功能性饲料添加剂的应用研究
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功能性饲料及其功能因子概述导读1功能性饲料概述功能性饲料的概念目前,功能性饲料尚无权威定义;一些研究者认为,功能性饲料相当于保健饲料,具有提高免疫力和抗应激等某一特定功能,仅指有助于畜禽健康的一类饲料;还有人认为,其能促进动物生长、增强免疫力且改善动物产品品质,同时可减少环境污染的饲料都可称为功能性饲料;由于饲料中许多营养物质既是营养底物,又具有营养生理调控功能,容易让人们感觉到“功能饲料”一词略有牵强附会之意,在一定程度上阻碍功能性饲料产业的发展;鉴于此,研究以传统动物营养学的营养需要理论为指导,以“析因法”为手段,对功能性饲料的概念进行进一步明晰;研究认为,功能性饲料是饲料的一种,是在满足畜禽的维持需要、生长需要和生产需要上,为达到特定养殖目的或生产富含一种或多种功能性组分畜禽产品,且富含功能性成分的专用饲料;功能性饲料应满足畜禽就某一营养成分在维持、生长、生产和功能4部分的需要,且在安全剂量内,不以治疗疾病为目的,具有靶向调节动物机体机能和新陈代谢,发挥改善动物健康水平、生产功能性畜禽产品及减少环境污染等特定生物学功能;功能性饲料组分剂量所在区间见图1;功能性饲料的特点包括能满足动物的维持、生长和生产需要;通过超量或额外添加特定功能的营养组分或功能因子,进入动物体内产生特定的生物学功能;长期饲用对动物、人类及环境符合相关的要求;针对特定动物的特定阶段而言;功能性饲料的功能和分类功能性饲料的功能包括改善动物健康水平、推动环境改善及满足人类功能性畜产品需求3个方面;对动物本身来说,功能性饲料具有靶向且显着改善动物生长、提高繁殖效率、增强免疫力、抗应激及提升动物产品品质等一种或多种功能;对环境来说,通过饲喂功能性饲料可有目的减少畜牧业生产对环境的污染,如减少甲烷、氨气及二氧化硫等气体排放,降低重金属及氮磷的排泄与污染等;对人类来说,功能性饲料用来生产符合人类需求的功能性动物产品,如富硒蛋、低胆固醇蛋和ω-3畜禽食物禽蛋、禽肉、猪肉、牛肉和羊肉等;按照饲料的功能,功能性饲料可分为功能性生长型饲料、繁育型饲料、保健型饲料、环保型饲料及动物产品型饲料等5大类;其分别在促进动物生长、改善繁殖性能、提高动物健康水平、减少畜牧污染及生产功能性动物产品等方面发挥重要的作用;功能性饲料产品不仅具有一种功能,还可同时具有多种功能;2功能因子及其生物学功能功能性饲料发挥作用的关键是饲料组分剂量的合理添加及具特殊生物学功能的功能因子,主要是功能因子发挥作用;功能因子来源广泛,包括植物、动物、微生物及其籽实、分泌物、提取物和加工副产物等,还包括相应的人工合成物;功能性糖类糖类包括单糖、寡糖及多糖;传统营养学认为糖类的功能主要为供能、构成畜禽机体组织及参与部分新陈代谢等;随着研究不断深入,诸多研究发现以寡糖、多糖及抗性淀粉RS为代表的糖类在影响动物生理功能、维持动物肠道微生态平衡、调节蛋白质合成和免疫调节反应上有显着功能,称之为功能性糖类;多糖多糖是至少10个单糖以糖苷键形式组成的聚合高分子糖类;功能性饲用多糖可分为植物多糖、真菌多糖、细菌多糖和中草药多糖等4类,有陆生和海生2种来源,主要成分包括果聚糖、甘露聚糖、半纤维素、半乳聚糖、半乳糖醛酸、鼠李糖、葡甘露聚糖、葡聚糖、甘露糖和杂多糖等;多用于生猪、家禽及鱼虾的生产中,反刍动物应用较少,且以多糖提取分离纯化技术、多糖结构与生物学功能、多糖资源开发及其生物学功能等研究为主;多糖在保健型饲料中具有较大应用潜力,具有增强免疫力、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化、降血脂和降血糖等功能;多糖的作用机制研究主要集中在多糖受体研究、多糖对基因表达和淋巴细胞信息传导影响等免疫作用方面;对受体研究发现,多糖通过与细胞表面多糖受体结合发挥作用,已知的有CR3补体III型受体、Dectin -1C型凝集素-l、Lactosylceramide乳糖酰基神经鞘氨醇和Scavenger清道夫等4种多糖受体,其中以CR3最为常见;多糖通过若干个寡糖活性中心与受体结合;活性多糖可影响淋巴细胞的基因表达,具有促进淋巴细胞IL-1白细胞介素-1、IL-6白介素-6及TNF-α肿瘤坏死因子-α等基因表达和相应蛋白质合成的作用;在细胞信息传导方面,多糖能有效影响淋巴细胞信息传导,包括钙离子通路、信使环磷酸腺苷cAMP、环磷酸鸟苷cGMP通路和NO一氧化氮等多种途径;功能性低聚糖低聚糖又称寡糖,是3~9个糖苷键聚合而成的化合物,常见的有乳酮糖、低聚半乳糖、低聚果糖、低聚木糖、异麦芽低聚糖、甘露寡糖及壳寡糖等;低聚糖最主要的特点是不易被动物胃肠消化吸收,甜度和热量均低,基本不增加血糖和血脂;功能性低聚糖具有促进肠道内双歧杆菌和乳杆菌等有益微生物的定植与增殖,抑制腐败菌增殖并提升益生菌肠道竞争性优势的作用;借助对肠道微生物的调节机制,功能性低聚糖能显着改善动物肠道微生态环境,并增加维生素合成,进而提高肌体免疫并改善动物体健康水平;脂类及衍生物目前,研究的热点主要集中在靶向改善动物产品品质、生产功能性动物食物、脂肪代谢调控及作为激素、色素和维生素等的前体调控动物生理代谢等方面,重点包括不饱和脂肪酸、甾醇和萜类化合物等;不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸是功能性饲料的重要物质,分为单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸PUFAs;PUFAs主要包括ω-3系列以及ω-6系列,其中α-亚麻酸ALA和亚油酸LA分别是合成ω-3PUFAs和ω-6PUFAs的母酸,且二者在高级动物体内不能合成;不饱和脂肪酸的来源包括植物、动物及微藻等3大类;富含ω-3PUFAs的植物性原料有亚麻籽、胡桃仁、菜籽、紫苏籽和羽扇豆等籽实及其植物油,银杏叶和杜仲等植物及其粉剂,含有较高ALA;富含ω-3PUFAs 的动物性原料包括各种鱼类及其鱼油,是EPA和DHA的主要来源,但具腥味,易氧化;微藻类原料主要有螺旋藻属、小球藻属和紫球藻属等,富含EPA、DHA、蛋白质、多糖和细胞色素等多种功能性活性物质;对人类而言,不饱和脂肪酸具有调血脂、防血栓、提高视力和补脑健脑等作用,尤其是对孕妇和婴幼儿更为重要,所以利用富PUFAs饲料改善动物产品品质,生产功能性畜禽食物是其最重要功能;当前,已成功以亚麻籽、鱼油和微藻等开发出禽蛋与禽肉、猪肉、牛肉和羊肉等富PUFAs的畜禽食物;甾醇甾醇可分为动物甾醇、植物甾醇和菌类甾醇3类,动物甾醇以胆固醇为主,植物甾醇主要为β-谷甾醇、豆甾醇和菜油甾醇等,而麦角甾醇则属于菌类甾醇;饲用甾醇主要指植物甾醇和菌类甾醇,广泛存在于植物油、植物籽实、海藻及食用菌中;植物甾醇具有提高单胃动物的生长性能、胴体性能、饲料转化率及改善奶牛泌乳性能和禽蛋品质的作用;还有研究认为,植物甾醇或能有效降低油脂的氧化和烹饪环节的氧化速度,具有较好的抗氧化和抗氧化热稳定性;甾醇的生理作用主要表现在降低胆固醇,抗感染、抗菌和抗肿瘤方面;研究发现,植物甾醇能在动物机体内替代性抑制胆固醇吸收,可显着降低血液中低密度脂蛋白胆固醇LDL-C和总胆固醇TC含量,而高密度脂蛋白胆固醇HDL-C和三酰甘油TG水平未见变化;甾醇还可通过抗突变、抗增殖和促进细胞凋亡等阻断肿瘤发生过程,发挥抗肿瘤作用;如麦角甾醇可能成为预防膀胱癌的药物,能剂量依赖性抑制糖精钠、DL-色氨酸、丁基羟基茴香醚及N-丁基-N-4-羟丁基亚硝胺BHBN的膀胱致癌促进作用;萜类化合物萜类化合物是异戊二烯聚合物及其含氧衍生物的总称,一个异戊二烯单元被称为半萜;萜类化合物广泛存在于高等植物、微生物、昆虫及海洋生物体内;作为饲料成分,双萜、三萜和四萜化合物在保健型饲料中具有较好的应用前景;他们是合成激素、色素和微生物的主要成分;研究发现,萜类化合物在调节免疫和脂质代谢、抗肿瘤及抗氧化功能方面发挥作用;在抗肿瘤方面,萜类化合物通过抑制肿瘤细胞增殖、诱导细胞凋亡和诱导细胞分化等方式实现一定的抗肿瘤作用;对肿瘤细胞产生细胞毒性是抑制其增殖的最直接手段,并伴有增进促凋亡蛋白Bak的作用;许多具有抗肿瘤活性的三萜类化合物也可直接作用于肿瘤细胞,从而直接诱导肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤细胞增殖而发挥抗肿瘤活性;在抗氧化方面,番茄红素是极强的抗氧化剂,其淬灭单线态氧速率常数是维生素E的100倍,亦有富番茄红素的鹌鹑蛋生产的报道;此外,萜类化合物成苷或与糖的结合物对单胃动物和水产动物具有抑制有害微生物生长、降低料肉比、改善蛋品质和提高生产性能的作用等;功能性氨基酸与肽功能性氨基酸是指除合成蛋白质外还具有其他特殊功能的氨基酸,其不仅对动物的正常生长及维持是必需的,而且对多种生物活性物质的合成也是必需的;目前研究较多的有精氨酸、谷氨酰胺、亮氨酸、谷氨酸、色氨酸及部分衍生物等,还包括支链氨基酸、甘氨酸、天门冬氨酸、天冬酰胺、鸟氨酸、瓜氨酸、脯氨酸、组氨酸、含硫氨基酸和牛磺酸等;功能性氨基酸的报道集中在单胃动物,以改善畜禽繁殖性能、促进胎儿与新生动物生长、调节畜禽体内蛋白周转和营养代谢、提高动物体免疫及改善肠道功能为主要方向;反刍动物中,已见过瘤胃γ-氨基丁酸、精氨酸、谷氨酰胺及亮氨酸的研究,其他氨基酸的应用鲜有报道;功能肽为具有显着生物学功能和定向改善动物机能的活性肽,分为多肽、寡肽和小肽;小肽和多肽广泛存在于动物、植物及籽实和微生物中,通常以酸碱化学法、酶解法和微生物发酵方法获得;随着酶工程技术与基因工程技术进步,酶解法和微生物发酵法凭借生产小肽和多肽产品具有条件温和、破坏力小及成本低等诸多优点,在肽产品生产中发展迅速;功能性肽在饲料中尤以抗生素替代品为主;研究表明,肽除抗菌、抗病毒和抗真菌等功能外,小肽和多肽还具有提高畜禽生产性能、改善肠道微生态、提高动物免疫力、促进矿物元素和氨基酸吸收利用和调节脂质代谢等多种功能;抗氧化剂和自由基清除剂抗氧化剂和自由基清除剂主要用于抑制维生素、色素和脂质等组分的氧化,清除机体和动物产品活性氧和活性氮等相关自由基;抗氧化剂分为酶类抗氧化剂和非酶类抗氧化剂,有水溶性和脂溶性之分;酶类抗氧化剂主要有超氧化物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT和谷胱甘肽过氧化物酶GPX等几种,非酶类抗氧化剂一般包括黄酮类、维生素类、酚类化合物、抗氧化肽和矿物元素等见表1;抗氧化剂在饲料中具有延缓或者抑制饲料组分氧化进程的作用,尤其是防止脂质氧化酸败;在畜牧生产中,抗氧化剂具有提高畜禽生产和繁殖性能、提高免疫力、抗应激、防治疾病和改善畜禽产品品质等诸多功能;功能性矿物元素功能性矿物元素是指除满足动物正常需要外还具有其他特殊生物学功能的矿物元素;目前,研究较多的有钙、硒、铁、铜、锌、锰、镁和铬等矿物元素,主要指其氨基酸及其络螯合物、酵母类和类氨基酸络螯合物等有机矿物元素;随其矿物元素营养功能的发现和技术发展,以有机矿物质饲料为核心的功能性饲料日益增多;这些矿物质饲料在促进动物生长发育、提高动物繁殖性能、增强免疫力及抗氧化方面作用明显,并在减排降污、改善动物产品品质和生产功能性动物产品等方面功能日益拓展;多酚类化合物多酚类化合物因含有多个酚基团而得名,包括黄酮类、单宁类和酚酸类等,其中以黄酮类化合物应用最广;目前,我国批准作为饲料添加剂使用的多酚类化合物有茶多酚主要为儿茶素和大豆黄酮2种,以及以黄酮为有效成分的苜蓿提取物和紫苏子提取物;在学科研究中,作为饲料添加剂使用的还有槲皮素、芦丁和白藜芦醇等;在饲料中,多酚类化合物重要的功能是作为饲料抗氧化剂,其能有效阻止或延缓脂质自动氧化,减少氧自由基产生;研究发现,多酚类化合物还具有免疫调节、广谱抗菌、影响生殖与生长、降血脂和改善畜禽产品品质等多种功能;皂苷皂苷是一种天然的植物提取物,由皂苷元、糖和糖醛酸或其他有机酸组成,在植物茎、叶和根中都有发现;皂苷存在于植物和中草药中,如苜蓿、大豆、人参、丝兰及海洋生物等;组成皂苷常见的糖有葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖及其他戊糖类;根据皂苷元可将皂苷分为三萜皂苷与甾体皂苷,丝兰属皂苷则含甾体皂苷较多;目前,我国批准的皂苷饲料添加剂或产品有3种,包括源自丝兰的天然类固醇萨洒皂角苷,源自可来雅皂角树的天然三萜烯皂角苷及含有苜蓿皂苷的苜蓿提取物;以皂苷为功能因子生产功能性饲料具有较大潜力;研究发现,大豆和人参等皂苷能促使癌细胞凋亡,抑制癌细胞的增殖过程,表现出明显的防癌抗肿瘤特性;对单胃动物来说,皂苷还能有效降低禽蛋胆固醇含量、增加蛋壳厚度、增强单胃动物肌体免疫和抗氧化功能;对反刍动物来说,皂苷具有通过影响瘤胃内部微生物区系和新陈代谢,调控瘤胃发酵和减少甲烷排放等功能,在提高瘤胃营养物质利用效率和减少温室气体排放上作用明显;3结论饲料的功能化是动物营养学理论与社会发展和人类需求进步的产物,符合营养学从描述科学向控制科学转变的历史规律,充分体现系统营养学中“营养活性物质组学理论”,同时也对传统营养学的营养需要理论进行进一步拓展;目前,功能性饲料的开发受理论不明、功能因子开发不足、饲料组分需要量与安全剂量评价不足和功能性饲料标准体系缺失等问题的限制;因此,如何拓展并运用营养学理论破除功能性饲料理论难题,借助基因工程技术、生化分析技术及现代工业技术来破解功能性饲料的技术发展障碍,促进功能性饲料产业化,使其在促进农业转型升级、满足人们多元需求和改善人类身心健康方面发挥更大的作用是未来的研究重点;4结论。
功能性低聚糖在犬饲料中应用研究进展王君岩;黄健【摘要】犬作为饲养率最高的宠物,其饲料开发是宠物饲料产业不可或缺的一部分.随着功能性低聚糖这一具有独特作用的饲料添加剂出现,犬饲料的研发工作正面临着新的发展机遇.文章综述了主要功能性低聚糖的种类及结构特点,概述了近20年来国内外在犬营养领域对功能性低聚糖的研究结果,对不同阶段犬的功能性低聚糖适用种类和适宜用量等研究现状进行了总结,同时提出了一些有待解决的问题,并对在犬饲料中添加低聚糖的优缺点进行了分析,旨在为犬饲料研发提供参考.【期刊名称】《家畜生态学报》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】6页(P74-78,96)【关键词】犬;低聚糖;饲料添加剂;研究进展【作者】王君岩;黄健【作者单位】西南大学动物科学学院,重庆402460;重庆市畜牧科学院,重庆402460【正文语种】中文【中图分类】S811.5全球宠物的饲养数量和品种不断增长,宠物饲料也得到了迅猛发展。
2004年的数据显示,欧洲饲养宠物的家庭约有5 500万个,饲养了约4 100万只犬[1-2]。
中国近年来城乡居民养犬数量也在剧增,与宠物相关的行业迅速发展。
自从1959年日本国产犬饲料问世之后,以犬为主体的宠物饲料得到快速发展,并形成一个产业[3]。
宠物饲料也已成为中国消费品中增长最快的行业之一。
低聚糖又称寡糖、寡聚糖,是由2~10个单糖经糖苷键连接形成直链或支链的低度聚合糖类物质,它的分子量为200~2000 D,包括普通低聚糖和功能性低聚糖两大类。
普通低聚糖可以被机体消化吸收,对肠道有益菌并无生长促进作用,不在讨论范围之内。
而功能性低聚糖本身不能被机体消化吸收,但具有一定的生理活性[4-8]。
我国在犬的营养领域提及功能性低聚糖始于20世纪90年代[3],近年来由于其功能的多样性和独特性,越来越受到人们的重视并得到迅速发展。
本文对低聚糖饲料添加剂在犬生产中的应用进行了综述,以期为其研究和合理开发提供参考。
饲料添加剂胆汁酸标准胆汁酸是一种常见的饲料添加剂,被广泛应用于畜禽饲料中以提高动物的生产性能和健康状况。
为确保胆汁酸的质量和安全性,制定相应的标准是必要的。
本文将介绍饲料添加剂胆汁酸的标准,并探讨其在畜禽饲养中的重要作用。
一、胆汁酸的定义和分类胆汁酸是一类从胆汁中提取的具有强烈胆汁性的酸性化合物,它是胆汁结构中的重要成分,广泛存在于人体和各种动物体内。
饲料添加剂胆汁酸根据来源和纯度可以分为天然胆汁酸和合成胆汁酸两类。
1. 天然胆汁酸:天然胆汁酸是从动物胆汁中提取的胆汁酸,常用的来源有猪、牛、羊等动物。
天然胆汁酸的提取和精制过程相对较为复杂,其纯度和稳定性较高。
2. 合成胆汁酸:合成胆汁酸是通过化学合成方法制备的,其结构和功能与天然胆汁酸相似。
合成胆汁酸的制备过程相对简单,生产成本较低。
二、胆汁酸的质量标准为确保饲料添加剂胆汁酸的质量和安全性,相关部门设立了一系列的标准。
以下是胆汁酸的主要质量标准:1. 外观:胆汁酸应为无色或微黄色结晶状固体,无异物和杂质。
2. 纯度:胆汁酸的纯度应不低于98%,能够满足饲料添加剂的应用要求。
3. 溶解度:胆汁酸在水中的溶解度应在合理范围内,以保证其在饲料中的稳定性和效果。
4. 水份含量:胆汁酸的水份含量应不超过5%,否则可能影响其稳定性和保存期限。
5. 重金属和有害物质:胆汁酸中重金属和有害物质的含量应符合国家相关食品安全标准,以确保其无毒无害。
三、胆汁酸在畜禽饲养中的作用胆汁酸作为一种饲料添加剂,对畜禽的生产性能和健康状况有着重要的影响。
以下是胆汁酸在畜禽饲养中的主要作用:1. 促进消化吸收:胆汁酸能够促进胆汁的分泌和胆汁酸的排泄,提高畜禽对脂肪和脂溶性维生素的吸收效率。
2. 改善肠道环境:胆汁酸能够抑制肠道有害菌的繁殖,增强有益菌的活性,改善畜禽的肠道健康。
3. 增强免疫力:胆汁酸具有一定的抗菌和抗炎作用,能够提高畜禽的免疫力,减少疾病的发生。
4. 促进生长发育:胆汁酸能够刺激畜禽的生长激素分泌,促进生长发育,提高体重和体质量。
功能性低聚糖的研究进展任红立;汪晶晶;宋建楼;武洪志;刁新平【摘要】功能性低聚糖作为一种绿色功能性添加剂,不仅能改善动物肠道环境,提高动物免疫力,可代替抗生素添加于饲料中,而且无毒副作用,不产生细菌耐药性及药物残留等问题,易于加工保存.目前,已被应用到人类保健方面和畜牧业领域,并取得了很好的效果.【期刊名称】《饲料博览》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】5页(P35-39)【关键词】功能性低聚糖;免疫力;生产性能【作者】任红立;汪晶晶;宋建楼;武洪志;刁新平【作者单位】东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030;东北农业大学动物科技学院,哈尔滨150030【正文语种】中文【中图分类】S816.7;Q539抗生素的滥用已严重影响人类的健康,欧盟一些国家禁止滥用抗生素的政策使得我国畜牧产品在国际上不具有竞争力,因此研制出抗生素替代品已成为我国畜牧发展的主流趋势。
研究表明,功能性低聚糖是一种无毒无害、无副作用、无残留、稳定性较好、易加工保存的绿色添加剂,可以直接增殖有益菌,解决双歧杆菌等有益菌由于对酸抵抗力差,食用后进入机体被胃酸作用失活和对氧敏感等问题[1]。
1.1 低聚糖及功能性低聚糖低聚糖又称寡糖或寡聚糖,是指含有2~10个单糖分子通过1种或几种糖苷键连接而成的低度聚合糖的总称,可分为普通低聚糖和功能性低聚糖两类。
普通低聚糖如蔗糖、乳糖、麦芽糖等,都可被机体消化吸收,但不是肠道双歧杆菌的增殖因子。
功能性低聚糖又称为非消化性低聚糖,由2~10个单糖分子脱水通过α、β型等糖苷键连接形成的带有支链或直链的低度聚合糖,具有一定甜度、黏度和水溶性等糖类的特性,其单糖分子间结合位置特殊,不能被人体消化吸收,但进入大肠后能被有益细菌特别是双歧杆菌利用,能增殖有益细菌、抑制有害细菌。
天然功能性食品添加剂——酪蛋白磷酸肽的研究进展摘要:酪蛋白磷酸肽( CPPs) 是含有成簇的磷酸丝氨酸的生物活性肽,现已证明,CPPs 具有重要生理功能。
本文就CPPs 的结构、理化性质、制备工艺、检测方法、生理功能及应用进行了系统的概述。
关键词:酪蛋白磷酸肽;结构;制备;生理功能;应用引言酪蛋白磷酸肽(Casein Phosphope Ptides,CPPs)是以牛奶酪蛋白为原料,经过单一或复合蛋白酶的水解,再对水解产物分离纯化后得到的含有磷酸丝氨酸簇的天然生理活性肽[1]。
CPPs能促进机体肠粘膜对钙、铁、锌和硒,尤其是钙的吸收和利用,被誉为“矿物质载体”。
CPPs是目前唯一促进钙吸收的活性肽,同时在提高机体免疫力、改善繁殖性能等方面也有重要作用。
日本、德国等国家已把CPPs定为功能性食品,与CPPs相关的研究越来越受到我国科学家和食品工作者的广泛关注。
1 CPPs的结构牛乳酪蛋白的主要成分为αs1、αs2、β和κ-酪蛋白,除κ一酪蛋白外,α和β一酪蛋白都具有成簇存在的磷酸丝氨酸残基(Ser一P)。
酪蛋白经体外酶水解后,产生CPPs,CPPs的核心部位是由3个磷酸丝氨酸残基组成的一个一Ser(P)一残基簇,后面紧接着2个一Glu一残基,即一serP一SerP一SerP一Glu一Glu一,现已证明这个结构是发挥其生物活性必不可少的。
Hiroshil等1974年用动物实验表明,酪蛋白可在动物体内形成CPPs,并确定其结构为serP一serP-SerP一Glu一Ile一Pro一Asn。
1996年Nieholasf 习等用胰蛋白酶水解酪蛋白,得到包含有一SerP一SerP一SerP-Glu一Glu一序列的CPPs,从而得知了CPPs实际上是一类含有磷酸丝氨酸和谷氨酸的短肽,其产品分子量不均一[2]。
2 CPPs的理化性质2.1 溶解性 CPPs 产品具有良好的溶解性,其pH值为2.0~10.0,其溶解性除在pH值4.0 约为90%外,其他均高于90%,且溶解性随 pH 值的增高而增大。
新型功能性饲料添加剂——植物甾醇的应用开发饲料添加剂陈茂彬湖北工业大学生物工程学院摘要作为一种新型功能性饲料添加剂,植物甾醇可应用于降低禽蛋和禽肉中胆固醇的含量,具有增进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能,还可作为畜禽饲养的肝功能改善剂.植物甾醇在饲料工业中具有广阔的应用前景.关键词植物甾醇饲料添加剂改善剂中图分类号:$816.7文献标识码:B文章编号:1002—2813(2005)03—0032—03甾醇根据来源不同一般可分为3大类:动物甾醇,植物甾醇和菌类甾醇.植物甾醇广泛存在于各种植物油,坚果和植物种子中,也存在于其他植物性食物如蔬菜水果中,其中以小麦胚芽油,玉米胚芽油,米糠油,芝麻油和红花油的含量较高.植物甾醇产品主要从大豆油,菜籽油等植物油的脱臭馏出物中提取,国内目前已有大规模生产,产品是B一谷甾醇(口一Sitostero1),菜油甾醇(Campestero1),豆甾醇(Stigmastero1)和菜籽甾醇(Brassicastero1)等4一无甲基甾醇组成的混合物.植物甾醇以环戊烷全氢菲为骨架,由3个六元环和1个五元环组成,C一3位连有一个羟基,c一17位连有8—10个碳原子构成的侧链,多数甾醇C一5位为双键.甾醇分子中,碳原子数一般收稿日期:2004—10—3032■辩研究)Rt{il:.j'为27~31,相对分子质量约为386~456,甾醇熔点较高,都超过100℃最高达215℃.甾醇的相对密度略大于水,不溶于水,可溶于多种有机溶剂.C一3羟基是甾醇的重要活性基团,通过它甾醇可形成多种多样的衍生物,如甾醇脂肪酸酯,甾醇阿魏酸酯(谷维素),甾醇葡糖苷,酰基甾醇葡糖苷等.植物甾醇不溶于水,碱和酸,常温下微溶于丙酮和乙醇,溶解于乙醚, 苯,氯仿,乙酸乙酯,二硫化碳,石油醚.经溶剂结晶获得的植物甾醇通常为针状或鳞片状白色结晶, 其商品则多为粉末状或片状.植物甾醇安全性高,是一种理想的功能性食品基料,1999年美国食品与医药管理局(FDA)已经批准添加了植物甾醇的食品可以使用"有益健康"的标签.植物甾醇具有抑制人体对胆固醇的吸收,促进胆固醇的降解代谢,抑制胆固醇的生化合成等作用,用于预防治疗冠状动脉粥样硬化类的心脏病. 此外,植物甾醇具有较强的抗炎作用,对治疗溃疡,皮肤鳞癌,宫颈癌等有一定的疗效,广泛应用于食品,化妆品和医药中.作为一种新型功能性饲料添加剂,植物甾醇在饲料工业中的应用研究开始于20 世纪70年代,主要由日本等发达国家应用于家蚕人工饲养,家畜和鱼,虾等方面.l降低禽蛋和禽肉中胆固醇的含量目前,心血管疾病已逐渐成为威胁人类健康的头号杀手,临床和流行病学研究发现,动脉粥样硬化是导致心血管疾病的重要因素,而高脂,高胆固醇膳食与动脉粥样硬化有着密切关系.胆固醇主要来源于动物性食物,鸡蛋所含营养物质丰富且均匀,是人们喜爱的营养●■量■K■■■Il碳饲一能黝i罄i袋食品之一,不足之处是其蛋黄胆固醇含量高(200~300mg/枚),过多食用可能造成对身体的危害.鸡蛋是动物性食品中CHOIJ含量较高的一种,平均213mg/枚.为了减少心血管疾病发生率,降低鸡蛋中胆固醇含量有重要的意义.低胆固醇鸡蛋的研制与开发,成为世界许多国家研究的热点.通过在蛋鸡日粮中使用添加剂,可在一定程度降低鸡蛋胆固醇的含量,是开发低胆固酵鸡蛋的有效途径之一. 植物甾醇的结构与胆固醇极其相似,它们仅在分子骨架的侧链上存在差异,在生物体内以胆固醇相同的方式吸收;植物甾醇的吸收比率比胆固醇低,一般只有5%~1O%.植物甾醇能阻碍胆固醇吸收,从而起到降低血液中胆固醇含量的作用,其作用机制是:①抑制肠道对胆固醇的吸收;②促进胆固醇的异化;③在肝脏内抑制胆固醇的生物合成.其中,在肠道内阻止胆固醇的吸收是最主要的方式. 植物甾醇用于饲料添加剂,具有高效,无毒,无药残,无副作用等特点,能改善肉,蛋白质的品质.曾有试验报道,在饲料中添加1%植物甾醇,发现肝脏血浆胆固醇量变小,表明降低胆固醇与胆汁酸的吸收作用明显.从试验中观察到,甾醇的吸收从小肠到结肠之间有显着的阻碍作用.用含植物甾醇的饲料喂鸡,有抑制鸡体内胆固醇合成的活性,能使鸡蛋和鸡肉中胆固醇含量减少.另有试验表明,豆甾醇可降低鸡血液胆固醇20%,鸡蛋黄胆固醇29%,但一个前提条件是必须控制饲料中的脂质含量,因为油脂可增加胆固醇的吸收.植物甾醇降低胆固醇的机制可能是通过加快胆固醇的周转率和通过胆汁排出而发挥其调节作用,但有部分研究认为植物甾醇可抑制胆固醇的合成.张丽英等在日粮中添加不同植物油对蛋黄中胆固醇含量的影响研究时发现, 添加大豆油的日粮能够降低蛋中胆固醇的含量,其原因可能是由于大豆甾醇和PUFA共同作用的结果. 刘来亭,蔡风英等在进行低胆固醇鸡蛋复合饲料添加剂优化设计研究时,试验采用52周龄商品代海兰白蛋鸡150只,随机均分为15组,选择铜,植物甾醇,红花籽油,益生素4种添加物.益生素按0.1%的比例添加,其他设计为铜(120~130mg/kg),植物甾醇(2%~3%),红花籽油(3.5%~4.5%)3个水平,试验进行30d.结果表明, 铜水平145mg/kg,植物甾醇2.5%, 红花籽油4.o3%,添加到饲料中, 鸡蛋蛋黄中胆固醇含量可降至13.71mg/g.2促进动物生长和健康的作用含植物甾醇的动物生长剂不受温度的影响,不受酶的分解,可作混合饲料或饲料添加剂.过去人们所用的吲哚乙酸,赤霉素等植物生长激素作为动物生长剂虽然也有一定效果,但由于它们是一种极不稳定的化合物,不仅在生物体外,而且进入生物体内以后也容易饲料添加剂分解,往往在发挥其生理作用之前就变成不活泼的物质而逐渐失去效力.尤其是温度的影响很大,不仅是饲养温度而且动物本身的体温也有影响,这一点是植物生长激素在使用过程中一个最大的致命弱点.植物甾醇和植物生长激素与能在水中形成分子膜的脂质结合,生成植物激素一植物甾醇一核糖核蛋白.这种含有植物甾醇的核糖核蛋白具有促进动物性蛋白质合成功能,因而构成一种新型的动物生长激素.植物激素一植物甾醇一核糖核蛋白生成后,增加了原植物激素对环境温度,动物体温和体内分解的稳定性.如植物激素吲哚乙酸单独使用时,在分解酶存在下于25℃,1h和5h的分解率为38.2%和82.9%,几乎完全分解.使用吲哚乙酸一核糖核蛋白时,在同样条件下,1h和5h的分解率仅为1.0%和3.2%,几乎不产生分解.20世纪60年代初,日本发现植物甾醇对家蚕具有显着的促进咀嚼和吞咽作用,并兼有一定的促进摄食作用后,开始将甾醇添加于正在开发的人工养蚕饲料中获得成功. 原来养蚕都用桑叶,由于桑叶逐年减少,又受自然气候影响较大,改用混合饲料代替桑叶进行人工饲养是一项稳产而省力的养蚕革新技术,目前日本人工饲养比例,全国养蚕总数超过40%.混合饲料中蛋白质一般用脱脂大豆粉,但饲养时蚕不喜欢吃,加入植物甾醇后,蚕的食欲增加,从而为人工养蚕开辟了一饲科研究}l…,jt},}.-}..,:!33饲料添加剂条新的途径.镰田采用基本饲料添加动物生长剂方式从刚孵化的蚁蚕开始于29℃和25℃条件下进行了人工饲养试验.结果显示,添加植物激素一谷甾醇一核糖核蛋白的与无添加相比,第8天蚕平均体质量增加23.9%~25.3%,茧重增加3.1%~15.1%.甾醇在人工饲料中添加量开始用0.5%,后在制订的含桑叶粉的标准人工饲料中添加量为0.3%,在无桑叶粉的合成人工饲料(低成本人工饲料)中为0.2%.用于不同龄期的饲料中添加甾醇的比例基本相同.作为蚕的人工饲料添加剂的甾醇为植物甾醇粗品,其甾醇含量约95%.综上所述,植物甾醇具有增进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能.含植物甾醇动物生长剂可作混合饲料或饲料添加剂, 或通过注射由动物皮下吸收,或作为养殖池水添加剂,或表面喷雾由皮肤吸收.含植物甾醇动物生长剂不仅适用于蚕和鱼,也适用于虾,鸟,家禽,家畜,起到了促进动物生长,提高产量,降低成本的良好经济效果.3植物甾醇作肝功能改善剂畜禽饲养业在许多国家和地区都是重要产业之一,但近年来, 该产业因家畜,家禽的肝部疾病所导致的经济损失相当严重.例如泌乳初期产奶量高的奶牛,其产奶所得的营养量超出了摄入的营养量.作为能量补充,机体便大量动员体内脂肪,结果导致脂肪肝,引34饲料研究起种种代谢方面的障碍和某些感染病症.在妊娠后期肥胖的奶牛, 分娩后容易引发脂肪肝等肝功能障碍,结果抑制了卵巢活动,使发情,排卵和受孕延迟.另外家禽由于饲喂营养价值过高的饲料,使肝代谢负担加重,从而导致肝功能障碍,使产蛋量下降;肝脏脂肪蓄积进而引起肝脏黄色化等现象,造成经济损失.以植物甾醇作肝功能改善剂,不但可改善受损害的肝功能状况, 同时还可作为肝功能障碍的预防剂,且具有毒性低的特点.应用植物甾醇类肝功能改善剂的有效剂量,因家畜家禽的种类,体质量,年龄,性别,给药时间,植物甾醇的种类,肝功能损害的程度等不同而异.4小结植物甾醇可应用于降低禽蛋和禽肉中胆固醇的含量,开发和生产低胆固酵鸡蛋,鸭蛋.植物甾醇具有增进动物蛋白质合成,促进动物生长和健康的功能.含植物甾醇动物生长剂可作混合饲料或饲料添加剂,适用于人工养蚕和鱼, 虾,鸟养殖,起到提高产量,降低成本的良好经济效果.此外,植物甾醇还可作为畜禽肝功能改善剂. 总之,作为一种新型功能性饲料添加剂,植物甾醇在饲料工业中具有广阔的应用前景,它的应用研究在我国还刚刚开始起步,需要做大量的而深入的基础研究工作.参考文献1吴时敏,吴谋成.植物甾醇的研究进展与趋向(I)一植物甾醇的基础研究.中国油脂,2002,27(2):73~752盛漪,华伟.新型功能性食品添加剂一植物甾醇类.中国食品添加剂,2002(4):69~723李振,张子坤.饲料添加剂在低胆固醇鸡蛋生产中的应用.兽药与饲料添加荆,2004,9(1): 14~154张丽英.日粮中添加不同植物油对蛋鸡生产性能鸡蛋黄中PUFA和胆固醇含量的影响.饲料研究,1997(8):7~85刘来亭,蔡风英,等.低胆固醇鸡蛋复合饲料添加剂优化设计.江西畜牧兽医杂志,2002 (5):19~216崔杨棣.甾醇生理特性及其应用.粮食与油脂,1993(2):32~427周宝兰.植物甾醇的应用.中国油脂,1992(4):33~388手岛新一,郗艳娟.谷甾醇对日本对虾的营养价值.河北渔业, 1990(3):16~199吕育齐.植物甾醇类畜禽肝功能改善剂.中兽医医药杂志, 1997(5):44~45通讯地址:湖北武汉430068。
功能性饲料添加剂功能性饲料添加剂是在畜禽生产中广泛应用的一种辅助饲料。
它是由多种活性成分组成的,可以提高畜禽的生长速度、增加产量、改善产品品质、增强免疫力、促进消化吸收等功能。
首先,功能性饲料添加剂可以促进畜禽生长发育。
它可以改善畜禽的生理机能,加快新陈代谢,使养殖动物更好地消化、吸收饲料中的养分。
同时,功能性饲料添加剂还可以增强畜禽的食欲,促使其食量增加,进而提高养殖动物的生长速度和养活率。
其次,功能性饲料添加剂可以改善产品品质。
它可以提高肉类的嫩度、口感和风味,使畜禽产品更加可口。
此外,功能性饲料添加剂还可以提高蛋的质量,增加蛋黄色素的含量,使蛋黄颜色更加鲜艳,提高蛋的营养价值。
再次,功能性饲料添加剂可以增强免疫力。
它可以提高畜禽的抗病能力,预防和控制疾病的发生,减少养殖动物的疾病损失。
功能性饲料添加剂中的抗生素和疫苗成分可以有效地抑制病原微生物的繁殖,增强养殖动物的免疫系统,提高其对疾病的抵抗力。
最后,功能性饲料添加剂可以改善畜禽的肠道健康。
它可以调节肠道菌群平衡,促进益生菌的繁殖,抑制有害菌的生长,保护肠道黏膜的完整性,提高消化吸收率。
此外,功能性饲料添加剂还可以降低肠道内有害菌的产生的氨气和硫化氢含量,减少肠道病变的发生,改善动物的整体健康状况。
总之,功能性饲料添加剂在畜禽养殖中起到了重要的作用。
它可以提高畜禽的生长速度、增加产量、改善产品品质、增强免疫力、促进消化吸收等功能。
尤其是当前养殖业发展迅速,需求量大,功能性饲料添加剂的应用也变得越来越广泛。
然而,选择适合的功能性饲料添加剂,合理使用,并遵守相关的养殖规范和标准是非常重要的,只有在科学合理的使用下,才能充分发挥其功能,确保畜禽生产的高效益和健康发展。
功能性饲料添加剂的应用研究功能性饲料添加剂已经成为现代畜牧业发展不可或缺的一部分,为改善畜禽产品品质、提高饲料转化率以及防治动物疾病等方面起到了重要作用。
本文将按照功能性饲料添加剂的定义、应用前景以及研究进展三个部分进行全面阐述。
一、功能性饲料添加剂的定义根据《饲料和饲料添加剂管理条例》,饲料添加剂是指在饲料中添加的能改变饲料性质、提高动物生产性能,防治动物疾病,保持饲料质量的物质。
功能性饲料添加剂是在保持对动物生产性能的促进作用和提高饲料营养素利用率的同时,还能改善动物生理机能、调整动物体内环境、提高动物免疫机能或者有特定药效的饲料添加剂。
二、功能性饲料添加剂的应用前景它们能够通过改善肠道的微生物群落结构,提高肠道的健康水平,改善肠道免疫机能,使动物能够更好的抵抗疾病。
这在动物健康和食品安全方面起到了很重要的作用。
通过调节动物的生理机能,提高饲料的利用率,饲料添加剂能够有效地提升动物的生产性能,提高农户的经济效益。
三、功能性饲料添加剂的研究进展当前,功能性饲料添加剂的应用和研究主要集中在微生物菌剂、酶制剂、微量元素、植物抗病原活性物质等方面。
微生物菌剂是通过研究动物肠道微生物菌落构成,选择对动物生长发育有利的微生物来生产的饲料添加剂。
可分为益生菌、酵母菌和消化道发酵菌三类。
酶制剂是通过添加能分解饲料中不易消化物质的酶,以增加并改善营养物质的消化吸收。
如落新妇、半乳糖酶等酶制品。
微量元素则主要包括铜、铁、锌、锰等,它们是动物生长发育的必需元素,并且所需量较少。
通过微型化处理,能够提高它们的生物利用率并减少环境污染。
植物抗病原活性物质,主要是植物中的挥发性物质,如酚类、醛类、酮类、萜类等,能抑制或杀灭病原微生物,增强动物的免疫力。
总的来说,功能性饲料添加剂是提高畜禽生产性能,保证动物健康,保障食品安全的有效手段。
随着技术的不断发展和应用的不断深化,功能性饲料添加剂在未来必将发挥着更为重要的作用。