一种新型的益生元及其在畜禽养殖中的应用的制作方法

本发明属于畜禽养殖
技术领域：
，具体涉及一种新型的益生元及其在畜禽养殖中的应用。
背景技术：
：抗性淀粉又称为抗酶解淀粉，在胃和小肠内不能被消化，但在结肠部位可以被微生物利用，发酵，产生短链脂肪酸等物质。rs3型抗性淀粉是指淀粉发生凝沉或者结晶形成的具有紧密结构的抗酶解淀粉，消化酶无法接触结晶区，故而无法水解α-1,4糖苷键，rs3型抗性淀粉的结晶结构主要为b型。rs4型抗性淀粉是化学改性淀粉，是指淀通过化学方法引入官能团，提高了淀粉对酶解的抗性。在加热或者咀嚼过程中，大部分抗性淀粉均能保留。当前我国畜禽养殖过程中，存在饲料资源短缺，部分作物副产品无法有效利用，而导致畜禽营养不均衡，饲料投喂后的转化效率低下，畜禽无法进行有效的吸收和利用，一方面造成饲料的浪费，增加养殖成本，另一方面，消化不良，从而降低畜禽抵抗力，易染病，从而增加养殖风险。技术实现要素：本发明的主要目的是提供一种新型的益生元及其应用，为生猪养殖提供了新的技术手段，以解决
背景技术：
中存在的问题。具体的本发明提供了以下技术方案：一种新型的益生元，包括rs3或rs4型抗性淀粉中的至少一种。优选的，所述rs3型或rs4型抗性淀粉中b型结晶结构含量不低于80％。另外，本发明还提供了一种饲料，包括rs3或rs4型抗性淀粉中的至少一种。一种益生菌载体，包括rs3或rs4型抗性淀粉中的至少一种。本发明还提供了益生元的应用方法，具体的，所述rs3型或rs4型抗性淀粉在饲料中的添加量为1-7％。所述rs3或rs4型抗性淀粉在益生菌载体中添加量以重量百分比计为30％-60％。进一步的，所述的益生菌载体还包括以重量百分比计的低聚乳糖1％-7％，脱脂奶粉5％-12％，果糖5％-17％，果胶1％-5％，麦芽精糊2％-8％，葡聚糖1％-7％，麦芽糖10％-16％。本发明具备以下技术效果1、本发明体内实验表明，其直肠内容物青霉素代谢物ascladiol、睾酮类物质4-雌烯二醇、色酮类化合物7-hydroxy-2,5-dimethyl-4h-1-benzopyran-4-one、2,4-甲基戊烷-3-胺和二元亚油酸的差异表达倍数显著或极显著下降，其中青霉素类代谢物ascladiol下降，代表直肠内霉菌差异表达系数下降，对疾病风险的降低具有促进作用，4-雌烯二醇差异表达系数下降，对肉质风味的提高具有促进作用，2,4-甲基戊烷-3-胺和二元亚油酸差异表达系数的下降，则说明促进了脂肪酸代谢。α-三糖、4β-(2-氨基乙基硫代)表儿茶素3-没食子酸盐、2,3-吡啶二羧酸、l-反式-α-氨基-2-羧基环丙烷乙酸和硬脂酸乙二醇的差异表达系数显著或极显著上升。2、本发明体内实验表明，添加rs3型抗性淀粉具有提高猪盲肠道内细菌物种数量的作用，这对其健康养殖并提高抗病能力具有促进意义。3、本发明体内实验表明，在育肥猪的饲粮中添加rs3型抗性淀粉后，显著或极显著提高盲肠内容物中细菌苏黎世杆菌、土孢杆菌、romboutsia和lachnospiraceae_xpb1014_group的相对丰度，显著降低条件病原菌链球菌属的相对丰度，苏黎世杆菌与脂肪呈反比，与瘦肉率提高呈正比，romboutsia与粘膜的健康状态呈正比，链球菌为条件致病菌，其相对丰度的提高与发病率呈正比，由此可以看出，添加抗性淀粉rs3对肉质改良、肠道粘膜健康及发病率降低具有促进作用。4、本发明体内实验表明，育肥猪饲粮中添加rs3型抗性淀粉后，属水平上，直肠内容物中norank_f_muribaculaceae、苏黎世杆菌属、土孢杆菌、romboutsia、乳杆菌属和狭义梭菌属1的相对丰度均显著或极显著上升，而链球菌属则极显著下降。5、本发明动物实验表明，添加rs3型抗性淀粉后，猪的背最长肌明亮度差异值和光亮度差异值降低、红绿值差异和总色值则显著或极显著提高，说明添加抗性淀粉后具有提高肉的色度值的作用，对肉品质的感官和肉色值提高，具有促进作用。附图说明图1基于种水平的韦恩图分析显示图(盲肠内容物)。具体实施方式下面结合具体的实施例，对本发明进行进一步的说明。以下所使用的rs3型抗性淀粉均由市场购买获得，经检测b型结晶结构含量为85％，其余为a型或v型结晶结构，所使用的rs4型抗性淀粉b型结晶结构含量为87％，其余为v型结晶结构。实施例1选择“云上飘”(杜洛克25％×太湖猪25％×迪庆藏猪50％)，参照中国猪饲养标准(ny/t65-2004)设计生产玉米－豆粕型全价饲料，针对保育猪可按照饲料质量比的1％添加rs3型抗性淀粉，在生长育肥阶段，60kg以下添加2％rs3型抗性淀粉，60kg以上的育肥猪，添加3％rs3型抗性淀粉，针对妊娠母猪料母猪达到120kg可最高添加量为7％。实施例2选择“云上飘”(杜洛克25％×太湖猪25％×迪庆藏猪50％)，参照中国猪饲养标准(ny/t65-2004)设计生产玉米－豆粕型全价饲料，针对保育猪可按照饲料质量比的1％添加rs4型抗性淀粉，在生长育肥阶段，60kg以下添加2％rs4型抗性淀粉，60kg以上的育肥猪，添加3％rs4型抗性淀粉，针对妊娠母猪料母猪超过120kg可最高添加量为6％。实施例3选择“云上飘”(杜洛克25％×太湖猪25％×迪庆藏猪50％)，，参照中国猪饲养标准(ny/t65-2004)设计生产玉米－豆粕型全价饲料，将rs3型抗性淀粉和rs4型抗性淀粉按照质量比2:1混合，针对保育猪可按照饲料质量比的1％添加混合粉，在生长育肥阶段，60kg以下添加2％混合粉，60kg以上的育肥猪，添加3％混合粉，针对妊娠母猪料母猪超过120kg可最高添加量为4％。实施例4试验在云南省畜牧兽医科学院进行，选择“云上飘”(杜洛克25％×太湖猪25％×迪庆藏猪50％)，平均体重为95kg左右的健康育肥猪20头。随机分成2组(1个试验组和1个对照组)，每组2个重复，每个重复5头。对照组日粮为基础日粮，试验组日粮添加实施例1的rs3型抗性淀粉3％，猪自由采食和饮水，常规免疫和驱虫，试验期内每天观察并记录仔猪的发病情况，试验期共28天，其中正试期为21天，试验结束后屠宰取肠道内容物和背最长肌分析。试验结果otu(operationaltaxonomicunits)是在系统发生学或群体遗传学研究中，为了便于进行分析，人为给某一个分类单元(品系，属，种、分组等)设置的统一标志。对实验组和对照组的猪粪便采用高通量测序技术分析，结果如下，基于种水平的韦恩图分析结果显示如图1所示，添加rs3型抗性淀粉盲肠内细菌的种类数为369，其中独有的数为35，由此可看本rs3型抗性淀粉可以提高猪盲肠道内细菌物种数量表1alpha多样性分析(盲肠内容物)分组ace指数chao1指数coverage指数香农指数辛普森指数groupaceindexchao1indexcoverageindexshannonindexsimpsonindex对照组869.69±38.81882.80±63.260.9945±0.000764.10±0.540.12±0.072试验组882.74±51.11885.17±74.300.9950±0.000284.48±0.230.05±0.021alpha多样性是反映样品物种多样性的指标之一，其中香农指数、ace指数和chao1指数越高，辛普森指数越低，则物种的多样性则越高。从上表1中可知添加rs3型抗性淀粉的后香农指数、ace指数和chao1指数升高，辛普森指数降低，则说明试验组的物种多样性较对照组高，说明添加rs3型抗性淀粉后，具有提高菌群alpha多样性的趋势。表2添加rs3后对育肥猪盲肠属水平的优势菌群结构影响注：同行中肩标为不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)，不同大写字母表示差异极显著(p＜0.01)，无字母或数据肩标相同字母表示差异不显著(p>0.05)，下表同根据表2中属水平上的分类结果分析显示，在育肥猪的饲粮中添加rs3型抗性淀粉后，其盲肠内容物中细菌在属水平上相对丰度大于1％的有17种，显著或极显著提高苏黎世杆菌、土孢杆菌、romboutsia和lachnospiraceae_xpb1014_group的相对丰度，显著降低链球菌属的相对丰度。其中lachnospiraceae与宿主肠道粘膜完整、胆汁酸代谢和多糖分解相关。链球菌是猪肠道内的常见菌，猪肠道中链球菌部分为致病菌，是养殖过程中常见的病原菌，能降低生长性能，提高发病率。苏黎世杆菌与胆汁酸水平、血糖水平呈反比，介导α-亚麻酸对内毒素血症的改善，对脂质及胆固醇代谢在内的多个通路的表达均有影响；romboutsia则与血压、血糖及体脂呈显著负相关。表3添加rs3后对育肥猪盲肠门水平的优势菌群结构影响项目item对照组c试验组rs3厚壁菌门firmicutes77.33±5.3179.98±3.62拟杆菌门bacteroidetes18.95±5.0215.52±2.18螺旋体门spirochaetes1.82±0.462.10±1.53根据表3中门水平的分类结果分析，发现厚壁菌门比例上升，拟杆菌门比例下降但差异不显著。表4添加rs3型抗性淀粉后对育肥猪直肠属水平的优势菌群结构影响根据表4所示，育肥猪饲粮中添加rs3型抗性淀粉后，属水平上，直肠内菌群相对丰度超过1％的有21个。norank_f_muribaculaceae、苏黎世杆菌属、土孢杆菌、romboutsia、乳杆菌属和严格梭菌属的相对丰度均显著或极显著上升，而链球菌属则极显著下降。与盲肠内链球菌属的相对丰度比较，对照组变化非常小，而添加rs3型抗性淀粉的试验组内链球菌的相对丰度则呈现下降趋势。表5添加rs3型抗性淀粉后对育肥猪背最长肌肉色值影响项目item试验组rs3对照组c亮度值l37.36±2.1439.14±1.05红绿值a6.33±1.314.77±1.01黄蓝值b2.98±0.442.68±0.33明亮度差异δl-2.54a±0.69-1.25b±0.37红绿值差异δa2.09a±1.180.71b±0.21黄蓝值差异δb0.72±0.440.43±0.29总色值δe*3.74a±01.051.68b±0.62光亮度方向值δl*-3.09a±1.08-1.31b±0.37红黄值方向值δa*2.26±1.591.01±0.30黄蓝值方向值δb*0.82±0.390.80±0.34彩度值c*9.09±1.697.09±1.11色调角h27.09±1.5631.28±6.33色度差异值δc*2.23±0.981.21±0.24由上表5可知，添加rs3型抗性淀粉后，猪的背最长肌明亮度差异值和光亮度差异值降低、红绿值差异和总色值则显著或极显著提高，说明添加抗性淀粉后具有提高肉的色度值的作用。表6添加rs3型抗性淀粉后对育肥猪背最长肌氨基酸影响由上表6可知，添加rs3型抗性淀粉后，猪的背最长肌中氨基酸水平略有提高，但差异不显著，说明添加抗性淀粉后具有提高氨基酸水平的趋势。表7正负离子模式下相对表达量前10的差异代谢产物注：fc(d/c)：代谢物在两组间的差异表达倍数(foldchange)。由上表7可知，添加rs3型抗性淀粉后，直肠内容物内青霉素代谢物ascladiol、睾酮类物质4-雌烯二醇、色酮类化合物7-hydroxy-2,5-dimethyl-4h-1-benzopyran-4-one、2,4-甲基戊烷-3-胺和二元亚油酸的差异表达倍数显著或极显著下降，α-三糖、4β-(2-氨基乙基硫代)表儿茶素3-没食子酸盐、2,3-吡啶二羧酸、l-反式-α-氨基-2-羧基环丙烷乙酸和硬脂酸乙二醇的差异表达系数显著或极显著上升。睾酮类物质与肉质风味呈反比，添加抗性淀粉后其差异表达系数下降，则对肉质风味提高具有促进作用。ascladiol与霉菌代谢相关，说明添加抗性淀粉后，抑制其代谢作用。实施例4试验在云南省畜牧兽医科学院进行，选择“云上飘”(杜洛克25％×太湖猪25％×迪庆藏猪50％)，平均体重为95kg左右的健康育肥猪20头。随机分成2组(1个试验组和1个对照组)，每组2个重复，每个重复5头。试验期为28日。对照组日粮为基础日粮，试验组日粮添加3％的实施例1rs4型抗性淀粉中，猪自由采食和饮水，常规免疫和驱虫，试验期内每天观察并记录仔猪的发病情况，试验期共28天，正试期为21天，试验结束后屠宰取肠道内容物和背最长肌分析。试验分析表8添加rs4后对育肥猪盲肠属水平的优势菌群结构影响注：同行中肩标为不同小写字母表示差异显著(p＜0.05)，不同大写字母表示差异极显著(p＜0.01)，无字母或数据肩标相同字母表示差异不显著(p>0.05)，下表同根据表8显示，在育肥猪的饲粮中添加rs4型抗性淀粉后，盲肠样品中属水平上有14种菌相对丰度大于1％，其中土孢杆菌、romboutsia和严格梭菌属的相对丰度显著或极显著提高，理研氏菌科rc9肠群、普雷沃氏菌科ucg-003和乳杆菌属的相对丰度则显著下降。romboutsia则与血压、血糖及体脂呈显著负相关，梭菌属与抗病和短链脂肪酸的产生显著相关。表9添加rs4后对育肥猪盲肠门水平的优势菌群结构影响对照组c试验组rs4厚壁菌门firmicutes77.33±5.3180.67±3.38拟杆菌门bacteroidetes18.95±5.0214.35±3.73螺旋体门spirochaetes1.82±0.462.66±1.12根据表9门水平的分类结果分析，发现厚壁菌门比例上升，拟杆菌门比例下降，但差异不显著。表10添加rs4型抗性淀粉后对育肥猪直肠属水平的优势菌群结构影响在育肥猪的饲粮中添加rs4型抗性淀粉后，直肠样品中属水平上有19种菌相对丰度大于1％，其中土孢杆菌、romboutsia和严格梭菌属的相对丰度显著或极显著提高。表11添加rs4型抗性淀粉后对育肥猪肌肉肉色的影响项目item对照组c试验组rs4亮度值l39.14±1.0539.62±2.62红绿值a4.77±1.017.17±0.46黄蓝值b2.68a±0.333.95b±0.62明亮度差异δl-1.25±0.37-1.34±0.71红绿值差异δa0.71±0.212.57±0.47黄蓝值差异δb0.43a±0.291.39b±0.40总色值δe*1.68±0.623.41±0.59光亮度方向值δl*-1.31±0.37-1.85±0.23红黄值方向值δa*1.01±0.303.16±0.63黄蓝值方向值δb*0.80a±0.341.94b±0.45彩度值c*7.09±1.1110.31±0.57色调角h31.28±6.3328.62±3.40色度差异值δc*1.21a±0.243.73b±0.58由上表11可知，添加rs4型抗性淀粉后，育肥猪背最长肌的黄蓝值、黄蓝值差异及色度差异值均提高，说明添加rs4型抗性淀粉对肉色的改变具有促进作用。表12正负离子模式下相对表达量前10的差异代谢产物注：fc(d/c)：代谢物在两组间的差异表达倍数(foldchange)。由上表12可知，添加rs4型抗性淀粉后，直肠内容物内3-岩藻糖基乳糖、3-羟基己二酸-6-内酯、α-三糖、硫辛酰赖氨酸和脯氨酰缬氨酸的差异表达倍数显著或极显著上升，十二烷二酸、7z,10z-十六碳二烯酸、半乳糖基-4-羟基脯氨酸、4-羟基肉桂醛和9-羟基-12z-十八碳烯酸的差异表达系数显著或极显著下降。十二烷二酸、7z,10z-十六碳二烯酸和9-羟基-12z-十八碳烯酸，为脂类代谢产物，与机体脂类沉积成正相关。硫辛酰赖氨酸是某些酶类的重要组成部分，参与消化和代谢，3-岩藻糖基乳糖能阻止大肠杆菌在肠道内定殖，对炎症性肠炎具有预防作用。综合上述数据表明：1、本发明提供的rs4型抗性淀粉的肠道内功能包括：在盲肠内，显著或极显著提高土孢杆菌、romboutsia和严格梭菌属的相对丰度，显著或极显著降低理研氏菌科rc9肠群、普雷沃氏菌科ucg-003和乳杆菌属的相对丰度；在直肠内，显著或极显著提高土孢杆菌、romboutsia和严格梭菌属的相对丰度。2、本发明体内实验表明，其显著或极显著提高肠道内3-岩藻糖基乳糖、3-羟基己二酸-6-内酯、α-三糖、硫辛酰赖氨酸和脯氨酰缬氨酸的差异表达倍数显，显著或极显著下调肠道内十二烷二酸、7z,10z-十六碳二烯酸、半乳糖基-4-羟基脯氨酸、4-羟基肉桂醛和9-羟基-12z-十八碳烯酸的差异表达系数。3、本发明动物实验表明，添加rs4型抗性淀粉后，育肥猪背最长肌的黄蓝值、黄蓝值差异及色度差异值均提高。实施例5制备益生菌载体为：rs3型抗性淀粉60％，低聚乳糖5％，脱脂奶粉10％，果糖5％，果胶3％，麦芽精糊2％，葡聚糖5％，麦芽糖10％。按照5％的比例溶解水中，进行喷雾干燥，用于贝莱斯芽孢杆菌的包被，作为其载体。菌浓度为109cfu/g。试验在云南省畜牧兽医科学院进行，选择“云上飘”(杜洛克25％×太湖猪25％×迪庆藏猪50％)，平均体重为80kg左右的猪20头。随机分成2组(1个试验组和1个对照组)。试验期为28日。对照组日粮为基础日粮添加干燥的贝莱斯芽孢杆菌粉，试验组日粮添加1010cfu/kg的带rs3型抗性淀粉载体的贝莱斯芽孢杆菌，猪只自由采食和饮水，常规免疫和驱虫，试验期内每天观察并记录仔猪的发病情况，试验期共21天，试验开始及结束称取体重。表13猪腹泻率与成活率如表13所示，添加抗性淀粉作为载体的贝莱斯芽孢杆菌后，试验组的平均日增重上升，腹泻率和便秘下降，说明其作为载体后，对益生菌的益生作用具有促进作用。实施例6制备益生菌载体为：rs3型抗性淀粉55％，低聚乳糖5％，脱脂奶粉10％，果糖5％，果胶3％，麦芽精糊2％，葡聚糖5％，麦芽糖15％。用于戊糖片球菌载体。菌浓度为109cfu/g。试验在云南省畜牧兽医科学院进行，选择“云上飘”(杜洛克25％×太湖猪25％×迪庆藏猪50％)，平均体重为100kg左右的猪20头。随机分成2组(1个试验组和1个对照组)。试验期为21日。对照组日粮为基础日粮添加干燥的戊糖片球菌粉，试验组日粮添加1010cfu/kg的带rs3型抗性淀粉载体的戊糖片球菌，猪只自由采食和饮水，常规免疫和驱虫，试验期内每天观察并记录仔猪的发病情况，试验期共21天，试验开始及结束称取体重。表14猪腹泻率与成活率平均日增重(g)腹泻率％便秘率％成活率％对照组781.73.81％0.48％100％试验组785.63.33％0％100％如表14所示，添加抗性淀粉作为载体的戊糖片球菌后，试验组的平均日增重上升，腹泻率和便秘下降，说明其作为载体后，对益生菌的益生作用具有促进作用。实施例7益生菌载体为：rs4型抗性淀粉60％，低聚乳糖3％，脱脂奶粉5％，果糖15％，果胶3％，麦芽精糊2％，葡聚糖2％，麦芽糖10％。用于类肠膜魏斯氏菌的载体。菌浓度为1010cfu/kg。试验在云南省畜牧兽医科学院进行，选择“云上飘”(杜洛克25％×太湖猪25％×迪庆藏猪50％)，平均体重为25kg左右的猪20头。随机分成2组(1个试验组和1个对照组)。试验期为28日。对照组日粮为基础日粮添加干燥的类肠膜魏斯氏菌粉，试验组日粮添加1010cfu/kg的带rs3型抗性淀粉载体的类肠膜魏斯氏菌，猪只自由采食和饮水，常规免疫和驱虫，试验期内每天观察并记录仔猪的发病情况，试验期共21天，试验开始及结束称取体重。表15猪腹泻率与成活率平均日增重(g)腹泻率％便秘率％成活率％对照组615.65.23％0％100％试验组627.84.29％0％100％添加rs4型抗性淀粉作为载体的类肠膜魏斯氏菌后，试验组的平均日增重上升，腹泻率和便秘下降，说明其作为载体后，对益生菌的益生作用具有促进作用。当前第1页12