壳聚糖作为绿色饲料添加剂的应用

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收稿日期:2010-06-02 基金项目:东北农业大学创新团队发展计划(CXT0006) 作者简介:王宏强(1988—),男,黑龙江佳木斯人,研究方 向动物营养与饲料科学。 * 通讯作者:研究员。
游离肉碱和肌肉中不溶肉碱的含量,这说明甜菜碱 作为甲基供体,能为机体有效提供甲基,加强肝脏 中肉碱的合成,使脂肪酸的运载增强,促进脂肪和 肌细胞线粒体内脂肪酸的 β-氧化,从而起到降低 或重新分配体内脂肪的作用。 2 甜菜碱对肉品质的影响 2.1 甜菜碱剂量和使用时间
饲粮中添加甜菜碱可使背膘厚度降低约 14.18%, 瘦肉率提高 5.87%。Matthews 等报道,添加甜菜碱 2 500 mg·kg-1 可降低 69~115 kg 肥育猪第 10 肋背 膘厚[ 2 ]。由于背膘厚在很大程度上反映着猪体内脂 肪量的多少,因此可以认为,添加甜菜碱能够减少 体脂肪含量。 2.3 对肉色、香、味的影响
壳聚糖对脂肪酸和胆汁酸有很强的结合能力, 可以阻止肠胃对脂肪酸和胆汁酸的吸收,且能抑制 体内胰酶和碳水化合物水解酶的活力,从而抑制脂 肪在体内的沉积。因此,在猪饲料中添加壳聚糖, 可以提高育肥猪的瘦肉率。赵燕等研究了壳聚糖对 断奶仔猪生产性能和非特异性免疫功能的影响,结 果表明,添加壳聚糖 0.04%、0.06% 能够极显著提 高断奶仔猪平均日增重和平均日采食量,降低仔猪 料肉比,显著提高了仔猪血清溶菌酶含量,但对断 奶仔猪血清谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶 含量无显著影响[ 8 ]。史彬林等研究了壳聚糖对仔猪 营养物质消化代谢的影响,结果表明,在仔猪日粮 中添加壳聚糖 0.01%~0.05%在一定程度上提高了仔 猪粗蛋白的表观代谢率,但该剂量水平的壳聚糖对 仔猪脂肪表观消化率和能量及钙磷表观代谢率无显 著的影响[ 9 ]。 3.3 壳聚糖在鱼类养殖中的应用
[ 4 ] Tolaimate A, Desbrieres J, Rhazi M, et al. Contribution to the preparation of chitins and chitosans with controlled physicochemical properties[J]. Polymer, 2003, 44(26): 7 939-7 952.
2 2 饲料博览·技术版 2010 年第 9 期
添加剂世界
甜菜碱对猪肉品质的调控
王宏强1,范成浩2,王 安2*
(1. 黑龙江畜牧兽医职业学院,黑龙江 双城 150100;2. 东北农业大学 动物科学技术学院,哈尔滨 150030)
摘 要:文章综述了甜菜碱调控猪肉品质的的作用机理以及甜菜碱与其他物质对肉品质的影响。 关键词:甜菜碱;猪肉品质;调控 中图分类号:A828.9+1;Q56 文献标志码:A 文章编号:1001-0084(2010)09-0023-02
常见甲壳素制备法有 Hackman 法和 Shimahara 法,这些方法都是利用酸和碱去除虾蟹壳中的钙和 蛋白质成分,最后得到甲壳素。优质甲壳素常以灰 分及重金属含量为参考依据,以含量低者为佳,分 子量或黏度常用作原料加工或决定产品最终功能的 参考指数。
Tolaimate 等研究了实验室制备壳聚糖的方法, 将 96%乙醇溶液和乙烯乙二醇溶液混合,再加 KOH 粉搅拌,溶解过程放热,温度可升至 90 ℃[ 4 ]。再向 混合物中逐渐加入甲壳质,温度达到预期温度后, 乙醇挥发又回到反应容器中,持续反应一段时间 后,将混合物过滤,并用蒸馏水洗至中性,干燥, 即可得到壳聚糖,在脱乙酰过程中以 1: 1 的比例 添加 NaBH4 和苯硫酚可防止聚合物降解。有研究 人员试验表明,用甲壳素悬浮液和 NaOH 溶液混 合加热至 80 ℃,反应过程中持续通入 N2,到达预 定时间后,将混合物过滤,并用蒸馏水洗至中性, 再加入甲醇和丙酮,放置烘箱中,50 ℃ 干燥 12 h, 得到壳聚糖。 3 壳聚糖作为绿色饲料添加剂的应用
壳聚糖是甲壳素经脱乙酰化处理后的产物,是 迄今为止唯一发现的阳离子动物纤维和碱性多糖。 其是以天然贝类、蟹类为原料,经脱乙酰基制得, 因脱乙酰基一般不完全(通常在 70%~90%),所以 被看作是壳聚糖和甲壳素的共聚体。目前,壳聚糖 在医药行业常作为手术缝合线、人造皮肤等,在食 品行业中常作为澄清剂、可食用膜等,其具有天 然、无毒、相容性好的优点,并且能够天然降解, 是很有发展潜力的绿色材料。 1 壳聚糖的性质 1.1 壳聚糖的物理性质
[参考文献]
[ 1 ] Alberto D M, Michael S, Makarand V R. Chitosan: a versatile biopolymer for orthopaedic tissue-engineering[J]. Biomaterials, 2005, 26(30): 5 983-5 990.
[ 2 ] Madihally S V, Matthew H W T. Porous chitosan scaffolds for tis- sue engineering[J]. Biomaterials, 1999, 20(12): 1 133-1 142.
[ 3 ] Hu S G, Jou C H, Yang M C. Protein adsorption, fibroblast activ- ity and antibacterial properties of poly(3-hydroxybutyric acid - co -32hydroxyvaleric acid) grafted with chitosan and chitoo - ligosaccharide after immobilized with hyaluronic acid[J]. Bioma - terials, 2003, 24(16): 2 685-2 693.
甜菜碱主要通过调控脂肪代谢来调控猪肉品 质,其通过提高肝脏中甜菜碱高半胱氨酸-s-甲基 转移酶的活性,参与动物体内甲基代谢,在高半胱 氨酸甲基化重新生成蛋氨酸的循环中起重要作用, 从而降低了蛋氨酸的供甲基消耗量,提高了蛋氨酸 的生物利用率。同时,甜菜碱转甲基后进一步降 解,产生丝氨酸、甘氨酸,从而导致血液中氨基酸 含量升高。在猪日粮中添加甜菜碱能显著提高肝脏
随着养殖技术的发展,人们对动物的健康越来 越重视,壳聚糖作为一种新型的饲料添加剂,为动
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添加剂世界
物的快速健康成长提供了天然保护。 3.1 壳聚糖在家禽养殖中的应用
壳聚糖能够提高动物免疫,改善动物品质,在 肠内可被双歧杆菌利用,改善内环境,起到整肠的 作用。刘梅等对肉仔鸡进行了梯度壳聚糖的添加喂 养,研究其对肉仔鸡生长性能及免疫器官指数的影 响,结果表明,与对照组相比,100 mg·kg-1 壳聚 糖处理组与对照组相比,显著提高了肉仔鸡平均日 增重并降低了料肉比(P<0.05),壳聚糖对肉鸡的免 疫功能有所提高[ 5 ]。常斌等研究了三黄鸡日粮中添 加不同比例的壳聚糖对其生产性能及营百度文库物质消化 代谢的影响,结果表明,三黄鸡日粮中添加壳聚糖 0.2%~0.4% 不影响生产性能及干物质代谢率,但显 著提高了蛋白质代谢率,降低了脂肪代谢率,低含 量(0.2%)的壳聚糖日粮可促进三黄鸡的矿物质代 谢,使其胫骨长度及重量增加并有提高胫骨周长和 灰 分 、 钙 、 磷 含 量 的 趋 势 , 而 高 含 量(0.3% 、 0.4%)的壳聚糖日粮则出现抑制作用[ 6 ]。金晓等研 究了壳聚糖对肉仔鸡外周血 T 淋巴细胞亚群的影 响,试验结果表明,日粮中添加一定剂量的壳聚糖 可使肉仔鸡 T 淋巴细胞亚群 CD3+、CD4+、CD8+及 CD4+/CD8+ 有所增加,从而提高肉仔鸡的细胞免疫 功能[ 7 ]。 3.2 壳聚糖在家畜养殖中的应用
添加剂世界
壳聚糖作为绿色饲料添加剂的应用
逯慎杰,刘秀河*
(山东轻工业学院 食品与生物工程学院,济南 250353)
摘 要:文章对新型绿色饲料添加剂-壳聚糖的理化性质、在饲料行业中的应用及其前景展望作了简要综述。 关键词:壳聚糖;绿色饲料添加剂;应用 中图分类号:S816.7;S816.35 文献标志码:A 文章编号:1001-0084(2010)09-0021-02
我国海岸线长,水产业发达,甲壳类产品年产 量 2 500~3 500 t,资源丰富。因此壳聚糖作为一 种新型饲料添加剂具有广阔的应用前景。大量试验 研究表明,壳聚糖不仅对动物的健康快速生长提供 天然的保护,还可作为动物饲料包埋载体,具有缓 解养殖所带来的水环境恶化的功效。今后研究重点 应放在不同功能性的壳聚糖产品在饲料工业中的应 用及其作用机制的研究,为壳聚糖饲料的更广泛应 用提供宝贵经验。
壳聚糖为白色或灰白色的半透明片状固体,在 溶液中是带正电荷多聚电解质,具有很强的吸附 性,由于分子中乙酰胺基的存在,分子间形成很强 的氢键,化学性质非常稳定,不溶于水、稀碱、碱 和其他有机溶剂,可溶于稀酸,溶解性与脱乙酰 度、相对分子质量、黏度、游离氨基质子化有关, 脱乙酰度越高,相对分子质量越小,越易溶于水, 相对分子质量越大,黏度越大[ 1 ]。 1.2 壳聚糖的化学性质
力,是一种良好的絮凝剂,可形成如多孔结构、多 孔支架的几何结构,用于体内细胞生长和骨重建[ 2 ]。 壳聚糖可作为药物释放载体,与羟基磷灰石等复合 能够持续释放万古霉素和磷霉素,在骨科感染疗程 中发挥作用[ 3 ]。壳聚糖在细菌细胞膜表面可以抑制 生物合成,破坏穿过细菌细胞膜的能量传输,加快 细菌的死亡。 2 壳聚糖的制备
壳聚糖具有一定的黏性,加到鱼虾饲料中可以
起到黏结的作用,使饵料在水中稳定的时间延长, 从而减少有效成分的溶解损失。陆清儿等研究了壳 聚糖及其复合物对三角鲂生长及鱼体养分的影响, 结果表明,添加壳聚糖有较好的促长效果,饲料系 数极显著下降、成活率明显提高;解剖试验表明, 三角鲂肥满度显著提高,可食部分增加,机体免疫 性能和抗氧化性能提高。刘军等通过在日粮中添加 不同水平的稀土壳聚糖螯合盐,研究其对鲫鱼消化 酶活性的影响,结果表明,添加量为稀土壳聚糖螯 合盐 0.08%可以极显著提高肠道淀粉酶和脂肪酶活 力,显著提高肠道蛋白酶活力;添加量为 0.16% 时,可以极显著增强肠道淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶 活力;添加量为 0.24% 时对肠道脂肪酶活力具有 极显著促进作用,对肠道淀粉酶和蛋白酶活力具有 显著促进作用;且 3 个水平的添加对肝胰脏消化 酶活力均无显著作用[11]。 4 前景展望
在研究甜菜碱对猪胴体组成影响的试验中,甜 菜碱的添加量多为 1 000~1 500 mg·kg-1,但也有添 加5 000 mg·kg-1,有的甚至高达 10 000 mg·kg-1[ 1 ]。 甜菜碱的添加时间一般在肥育后期,60 kg 开始到 出栏,也就是屠宰前 5~6 周。 2.2 降低背膘厚提高瘦肉率
猪肉颜色主要取决于肌肉中肌红蛋白含量,肌
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壳聚糖分子内含有-OH 和-NH2 活性基团,易 与多种有机物发生反应,对其改性可以提高溶解 性,具有良好的应用前景。 1.3 壳聚糖的生物活性
壳聚糖是一种天然、无毒、可生物降解的碳水 化合物。属于天然高分子化合物,有很强的吸附能
收稿日期:2010-07-21 作者简介:逯慎杰(1986—),男, 山东淄博人,硕士研究生, 研究方向为食品科学。 * 通讯作者:副教授。
甜菜碱是一种季胺型生物碱,其化学名称为三 甲基甘氨酸,分子式为 C5H12NO2,广泛存在于动植 物中,尤其是甜菜糖蜜中含量较高。甜菜碱具有提 高动物生产性能、降低胴体脂肪、增加瘦肉和改善 肉质等作用,是一种无残留、无污染的新型营养再 分配剂。可作为甲基供体,部分取代蛋氨酸和胆碱; 促进脂肪代谢,抑制脂肪沉积;缓解应激反应等。 1 甜菜碱调控猪肉品质的作用机理
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