不易把握量的使用，且存在經濟效益問題。
[0004]由於抗生素和化學添加劑的致畸、致癌、致突變作用及藥物殘留與耐藥性等問題，近年來，人們開始從天然植物中提取有效物質(揮髮油、皂苷、單寧等)進行瘤胃甲烷的調控，在體外批次培養試驗中效果較顯著，但體內試驗則效果不一，且這些提取物提取成本較高，又不易掌控提取物的純度，其有效成分的質量與數量變化甚大，這些提取物再反過來加到飼料中去，其有效成分不易攪拌均勻，過濃則對瘤胃微生物有毒害作用，過稀則不能發揮降低甲烷，提高飼料利用率的作用。
[0005]中草藥為天然植物，含有多種有效成分，包括多糖、生物鹼、苷類等，來源廣泛，成本低廉。大多數中草藥藥食(飼)同源，兼有營養與藥用雙重功能。中草藥飼料添加劑為天然植物飼料添加劑，保持了各種成分結構的自然狀態與生物活性，安全、環保。將多種富含調控瘤胃發酵、降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用率次生代謝物的中草藥組合應用，使這些物質相互促進，發揮整體協同功能與作用，這是化學合成物所不可比擬的。然而，迄今未見有關該方面的技術及專利報導。
【發明內容】
[0006]針對上述現有技術之不足，本發明的目的在於提供一種改善反芻動物瘤胃發酵、降低甲烷產量、提高飼料利用效率的飼料添加劑及其製備方法，該添加劑由純天然中草藥組成，綠色環保、無殘留、無耐用性，工藝簡單、生產成本低廉、實用性強，可改善反芻動物瘤胃發酵、降低甲烷產量、提高飼料利用效率，從而增加養殖效益。
[0007]為實現上述目的，本發明所採取的實施方案為:一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑，其特徵在於該中草藥飼料添加劑的活性成分由下述質量份的中草藥原料製成:百脈根110?150份，胡枝子80?130份，無患子90?130份，桔梗30?90份，絞股藍50?100份，所述質量均為風乾重。
[0008]其製備方法按如下步驟進行:首先，按上述配方選取各中藥材，把混入其中的雜質、泥沙除去。然後，將上述精選好的各中藥材分別粉碎，過80目篩。再根據上述配方中各中藥材的質量份足量稱取，加入攪拌機中充分混勻，最後按分裝量分裝，即得到本發明所述的一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑。
[0009]所述的中草藥飼料添加劑在牛、羊反芻動物精料補充料中的添加比例為4%?10%。
[0010]所述中草藥飼料添加劑的牛、羊反芻動物精料補充料在牛、羊反芻動物全混合日糧中的比例為30%?60%。
[0011]所述中草藥飼料添加劑的牛、羊反芻動物精料補充料也屬於本發明的保護範圍。
[0012]所述中草藥飼料添加劑配方中使用的中草藥原料的主要成分與功能如下:
百脈根:所述百脈根為豆科百脈根屬植物百脈根的根，具有補虛、清熱、止渴等功效。百
脈根單寧，能夠降低粗蛋白在瘤胃的降解率，保護蛋白過瘤胃，通過使較多的蛋白質進入小腸消化而提高氮的利用效率，增加肉、乳與毛的產量，使得畜體對環境的氮排洩與甲烷的排放量減少。特別是百脈根中的濃縮單寧通過減少瘤胃蛋白的降解還可減少糞臭素的產量，從而改善肉質(糞臭素與吲哚是由瘤胃微生物對色氨酸的脫氨基與脫羧基作用形成、存在於肉與脂肪中的風味物質，對肉的風味與品質有著負面影響)。
[0013]胡枝子:所述胡枝子為豆科直立灌木胡枝子的枝葉、根或根皮，具有清熱潤肺、利尿通淋、止血等功效。胡枝子單寧與上述的百脈根單寧一樣，均能夠降低甲烷的產量，其機理不僅在於這2種中草藥中的單寧對瘤胃產甲烷菌的抑制作用，但對纖維降解菌幾乎沒有影響，還在於其能夠降低瘤胃原蟲數量。由於原蟲與甲烷菌有著內共生或外共生的關係，原蟲數量的減少也就降低了甲烷菌賴以生存的底物氫的數量。同時，由於單寧對瘤胃蛋白降解菌的抑制作用而增加反芻動物過瘤胃蛋白量，提高日糧利用率。
[0014]無患子:所述無患子為天然植物無患子樹的果實，通過人工曬制、剝皮，而後得到的純果皮。無患子根、果作為中藥材，具有清熱解毒，化痰止咳的功效。在反芻動物日糧中補飼含皂苷類天然物質如無患子果，可以降低瘤胃原蟲數量，降低甲烷產量，增加真菌與細菌的產量，提高進入十二指腸的微生物氮流量，提高飼料能量與氮的利用率以及反芻動物的生產性能。同時，還可以利用無患子的抗原蟲活性，治療反芻動物的原蟲(如賈第蟲和瘧原蟲)感染。
[0015]桔梗:所述桔梗為桔梗科桔梗屬多年生草本植物桔梗的根、含多種皂苷。桔梗具有宣肺、祛痰、利咽、排膿等功效。桔梗皂苷對原蟲的抑制作用能夠減少原蟲對細菌的吞噬從而增加瘤胃細菌的總量，減緩無效氮循環並增加流入十二指腸的微生物蛋白(MCP)。
[0016]絞股藍:所述絞股藍為葫蘆科植物絞股藍的全草，具益氣健脾，化痰止咳，清熱解毒等功效。絞股藍、無患子果與桔梗所含的皂苷均能顯著降低瘤胃原蟲的數量，抑制產甲烷菌的活性並降低產甲烷菌的數量。絞股藍等的正效應主要通過增加丙酸的產量而改變瘤胃發酵產生的揮發性脂肪酸(VFA)組成來調控瘤胃發酵模式，降低甲烷產量。
[0017]配方原理
中草藥為具有特定功效的植物，這些植物天然成分複雜，所述中草藥飼料添加劑中的絞股藍就含有皂苷、黃酮與多糖等，其中的皂苷又有50多種。多種天然成分使得每種中草藥具有多種功能，發揮著調控瘤胃發酵的多重作用。通過試驗篩選出的中草藥飼料添加劑，配方中各組分尤其是植物次生代謝產物(PSM)間的正組合效應，在調控瘤胃發酵上，可發揮配方中各中草藥調控瘤胃發酵的整體協同作用。
[0018]本發明的技術效果是:所述中草藥飼料添加劑配方中，不同中草藥來源的單寧、皂苷對瘤胃微生物的作用效果不同，這些植物次生代謝產物(PSM)間的互作所產生的正組合效應，發揮著較單一中草藥PSM簡單相加對瘤胃微生物大得多的整體效應。使其既能抑制原蟲降低甲烷產量，又能促進瘤胃內有益菌群的生長、改善對纖維與氮的消化，增加丙酸產量，提高飼料利用效率及反芻動物的生產性能與養殖效益。
[0019]本領域技術人員可以用藥效或藥理作用相同或相似的中草藥來替換所述中草藥飼料添加劑中的一味或多味中草藥，如用皂莢代替無患子，紅豆草代替百脈根等，但是這樣的實施方式仍然屬於本發明的保護範圍之內。
【具體實施方式】
[0020]下面結合實施例對本發明做進一步具體描述，其操作實例僅是對本發明的進一步說明，不應該當作對本發明的限制。本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明的保護範圍。
[0021]實施例1
一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑的中草藥原料質量份:百脈根150份，胡枝子110份，無患子130份，桔梗30份，絞股藍100份。
[0022]將上述各中草藥原料粉碎過80目篩，再根據上述配方中各中藥材的質量份足量稱取，混合均勻，即成。
[0023]實施例2 一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑的中草藥原料質量份:百脈根130份，胡枝子130份，無患子120份，桔梗90份，絞股藍50份。
[0024]將上述各中草藥原料粉碎過80目篩，再根據上述配方中各中藥材的質量份足量稱取，混合均勻，即成。
[0025]實施例3
一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑的中草藥原料質量份:百脈根150份，胡枝子80份，無患子110份，桔梗50份，絞股藍70份。
[0026]將上述各中草藥原料粉碎過80目篩，再根據上述配方中各中藥材的質量份足量稱取，混合均勻，即成。
[0027]實施例4
一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑的中草藥原料質量份:百脈根110份，胡枝子130份，無患子90份，桔梗80份，絞股藍70份。
[0028]將上述各中草藥原料粉碎過80目篩，再根據上述配方中各中藥材的質量份足量稱取，混合均勻，即成。
[0029]實施例5
將實施例1所提供的中草藥飼料添加劑5千克與肉羊精料補充料95千克混合均勻，即得到100千克降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的肉羊精料補充料。
[0030]實施例6
將實施例2所提供的中草藥飼料添加劑7千克與肉牛精料補充料93千克混合均勻，即得到100千克降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的肉牛精料補充料。
[0031]實施例7
將實施例3所提供的中草藥飼料添加劑8千克與奶牛精料補充料92千克混合均勻，即得到100千克降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的奶牛精料補充料。
[0032]實施例8
將實施例4所提供的中草藥飼料添加劑10千克與肉牛精料補充料90千克混合均勻，即得到100千克降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的肉牛精料補充料。
[0033]實施例9
將實施例4所提供的中草藥飼料添加劑4千克與肉羊精料補充料96千克混合均勻，即得到100千克降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的肉羊精料補充料。
[0034]試驗例
本發明以實施例5所製備的降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的肉羊精料補充料為例進行如下試驗，對本發明的有益效果作進一步的說明:
選9隻體況良好，體重相近(32.3±1.0kg)的成都麻羊半同胞羯羊，按體重相近的原則隨機分成3組，即對照組、試驗I組與試驗2組。試驗2組的肉羊精料補充料如實施例5所述，添加有本發明所述的中草藥飼料添加劑，試驗I組按每千克肉羊精料補充料添加50毫克瘤胃素(即莫能菌素)的劑量添加瘤胃素。對照組的肉羊精料補充料除未添加本發明所述的中草藥飼料添加劑與瘤胃素外，與試驗I組、試驗2組的相同。採用六氟化硫(SF6)示蹤技術測定試驗羊的甲烷產量，在完成山羊甲烷測定、氮代謝試驗後，接著進行增重試驗。試驗期O?60天，試驗期間每頭羊每天投餵精料補充料700克，分早晚2次進行，每次350克。粗飼料為氨化稻草，自由採食。
[0035]試驗結果如下:添加有本發明中草藥飼料添加劑的試驗2組、添加有瘤胃素的試驗I組每千克乾物質採食量(DMI)的甲烷產量分別為17.45克與17.68克(分別計作
17.45g/kg DMI與17.68g/kg DMI) 0° > 0.05)，較對照組每千克乾物質採食量(DMI)的20.20克(記作20.20g/kg DMI) (.P 0.05)，較對照組的20.50%分別提高14.41%與12.95% 0° < 0.05)。試驗2組與試驗組I的料肉比(每千克增重所耗的草料千克數)分別為14.43與14.85，較對照組的16.70分別降低13.60%與11.06%。換而言之，飼料轉化率分別提高13.60%與11.06%。
[0036]應用本發明中草藥飼料添加劑效果舉例 應用實例I
將48頭體重、產奶量相似的2胎次泌乳中期中國荷斯坦牛隨機分為2組，每組24頭，試驗組餵含本發明中草藥飼料添加劑實施例7的奶牛精料補充料，對照組餵同樣的奶牛精料補充料，但不含本發明中草藥飼料添加劑，也沒有添加瘤胃素等調控瘤胃發酵的添加劑。奶牛精料補充料按每生產2.5千克牛奶餵給I千克進行補飼，粗飼料主要為全株玉米青貯與稻草，每頭牛日餵全株玉米青貯20千克、紅薯4千克、啤酒糟5千克，稻草自由採食。試驗期21天。結果表明:(I)、對照組試驗前3天的平均產奶量為19.2千克，正試期最後3天平均產奶量18.4千克，減少0.8千克，下降率為4.19% ;試驗組試驗前3天的平均產奶量為
18.9千克，正試期最後3天平均產奶量18.5千克，減少0.4千克，下降率為2.12%，較對照組少下降2.07%0° < 0.05)。表明本發明中草藥飼料添加劑能夠明顯減緩泌乳中期奶牛產奶量的下降。(2)、對照組牛奶中乳蛋白、乳脂肪、乳糖、全脂乳固體與非脂乳固體等的含量分別為 3.20%,3.44%,4.56%、11.97% 與 8.55%,而試驗組的相應值 3.30%,3.64%,4.77%、12.47%與8.87%，較對照組的相應值高0.10%,0.20%,0.21%,0.5%與0.32% Gd < 0.05)，表明本發明能夠增加牛奶中固形物的產量。(3)、對照組原奶體細胞數53.91萬/mL，試驗組為26.74萬/mL，較對照組減少27.17萬/mL，表明本發明中草藥飼料添加劑有益於奶牛乳房健康，可提聞原奶的質量。
[0037]應用實例2
將36頭體重相近(160±4千克)的西本雜交牛公牛，隨機分為2組，每組18頭，試驗組餵含本發明中草藥飼料添加劑實施例8的肉牛精料補充料，對照組餵同樣的肉牛精料補充料，但不含本發明中草藥飼料添加劑，也沒有添加瘤胃素等調控瘤胃發酵的添加劑。肉牛精料補充料按每天每頭3.6千克，分早晚2次投喂，每次1.8千克。粗飼料主要為野乾草與稻草，每頭牛日餵野乾草1.5千克、豆腐渣5千克，稻草自由採食。經90天的育肥，試驗組平均體重232千克，較對照組平均體重218千克提高6.42% {P < 0.05),試驗組飼料轉化率(包括全部精、粗與糟渣類草料的每千克日糧的增重千克數)為0.16，較對照組的0.14提高14.29% 0° < 0.05)。
[0038]應用實例3
將72頭體重相近(23.7±2.1千克)的本地黑山羊，隨機分為2組，每組36頭，試驗組餵含本發明中草藥飼料添加劑實施例9的肉羊精料補充料，對照組餵同樣的肉羊精料補充料，但不含本發明中草藥飼料添加劑，也沒有添加瘤胃素等調控瘤胃發酵的添加劑。育肥期間(O?60天)，每天每頭羊投餵肉羊精料補充料600克，分早晚2次進行，每次300克。野乾草I千克，胡蘿蔔I千克，稻草自由採食。育肥結束，試驗組平均體重35.1千克，較對照組平均體重33.6千克提高4.46%0° < 0.05)，試驗組飼料轉化率(包括全部精、粗與多汁類草料的每千克日糧的增重千克數)為0.12，較對照組的0.11提高9.09% {P < 0.05)。
【權利要求】
1.一種降低反芻動物瘤胃甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑，其特徵在於，包括由以下質量份的原料粉碎後混合組成:百脈根110?150份，胡枝子80?130份，無患子90?130份，桔梗30?90份，絞股藍50?100份。
2.一種降低反芻動物甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料的製備方法，其特徵步驟如下:首先，按上述配方選取各中藥材，把混入其中的雜質、泥沙除去，然後，將上述精選好的各中藥材分別粉碎，過80目篩，再根據上述配方中各中藥材的質量份足量稱取，加入攪拌機中充分混勻，最後按分裝量分裝包裝，即得。
3.根據權利要求1所述的一種降低反芻動物瘤胃甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑，其特徵是其在牛、羊反芻動物精料補充料中的添加比例為4%?10%。
4.根據權利要求1所述一種降低反芻動物瘤胃甲烷產量、提高飼料利用效率的中草藥飼料添加劑，其特徵在於:牛、羊反芻動物精料補充料在牛、羊反芻動物全混合日糧中的比例為30%?60%ο
【文檔編號】A23K1/14GK103829088SQ201410057604
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月20日 優先權日:2014年2月20日
【發明者】張吉鵾, 李龍瑞, 張震宇, 吳玲, 鄒慶華 申請人:江西省農業科學院畜牧獸醫研究所