第九章饲料添加剂1

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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%。
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(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。
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(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%。
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。
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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
(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:IFN 5-08-022。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%。
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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。
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一 氨基酸
氨基酸(amino acid)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:
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。
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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。
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。
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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。
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(2)DL-蛋氨酸羟基类似物(DL- methionine hydroxy
analogue,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,
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%。
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2)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。
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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
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2、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。
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。
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(1)DL-蛋氨酸(DL- methionine)
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。
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1)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:
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。
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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。
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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。
第九章 饲饲料添加剂概述
一、饲料添加剂的概念 饲料添加剂——饲料添加剂(feed additives)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。
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二、饲料添加剂的分类
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Lys、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。
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畜牧生产各环节中添加剂的应用
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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
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。
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。
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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。
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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。
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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%。
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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。
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(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%
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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。
COO-
COO-
H3N C H R
H C NH3+ R
L-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。
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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。
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蛋白质水解法
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