CN111629603A

CN111629603A - 用于动物营养的尿素补充剂

Info

Publication number: CN111629603A
Application number: CN201880087281.5A
Authority: CN
Inventors: 安卡·L·拉扎-克诺尔; 菲利普·杜马格
Original assignee: Agricultural Innovation International Corp
Current assignee: Agricultural Innovation International Corp; Agro Innovation International SAS
Priority date: 2017-12-14
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-09-04
Also published as: US11653678B2; CA3086151A1; MX2020006186A; ZA202004026B; MA50109A1; EP3723497A1; MA50109B1; BR112020012053A2; US20200296999A1; AU2018383060A1; WO2019115978A1

Abstract

本发明涉及一种反刍动物的矿物质膳食补充剂，其包含基于尿素的有机‑无机复合物和各种粘土，以通过延迟所述尿素在瘤胃中的释放效果来改善动物的性能。所述粘土包括至少一种纤维状粘土和非纤维状粘土，优选凹凸棒石和蒙脱石。

Description

用于动物营养的尿素补充剂

技术领域

本发明涉及一种有机-无机复合物以及基于尿素和粘土的反刍动物的膳食补充剂，其用于改善动物的性能，如日增重或产奶量等。所述膳食补充剂可以任选地包含沸石。

背景技术

膳食中的氮部分为蛋白质的形式，部分为非蛋白质的形式。最后提到的部分基本上由氨基酸和游离酰胺组成。

对于日粮富含谷物的反刍动物，目前做法是补充尿素。尿素由瘤胃中存在的细菌转化为蛋白质，然后被动物消化并用作氨基酸的来源。

各种无机化合物已与尿素或与其它含氮矫味剂结合使用以改变其性能或效果。沸石和粘土尤其如此。这些无机化合物例如可以减缓尿素在体内的释放、吸收在可溶性氮含量高的膳食中过量产生的氨或用作将尿素形成为颗粒的粘合剂。

在本发明中，不是先施用尿素、然后施用矿物质混合物以在瘤胃中吸附铵的问题，而是施用预先掺入到矿物质复合物中的尿素以确保其逐渐释放并从而避免瘤胃中铵的过量形成的问题。通过将尿素吸附在矿物质结构中，可以通过在该现象的上游起作用来限制甚至阻止氨的产生。

最后，在文献中报道了粘土，特别是蒙脱石，对瘤胃发酵的有益效果，尤其是对挥发性脂肪酸的分布、氨浓度和产甲烷作用的有益效果。

专利GB 1 533 828说明了以块状形式饲养牲畜的产品，该块状产品是通过将糖浆和能够吸收糖浆中所包含的水分的粘土搅拌混合而获得的。粘土可以是凹凸棒石、膨润土或高岭土。然后可以将作为钙或磷酸盐、维生素、脂肪或尿素来源的矿物质添加到获得的分散体中。

在申请CN 105475644中建议，对于哺乳期母羊补充包含基本植物原料、1-3％的尿素和3-4％的复合添加剂的饲料。饲料通过制备水性悬浮液获得，该水性悬浮液尤其包含向日葵种子饼、火龙果花和薛荔果、虾粉、大米提取物和尿素。然后将复合添加剂添加到该悬浮液中。颗粒形式的复合添加剂包含凹凸棒石、膨润土和大约十种其它植物来源的成分。在该添加剂中，将凹凸棒石磨碎并过120-150微米筛，然后进行酸处理，然后再添加到包含水、酶促大豆水解物、切碎的柠檬香茅、粉末状叶子和大米提取物的液体中。在该悬浮液中添加膨润土，将其干燥并与其它植物材料混合以获得粉末形式的复合添加剂。在该饲料中，尿素未吸附在粘土上。尽管将凹凸棒石用于该复合添加剂，以改善动物的肠道功能、消化率、免疫力、生长以及减轻其压力，但仍需要进一步改善配给农场动物，特别是反刍动物的补充有尿素的日粮的发酵。

然而，发明人惊奇地发现尿素与至少一种纤维状粘土和至少一种非纤维状粘土一起组合能够形成复合物，该复合物改变了瘤胃中发酵的动力学并因此改善了动物的动物技术性能。

附图说明

图1是在SEM中观察到的本发明的示例1的复合物的照片。

图2和图3给出了本发明的复合物的示例1、2和4至6以及现有技术产品

在39℃和pH 6.5的条件下体外24小时唾液中NH₄ ⁺浓度的动力学曲线。

图4和图5是示出了复合物的示例1和2、比较复合物的示例UA 21、UZ 21和UM 21以及现有技术产品

的发酵动力学的图。

图6、图7、图8、图9和图10示出了在其中日粮补充有示例1的复合物的饲养中产奶量以及牛奶的质量标准(即，乳脂含量(BC)、蛋白质含量(PC)、体细胞数和尿素水平)随时间的变化。

图11、图12和图13示出了在其中日粮补充有示例3的复合物的饲养中产奶量以及牛奶的质量标准(即，乳脂含量(BC)、蛋白质含量(PC))随时间的变化。

图14示出了在补充有示例7的复合物或补充有与示例7相同且以相同的比例使用的尿素和矿物质粉末的混合物(在该混合物中尿素未吸附在矿物质颗粒上)的饲养中产奶量随时间的变化。

发明内容

因此，本发明涉及一种由尿素和矿物质颗粒组成或基本上由尿素和矿物质颗粒组成的有机-无机复合物，该复合物用于提高农场动物的至少一种动物技术性能的指标，其特征在于所述矿物质颗粒包含至少一种纤维状粘土和至少一种非纤维状粘土，并且尿素吸附在粘土上。

根据一个实施例，矿物质颗粒由至少一种纤维状粘土和至少一种非纤维状粘土组成。

根据一个具体实施例，矿物质颗粒优选地包括至少一种纤维状粘土和至少一种包含必需的蒙脱石的非纤维状粘土的组合。

尿素在粘土表面上或层间空间中的吸附可以通过本领域技术人员已知的任何方法观察，尤其是通过扫描电子显微镜观察，更确切地通过SEM-EDX观察。

在一个实施例中，有机-无机复合物由尿素和包含至少一种凹凸棒石和非纤维状粘土的矿物质颗粒组成或基本上由它们组成，尿素吸附在矿物质颗粒的表面上，且所述表面可以是矿物质颗粒的片层的表面或是矿物质颗粒的孔的表面。

矿物质颗粒可以由至少一种凹凸棒石和至少一种非纤维状粘土组成。

有利地，该复合物与尿素和作为至少一种纤维状粘土和至少一种非纤维状粘土的来源的矿物质粉末的简单混合物相比(在该混合物中尿素未吸附在粘土表面)，改善了动物的动物技术性能。

在本发明的意义上，动物的动物技术性能可以包括日增重和/或产奶量的增加。

本发明的复合物尤其可以改善动物的产奶性能。在质量恒定的情况下可以增加产奶量。特别地，乳脂含量、蛋白质含量、体细胞数和尿素水平可以保持恒定，而不会对动物的肝脏健康造成不利影响。

农场动物例如是反刍动物。

事实上，发明人惊奇地发现，将非纤维状粘土和纤维状粘土与尿素组合的混合物以复合物的形式施用给反刍动物，能够显著地改善瘤胃中的发酵。

复合物还能够对抗霉菌毒素，特别是黄曲霉毒素和伏马菌素(fumonisins)。最后，复合物能够增加农场动物的日增重。

最后，相对于各种现有的尿素替代品，本发明的复合物和本发明的补充剂具有很多优点。本发明的复合物能够使用较低剂量的尿素和铝硅酸盐(粘土和/或沸石)来获得与现有技术相等的动物技术性能。

优选地，矿物质粉末是从地面提取的天然岩石，并任选地经过诸如研磨、筛分、机械旋磨活化(tribomechanical)或煅烧等转化，这些岩石中的各种基本上都由感兴趣的材料组成，诸如纤维状粘土或非纤维状粘土等，纤维状粘土优选为凹凸棒石，且非纤维状粘土优选为蒙脱石。例如，膨润土是主要含有蒙脱石的岩石。

根据本发明的另一优选实施例，除了两种粘土以外，矿物质颗粒还包含至少一种沸石。在该实施例中，非纤维状粘土可以是蒙脱石。

当存在沸石时，沸石可占矿物质颗粒的0至60重量％。

在说明书的其余部分中，除非另有说明，否则词语“沸石”可表示矿物质或包含该矿物质的岩石。例如，片沸石(heulandite)是主要包含沸石的岩石。

已有文献证明，沸石减少了在日粮中添加有尿素的反刍动物的瘤胃中过量产生的铵(GB 1 356 313)。沸石与特定粘土结合，已证明在存在铵的情况下他们具有互补性。事实上，在可用阳离子浓度较低时，沸石更具选择性，因此比粘土更有效地结合阳离子，然而粘土的总铵吸收容量超过沸石的总铵吸收容量并在较高浓度下延长了吸收。已证明这些机制适用于诸如蒙皂石(smectite)、高岭石和凹凸棒石等各种粘土(US 5 079 201)。

使用沸石、纤维状粘土和非纤维状粘土的混合物吸附尿素的益处更加惊奇，原因是在现有技术中仅说明了沸石和非纤维状粘土的组合，且该组合的益处在于通过矿物质颗粒对于瘤胃中过量产生的铵的吸收。本发明的结果也更加惊奇，原因是一方面尿素和沸石的组合以及另一方面尿素和膨润土的组合仅用于改善瘤胃发酵。

优选地，本发明的复合物中所含的矿物质颗粒所含的粘土混合物或粘土和沸石的混合物(当存在沸石时)占总重量的40重量％以上，优选为50重量％以上，或者甚至为80重量％以上，已知矿物质颗粒可能包含水以及天然存在于用于制备复合物的岩石中的其它矿物质。

在一个特定实施例中，纤维状粘土或纤维状粘土的混合物可占所有粘土重量以及当存在沸石时占粘土和沸石的重量总和的10至70重量％；非纤维状粘土或非纤维状粘土的混合物可占所有粘土重量以及当存在沸石时占粘土和沸石的重量总和的10至60重量％，这两个百分比的总和大于40％。

在一个实施例中，矿物质粉末由至少一种纤维状粘土、至少一种非纤维状粘土和至少一种沸石的组合制成，使得矿物质颗粒的总重量等于沸石、纤维状粘土和非纤维状粘土的重量。

在复合物不包含沸石的一个实施例中，纤维状和非纤维状粘土的总重量至少等于选自以下的值：纤维状和非纤维状粘土总重量的40、50、60、70、80、90和95重量％。在该实施例中，纤维状粘土优选为凹凸棒石，非纤维状粘土优选为蒙脱石。

在复合物包含沸石的一个实施例中，两种粘土中的各者的重量与沸石重量的总和至少等于选自以下的值：矿物质颗粒总重量的50、60、70、80、90和95重量％。在该实施例中，纤维状粘土优选为凹凸棒石，非纤维状粘土优选为蒙脱石。

在一个优选实施例中，相对于沸石、凹凸棒石和非纤维状粘土的矿物质颗粒的总重量，沸石(或如上所述的用作沸石来源的转化岩石)占该总重量的30至60重量％，优选为35至55重量％，更优选为45至55重量％，且更优选为48至52重量％。在另一个优选实施例中，相对于纤维状粘土、非纤维状粘土和沸石的矿物质颗粒的总重量，沸石(或如上所述的用作沸石来源的转化岩石)占该总重量的0至60重量％，优选为0至50重量％，更优选为0至40重量％，且更优选为0至35重量％。

例如，相对于纤维状粘土、非纤维状粘土和沸石的矿物质颗粒的总重量，凹凸棒石(或用作凹凸棒石的来源的转化岩石)占该总重量的10至50重量％，优选为15至45重量％，更优选为20至30重量％，更优选为23至28重量％。

纤维状粘土优选地占矿物质颗粒重量的10至65重量％。

例如，相对于纤维状粘土、非纤维状粘土和沸石的矿物质颗粒的总重量，优选为凹凸棒石或含有凹凸棒石的矿物质的纤维状粘土占该总重量的0至70重量％，优选为10至65重量％，更优选为20至60重量％，更优选为30至60重量％。

纤维状粘土优选为天然来源的。在本发明的意义上，将片层不连续且形成带的粘土认为是纤维状粘土。主要类型为海泡石和凹凸棒石(也称为坡缕石)。

其通过本领域技术人员已知的任何方法测量的含水量可以为10％至25％。这些方法中的一种是通过在105℃的烘箱中测量直到恒定重量的重量损失来测量含水量。

其可以具有这样的粒度，使得通过干式方法在75微米的筛网上的截留率小于20％，优选地小于15％。其表观密度可以约为0.3至0.6g/cm³。

纤维状粘土优选地具有的比表面积为80至140m²/g。

非纤维状粘土优选地占矿物质颗粒重量的10至60重量％。

相对于纤维状粘土、非纤维状粘土和沸石的矿物质颗粒的总重量，优选为蒙脱石或含有蒙脱石的矿物质的非纤维状粘土可占该总重量的10至60重量％，优选为20至50重量％，更优选为25至45重量％。

相对于凹凸棒石、非纤维状粘土和沸石的总重量，优选为蒙脱石或包含蒙脱石的矿物质的非纤维状粘土可占该总重量的10至35重量％，优选为15至30重量％，更优选为22至28重量％。

非纤维状粘土可以选自蒙脱石、皂石、蛭石和高岭石。膨润土可以为蒙脱石的来源。在一个实施例中，蒙脱石是膨润土，其优选地具有小于15％的含水量、大于10ml/g的溶胀、20％以下的膨润土颗粒大于90微米的粒度以及约为9.5的pH。

非纤维状粘土优选地具有的阳离子交换量(CEC)为2-150cmol/kg，例如为30-120cmol/kg，并优选为40-100cmol/kg。阳离子交换量被定义为粘土将存在于层间空间中的阳离子与其它阳离子或其它有机或无机分子交换的量。

除了上述CEC值之一以外，非纤维状粘土可以有利地具有的比表面积为10-700m²/g，400-600m²/g，或优选为450-550m²/g。

例如，诸如蒙脱石等非纤维状粘土可有利地具有的比表面积为450-550m²/g，以及具有的CEC为40-100cmol/kg。

优选例如沉积来源等天然的层状沸石。沸石可衍生自岩石，例如，诸如片沸石等，优选地包含至少70重量％的，至少75重量％的或甚至至少80重量％的斜发沸石。

除斜发沸石以外，用作沸石来源的岩石还可以包括粘土、长石、云母、方石英和伊利石。

例如，沸石可以为具有ZSM-5、ZSM-11、ZSM-12、ZSM-23、ZSM-35、ZSM-38或ZSM 48类型的晶体结构的沸石。其晶体结构的直径可以约为0.3-0.5nm。

沸石颗粒的尺寸可以在1μm-250μm的范围内；尺寸为5μm-65μm的颗粒的占比优选为50至75重量％，且尺寸为5μm-125μm的颗粒的占比可在75至95重量％或在85至95重量％的范围内。沸石颗粒的粒度分布可以通过本领域技术人员已知的任何方法来测量。

沸石可以衍生自菱沸石、片沸石、辉沸石或钠沸石。

沸石优选地具有的比表面积为350至400m²/g。

此外有利地，沸石的特征在于根据pH电动电位值为-18至35mV的值。电动电位允许估算表面电荷，这确定了有机分子的吸附程度。当测量的电动电位为pH的函数时，存在抵消电动电位的pH值。当吸附离子的浓度增加时，电位降低但符号不改变。

通过本领域技术人员已知的任何方法测量的沸石含水量可以低于8％。这些方法中的一者是在105℃的烘箱中测量直到恒定重量的重量损失。

沸石的表观密度可约为0.6-0.9g/cm³的值。其优选地具有的对NH₄ ⁺的取代量约为20000mg NH₄ ⁺/kg至27000mg NH₄ ⁺/kg。最后，其阳离子交换量优选为60meq/100g以上。上述沸石的具体特性可以对应于包含尿素的有机-无机复合物中的沸石，或者对应于用作制备有机-无机复合物的起始化合物的沸石状态。

在一个实施例中：i)在本发明的有机-无机复合物中的尿素与由凹凸棒石、蒙脱石和沸石组成的混合物的重量比，或ii)尿素与矿物质粉末的重量比，为40/60至80/20，优选为50/50至70/30，更优选地约为60/40。提及的矿物质粉末的百分比可以是用于制备有机-无机复合物的粉末的百分比，或者是包含在复合物中的粉末的百分比(如果其可以测量的话)。

元素N在尿素和混合物的矿物质的混合物中的浓度有利地为20％至45％或是30％至40％。元素N在尿素和混合物的矿物质的混合物中的浓度有利地为10％至40％或是15％至35％。

包含在本发明的组合物中的有机-无机复合物可以通过本领域技术人员已知的方法使用水来制备。

例如，使用水的方法可以包括四个步骤：溶解尿素的步骤；将至少两种粘土悬浮在尿素溶液中的步骤；过滤步骤；然后是干燥步骤。根据一个实施例，在55℃至60℃的温度下，将尿素在搅拌下以65％尿素/最低35％水溶解在水中，以获得包含至少35重量％的水的尿素溶液。在尿素完全溶解后，在过滤步骤和干燥步骤之前，加入粘土和沸石并将混合物在40℃至50℃的温度下搅拌30分钟至1小时。干燥可以在40℃的空气下进行。

粉末可以在一个或多个步骤中彼此混合以获得粉末的混合物，然后将其在搅拌下放入反应器中。也可以将粉末依次加入到反应器中，任选地制备这些粉末中的几种的预混合物。

根据一个实施例，用于制备本发明的有机-无机复合物的方法包括将尿素和矿物质粉末混合，该矿物质粉末包括纤维状粘土源、非纤维状粘土源和沸石源，沸石源占矿物质粉末重量的30至60重量％，纤维状粘土源占矿物质粉末重量的10至50重量％，非纤维状粘土占矿物质粉末重量的10至35重量％，且尿素与矿物质粉末的重量比为40/60至80/20。

本发明的复合物可以形成为颗粒或粉末。可以使用本领域技术人员已知的任何粘合剂通过湿法造粒得到颗粒。

本发明还涉及一种反刍动物的膳食补充剂或一种用于饲养反刍动物的含有有机-无机复合物的产品。

在膳食补充剂中，一种或多种纤维状粘土优选地以13重量％的最小含量存在，而一种或多种非纤维状粘土优选地以10重量％的最小含量存在。

除上述混合物或有机-无机复合物以外，补充剂还可以包含选自以下的其它成分：维生素、矿物质、含或不含可溶物的谷物蒸馏副产物(DDG和DDGS)、浓缩谷物的可溶物(浓缩的蒸馏的可溶物，CDS)、益生元纤维、益生菌、氨基酸、蛋白质、ω-3脂肪酸、木脂素、消化酶、百里香精油、栗子提取物、风化褐煤、泥炭，栗单宁(chestnut tannins)、亚麻籽、多酚、皂苷，有利地类固醇和/或三萜皂苷(triterpene saponin)、诸如小球藻或螺旋藻(必需氨基酸形式的重要天然氮源)等微藻类、大型藻类或藻类提取物。

螺旋藻优选地包含65重量％的蛋白质、15重量％的碳水化合物、7重量％的脂肪(亚油酸＝8g/kg；γ-亚麻酸(GLA)＝10g/kg)、7％的矿物质(钙＝10000mg/kg；铬＝3mg/kg；铜＝12mg/kg；铁＝1800mg/kg；镁＝4000mg/kg；锰＝50mg/kg；磷＝8000mg/kg；钾＝14000mg/kg；钠＝9000mg/kg；锌＝30mg/kg)、2重量％的纤维、氨基酸(丙氨酸＝47g/kg；精氨酸＝43g/kg；天门冬氨酸＝61g/kg；胱氨酸＝6g/kg；谷氨酸＝91g/kg；甘氨酸＝32g/kg；组氨酸＝10g/kg；异亮氨酸＝35g/kg；亮氨酸＝54g/kg；赖氨酸＝29g/kg；蛋氨酸＝14g/kg；苯丙氨酸＝28g/kg；脯氨酸＝27g/kg；丝氨酸＝32g/kg；苏氨酸＝32g/kg；色氨酸＝9g/kg；酪氨酸＝30g/kg；缬氨酸＝40g/kg)、5重量％的维生素和2重量％的水。

除了上述复合物以外，膳食补充剂还可以包含选自以下的至少一种矿物质化合物：Ca(H₂PO₃)₂、CaHPO₄、陆地石灰岩、海洋石灰岩、MgO、Na₂SO₄、NaHSO₄、Na₂CO₃、NaHCO₃和CaSO₄。

膳食补充剂还可以包含糖、脂肪、蜡或面粉。

因此，可以通过复合物造粒或压实的方法，任选地添加可含有糖浆、CDS、木质素磺酸盐或本领域技术人员已知的任何其它粘合剂的水溶液来获得膳食补充剂。

根据本发明的膳食补充剂可以具有各种形式，尤其是粉末、颗粒或块状形式。可以通过喷洒含有成分和复合物的水溶液或替代地通过将含有成分的水溶液喷洒在复合物上而获得颗粒。

本发明还涉及一种用于饲养反刍动物的组合物，其包括由尿素和包含至少一种沸石、至少一种凹凸棒石和至少一种非纤维状粘土的矿物质粉末组成或基本由它们组成的混合物。混合物可以是复合物的形式，其中尿素吸附在粘土和沸石颗粒的表面上。

本发明还涉及一种反刍动物的饲养方法，该方法包括使用上述有机-无机复合物补充动物的日粮。

混合物可以由尿素、至少一种沸石、至少一种凹凸棒石和至少一种非纤维状粘土组成。

本发明还涉及一种反刍动物的饲养方法，该方法包括给予动物上述有机-无机复合物或膳食补充剂。

膳食补充剂或复合物可以在日粮之外单独地给予动物，或是能够以颗粒或粉末的形式掺入到日粮中。

反刍动物的饲养方法可以包括给动物提供5-50g沸石/天、5-30g凹凸棒石/天、1-20g蒙脱石/天和50-180g尿素/天。事实上，在本发明的上下文中已发现，上述的特定组合使得可以在较低的尿素剂量下获得同等的发酵质量，或在相同的尿素剂量下改善发酵的质量。发酵的质量通过本领域技术人员已知的任何方法来评估，例如研究牛奶质量或研究增重。

在一个特定的实施例中，将上述的复合物或补充剂有利地以每公斤日粮50-250g组合物/混合物的比例添加到反刍动物的日粮中。

该日粮例如可以由以下组成：各种类型和各种形式的(绿色的、脱水的、青贮的、结块的)饲料、饲料草、饲料谷物(大麦、玉米、燕麦、小麦、高粱，大豆、黑麦)、豆类(豌豆、蚕豆、羽扇豆、大豆、苜蓿、驴喜豆、三叶草(clover))、块根、块茎及其副产品(甜菜、甜菜浆、马铃薯、马铃薯浆)、卷心菜、菜籽、向日葵、蔬菜废料(嫩叶、茎、谷物外壳、麦麸、黑麦麸，带壳的玉米芯、甘蔗渣)和马铃薯淀粉、食品工业(淀粉厂、马铃薯淀粉厂、乙醇厂、啤酒厂、面粉加工)的副产品以及油籽饼(大豆饼)、糖浆和铵盐。

根据一个实施例，日粮包括干草、玉米青贮、牧草青贮、谷物、油籽饼和可溶性氮源。

反刍动物可选自牛、绵羊和山羊。牛特别是包括奶牛，特别是乳牛、哺乳牛、小母牛、牛犊、食草动物、公牛犊、羚羊、(阉割的)公牛、肉畜、公牛、水牛、牦牛、大额牛和白臀野牛。绵羊特别是包括摩弗伦羊、绵羊、母羊，尚未生幼崽的两岁母羊和羔羊。最后，山羊特别是包括母山羊、公山羊、小山羊和野生山羊。

根据一个实施例，反刍动物是诸如奶牛、母羊或山羊等产奶动物。

具体实施方式

将通过以下示例说明本发明。本申请中提及的物理化学参数可以通过本领域技术人员已知的且适合于本发明解决的技术问题的任何方法来测量。

示例1-8：本发明的复合物和比较复合物的制备

a)首先，制备根据本发明的有机-无机复合物以及现有技术的复合物。在表1、表2和表3中详细地给出了它们的组成。

表1-本发明的复合物的组成

表2-本发明的复合物的组成

表3–比较复合物的组成

在55℃-60℃的温度下，将尿素在搅拌下溶解在水中，从而获得含有至少35重量％的水的尿素溶液。在尿素完全溶解后，加入沸石(

级，ACTIFEED公司)和粘土(

级的凹凸棒石，CLARIANT公司，

400级的蒙脱石，IMERYS公司)，并将得到的混合物在40℃-50℃的温度下搅拌30分钟至1小时。然后在40℃的空气中进行24小时的过滤步骤和干燥步骤。

得到一种有机-无机复合物，其中尿素位于沸石的孔中和粘土片层中。

在通过扫描电子显微镜拍摄的示例1的照片中示出了该复合物(见图1)。

b)其次，制备根据本发明的颗粒形式的补充剂，其具有以下表4所示的组成。

表4-本发明的示例8的组成

该产品通过将各种成分的混合物湿法造粒而制备。

示例9：唾液降解的测试

在39℃和pH 6.5的条件下，研究了本发明的复合物的示例1、2和4至6的24小时唾液中NH₄ ⁺浓度的动力学。

将这些复合物的动力学与大豆、丸粒尿素(prilled urea)以及

产品(供应商Alltech；尿素涂有脂肪膜以在瘤胃中起保护作用)的动力学进行比较。

1.1测试装置

该装置由250ml的瓶子组成，每个瓶子装有200ml的pH值为6.5的缓冲人工唾液。该唾液由以下组成：

·缓冲物质：Na⁺和NH₄ ⁺的碳酸盐

·大量元素：钠、磷、钾和镁

·微量元素：钙、锰、钴和铁

1.2处理

将每种产品放入多孔的纸袋中，该纸袋允许粒径小于500μm的元素溶解。每个变体重复四次放入同一瓶人工唾液中。在椭圆搅拌的烘箱中(设定在39℃和40rpm)，在24小时内(在30分钟、1小时、2小时、4小时、6小时和24小时)监测产品的降解。每个变体包括24小袋，每袋包含2克产品。

在每个动力学测量点测量动力学之后，将小袋回收并在冻干机中干燥24小时，然后进行分析以确定产品中残留的氮浓度。

1.3处理结果

使用SAS软件根据GLM模型分析结果。

1.4结果

第一系列的结果在图2和图3中示出。

在图2中，示例1的曲线的点与示例2的曲线的点合并。

在两个图中可以观察到以下要素：

尿素在2小时后完全释放；

示例1和示例2逐步释放直到60％；

的释放低于50％。

第二系列的结果如图3所示。

可以总结出以下要素：

凹凸棒石剂量的显著影响(p＝0.0232)：40％>25％>35％

尿素剂量的显著影响(p<0.001)：2>1.6>1.5

考虑到结果，本发明中凹凸棒石的最佳剂量(有利的N浓度+该N在释放时的保护)为35％。

理想地，尿素的掺入量为60％，以提供富含N的产品，从而实现最佳的控制释放。

示例10：人造瘤胃中的发酵研究

NH₄ ⁺的释放对于瘤胃中发酵的影响通过测量在24小时内本发明的示例1和示例2的气体产生速率来量化。

将示例1和示例2与比较复合物UA 21(大豆)、UZ 21(丸粒尿素)和UM 21(

产品，供应商Alltech；尿素涂有在瘤胃中起保护作用的脂肪膜)的示例进行比较。

遵循的人造瘤胃发酵研究的方案如下。

1.1测试装置

该装置由50个100mL的瓶子组成，每个瓶子装有60mL基于瘤胃汁和缓冲人工唾液(1：3)的培养液。该唾液由以下组成：

·缓冲物质：Na⁺和NH₄ ⁺的碳酸盐

·大量元素：钠、磷、钾和镁

·微量元素：钙、锰、钴和铁

·显色指示剂

·还原液，其允许验证培养基的厌氧环境以模拟瘤胃的环境

该培养液在39℃的厌氧条件下与N限制性基质(6g稻草)一起培养，以模拟生理条件。为了补偿可溶性氮的供应并允许细菌正确使用该基质，必须提供快速可用的能源：玉米淀粉，比例为1/2(尿素/淀粉)，即0.2克/瓶。

1.2处理

每个研究都包括两个对照，一个不添加氮的阴性对照和一个使用尿素的阳性对照，以便能够比较不同的测试产品。为了对结果进行统计学分析，至少需要重复四次。

为了确定每种变体的发酵速率，使用Ankom的RF记录系统实时监测气体产量。

1.3处理结果

使用SAS软件根据GLM模型分析结果。

1.4结果

结果在图4和图5中示出。在图5中，再现了示例1和示例2的曲线以及产品

的曲线，以更好地显示差异。

示出的曲线在代表动物的生物节律的24小时内包括一个或两个发酵峰。

第一峰对应于日粮和未保护产品的氮利用，其因此为立即获得：在所有变体中都观察到该第一峰。例如，对于示例1和示例2，在大约6小时处出现第一峰，对于UM 21和UZ21，在大约4小时处出现第一峰。

当存在第二峰时，该第二峰对应于被保护氮的氮利用，其为逐渐释放。第二峰对于示例1可显现在约10小时处，对于示例2可显现在约13小时处，而对比例示例UA 21可显现在约17小时处。

本发明的复合物有利地包含两个峰，这使得能够延长氮的利用并使其更加逐步进行。

尿素由于未受保护而出现单一峰：该峰对应于N的立即释放。

对于包含受保护的尿素的产品，例如产品

和比较复合物UM 21，观察到的峰对应于N的立即释放。应观察到对应于尿素延迟释放的第二峰，但并非如此，这很可能是因为第二峰出现在24小时之后。尿素的保护作用过强且尿素释放的过晚。

由于观察到单个峰的产品所含的所有尿素都立即释放或由于尿素的保护作用太强而无法在合理的时间内释放出来，因此本发明的复合物与观察到单个峰的产品相比具有更好的性能。

本发明的示例1和2以及比较例UA 21和UZ 21是在24小时内产生两个发酵峰的产品。

本发明示例的第一个发酵峰出现得晚于比较例的第一个发酵峰，使得在前几个小时可用的氮释放在数量上更大，发生时间更长且更加逐步地进行(参见曲线的斜率)。

此外，本发明示例的第二个峰出现在约10和13小时之间。在比较例中观察到的第二个峰很晚(例如，在17小时或18小时之后)。

现在，如果以尽可能有规律的方式进行发酵且发酵时间最多为14小时，则这对于动物是更加有益的，因此应尊重其生物钟学节律。

因此，本发明的尿素和矿物质粉末的复合物使得能够在大约12至14小时的时段内维持较高的、平稳的发酵动力学。该动力学曲线以前从未获得过。这能够改善动物的动物技术性能。

发酵速率在约8小时的时段内保持稳定。发酵速率逐渐增加，直到可用的N完全消耗为止，然后由于受保护的N接着释放而保持该速率。在现有技术中，观察到的峰非常窄且间隔开，这不允许在6至8小时的时段内保持高动力学。

示例11：示例2的复合物对霉菌毒素的吸收测试

在两种pH(pH＝3和pH＝7)的条件下研究了对霉菌毒素(mycotoxins)AFB1、FB1和FB2的吸收。

4.1方案

将测试产品以1kg/T的剂量与分别被由表5中所述的霉菌毒素污染的缓冲溶液(pH3和pH 7)混合。

表5–霉菌毒素吸收测试的条件

霉菌毒素	浓度(ppb)
		黄曲霉毒素B1(AFB1)	5000
伏马菌素B1(FB1)	50
		伏马菌素B2(FB2)	50

将溶液在37℃下以200rpm混合90分钟。然后通过LC-MS/MS进行分析，以确定每种霉菌毒素的残留浓度，从而可以得到产品固定的毒素量。

4.2结果

结果总结在以下表6中。

表6-本发明的复合物对霉菌毒素的吸收

4.3结论

在体外测试的条件下，本发明的示例2中的复合物降低了黄曲霉毒素B1和伏马菌素(B1和B2)的影响。

示例12：在奶牛养殖场对示例1的复合物的作用的体内研究

该研究的目的是将产品在一批奶牛身上进行1个月的体内测试，以评估其对产奶量以及牛奶中的脂肪含量(BC)、蛋白质含量(PC)和尿素水平的影响。

1)材料与方法：

1.1动物、批次特征：

·2批次奶牛(荷斯坦品种(Holstein breed))：每均质批次9头动物(n＝20)，在研究过程中将一头动物移除。

·在畜栏中，没有牧草且完全相同的挤奶条件(通过机器人)

测试开始时的参数在以下表7中给出。

表7–研究开始时的参数

测试开始时的参数	测试组	对照组
			动物数量	9	9
平均泌乳等级(年)	2.1	2.0
			平均哺乳天数(天)	202	186
平均产奶量(kg)	38.6	39.1
			脂肪含量(g/kg)	42.5	44.0
蛋白质含量(g/kg)	32.5	32.9
			细胞(*1000)	35	53
尿素(mg/kg)	199	220

1.2饲料

对照组：现有技术的产品

·基本日粮：

干草、玉米青贮、牧草青贮、黑小麦(小麦和黑麦杂交产生的谷物)，豆饼(70％)和菜籽(30％)的混合物(产品

)。

·通过机器人的单独补充剂：

含氮矫味剂(由TRISKALIA公司销售的

将通过鞣制过程半保护的可溶性氮和豆饼结合在一起)和Aliment VL(“Feed DC”)，用量均为500克/头奶牛。

测试组(等能量和等氮)：

·基本日粮：

与对照组相同

·通过机器人的单独补充剂：

与上述对照组的相同，从其中去除535g的现有技术的含氮矫味剂(即，一半)，通过配量在100mL水中加入200g示例1的产品，并将440g的黑小麦加入饲料槽中，以弥补取消矫味剂的能量不足。

2)结果

2.1)产奶量：

获得的结果在图6中示出。

2.2)牛奶质量：

结果在图7至10中示出。

结论

相对于现有技术的含氮矫味剂(在图中识别为对照组)，本发明的复合物具有很多优点。

在法国的一个奶牛养殖场进行的测试中，使用本发明补充剂提供的尿素的延迟释放所获得的结果是非常有利的。在较低的剂量下：

-使用由示例1的受保护的尿素(200g)和黑小麦(400g)组成的混合物对现有技术的含氮矫味剂Adelia

(535g)进行等氮和等能量地替代，能够保持动物性能。

-2批次的产奶量相同(p>0.05)。

-2批次的牛奶质量保持不变：对于脂肪含量(BC)和蛋白质含量(PC)的没有含量损失(p>0.05)。

-示例1的产品对于牛奶中的尿素水平没有负影响(p>0.05)：示例1的结果与现有技术产品获得的结果类似。

-补充剂对于体细胞数没有影响(p>0.05)。

示例13：在奶牛养殖场对示例3的复合物的作用的体内研究

该研究的目的是将示例3的膳食补充剂在一批奶牛身上进行60天的体内测试，以评估其对于产奶量、牛奶质量(BC、PC和细胞)和牛奶中尿素水平的影响。

1)材料与方法：

·3批次奶牛(DC)：

-每均质批次7头动物(n＝21)。

-在畜栏中，没有牧草且完全相同的挤奶条件(通过机器人)

·饲料：

-基本日粮：大麦(20％)、豆饼48(5％)、玉米(50％)和麦麸(25％)的混合物10千克/DC/天；苜蓿干草任意。

·处理：

-对照组：上述基本日粮。

-测试组1(等供给)＝从基本日粮中去除大豆(500g)，并向其中添加145g的示例3的补充剂和500g玉米。

-测试组2(非等供给)＝从基本日粮中去除大豆，并向其中添加145g的示例3的补充剂。

结果

2.1)60天的奶产量

产奶量的结果在图11中示出。

从第13天开始，观察到牛奶生产性能的显著改善。因此，在两个月的监测时段结束时，混合品种(Baltata romaneasca)获得的结果显示，产奶量显著提高，高达4L牛奶/天。

2.2)牛奶质量

结果在图12和图13中示出。

未等供应地提供示例3的复合物(测试组2)使得牛奶中的BC增加。未观察到PC的差异。产奶量的大幅增加并未导致这些水平的稀释。因此，奶牛产生了更多的牛奶，但同时也产生了更多的脂肪和蛋白质，以维持BC和PC的水平。

比较例14：根据现有技术的尿素和矿物质粉末的混合物

该研究的目的是将示例7的补充剂，与尿素和相同矿物质粉末以相同比例混合但尿素未被吸附的混合物进行比较，以评估它们对于奶牛饲养场的产奶量的影响。

1)材料与方法

·2批次Prim'Holstein品种的7头奶牛

·测试时间：2个月

·示例7批次的替换

-去除饲料：750克豆饼

-添加饲料：250克的示例7

·基础粉末+尿素批次的替换

-去除饲料：750克豆饼

-添加饲料：150克尿素+100克矿物质基础(与示例7相同的比例)

2)产奶量的结果

结果在图14示出。

相对于粉末基础+尿素的简单混合物，观察到示例7在动物的产奶量上的显著效果(p＜0.05)。在60天后，相对于粉末基础+尿素，使用示例7获得的日产量的增加等于1.2L牛奶。

Claims

1.一种由尿素和矿物质颗粒组成的或基本上由所述尿素和所述矿物质颗粒组成的有机-无机复合物，用于提高农场动物的至少一种动物技术性能，其特征在于，所述矿物质颗粒包含至少一种纤维状粘土和至少一种非纤维状粘土，并且其特征在于，将尿素吸附在所述粘土上。

2.根据前述一项权利要求所述的有机-无机复合物，其特征在于，尿素与所述矿物质颗粒的重量比在30/70至80/20之间。

3.根据权利要求1所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述纤维状粘土占所述矿物质颗粒的重量的10至65重量％。

4.根据前述权利要求中任一项所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述纤维状粘土为凹凸棒石。

5.根据前述一项权利要求所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述凹凸棒石的粒度为使得当通过干筛法测量时，保留在75微米网筛上的截留率小于20％。

6.根据前述权利要求中任一项所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述非纤维状粘土占所述矿物质颗粒的重量的5至60重量％。

7.根据前述权利要求中任一项所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述非纤维状粘土具有的阳离子交换量(CEC)为2-150cmol/kg，且具有的比表面积为10m²/g-700m²/g。

8.根据前述权利要求中任一项所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述非纤维状粘土为膨润土。

9.根据前述权利要求中任一项所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述矿物质颗粒包含至少一种沸石。

10.根据前述一项权利要求所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述沸石占所述矿物质颗粒的重量的0至60重量％。

11.根据前述一项权利要求所述的有机-无机复合物，其特征在于，在所述沸石中具有5微米至125微米的尺寸的颗粒的比例在75至95重量％的范围内或在85至95重量％的范围内。

12.根据前述权利要求中任一项所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述农场动物为反刍动物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的有机-无机复合物，其特征在于，所述动物的动物技术性能包括日增重和/或产乳量的增加。

14.一种反刍动物的膳食补充剂，其包含根据前述权利要求中任一项所述的有机-无机复合物和选自以下的至少一种其它成分：维生素、矿物质、含或不含可溶物的谷物蒸馏副产物(DDG和DDGS)、浓缩谷物的可溶物(CDS)、益生元纤维、益生菌、氨基酸、蛋白质、ω-3脂肪酸、木脂素、消化酶、百里香精油、栗子提取物、风化褐煤、泥炭、栗单宁、亚麻籽、多酚、皂苷，有利地类固醇和/或三萜皂苷、诸如小球藻或螺旋藻(必需氨基酸形式的重要天然氮源)等微藻类、大型藻类或藻类的提取物。

15.一种反刍动物的饲养方法，所述方法包括给予所述动物根据权利要求1至13中任一项所述的有机-无机复合物或根据权利要求14所述的膳食补充剂。

16.根据前述一项权利要求所述的反刍动物的饲养方法，其特征在于，还额外给予所述动物包括干草、玉米青贮、牧草青贮、谷物、油籽饼和可溶性氮源的日粮。