一種包含植物提取物和有機酸的動物飼料添加劑及其應用

本發明涉及動物飼料添加劑領域，且更具體地涉及一種包含植物提取物和有機酸的動物飼料添加劑及其應用。

背景技術：

1、在現代畜牧業中，飼料添加劑對于提高動物的生長性能、健康狀況和養殖效益起著至關重要的作用。傳統的飼料添加劑往往依賴抗生素等化學物質，然而，長期使用抗生素可能導致抗藥性的產生、藥物殘留以及對動物腸道微生態平衡的破壞。因此，開發天然、安全、有效的新型飼料添加劑成為當前研究的熱點；目前，已有一些包含植物提取物和有機酸的動物飼料添加劑，但仍存在一些不足之處。例如，現有技術中植物提取物的種類和含量選擇不夠合理，有機酸的搭配也未能充分發揮協同作用，導致其效果不盡人意。

2、因此，本發明公開了一種包含植物提取物和有機酸的動物飼料添加劑及其應用，通過優化原材料比例和生產工藝，并進行大量實驗，解決現有技術中存在的問題，提高動物飼料添加劑的質量、營養性能和安全性，滿足市場需求。

技術實現思路

1、針對上述技術的不足，本發明公開一種包含植物提取物和有機酸的動物飼料添加劑及其應用，本發明采用以下技術方案：

2、一種包含植物提取物和有機酸的動物飼料添加劑，包括：植物提取物30-70份和有機酸8-20份;所述植物提取物包括艾葉提取物5-15份、杜仲提取物8-18份、金銀花提取物3-10份、薄荷提取物5-12份和迷迭香提取物2-8份；所述有機酸包括苯甲酸3-8份、乙酸2-6份、乳酸1-4份和富馬酸1-2份；

3、所述艾葉提取物和苯甲酸用于抑制腸道中的有害細菌和病原體，提高動物免疫力，所述有害細菌至少包括大腸桿菌和沙門氏菌，所述動物至少包括雞、豬、牛和羊；所述杜仲提取物用于促進蛋白質的合成，進而促進所述動物的生長和發育；所述金銀花提取物用于緩解動物體內的熱毒，有清熱解毒的功效；所述薄荷提取物用于刺激胃腸道蠕動，促進飼料的消化吸收；所述迷迭香提取物用于清除體內自由基，保護細胞免受氧化損傷，并調節腸道菌群平衡，促進有益菌的生長，所述腸道菌群包括有益細菌、?病毒性腸道病病原、?真菌性腸道病病原、?腸毒性腸道病病原和腺肌胃炎腸道病病原，所述有益菌至少包括雙歧桿菌乳桿菌、?芽孢桿菌和?腸球菌；所述乙酸用于促進所述動物的營養吸收；所述乳酸用于動物飼料的調味，使所述動物飼料具有酸味；所述富馬酸用于調節所述動物腸道ph值，使所述腸道ph值維持在6-7。

4、作為本發明進一步實施例，所述動物飼料添加劑的制備流程為：

5、（1）準備原材料，所述原材料包括艾葉、杜仲、金銀花、薄荷、迷迭香、甲苯、甲醇、乙醇、乳酸菌和順丁烯二酸；

6、（2）通過新型融合式艾葉提取工藝法提取所述艾葉提取物，通過醇提法提取杜仲提取物，通過溶劑萃取法提取金銀花提取物，通過蒸餾法提取薄荷提取物，通過超臨界流體萃取法提取迷迭香提取物，通過液相空氣氧化法制備苯甲酸，通過化學合成法制備乙酸，通過智能算法發酵法制備乳酸，通過異構化法制備富馬酸；

7、（3）將提取好的所述艾葉提取物、杜仲提取物、金銀花提取物、薄荷提取物和迷迭香提取物放入不銹鋼混合容器中，啟動攪拌，以每分鐘40轉的速度攪拌20分鐘，使植物提取物初步混合均勻；

8、（4）將所述制備的苯甲酸、乙酸、乳酸和富馬酸分別溶解在蒸餾水中，形成各自的有機酸溶液；

9、（5）將苯甲酸溶液加入到正在攪拌的植物提取物混合液中，提高攪拌速度至每分鐘70轉，攪拌15分鐘，接著將乙酸溶液加入，保持攪拌速度不變，攪拌15分鐘，接著加入乳酸溶液，攪拌15分鐘，最后加入富馬酸溶液，攪拌20分鐘；

10、（6）將混合液通過均質機進行均質處理，壓力設定為25mpa，循環3次；

11、（7）將均質后的混合液放入真空干燥箱中，在65℃、-0.09mpa的條件下干燥9小時，直至物料的含水量降至3%以下，干燥后的物料使用粉碎機粉碎，通過90目的篩網，得到粉末狀動物飼料添加劑；

12、（8）對制備好的動物飼料添加劑進行質量檢測，所述質量檢測至少包括有效成分含量測定、微生物限度檢查和重金屬檢測，并將檢測合格的產品通過鋁箔袋封裝，所述封裝后的鋁箔袋每袋2千克。

13、作為本發明進一步實施例，通過新型融合式艾葉提取工藝法提取所述艾葉提取物的流程為：

14、（1）準備原材料艾葉，將艾葉在-20℃環境下冷凍20小時，然后在真空條件下進行解凍；

15、（2）將預處理后的艾葉放入含有復合酶的水溶液中，酶溶液濃度為0.8%，調節ph值至4.7，在45℃的溫度下進行酶解反應3小時，所述復合酶包括纖維素酶、果膠酶和半纖維素酶，比例為2:1:1；

16、（3）將酶解后的艾葉放入脈沖電場處理裝置中，電場強度設置為15kv/cm，脈沖頻率為800hz，處理時間為20分鐘；

17、（4）將經過脈沖電場處理的艾葉轉移至超聲-微波協同提取設備中，以80%的乙醇溶液作為提取溶劑，料液比為1:15，超聲功率為500w，微波功率為300w，提取溫度為60℃，提取時間為45分鐘；

18、（5）將提取液通過陶瓷膜進行過濾，膜孔徑為0.3微米，操作壓力為0.2mpa，去除雜質顆粒；

19、（6）將過濾后的提取液通過ab-8型大孔樹脂，流速控制在1.5bv/h，然后用70%的乙醇溶液進行洗脫，收集洗脫液；

20、（7）將洗脫液進行減壓濃縮，至原體積的10%，然后通過冷凍干燥得到艾葉提取物粉末。

21、作為本發明進一步實施例，所述苯甲酸液相空氣氧化法的制備流程：

22、（1）準備甲苯、錳鹽和四溴乙烷，所述甲苯、錳鹽和四溴乙烷的質量比為1：0.0001：0.001，所述錳鹽為催化劑，所述四溴乙烷為促進劑；

23、（2）將甲苯加入到鼓泡式反應釜中，并按照比例加入所述錳鹽和所述四溴乙烷；

24、（3）升溫至反應溫度，所述反應溫度為130℃，并將壓力保持在0.8mpa；

25、（4）持續通入壓縮空氣，空氣作為氧化劑，在所述催化劑和促進劑的共同作用下，甲苯發生氧化反應，持續5h，所述甲苯的氧化反應化學方程式為：

26、（1）

27、式（1）中，為甲苯，為氧氣，為苯甲酸，為水；

28、（5）將反應后的產物送入精餾塔進行精餾分離，后進行結晶操作得到苯甲酸。

29、作為本發明進一步實施例，所述智能算法發酵法制備乳酸的制備流程：

30、（1）準備原材料，所述原材料為乳酸菌，通過二代測序法對所述乳酸菌全基因組進行測序，得到4?m堿基對的序列數據，再通過生物信息學分析，鑒定與糖代謝、乳酸合成相關的基因，所述相關的基因至少包括乳酸脫氫酶基因、丙酮酸激酶基因和磷酸轉移酶基因，通過所述基因數據，構建包含500個基因和1000個代謝反應的代謝網絡數學模型，所述代謝網絡數學模型用于預測不同基因表達水平下的代謝流量分布；

31、（2）使用強化學習算法優化所述乳酸菌的代謝路徑，所述強化學習算法包括模擬環境模塊、狀態空間模塊、動作空間模塊、獎勵函數模塊、模型訓練模塊、模型評估模塊和數據監測模塊，所述模擬環境模塊的輸出端與所述狀態空間模塊和所述動作空間模塊的輸入端相連接，所述狀態空間模塊和所述動作空間模塊的輸出端與所述獎勵函數模塊的輸入端相連接，所述獎勵函數模塊的輸出端與所述模型訓練模塊和模型評估模塊的輸入端相連接，所述模型評估模塊的輸出端與所述數據監測模塊的輸入端相連接；

32、（3）根據所述強化學習算法優化的結果，通過基因編輯法引導cas9蛋白在特定位置切割dna，實現基因的敲除或插入，所述特定位置為所述強化學習算法推薦乳酸菌的sgrna；

33、（4）通過傳感器實時監測發酵過程中的參數，所述參數至少包括ph值、溶氧和底物濃度；

34、（5）在分離提純階段，使用在線色譜儀實時監測乳酸濃度和純度，當乳酸濃度達到100g/l時，啟動過濾操作，過濾壓力控制為0.3mpa，所述乳酸純度低于95%時，自動調整萃取劑的用量增加10%；

35、（6）通過步驟1-5制備得到乳酸。

36、作為本發明進一步實施例，所述強化學習算法的工作原理為：

37、（1）通過所述代謝網絡數學模型建立模擬環境；

38、（2）將所述乳酸菌的基因表達水平、代謝物濃度和環境條件組合定義為狀態；

39、（3）定義所述乳酸菌的基因的操作，所述操作包括上調2倍、不變和下調50%；

40、（4）設定獎勵函數為乳酸產量的提升，設定方法為當乳酸產量比上一輪增加10%時，給予+10的獎勵；增加5%時，給予+5的獎勵；產量不變或下降時，給予0；

41、（5）通過所述代謝網絡數學模型對所述強化學習算法進行訓練；

42、（6）通過訓練后的模型實時監測乳酸產量，并篩選乳酸產量相比初始狀態平均提升30%的乳酸菌作為所述推薦乳酸菌；

43、（7）通過平均獎勵值和乳酸產量提升的百分比作為所述強化學習算法的性能指標對所述強化學習算法評估。

44、作為本發明進一步實施例，一種包含植物提取物和有機酸的動物飼料添加劑的應用方法包括以下步驟：

45、（1）對養殖動物進行健康檢查和生長評估，并記錄數據，所述數據至少包括初始體重、體況評分和采食情況；

46、（2）根據動物的種類、年齡、體重、生長階段和養殖環境，確定所述動物飼料添加劑的預定添加比例；

47、（3）按照所述預定添加比例通過飼料混合機將所述動物飼料添加劑與動物飼料進行混合并調整飼料的濕度為12%-14%；

48、（4）在所述養殖動物的幼齡階段以50g/t的劑量添加，接著每周增加7g/t直至增加至所述預定添加比例，在所述養殖動物的成年階段按照所述預定添加比例添加所述動物飼料添加劑，并每三天觀察動物的采食情況和健康狀況；

49、（5）控制所述養殖動物所處的養殖環境的溫度在18-22℃，濕度在50%-80%，并提供淡水；

50、（6）每隔一周對所述養殖動物進行稱重、體況評估和健康檢查，并根據監測結果，評估飼料添加劑的效果。

51、作為本發明進一步實施例，所述養殖動物中雞的幼齡階段設定為0-5月，成年階段設定為5月以后，豬的幼齡階段設定為0-4月，成年階段設定為4月以后，牛的幼齡階段設定為0-10月，成年階段設定為10月以后，羊的幼齡階段設定為0-8月，成年階段設定為8月以后。

52、作為本發明進一步實施例，所述動物飼料添加劑的營養指標為：蛋白質8%、脂肪5%、纖維3%、鈣1%、磷0.5%、賴氨酸0.3%、蛋氨酸0.2%、維生素e?0.2%、維生素c?0.1%、鐵0.2%、鋅0.1%、苯甲酸7%、乙酸5%、乳酸3%、富馬酸2%、艾葉提取物中的黃酮類化合物0.8%、杜仲提取物中的綠原酸0.6%、金銀花提取物中的綠原酸和木犀草苷0.3%、薄荷提取物中的薄荷醇0.3%、迷迭香提取物中的迷迭香酸0.2%。

53、有益效果：

54、一種包含植物提取物和有機酸的動物飼料添加劑及其應用中的艾葉提取物具有抗菌、抗病毒和增強免疫力的作用；杜仲提取物能促進動物生長和提高肉質；金銀花提取物有清熱解毒、抗菌消炎的功效；薄荷提取物可促進消化和緩解應激；迷迭香提取物具有抗氧化和抗菌性能。這些植物提取物相互協同，全面提升動物的健康水平；并且苯甲酸、乙酸、乳酸和富馬酸的合理配比，不僅能夠調節飼料的酸堿度，改善飼料的適口性，還能抑制有害菌的生長，促進有益菌的繁殖，維持腸道菌群平衡，本發明的動物飼料添加劑全部由天然植物提取物和有機酸組成，無藥物殘留，不會產生抗藥性，對環境無污染，符合現代畜牧業綠色、健康、可持續發展的要求。