《氯化镧在反刍动物饲料中抑制瘤胃甲烷排放的应用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《氯化镧在反刍动物饲料中抑制瘤胃甲烷排放的应用.pdf（11页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103766653 A (43)申请公布日 2014.05.07 CN 103766653 A (21)申请号 201410004928.7 (22)申请日 2014.01.06 A23K 1/18(2006.01) A23K 1/14(2006.01) A23K 1/175(2006.01) (71)申请人 中国农业大学 地址 100193 北京市海淀区圆明园西路 2 号 (72)发明人 赵广永 张婷婷 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 王文君 (54) 发明名称 氯化镧在反刍动物饲料中抑制瘤胃甲烷排放 的应用 (57) 摘要。
2、 本发明涉及氯化镧在反刍动物饲料中抑制瘤 胃甲烷排放的应用。 其中， 在中性洗涤纤维含量为 30 55% 范围的饲料中添加 0.4 1.0mmol 氯化 镧 /kg 干物质 （Dry matter,DM） ， 可实现最大限度 地减少瘤胃甲烷的排放量， 在实际应用中成本低、 安全无毒、 残留少， 不会对家畜以及人类的健康造 成伤害。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 9 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书9页 (10)申请公布号 CN 103766653 A CN 103766653 A 1/1 页 2 1. 氯化镧在反刍动物。
3、饲料中抑制瘤胃甲烷排放的应用。 2. 根据权利要求 1 所述应用， 其特征在于， 每 kg 所述饲料 DM 中含有氯化镧 0.4 1.0mmol。 3. 根据权利要求 2 所述应用， 其特征在于， 每 kg 所述饲料 DM 中含有氯化镧 0.8mmol。 4. 根据权利要求 1 所述应用， 其特征在于， 所述饲料 DM 的中性洗涤纤维 (Neutral detergent fibre,NDF) 含量在 30 55% 之间。 5. 根据权利要求 1 所述应用， 其特征在于， 所述饲料 DM 的 NDF 含量在 40 55% 之间。 6. 根据权利要求 1 所述应用， 其特征在于， 所述饲料由如下。
4、重量份的组分风干制得 ： 玉 米 10 65 份、 豆粕 8 15 份、 麦麸 1 25 份、 羊草 20 60 份。 7. 根据权利要求 6 所述应用， 其特征在于， 所述饲料由如下重量份的组分风干制得 ： 玉 米 13 63 份、 豆粕 9 13 份、 麦麸 2 21 份、 羊草 22 58 份。 8. 根据权利要求 7 所述应用， 其特征在于， 所述饲料由如下重量份的组分风干制得 ： 玉 米 13 15 份、 豆粕 9 10 份、 麦麸 20 21 份、 羊草 55 57 份。 权 利 要 求 书 CN 103766653 A 2 1/9 页 3 氯化镧在反刍动物饲料中抑制瘤胃甲烷排放的。
5、应用 技术领域 0001 本发明涉及氯化镧在反刍动物饲料中抑制瘤胃甲烷排放的应用， 属于动物营养与 饲料技术领域。 背景技术 0002 饲料中的碳水化合物在反刍动物瘤胃中可以被微生物发酵生成挥发性脂肪酸 （Volatile fatty acid， VFA） ， 同时也产生甲烷。VFA 被反刍动物用作能量来源， 而甲烷通 过嗳气释放进大气中， 不仅造成饲料能量损失， 而且加重地球的温室效应。 在反刍动物瘤胃 代谢过程中， 大约有 2 15% 的饲料能量以甲烷的形式被损失 （Holter 和 Yong， 1992） 。甲 烷是与全球气候变化密切相关的温室气体， 对全球气候变暖的影响作用占所有影响气。
6、候变 暖作用的 15% 20%， 其温室效应是二氧化碳的 62 倍 （Moss 等， 2000） 。因此， 减少反刍动物 甲烷的排放对环境和动物生产具有双重意义。 0003 目前关于瘤胃甲烷抑制剂的研究主要集中在以下几个面 ： 莫能菌素、 有机酸 类、 卤 代 化 合 物、 油 脂、 单 宁、 皂 甙 类 物 质 （Guan 等 ,2006; 苑 志 朋 ,2008;Ungerfeld 等 ,2004;Johnson 和 Johnson,1995;Hu 等 ,2005;Waghorn 等， 2003） 。这些添加剂在减少甲 烷排放的同时， 对动物的饲料消化具有一定的副作用， 或者瘤胃微生物会对。
7、其产生适应性， 因此不能有效控制瘤胃甲烷的排放。非常有必要寻找一种安全有效的、 对反刍动物没有副 作用的甲烷抑制剂。 发明内容 0004 针对上述技术问题， 本发明旨在提供氯化镧在反刍动物饲料中抑制瘤胃甲烷排放 的应用， 其成本低廉， 安全无毒、 残留少， 不会对家畜以及人类的健康造成伤害。 0005 为了实现上述目的， 本发明采用如下技术方案 ： 0006 氯化镧在反刍动物饲料中抑制瘤胃甲烷排放的应用。 0007 其中， 每 kg 饲料干物质中含有氯化镧 0.4 1.0mmol。 0008 在本发明具体应用中， 所述饲料干物质 （Dry matter,DM） 的 NDF 含量在 30 55%。
8、 之间， 添加相应的氯化镧， 可以显著提高总产气量以及二氧化碳产量， 降低甲烷排放量 ； 特 别是在饲料 DM 的 NDF40 55% 之间添加氯化镧， 降低单位挥发酸产量的甲烷产量。 0009 为了获得更好的降低甲烷排放量， 每 kg 饲料 DM 中氯化镧添加量优选 0.8mmol。 0010 在本发明技术方案中， 所述饲料优选由玉米、 豆粕、 麦麸、 羊草混合而成 ； 具体的， 由如下重量份的组分风干制得 ： 玉米1065份、 豆粕815份、 麦麸125份、 羊草20 60 份。 0011 进一步优选， 所述饲料由如下重量份的组分风干制得 ： 玉米 13 63 份、 豆粕 9 13 份、 。
9、麦麸 2 21 份、 羊草 22 58 份。 0012 最优选地， 所述饲料由如下重量份的组分风干制得 ： 玉米 13 15 份、 豆粕 9 10 份、 麦麸 20 21 份、 羊草 55 57 份。 说 明 书 CN 103766653 A 3 2/9 页 4 0013 本发明对氯化镧作为瘤胃甲烷排放有效抑制成分与底物饲料混配， 其中氯化镧在 动物机体各器官中残留非常少， 不会影响动物的健康， 也不会对人类的食品安全产生影响， 并且又能够显著降低瘤胃甲烷的排放， 在本发明所述的用量范围内， 是安全、 无毒、 有效的 甲烷抑制剂。 0014 本发明采用极少量的氯化镧混配饲料最大限度地减少瘤胃甲。
10、烷的排放量， 在实际 应用中成本低、 安全无毒、 残留少， 不会对家畜以及人类的健康造成伤害。 具体实施方式 0015 以下实施例用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。 0016 本发明实施例中仅以常用牛饲料底物作为试验底物饲料进行效果测试， 但不代表 其他动物饲料组分与氯化镧混配也具有本发明所述的效果。 0017 实施例 1 0018 1、 底物饲料的配方， 见表 1。 0019 表 1 底物饲料的配方 ( 单位 ： kg， 风干基础 ) 0020 0021 2、 氯化镧在底物饲料中抑制瘤胃甲烷排放的具体应用 ： 0022 2.1 试验材料 0023 氯化镧购于天津 Alfa Aesa。
11、r 公司， 纯度大于 99.9%， 氯化镧的分子量分别为 245.3。 0024 2.2 试验动物 0025 本试验选用2头体况良好、 安装有永久性瘤胃瘘管、 平均体重为550kg西门塔尔牛 作为瘤胃液供体。每天分 2 次分别在 07:00 和 17:00 等量饲喂， 自由饮水。 0026 2.3 试验日粮 （体外培养底物） 0027 将表 1 中饲料配方 1 4 进行风干处理后， 粉碎过 1mm 网筛备用。 0028 2.4 试验设计 0029 以饲料配方 1 4 为底物， 每种饲料平分五份， 分别添加 0、 0.4、 0.6、 0.8、 1.0mmol 说 明 书 CN 103766653。
12、 A 4 3/9 页 5 氯化镧 /kg DM， 每个处理四个重复。 0030 2.5 体外培养方法 0031 人工唾液的配置参照Menke等(1979)的方法。 早晨饲喂后2小时,分别从2头瘤 胃液供体牛瘤胃中采集 250ml 瘤胃液， 经 4 层纱布过滤， 置于保温瓶中， 并且混合均匀。量 取 600ml 人工唾液与 300ml 瘤胃液以 2:1（v/v） 的比例混合后置于 39水浴锅中， 持续通 入 CO2气体备用。使用内径为 32mm、 长为 200mm、 最大刻度为 100ml 的玻璃注射器作为发酵 容器， 准确称取饲料样品 0.2000g 送入玻璃注射器前端， 并避免散落到器壁上，。
13、 每个注射器 加入30ml人工唾液和瘤胃液的混合液， 置于39恒温培养箱中培养， 培养24h时， 取出读取 产气量， 收集气体测定甲烷、 二氧化碳以及氢气的含量， 收集培养液测定挥发酸、 氨氮以及 微生物的含量。 0032 2.6 测定项目指标和方法 0033 1） pH 值 0034 培养发酵至 24h 时， 迅速用 pH 计测定发酵液的 pH 值。 0035 2） NH3-N 含量 0036 培养发酵至 24h 时， 将培养液于 4000g 下离心 10min 取上清液， 样品在 -20保 存以备分析。氨态氮浓度测定采用 Chaney 和 Marbach(1962) 的方法进行。 0037。
14、 3） VFA 0038 采用气相色谱法测定培养发酵液中乙酸、 丙酸、 丁酸、 异丁酸、 戊酸和异戊酸的浓 度。 0039 4） 不同气体产气量的测定 0040 在培养发酵开始后0、 2、 4、 8、 12和24h， 分别记录产气量。 培养发酵至24h后， 收集 注射器中的气体， 用气相色谱仪测定 CH4、 CO2、 H2的浓度。 0041 5） 瘤胃微生物 0042 利用 RT-PCR 技术， 测定瘤胃甲烷菌、 原虫、 真菌、 黄色瘤胃球菌、 白色瘤胃球菌、 产 琥珀酸丝状杆菌、 溶纤维丁酸弧菌相对于瘤胃总菌的数量。 0043 2.7 数据统计 0044 根据以下公式将瘤胃微生物数量表示为相。
15、对于总细菌 16S rDNA 的百分比 ： 目标 菌 （% 总菌 16S rDNA） =2-(Ct target-Ct total bacteria)100， Ct target为目标菌引物所测 Ct 值， Ct total bacteria为以总细菌为引物所得的 Ct 值。 0045 数据采用 SAS 软件 （1999）处理， 采用单因素方差分析 （One-way analysis variance）进行统计分析， 各平均数之间用 Duncan 法进行多重比较， 瘤胃微生物采 t 检 验进行比较。不同添加水平为自变量， 依据正交多项式分析 （Orthogonal polynomial con。
16、trasts） ， 比较随添加水平的线性和二次变化趋势。 0046 数据结果见表 2-5。 0047 表 2 底物饲料配方 1 与氯化镧混配对体外瘤胃发酵产气及瘤胃发酵的影响 0048 说 明 书 CN 103766653 A 5 4/9 页 6 0049 表 3 底物饲料配方 2 与氯化镧混配对体外瘤胃发酵产气以及瘤胃发酵的影响 0050 说 明 书 CN 103766653 A 6 5/9 页 7 0051 表 4 底物饲料配方 3 与氯化镧混配对体外瘤胃发酵产气以及瘤胃发酵的影响 0052 说 明 书 CN 103766653 A 7 6/9 页 8 0053 表 5 底物饲料配方 4 。
17、与氯化镧混配对产气以及瘤胃发酵的影响 0054 说 明 书 CN 103766653 A 8 7/9 页 9 0055 3 试验结果 0056 3.1 氯化镧对体外瘤胃发酵产气及气体成分的影响 0057 由表2可知， 在底物饲料配方1条件下， 氯化镧显著提高了总产气量以及二氧化碳 产量 （P 0.05） ， 并且线性、 二次 （P 0.05） 降低了单位挥发酸的甲烷产量。 0058 由表3可知， 在底物饲料配方2条件下， 氯化镧显著提高了总产气量以及二氧化碳 产量 （P 0.05） ， 并且线性、 二次 （P 0.05） 降低了单位挥发酸的甲烷产量。 0059 由表 4 可知， 在底物饲料配方。
18、 3 条件下， 氯化镧显著降低了甲烷的产量 （P 0.05） 。 0060 由表 5 可知， 在底物饲料配方 1 条件下， 氯化镧对产气量以及气体成分无影响。 说 明 书 CN 103766653 A 9 8/9 页 10 0061 3.2 氯化镧对体外瘤胃发酵挥发性脂肪酸和氨氮的影响 0062 由表 2 可知， 在底物饲料 1 条件下， 氯化镧显著提高了总挥发性脂肪酸的产量， 并 且显著降低了氨氮的含量 （P 0.05） 。 0063 由表3可知， 在底物饲料2条件下， 氯化镧线性、 二次 （P0.05） 提高了丙酸比例、 降低了乙酸 / 丙酸比例， 显著降低了氨氮含量 （P 0.05） 。。
19、 0064 由表4可知， 在底物饲料3条件下， 氯化镧线性、 二次 （P0.05） 降低了乙酸比例、 二次 （P0.05） 提高了丙酸比例， 并且显著降低了乙酸/丙酸比例和氨氮含量 （P0.05） 。 0065 由表 5 可知， 在底物饲料 1 条件下， 氯化镧对挥发酸以及氨氮无明显影响。 0066 3.3 氯化镧对体外瘤胃发酵瘤胃微生物的影响 0067 在底物饲料1条件下， 添加0.8mmol氯化镧/kg DM显著降低了瘤胃黄色瘤胃球菌、 甲烷菌和原虫的数量 （P 0.05） ， 而且显著提高了产琥珀酸丝状杆菌的数量 （P 0.05） 。 结果见表 6。 0068 表 6 底物饲料配方 1 。
20、与 0.8mmol 氯化镧 /kg DM 对瘤胃微生物的影响 （% 总菌数 量） 0069 0070 4 结论 0071 从上述试验结果可知， 底物饲料 DM 的 NDF 在 50% 左右时， 氯化镧可以促进瘤胃发 酵， 降低单位挥发酸产量的甲烷产量， 特别是当氯化镧含量为0.8mmol氯化镧/kg DM时， 显 著降低瘤胃黄色瘤胃球菌、 甲烷菌和原虫的数量， 提高产琥珀酸丝状杆菌的数量 ； 底物饲料 DM的NDF在30%左右时， 氯化镧可以降低瘤胃甲烷产量， 改变瘤胃发酵类型 ； 而底物饲料DM 的 NDF 在 20% 以下时， 氯化镧对甲烷产量基本没有影响。 0072 上述实施例虽然仅以牛作为试验动物， 配合牛常用饲料组分对氯化镧抑制甲烷排 放效果进行验证， 但并不局限于此。 0073 凡在适当 NDF 范围内的底物饲料中添加本发明所述氯化镧， 均可以实现降低反刍 动物瘤胃甲烷排放的技术效果。 0074 虽然， 上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述， 但在 说 明 书 CN 103766653 A 10 9/9 页 11 本发明基础上， 可以对之作一些修改或改进， 这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此， 在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进， 均属于本发明要求保护的范围。 说 明 书 CN 103766653 A 11 。