第九章 饲料添加剂4-酸化保护剂

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氧化过程通常可以分为三个阶段: ⒈诱导阶段 RH+O2→R·+OH ⒉波及阶段: R· 2→ROO·ROO·+RH→ROOH+ R· +O ⒊终了阶段:R·+ R·→R∶R R·+ ROO·→ROOR ROO·+ ROO·→ROOR+ O2

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⑵化学合成的抗氧化剂
包括乙氧基喹啉,二丁基羟基甲苯、
丁基羟基茴香醚、叔丁基对苯二酚、
3,4,5-三羟基苯丁酮、磷酸氨基乙
醇。
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⒈乙氧基喹啉

乙氧基喹啉(Ethoxyquim,简称EMQ)属二氢
喹啉类药物,又称乙氧喹、抗氧喹、衣索金、
埃托克西金等。乙氧基喹啉是一种人工合成的 抗氧化剂,是迄今为止国内外最好的饲料抗氧 化防霉保鲜剂,它从生产运输贮存直到动物体 内消化全过程进行抗氧化,它被公认为首选的

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⒋螯合剂
这类氧化剂是金属络合剂,如乙二胺四乙酸及其钠
盐、依地酸二钠、二硫基丙醇等。其作用主要是阻
止具有氧化能力的金属离子对饲料或预混料中活性 成分的氧化作用,如铜离子对维生素C、A、E的氧 化和氧化催化作用;或者阻止金属离子对自身氧化 反应中链反应的催化作用,达到抑制自身氧化反应
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⒏乳酸、乳酸钙和乳酸亚铁
乳酸 又名丙醇酸,为无色透明或带黄色 的糖浆状液体,无臭,味微酸,有 吸湿性,或与水、乙醇、丙酮或乙 醚以任意比混合。 ⒐双乙酸钠 双乙酸钠是一种新开 发的食品饲料防腐剂,是乙酸钠和 乙酸的分子复合物。为白色结晶粉 末,含乙酸39.0%,有较强的乙酸味, 易溶于水,具有高效、无毒、不致 癌、无残留、适口性好等优点。
营养物质消化吸收
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(三)酸化对胃肠道微生物的影响

肠道中几种主要的有害微生物生长的适宜pH环 境均为中性,如大肠杆菌为6.0~8.0,葡萄球菌 为6.8~7.5,梭状芽孢杆菌为6.0~7.5,而有益菌 如乳酸杆菌等则适宜在酸性环境中生长繁殖。
若消化道pH值降至4.2,则上述有害微生物不
酸化效应,从而具有更广的作用范围。
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(七)其他可能的作用机制

有机酸如延胡索酸等形成能量的途径比葡萄糖短, 在应激状态下可用于ATP的紧急合成,提高机体
抵抗力;有机酸如柠檬酸和延胡索酸,作为易于
利用的能量源,可能有助于因断奶应激而损伤的 肠上皮细胞恢复,从而有助于恢复小肠的吸收功 能;另外,添加有机酸或无机酸可减慢食物在胃 中的排空速度,因而可增加蛋白质在胃中的停留
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⒋山梨酸用其盐类 山梨酸及其盐类可作为 饲料、食品防霉剂,对动物和人在生理上完 全无害。山梨酸可与微生物酶系统中的巯基 结合,破坏许多酶系统,从而达到抑制微生 物活动的目的。山梨酸对抑制酵母及霉菌生 长有效果。通常山梨酸的适宜添加剂量为配 合饲料的0.05%~0.15%;山梨酸类包括山梨 酸钠、山梨酸钾、山梨酸钙。
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⒊丁基羟基茴香醚
丁基羟基茴香醚(Butyl Hydroxy Anisol,简称 BHA),也是一种人工合成的抗氧化剂,常温 状态下为白色或微黄色结晶状粉末,有特异酚类 臭味及刺激性气味,通常是两种异构体的混合物。 不溶于水,可溶于乙醇、丙酮及丙二酸等,熔点 为57~65℃,对热稳定。 丁基羟基茴香醚与乙氧基喹啉的作用相似,一般 不在畜体内积存。多用于油脂抗氧化剂。在饲料 中的通常用量为60~120mg/kg,在鱼粉及油脂 中的用量为100~1000mg/kg。
饲料防霉 的作用机理及其分类

它们的作用机理: ⑴防霉剂通过破坏霉菌细胞壁与细胞膜来抑 制或杀灭霉菌。 ⑵通过破坏霉菌细胞内酶系统,阻止其代谢。


⑶影响霉菌孢子萌发与生长,防止霉菌繁衍。
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根据其它特性的不同,饲料防霉剂
主要有以下三类:

⑴有机酸,如丙酸、山梨酸、苯甲酸、 乙酸、脱氢乙酸和富马酸等; ⑵有机酸盐或酯,如丙酸钙、山梨酸钠、 苯甲酸钠、富马酸二甲酯等; ⑶复合防霉剂
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首先,通常情况下,饲料养分的一些活性成分或 活性基团受到饲料中或空气中的游离电子、质子、 活性基团的氧化作用,使饲料成分变化,不仅使
养分消耗受损,还可能产生有害成分;其次,当
饲料中水分含量高于一定的数量,在适宜的温度 范围内,一些微生物,特别是霉菌就会利用丰富 的饲料养分而充分地繁殖、生长,不仅破坏饲料 养分,而且可产生有毒有害的代谢产物,这些代
在生产上已广泛应用的保存剂可分为两类,即
防霉剂和抗氧化剂 。
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饲料防霉剂

指具有能抑制微生物生长繁殖,防止饲料
发霉变质和延长贮存时间的饲料添加剂。 微生物进行大量繁殖,饲料发霉变质,饲 料营养受损失,降低饲料转化率;有害代谢

物,饲喂畜禽后造成中毒,甚至死亡。
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易存活,而乳酸杆菌等则可生长。因此,在控
制动物消化道微生物区系平衡上,消化道酸度
起着重要作用。
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(四)酸化与日粮离子平衡和体内酸碱平衡
(五)酸化促进了体内中间代谢

某些有机酸是能量代谢过程中的中间产物,可
直接参与代谢,提供能量。如柠檬酸、延胡索
酸是三羧酸循环的中间产物,是易于利用的能
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5.对羟基苯甲酸酯类 对羟基苯甲酸酯类的
抗菌作用比苯甲酸和山梨酸都强,其毒性比 苯甲酸低。包括对羟基苯甲酸乙酯、对羟基 苯甲酸丙酯、对羟基苯甲酸丁酯等。

6柠檬酸和柠檬酸钠 柠檬酸又名枸橼酸为半 透明结晶或白色结晶粉末,无臭,味酸,在 潮湿空气中会潮解。极易溶于水,易溶于甲 醇、乙醇、微溶于乙醚。柠檬酸可防腐,又 是抗氧化剂的增效剂。
饲料抗氧化剂,尤其对脂溶性维生素的保护
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⒉二丁基羟基甲苯

二丁基羟基甲苯(Butylated Hydroxy Toluence,简称
BHT)是一种人工合成的抗氧化剂,通常为白色微 黄、块状或粉状粉末性晶体,无臭无味,熔点为 69~70.5℃(纯品为69.7℃),不溶于水及甘油,易 溶于甲醇、乙醇、丙酮、棉籽油及猪油等。
谢产物轻者会影响动物的健康状况,导致动物生
产的重大损失,重者还危及人类的生命安全。
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解决贮存上的问题主要引用的物理方法有干燥、 低温贮藏、真空贮藏、加热、辐射处理等,这
些方法一般都需要较高级的生产设备,成本过
高,在实际中难以全面应用。而另一类方法则 是在饲料中加入保存剂以消除饲料保存中出现 一系列问题的化学方法,这些方法效率较好, 应用方便,也是人们易于接受的方法。目前,
时间,提高蛋白质消化率。有机酸在胃肠道可以
发挥螯合剂作用,导致矿物质从肠道的吸收增加。
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常用酸化剂的种类及特性
有机酸化剂
:有机酸化剂主要有柠檬酸、延 胡索酸、乳酸、丙酸、苹果酸、戊酮酸、山 梨酸、甲酸(蚁酸)、乙酸(醋酸)。
重作用:作日粮酸化剂;作为磷来源。
无机酸化剂:无机酸化剂如,如磷酸,具有双
的目的。
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⑴天然存在的抗氧化剂:
①抗坏血酸抗氧化剂,包括L-抗坏血酸、L-抗坏 血酸钙、L-抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、5、6-二乙 酰基-L-抗坏血酸等;②生育酚类抗氧化剂,包括 提取的天然生育酚、γ-生育酚和δ-生育酚;③没
食子酸酯类抗氧化剂,包括没食子酸丙酯、没食
子酸辛酯、没食子酸十二酯、没食子酸异戊酯等; ④糖醇类,包括山梨醇、木糖醇、麦芽糖醇等; ⑤氨基酸类,如蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸以及 脯氨酸等。
苯甲酸和苯甲酸钠能抑制微生
物细胞呼吸酶的活性,阻碍三羧酸循环,使代谢受到 障碍。但对动物的生长、繁殖无不良影响。

苯甲酸又名安息香酸,为白色叶状或针状晶体,无臭 味或稍带安臭香或苯甲醛的气味。在酸性条件下易随
水蒸气挥发,是一种稳定的化合物。饲料添加剂中主
要使用苯甲酸钠,适用于猪、鸡、牛、羊和鱼类饲料 中,但对肝功能衰弱的家畜不宜使用。苯甲酸和苯甲 酸钠在饲料中的适宜添加量不得超过0.1%。

饲料抗氧化剂(Feeding Antioxidants) 指凡是能够阻止或延迟饲料氧化,提高饲 料稳定性和延长贮存期的物质。作为有效 的抗氧化剂,化学上要符合以下两个标准: 一是与自由基的反应速度比其它物质—— 油脂、维生素等要快;二是应形成在正常 储存条件下稳定的产物。此外,毒性极低, 使用剂量低,成本低,畜禽摄入后容易很 快排出体外,不会蓄积,使用方便而安全。

其作用模式:
抗氧化剂-H+ROO·→ROOH+抗氧化剂 (失去抗氧化作用) 抗氧化剂产并不能永远防止饲料成分的氧 化,也不能使已酸败的物质变为不酸败。 因此抗氧化剂的应用必须在氧化作用发生 之前或刚开始氧化时才能起到理想的作用。 而且,若需长期保存,包装器皿(或袋) 内应尽量减少空隙,降低氧含量。
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二、饲料抗氧化剂

饲料中含有多种易被氧化的营养成分,比如, 不饱和脂肪酸、微量元素和微生素易被空气 中的氧氧化、破坏,使饲料营养价值下降, 适口性变差,甚至产生有害于人和动物的物 质,因此,在饲料工业中,必须解决饲料在 贮存过程中这方面存在的问题。
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(一)概念与作用机理
四 饲料酸化剂
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(一) 酸化剂 产生作用的原因及机制

酸化,是指人为地将无机酸或有机酸,单独或以混合 物形式加入到畜禽的饲粮或饮水中,以降低其pH值的 过程。

(一)酸化降低饲粮pH值和酸结合力,抑制某些微生 物的生长繁殖,减少饲料氧化酸败

(二)酸化降低胃肠道pH值,提高消化酶活性,促进


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(二)常见饲料防霉剂及其特性
1、丙酸及丙酸盐类
丙酸及丙酸盐类均 属于酸性防腐剂,也是抗真菌剂,毒性 低,有较广的抑菌性。能抑制微生物繁 殖,对酵母菌、细菌和霉菌均有效,尤 其对腐败变质微生物抑制作用更好。包 括丙酸、丙酸钠、丙酸钙、丙酸铵。
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丙酸可抑制饲料中霉菌的生长,降低饲料中 霉菌数量,防止微生物产生毒素,从而延长 饲料贮存期。丙酸主要通过其游离羧基(COOH)破坏微生物细胞膜或细胞内酶,使酶 蛋白失活而不能参与催化作用,阻碍微生物 正常新陈代谢。
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⒉富马酸及其酯类
富马酸及其酯类 也属于酸性防霉剂,具有降低pH值, 抗菌谱广的特点。富马酸及其酯类的 防霉效果好于山梨酸和丙酸类,但富 马酸类有致残、及残留问题。包括富 马酸(延胡索酸)、富马酸二甲酯、 富马酸二乙酯、富马酸二丁酯和富马 酸一甲酯。
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⒊苯甲酸和苯甲酸钠
源;乳酸、丙酸等也可参与代谢。
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(六)复合酸化剂的作用机制

其可能的机理在于刺激胃底腺区的壁细胞泌酸, 从而间接达到酸化目的,然而,目前在这方面 尚缺乏直接证据,值得进一步研究。此外,复 合酸由多种物理特性不同的酸组成,不同酸可
在胃肠道的不同部位,不同pH值条件下水解,
因而可在消化道的不同部分,特别是后段发挥
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饲料抗氧化剂的分类

⒈还原剂:如亚硫酸盐类、亚硫酸氢盐类、 抗坏血酸及其盐类、硫脲、焦亚硫酸盐、 半胱氨酸等。这类抗氧化剂应是强还原剂, 具有较强的还原性,其还原电位低于饲料 或预混料中易氧化的主要营养成分的还原 电位。
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⒉阻滞剂 如抗坏血酸棕榈酸酯、α-生育酚、二丁基甲酚 (BHT)、叔丁基羟基茴香醚(BHA)、没食子 酸丙内酯(PG)、乙氧基喹(EMQ)等。这类抗 氧化剂可阻滞自氧化反应中的链反应的进行, 是一类自身不被消耗的抗氧化剂。 ⒊协同剂 本类抗氧化剂以多元酸为主,如洒石酸、柠檬 酸、乳酸、琥珀酸、延胡索酸等,其作用是增 强抗氧化剂的效能,特别是增强阻滞自氧化反 应链反应的抗氧化剂(即阻滞剂)的效力,也 可与某些金属离子发生伪络合作用,从而对某 些氧化的金属离子起钝化作用。
复合酸化剂
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影响酸化效果的因素

(一)酸化剂的种类和用量
(二)日粮的种类和组成 (三)年龄或体重的影响 (四)酸化剂与抗生素、高铜和NaHCO3 的互作 (五)饲养环境条件
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六 饲料保存剂

饲料工业的发展推动了饲料生产的商品化, 不仅大量的饲料处于生产、贮存、销售、使 用的生产流通过程中,而且规模养殖也决定 了饲料从生产到使用需要有一定的贮存或间 隔时间。在这期间,饲料中各类养分会因内 部的或外部因素的影响而发生一些变化,有 些是饲料发生本质的变化。
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