第九章 饲料添加剂1

2020/3/141第九章饲料添加剂2020/3/142第一节饲料添加剂概述一、饲料添加剂的概念饲料添加剂——饲料添加剂（feedadditives）是指为了某种目的（满足营养需要；提高适口性、改善饲料品质）而以微小剂量添加到饲料中的物质的总称。2020/3/143二、饲料添加剂的分类2020/3/144营养性添加剂——指添加到配合饲料中，平衡饲料养分，提高饲料利用率，直接对动物发挥营养作用的少量或微量物质。非营养性添加剂——指加入到饲料中用于改善饲料利用率、保证饲料质量和品质、有利于动物健康或代谢的一些非营养性物质。2020/3/145添加剂预混料——指由一种或多种添加剂与载体和(或)稀释剂均匀混合后的混合物。人们习惯于将添加剂预混料简称预混料或添加剂，在配合饲料中的用量通常是0.5％一5％。2020/3/146三、添加剂预混料的分类(一)按原料种类分类1．由单一原料制成的预混料如维生素A预混料、硒预混料等。2．由同种原料组成的预混抖如复合维生素预混料、微量元素预混料。3．由不同原料组成的预混料由二类或多类添加剂组成，如由维生素、微量元素、氨基酸、抗生素、防霉剂等组成的预混料，又叫复合添加剂预混料。2020/3/147(二)按使用对象分类猪用预混料禽用预混料鱼用预混料、虾用预混料牛羊预混料(三)按用量分类0.5%、1%、2%、4%、5%2020/3/148四、饲料添加剂的作用1、改善饲料的营养价值，提高饲料利用率；2、提高动物生产性能，促进动物生产；3、改善饲料的物理特性，增加饲料耐贮性；4、增进动物健康；5、改善动物产品品质；6、降低生产成本。2020/3/149畜牧生产各环节中添加剂的应用2020/3/1410五、使用添加剂预混料的原因：1、动物生产性能明显提高，天然饲料中的各种微量养分已不能满足生产需要。2、动物生产潜力的提高使机体代谢强度增加，必须依靠某些外源“代谢调节剂”来维持机体的正常代谢。3、饲养方式向集约化、工厂化转变，动物失去了直接接触日光、土壤、青饲料的机会，所需一切养分只靠人为供给。4、动物健康不断受到高强度生产的威胁，提高动物免疫力、防病防疫需要不断使用各种药物添加剂。2020/3/1411六、饲料添加剂的特点:（1）饲料中比例少，作用大；（2）添加量极微，计量准确；（3）稳定性差。2020/3/1412七、饲料添加剂的基本要求（1）安全性；（2）稳定性；（3）适口性；（4）不影响繁殖性能；（5）有效期；（6）经济性；（7）有效性；（8）方便性。2020/3/1413八、饲料添加剂的使用方法1、在能量、蛋白质及常量矿物元素满足动物营养需要时才有效；2、准确选择（添加剂的性能、饲养目的、动物种类、生理特点、气候等）；3、适时适量添加；4、注意添加方式和适用对象；5、注意配伍禁忌；6、搅拌均匀；7、观察动物反应；8、总结经验，不断完善。2020/3/1414九、克服认识上的误区1、万能型；2、添加越多越好；3、饲料中添加剂种类越多越好；4、价格越低越好。2020/3/1415第二节营养性添加剂指添加到配合饲料中，直接对动物发挥营养作用的少量和微量物质，主要包括：氨基酸、维生素、微量元素。还有一些特殊生理功能的其他营养性添加剂。一氨基酸氨基酸（aminoacid）是蛋白质的基本结构，其通式可表示为一个短链羧酸的α-碳原子上结合一个氨基，其基本结构式如下：COO-COO-H3NCHHCNH3+RRL-α-氨基酸D-α-氨基酸氨基酸：L型－能够被动物吸收利用D型－大多数(Met除外)不能被动物吸收利用或利用率较低。天然饲料中的氨基酸绝大部分是以L型异构体存在。自然界中的微生物既能合成L型也能合成D型氨基酸。化学合成的氨基酸多为L、D型混合物。2020/3/1418必须氨基酸(EAA):在动物体内不能合成，或合成速度不能满足机体需要，必须由外源供给一定数量，否则就不能满足动物机体的正常需要。非必需氨基酸(NEAA):在动物体内合成比较多，或动物对其需要较少，或可由其他种类氨基酸转变而成，即使无外源供给也能保证动物正常生长发育的需要。2020/3/1419单胃成年家畜有8种氨基酸:即赖氨酸-Lys、蛋氨酸-Met、苏氨酸-Thr、色氨酸-Trp、缬氨酸-Val、苯丙氨酸-Phe、亮氨酸-Leu、异亮氨酸-Ile。生长期的家畜:除上述8种氨基酸以外，还需要组氨酸-His和精氨酸-Arg。雏禽:除上述10种必需氨基酸外，还需要甘氨酸-Gly、胱氨酸-C-Cys、酪氨酸-Tyr，共13种2020/3/1420Lys、Met、Trp这三种氨基酸缺乏时，会严重影响其他氨基酸的利用。研究证明，一般植物性饲料中Lys的含量都比较低，而且动物在组织中即不能合成也不能通过转氨基作用重新复原，又不能被任何一种类似的氨基酸所代替，因此，赖氨酸被称为单胃动物营养中的第一限制性氨基酸，而蛋氨酸被称为第二限制性氨基酸。而对反刍家畜来说，因其具有利用胃肠内微生物合成氨基酸的能力，所以一般不划分为“必需”和“非必需”氨基酸。（一）氨基酸的生产与应用1概况人类对于氨基酸的认识可追溯到十九世纪初。1810年，英国化学家Wollaston，从膀胱结石中分离出C-Cys1820年,法国化学家Braconnot用酸水解明胶和动物肌肉又获得了Gly、Leu。人们才将分子中含有羧基和氨基的一类化合物称为氨基酸。1866年德国的H.Ritthausen博士从面筋的硫酸水解物中获得结晶Glu。1908年Ikeda确定了L-Glu的化学组成，次年L-谷氨酸钠以人类烹调用调味品问世。从此，各国的氨基酸工业逐渐兴起。2020/3/1422到1935年，世界各国共发现了20多种氨基酸。第二次世界大战以后，美国人L.B.Lookwood首次用微生物发酵法制取L-谷氨酸，从此揭开了用蛋白质分解法以外的生产氨基酸的序幕。到1983年，日本已能用生物合成法生产出除胱氨酸、半胱氨酸以外的各种氨基酸。我国的氨基酸工业起步较晚，自二十世纪八十年代末以来得到相应发展。目前我国氨基酸工业已初具规模，具备了生产各种氨基酸的能力。2020/3/14232、氨基酸的生产技术目前世界上氨基酸的生产技术主要有四种方法：发酵法、化学合成法、酶与化学-酶法和蛋白质水解提取法。发酵法发酵法生产氨基酸是利用微生物具有的能够合成其自身所需的各种氨基酸的能力，通过对菌株的诱变等处理，选育出各种缺陷型及抗性的变异菌株，以解除代谢调节中的反馈与阻遏，达到以过量合成某种氨基酸为目的的一种氨基酸生产方法。应用发酵法生产氨基酸产量最大的是Glu，其次是Lys。除此之外，Thr、Ile、Val、Arg、His、Pro、鸟氨酸、瓜氨酸。另外，Trp、Phe、Leu、Ala等也可由发酵法获得，但因生产水平低，尚不具备实用价值。2020/3/1424化学合成法化学合成法－借助于有机合成及化学工程相结合的技术生产氨基酸。虽然化学合成法可以生产目前已知的所有氨基酸，但多数不具备工业价值。原因是应用化学法生产的氨基酸含有D和L两种旋光异构体，其中的D-异构体不能被动物所利用。在氨基酸工业中应用化学合成法批量生产的氨基酸仅限于Gly、Met和Trp。其中，Gly(没有旋光异构体)是应用化学合成法生产的最理想的品种。DL混合型Met及Trp能为畜禽利用，因此也具有一定价值。2020/3/1425化学合成-酶法此法生产氨基酸的原理是利用化学合成法制得的廉价中间体，借助酶的生物催化作用，使许多本来难以用发酵法或化学合成法生产的光学活性（具有不同旋光异构体）氨基酸具有工业生产的可能。应用此法批量生产的氨基酸有赖氨酸、L-胱氨酸。2020/3/1426蛋白质水解法蛋白质水解法生产氨基酸是传统的氨基酸生产方法。但由于上述三种氨基酸生产方法的迅速发展，使这一传统的氨基酸生产方法受到极大的冲击。目前应用这一方法生产的氨基酸品种虽然有限，但在一些发展中国家，许多品种的氨基酸还是采用这种方法生产。2020/3/1427饲料用氨基酸添加剂目前在十多种必需氨基酸中，可供饲料添加剂的商品化产品约有六、七种，其中主要产品为赖氨酸、蛋氨酸以及少量的色氨酸、苏氨酸、甘氨酸、丙氨酸、和谷氨酸钠等。按国际分类法一般将氨基酸添加剂归入第五类（国际编码IFN5.00.000）蛋白质补充料中。2020/3/14281）赖氨酸赖氨酸（Lysine）化学名2,6-二氨基己酸、α,ε-二氨基己酸（α,ε-diaminocaproicacid）。分子式C6H14N2O2，分子量为146.19。其是由2个氨基和1个羧基组成的碱性氨基酸。只有L型才具有活性。常用赖氨酸添加剂有：（1）L-赖氨酸：L-赖氨酸是白色结晶或结晶性粉末，有旋光性，210℃变黑，熔点为224.5℃。易溶于水，难溶于乙醇，不溶于乙醚，易吸收CO2。饲料中的L-赖氨酸，受热或长期贮存时易与还原糖类的醛基结合，发生美拉德反应（Maillard反应），生成氨基糖复合物，使其失去活性。国际饲料编码：IFN5-08-022。美国AAFCO规定L-赖氨酸产品中的L-2，6-二氨基己酸含量不得低于95%。2020/3/1429（2）L-赖氨酸盐酸盐由于L-赖氨酸化学性质不稳定，所以商品用赖氨酸多为L-赖氨酸盐酸盐。国家标准《饲料级L-赖氨酸盐酸盐》（NY/T39-1987）规定：分子式C6H14N2O2·HCL，分子量182.65；呈白色或浅褐色结晶粉末，无臭或稍有异味，易溶于水，难溶于乙醇和乙醚；有旋光性，熔点263~264℃，干燥品中含C6H14N2O2·HCL≥98.5%；1+10的水溶液pH为5~6；干燥失重≤1.0%，灼烧残渣≤0.3%，铵盐（以NH4计）≤0.04%，重金属（以Pb计）≤0.03%，砷≤0.002%。目前用作饲料的赖氨酸盐酸盐的生产方法有发酵法和化学合成-酶法两种。L-赖氨酸盐酸盐含L-赖氨酸79.24%，盐酸19.76%。2020/3/14302）蛋氨酸蛋氨酸（Methionine）因为该氨基酸的分子结构中有1个甲硫基(-SCH3)，所以又称为甲硫氨基酸。化学名甲硫基丁氨酸或2-氨基-4-甲硫基-丁酸。蛋氨酸是必需氨基酸中唯一含硫的氨基酸。分子量149.21，是由1个氨基和1个羧基组成的中性氨基酸。D型和L型具有同等生物活性，均可被动物吸收利用。L-蛋氨酸呈白色片状或粉状结晶，有硫化物的特殊气味；熔点280~282℃。可溶于水及温热的乙醇中，但不溶于无水乙醇、乙醚、苯等有机溶剂中。2020/3/1431（1）DL-蛋氨酸（DL-methionine）是蛋氨酸的商品形式，为白色或浅黄色结晶；熔点281℃。可溶于稀酸、稀碱，微溶于95%的乙醇中，不溶于乙醚。中华人民共和国农业部规定的质量标准为：饲料级DL-蛋氨酸：干燥品：C5H11NO2S≥98.5%，水分≤0.5%，砷≤2mg/kg，重金属（以Pb计）≤20mg/kg，氯化物≤0.2%。蛋氨酸的合成方法有很多种，目前主要采用以甲硫醇和丙烯醛（由甲醇和丙烯制得）为原料进行化学合成。2020/3/1432（2）DL-蛋氨酸羟基类似物（DL-methioninehydroxyanalogue,MHA）是蛋氨酸的另一种商品形式；又称羟基蛋氨酸、艾立美（Alimet）、液态羟基蛋氨酸；化学名为2-羟基-4甲硫基丁酸；分子量150.19，羟基蛋氨酸是L-蛋氨酸的前体，虽分子结构中不含氨基，但所特有的碳链可在动物体内酶的作用下合成蛋氨酸，所以具有蛋氨酸的生物活性；其是一种深褐色的黏液，带有硫化物的特殊气味，在生产过程中由于羟基和羧基间发生酯化作用，所以DL-蛋氨酸羟基类似物是一种以单体，二聚体和三聚体组成的混合物，其含量比例分别为65%、20%和3%。但在动物体内，二聚体和三聚体可水解成单体。DL-蛋氨酸羟基类似物的生产过程都是在液态中进行。由于试验条件和试验动物的不同