氨基酸微量元素螯合物的研究与应用
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微量元素氨基酸螯合物的特点及应用杨涛;周志【摘要】As the third generation trace elements feed additive, microelements aminophenol chelated have characteristics of stable chemical structure, good palatability, high absorption and utilization, improving immunity. This paper reviewed the structure, characteristics, application in animal production of microelements aminophenol chelated, and foresees its prospect.%微量元素氨基酸螯合物作为第三代微量元素饲料添加剂,具有化学结构稳定、适口性好、吸收利用率高和提高免疫力等特点。
文章综述了微量元素氨基酸螯合物的结构、特点及其在动物生产中的应用,并展望了其发展前景。
【期刊名称】《饲料博览》【年(卷),期】2012(000)011【总页数】4页(P37-40)【关键词】微量元素氨基酸螯合物;特点;应用【作者】杨涛;周志【作者单位】哈药集团制药总厂,哈尔滨150086;大庆石油管理局农场,黑龙江大庆164157【正文语种】中文【中图分类】S816.72;S816.8微量元素是动物体必需的营养元素之一,直接参与机体几乎所有的生理生化功能,对生命活动起着极其重要的作用。
微量元素添加剂经历了无机盐类添加剂、简单的有机物和微量元素氨基酸螯合物3个发展阶段。
微量元素氨基酸螯合物克服了无机盐和简单有机酸盐微量元素的缺点,可以同时补给动物必需的高效微量元素和限制性氨基酸,因而被认为是一种较理想的添加剂。
1 微量元素氨基酸螯合物美国饲料检测局在1996年明确定义了微量元素氨基酸螯合物的概念,是由某种可溶性金属元素离子同氨基素按一定的摩尔比以共价键结合而成。
氨基酸螯合剂是一种化学化合物,通常是由氨基酸和金属离子组成的螯合配合物。
螯合是指分子中的一个或多个原子通过共用电子对与金属离子形成稳定的配合物。
氨基酸螯合剂利用氨基酸中的官能团与金属离子之间的亲和性,形成较为稳定的螯合络合物。
氨基酸螯合剂在农业、食品工业、医药、环境保护等领域有广泛应用,以下是一些应用领域:
1.农业:在农业中,氨基酸螯合剂可以作为植物生长促进剂,为植物提供必需的微量元
素,促进植物生长和发育。
2.饲料添加剂:氨基酸螯合剂也可以用作饲料添加剂,为动物提供必需的矿物质和微量
元素,增强动物的健康和生产性能。
3.食品工业:在食品加工中,氨基酸螯合剂可以用来增强食品的营养价值,如提供铁、
锌等微量元素。
4.医药:氨基酸螯合剂在医药领域用作金属离子的药物输送剂,可以帮助将药物输送到
目标位置,提高药物的治疗效果。
5.环境保护:氨基酸螯合剂可以用于废水处理中,通过络合作用将废水中的金属离子捕
获,减少对环境的污染。
请注意,不同的氨基酸螯合剂在化学结构和应用领域上可能有所不同。
在使用氨基酸螯合剂时,应根据具体的应用需求,遵循相关的安全操作和使用指南。
第23卷第1期衡水学院学报Vol. 23, No.1氨基酸矿物质螯合物的制备方法和应用研究进展吴海静,孙金旭,虞竹韵(衡水学院生命科学学院,河北衡水053000)摘要:氨基酸矿物质螯合物有强稳定性、低副作用、生物效价高、环保等众多优点,经过近50年的发展,已经在饲料行业取得了丰硕成果,并逐步在农业、食品和医药等行业发展起来。
为了更好推动氨基酸矿物质螯合物的发展应用,就氨基酸矿物质螯合物和制备方法及其应用进展进行阐述。
建议应大力开发以氨基酸矿物质螯合物为添加剂的功能食品,在医药领域要进一步研究氨基酸矿物质螯合物在机体内的吸收代谢机制。
关键词:氨基酸矿物质螯合物;制备方法;添加剂;农业;食品;医药DOI:10.3969/j.issn.1673-2065.2021.01.005作者简介:吴海静(1991-),女,河北衡水人,助教;孙金旭(1975-),男,河北景县人,教授,理学博士。
中图分类号:Q517;O743 文献标识码:A 文章编号:1673-2065(2021)01-0018-06收稿日期:2020-01-09氨基酸矿物质螯合物是20世纪70年代首先由美国ALBICN生物实验室最早研制成功的一类新型高效饲料添加剂,即将蛋白螯合铁应用于预防哺乳仔猪贫血。
此后其他许多国家包括美国、意大利、丹麦、荷兰等国都对其进行了一系列的研究和开发应用[1]。
氨基酸矿物质螯合物作为第三代新型矿物元素添加剂,它既克服了第一代添加剂无机盐性质不稳定、易潮解、结块、氧化,以及在饲料中混合不均匀等缺点,也避免了第二代传统有机盐不易吸收、生物效价低、机体耗能高等缺点。
氨基酸矿物质螯合物化学稳定性强、生物效价高、副作用低,同时还具有环保、低添加量作用明显等优点[2-3]。
为了更好地发挥氨基酸矿物质螯合物的应用,推动行业的发展,笔者对氨基酸矿物质螯合物性质和制备方法进行了介绍,综述了其在农业、食品、医药和饲料行业中的应用情况,为进一步研究提供依据。
江西饲料 2010年第6期 中图分类号:¥816.72 文献标识码:A 文章编号:1008—6137f2010)06—0015—02 微量元素是动物维持生命和生长发育的必 需营养素之一,它们直接或间接地参与机体几乎 所有的生理生化过程。满足机体正常生命活动的 需要。在动物营养研究中,微量元素依次经历了 无机盐、简单有机物和氨基酸螯合盐等三个阶 段。无机盐因为易与饲料中植酸、纤维素等成分 形成不溶性螯合物,导致在动物中生物利用率 低。简单的有机酸盐虽然比无机盐稳定.但消化 吸收率仍不理想 目前。氨基酸螯合物型微量元 素的营养生理功能在科研和饲料养殖业中得到 了充分的肯定和广泛的应用。与前两代微量元素 产品相比,氨基酸螯合盐不仅有很好的化学稳定 性,而且生物利用率高,具有抗干扰、毒性小、吸 收率高、增重明显等优点,是理想的新型高效微 量元素饲料添加剂。 1 氨基酸螯合物的生理功能 1.1促进金属离子吸收.生物学效价高 无机盐微量元素必须借助辅酶的作用与氨 基酸或其他物质形成络合物后才能被机体吸收. 吸收后金属元素在血液中与某些蛋白结合,被运 输到机体所需要的部位产生功效。微量元素氨基 酸螯合物的金属离子与氨基酸分子通过配位键 结合后,生成稳定的螯合物,不仅稳定性好,缓解 了矿物质之间的颉颃作用,而且在消化过程中减 少了pH值、脂类、纤维、胃酸等物质的影响,有利 于动物机体对金属离子的充分吸收和利用。据报 道,微量元素氨基酸螯合物在动物机体内的吸收 代谢与无机盐不同,位于五元或六元环螯合物中 心的金属离子可以通过小肠绒毛刷状缘。以氨基 酸或肽的形式被吸收。微量元素氨基酸螯合物既 是机体吸收金属离子的主要形式,又是动物体内 合成蛋白过程中的中间物质,因此,可以在促进 金属离子的吸收的同时,减少许多生化过程.节 约能量消耗,具有较高的生物学效价。化学研究 也表明,其稳定常数介于4~15之间,并且证明螯 合物的稳定常数介于此,将利于其中微量元素的 吸收和利用。 1.2毒性小.适口性好 微量元素氨基酸螯合物作为体内生化过程 的中间产物,毒副作用小,安全性高,对机体产生 副作用小,微量元素氨基酸螯合物的半数致死量 远远大于无机盐。一般的无机微量元素适口性较 差,微量元素氨基酸螯合物克服了这方面的缺 陷,它含有大量氨基酸,具有氨基酸特有的鲜香
氨基酸金属离子螯合物合成条件及测定方法的研究一、本文概述氨基酸金属离子螯合物是一类重要的生物无机化合物,具有广泛的应用价值,包括在医药、农业、食品、环境科学等领域。
这些化合物是由氨基酸分子中的羧基、氨基和侧链功能团与金属离子通过配位键形成的稳定结构。
由于氨基酸的种类繁多,以及金属离子的多样性,使得氨基酸金属离子螯合物的种类非常丰富,其合成条件及测定方法也具有独特性和复杂性。
本文旨在深入研究氨基酸金属离子螯合物的合成条件及测定方法。
我们将探讨不同氨基酸与金属离子形成螯合物的最佳反应条件,包括反应温度、pH值、反应时间、溶剂种类等因素对螯合物形成的影响。
我们将研究氨基酸金属离子螯合物的表征方法,如红外光谱、紫外光谱、核磁共振等,以及测定其稳定性、溶解性等物化性质的方法。
我们还将探讨氨基酸金属离子螯合物的生物活性及其潜在的应用价值。
通过本文的研究,我们期望能够为氨基酸金属离子螯合物的合成提供理论依据和技术支持,为其在各个领域的应用提供基础数据和实验依据。
我们也期望通过本文的研究,能够推动氨基酸金属离子螯合物领域的研究进展,为相关领域的学者和从业者提供有价值的参考信息。
二、氨基酸金属离子螯合物的合成条件研究氨基酸金属离子螯合物的合成是一个涉及多种因素的过程,包括反应温度、pH值、反应时间、氨基酸与金属离子的摩尔比等。
为了优化合成条件,本研究对这些因素进行了系统的研究。
反应温度对螯合物的形成有显著影响。
一般来说,适当的提高温度可以加速反应速率,但过高的温度可能导致反应失控或生成不稳定的副产物。
因此,我们在室温至沸腾温度范围内设置了多个温度点,观察其对螯合物生成的影响。
实验结果显示,在60-80℃的温度范围内,氨基酸与金属离子的螯合反应进行得较为顺利,产物的生成速度和纯度均达到较优水平。
pH值也是影响螯合物合成的重要因素。
氨基酸在不同pH值下具有不同的电离状态,这直接影响其与金属离子的配位能力。
我们通过调整反应溶液的pH值,观察其对螯合物生成的影响。
氨基酸螯合微量元素Cr -蛋氨酸铬VQ-M-Cr
特性:
1、本品为第三代微量元素添加剂,是由蛋氨酸与三价铬通过配位键结合而成,提供微量元素铬的同时提供有效的蛋氨酸。
2、本品化学性质稳定,可显著降低其对维生素及脂肪等的破坏,使用本品有利于提高饲料品质。
3、本品通过蛋氨酸的途径胞饮式吸收,减少与其它微量元素间的竞争拮抗,而有最佳的生物吸收利用率。
4、本品能提高动物机体的碳水化合物的代谢,促进生长,明显提高动物抗应激能力。
质量标准:
1、本品为灰白色或淡粉红色粉末
2、分子结构:
3、技术指标:
用途与用量:
包装:
多层复合纸袋包装,25公斤/袋
保质期:24个月。
吴玉臣杨国宇王艳玲李喜焕吴军(河南农业大学牧医工程学院,河南郑州450002)摘妻锌是动物机体内必需的微量元素。
但以无机态的形式添加的锌吸收率低,且易和其它微量矿物质元素产生颉颃作用。
有机态的锌添加剂主要是以氨基酸和锌为原料螯合而成的氨基酸螯合物,能较好的解决无机态锌在应用上的弊端。
关键词锌;氨基酸螯合锌;生产应用中图分类号:S816.72文献标识码:A文章编号:1001—0084(2004)06—0028—031锌的作用1.1锌在动物机体各组织器官中的作用锌是影响维生素A代谢的重要金属离子,维持眼组织的正常形态及视觉功能。
锌缺乏时导致维生素A的合成障碍,引起动物的暗适应能力降低、夜盲症和视力障碍;锌还可抑制脂质过氧化和组织胺的释放,具有稳定细胞膜和溶酶体膜的作用。
低锌时各种生物酶的稳定性改变,从而使膜的通透性增加,心肌损伤加重;此外,锌对动物骨骼也有很大的影响。
幼年动物缺锌时,常发生骨骼异常,成年动物则常见肢蹄炎病变。
1.2锌对动物免疫的影响适量的锌可提高血粒细胞和腹腔吞噬细胞的杀菌作用。
,淋巴细胞特别是T淋巴细胞对缺锌特别敏感。
而高锌则使胸腺激素活性受到抑制,从而抑制了T淋巴细胞的增殖和分化的功能,使T淋巴细胞的分化出现了障碍。
缺锌的动物免疫脏器多明显萎缩,在缺锌的条件下,动物胸腺素活性下降,并同时伴随着T细胞亚群、淋巴因子活性的变化。
高锌则使动物出现生理紊乱,如胸腺重量减轻,胸腺肽含量及活性降低,T细胞分化障碍等。
1.3锌对动物生长性能的影响加适量的锌可提高动物的生长性能,如显著提高猪的日增重,降低料重比和腹泻率;提高蛋鸡的产蛋量和蛋壳厚度;提高奶牛的产奶量而不影响其乳脂率等。
1.4锌对动物应激的影响收稿日期:2003—1l—18作者简介:吴玉臣(1978一),男,在读硕士,研究方向为畜禽生长及内分泌调控。
饲|j}手博览2004年第6期锌缺乏症常出现在应激、创伤和感染的动物群中。
应激对锌代谢的影响很明确,如血清锌浓度下降,与蛋白质结合的锌量改变,尿锌排除增多等。
68 | 2020年第40卷第01期 总第276期 |需求,为企业选拔符合条件的学徒,同时企业也选派经验丰富的师傅作为学徒的指导教师,提高学生技能水平,为企业培养后续人才。
只有这样才能够达到学校、企业和学生共赢的目的。
通过减免困难地区学生的学费和提高学生待遇,为我国精准扶贫贡献应有的力量,同时也可扩大企业的品牌效应。
5.4 加强宣传,提高认识各级政府应当重视“双零”培养机制下的现代学徒制教学,通过媒体、微信和QQ 进行广泛宣传,提高社会认可度。
政府应鼓励支持企业参与到现代学徒制人才培养模式中去,增强企业的社会责任意识和大局意识,清楚意识“双零”培养机制下的现代学徒制教学现代学徒制对我国经济发展的深远意义。
同时学校应当积极主动地探索出一套严谨的现代学徒制教学实施方案,培养一批集实操经验和授课能力为一体的校企双导师,协同育人,将“双零”培养机制下的现代学徒制越办越好。
氨基酸螯合铁在动物营养中的研究进展沐建煜(浙江省长兴县畜牧兽医局,浙江 湖州 313100)铁是动物机体维持正常生命活动所必需的一种微量元素,参与机体中包括物质的运输及储存、机体供能、蛋白质代谢、抗氧化、免疫以及核酸合成等多种代谢活动,对动物生长及生产活动有着十分重要的意义。
因此,在动物生产过程中,养殖场常常需要在日粮中补充额外的铁以保证其正常的生长以及生产活动。
不同形态的铁在动物机体内的吸收转化效率也有所不同,硫酸亚铁由于价格便宜且易获得,因而在补铁剂市场中占有一定的优势。
但是,随着研究的深入,人们逐渐发现硫酸亚铁存在着易吸潮、口感差、吸收效率不高、易造成浪费及环境污染且易产生副作用等缺陷[1],于是人们开始寻找更好的补铁制剂。
近年来,以氨基酸螯合铁为代表的有机铁源因其生物学效价高、吸收率高和利于环保等优点正逐渐得到越来越多人的关注。
本文主要就氨基酸螯合铁的定义、特点、发展应用及其在动物机体内的吸收机制进行综述,旨在为具有高生物学效价的有机微量元素在动物营养中的深入研究与科学应用提供参考。
氨基酸螯合物氨基酸螯合物是生物质分子中最重要的配体类别之一,代表着一个有可能发生作用的大规模磷酸盐和氨基酸的组合。
它们在蛋白质和多肽的结构中起着关键作用,因为它们可以稳定定量的相互作用。
在某些情况下,氨基酸螯合物可以形成三维结构,改善其生物活性,例如体外酶的活性及其生物效用。
氨基酸螯合物的结构可以用多种方式来定义。
通常以氨基酸的结构分子来表示,其中可以表示氨基酸的名字、序列及其特定的特性,例如氨基酸的残基、含量、氨基酸结构等。
氨基酸螯合物是由氨基酸组成的复杂结构,它在蛋白质结构上可以形成由二级结构组成的多肽链。
在大多数的情况下,螯合物的氨基酸组合是具有一定的秩序性的,而氨基酸的组合对其结构和功能也有很大的影响。
氨基酸螯合物在蛋白质和多肽组装过程中起着重要作用。
它们可以将氨基酸结合在一起,并且可以在给定的环境中稳定构型。
有时,它们会产生专有的化学反应,如构象转换。
这些氨基酸螯合物可以在生物活性和相对活性位点之间形成枢纽。
氨基酸螯合物可以被分为多种类型,它们的结构及其流动性会受到环境的影响。
例如,温度升高会导致氨基酸螯合物构型的变化,进而影响其结构和功能。
此外,亚热力学性氨基酸螯合物以及它们的受体也会受到氨基酸结构的影响。
此外,氨基酸螯合物还可以在蛋白质修饰、蛋白质降解和细胞功能调控中起着重要作用。
它们可以通过膜蛋白质、细胞因子和氨基酸及其相关分子等来调节细胞信号,最终影响细胞功能。
关于氨基酸螯合物,近些年也有大量的研究。
氨基酸螯合物可以用来改善细胞的活性,增强蛋白质的活性,并且可以通过氨基酸螯合技术来改变细胞代谢率以及蛋白质移位。
此外,氨基酸螯合物还可以被用来识别特定的蛋白质及其相关分子,这可以为研究发掘新的蛋白质和药物提供重要的信息。
总之,氨基酸螯合物是生物大分子结构中非常重要的组件,它们可以影响蛋白质的活性及其生物效用。
此外,氨基酸螯合物还为蛋白质组装及其临床应用提供了重要的信息。
未来研究将更多地关注氨基酸螯合物的作用机制,加强其研究以及在临床中的应用。
氨基酸和生物资源2013,35(1);46--50Ami挖oAcids&BioticRPso“rcPs
氨基酸微量元素螯合物的研究与应用王丽霞(青岛科技大学化工学院,山东青岛266042)
摘要:氨基酸微量元素螯合物是一种新型营养元素添加剂,因其具有稳定性好、易消化吸收、生物效价高、抗干扰性强等优势而备受微量元素营养研究的关注,并在动物饲料添加剂行业中得到广泛应用。就氨基酸微量元素螯合物的定义及分类、结构及营养特性、合成方法进展和在各个领域的应用进行综述,并对其前景予以讨论。关键词:氨基酸微量元素螯合物;无机微量元素;螯合结构中图分类号:S816.7文献标识码:A文章编号:l006—8376(2013)01—0046—05
ResearchAdvanceinMicroelementAminoAcidChelatesWANGLixia
(CollegeofChemicalEngineering,QingdaoUniversityofScienceandTechnology,Qingdao266042,Shandong,China)
Abstract..Microelementaminoacidchelates
arethenewtypeofnutritionaladditiveswithadvantagesofgoodsta—
bility,easyabsorption,highbiologicaltiterandstronganti—interferenceability.Theyhaveattractedmoreandmoreattentionintheacademicfieldandhavebeenwidelyusedintheindustryofanimalfeedadditives.EAAC(Element
aminoacidchelate)definitionandclassification,structureandnutritioncharacteristics,synthesismethodsandthe
ap—
plicationsindifferentfieldsarereviewed.Theprospectsarealsodiscussed.
Keywords:microelementaminoacidchelates;inorganictraceelements;chelatestructure
微量元素是人和动物体正常生长代谢不可或缺的营养元素,虽然需求量小,却发挥了重要的生理生化功能。微量元素可与体内的蛋白质和其他物质相结合形成酶、激素、维生素等生物大分子。人体内缺乏锌和铁元素,会影响脑垂体和肾上腺的内分泌平衡,导致发育停滞、智力发育不良、贫血等病症u]。仔猪缺锰会引起骨骼发育异常、关节肿大等;禽类缺碘会导致孵化率降低、胚胎甲状腺肿大等口]。另外微量元素构成了体内重要的载体与电子传递系统。在微量元素营养方面,20世纪50年代开始,微量元素添加剂主要经历了三个发展阶段。第一阶段是无机盐类,最早由英国Barben等发现在饲料中添加铜能促进猪的生长,并进行了大量微量元素的试验,使无机盐微量元素添加剂(主要有硫酸铜、硫酸锌等硫酸盐类)在生产中得到广泛应用。第二阶段是有机酸盐类,主要收稿日期:2013—02—12作者简介:王丽霞(1989一),女,硕士生,现主要从事抗高血压药物的合成研究。E-mail:dancinggirl20002008@yahoo.tom基金项目:青岛市科技局公共领域科技支撑计划资助(12—1—3—45一nsh)包括抗坏血酸、柠檬酸亚铁、酒石酸、富马酸及葡萄糖酸锌等。但这两代添加剂都不可避免地存在混合不均匀、易潮解、易氧化、吸收利用率低等缺点。第三阶段是以氨基酸锌、氨基酸铁、氨基酸铜和氨基酸锰为代表的氨基酸微量元素螯合物类。美国Albion实验室在20世纪70年代以动植物蛋白和铁元素合成蛋白铁复合物,开启了氨基酸微量元素营养研究的新时代[3]。我国也于80年代开始研制氨基酸微量元素螯合物,并在氨基酸亚铁螯合物方面取得重要进展H],迄今为止已有数种产品相继问世,如蛋白微素精,红亮素等。氨基酸微量元素螯合物具有化学稳定性好、易消化吸收、生物学效价高、抗干扰能力强、无毒害、刺激小的优点,能有效提高动物生产能力、增强机体免疫力、补充微量元素营养并且兼有氨基酸强化剂的作用。目前,氨基酸微量元素螯合物作为绿色环保的新型营养添加剂被广泛应用[5]。
1氨基酸微量元素螯合物的概念及类别美国官方饲料管理协会于1996年正式命名氨
万方数据氨基酸和生物资源・47・
基酸微量元素螯合物为:由某种可溶性的一个金属元素离子同氨基酸按一定物质的量比以共价键结合而成的化合物。在化合物中,一般二价阳离子与氨基酸中的N原子形成配位键,同时与羧基中的氧原子形成稳定的离子键,生成的螯合物相对分子质量不超过800,水解氨基酸的平均分子质量为150左右‘6‘。法,见表1。按照氨基酸是否为单体可分为单一氨基酸和复合氨基酸微量元素螯合物。前者氨基酸的种类是单一的,产品的结构确定;后者螯合物中的氨基酸有可能是几种也可能是多肽,一般由蛋白质水解得到。按照微量元素即金属离子的种类可分为氨基酸铁螯合物、氨基酸锌螯合物等。同样地按照氨基酸的类别可分为赖氨酸螯合物、甘氨酸螯合物、蛋氨基酸微量元素螯合物目前主要有三种分类氨酸螯合物等。表1氨基酸微量元素螯合物的分类
2氨基酸微量元素螯合物的结构特点及营养特性2.1结构稳定性好,生物学效价高螯合物是指一个金属离子与一个或多个基团发生配位反应而形成的具有一个或多个环状结构的化合物。氨基酸微量元素螯合物是二价金属阳离子与氨基酸中作为给电子体的氮原子形成配位键,氨基酸羰基中的氧原子与金属阳离子形成离子键而构成的五元环或六元环结构。通常情况下,氨基酸同Mn、Cu、Zn等离子形成配位数为4且摩尔比为2:1(氨基酸:金属元素)的螯合物,而Fe、Co除形成配位数为4的螯合物,还可形成配位数为6的螯合物。配位键和离子键的共存结构使得氨基酸螯合物的生化稳定性和化学稳定性好。由一个金属离子和多个氨基酸形成的环螯合物的环越多,螯合物的稳定性越好。常见的氨基酸螯合物中,一般旷氨基酸形成五元环,伊氨基酸形成六元环。螯环结构使螯合物内部电荷趋于中性,在水中较难离解,化学稳定性好,使得金属离子避免了与13常饮食和胃肠中胃酸等的不良作用,保护了金属离子的理化性质,减少了金属离子与其他矿物质的拮抗作用[7’8],有利于机体对金属离子的充分吸收和利用。Jeppseni等凹]指出氨基酸螯合铁(Fe—AA)比Fe离子更能降低不饱和脂肪酸和维生素的过氧化反应。董晓慧等口叩证实了Zn-His的吸收几乎不受消化道内各种因素的影响。一般无机盐、有机盐在人体内的吸收利用途径比较复杂。首先在相关辅酶的运输下,与氨基酸等物质结合被机体吸收,吸收后进入血液与运输蛋白结合,才能被特定靶组织利用。而按照小肽吸收理论,氨基酸包裹金属离子是机体吸收金属离子的主要形式[11|,氨基酸或小肽螯合物也是体内蛋白质合成的中间产物。通过氨基酸和肽的转运系统,螯合物完整透过肠黏膜层进人血液,不仅吸收快而且节约了很多生化过程,大大提高了元素的利用率口2|。Spears报道[1引,蛋氨酸锌(Zn—Met)与Zn0相比,可显著提高羔羊体内锌的沉积率。周桂莲等[1胡研究了不同铁源对大鼠的生物学效价,发现以氨基酸螯合物为铁源的生物学效价比无机铁盐高出20%左右。2.2提高生产性能,毒副作用小在动植物营养中添加氨基酸微量元素螯合物,可有效提高机体的生产性能,如提高母猪的繁殖能力、提高水稻的产稻率、改善育肥猪的肉质、增加奶牛的产奶量等。Fehse等[1钥将多种氨基酸微量元素营养添加剂(含氨基酸铜、锌、铁、锰等)添加到高产母猪的日粮中,结果表明母猪的繁殖能力得到较大提高。Ballantine等[161在奶牛的泌乳期(250天)饲喂氨基酸锌、锰、铜、钴螯合物,发现奶牛妊娠率和产奶量都得到了提高。过量的无机微量元素会造成动植物的元素中毒现象,且无机盐离子会对动物肠胃内的pH值和酸碱平衡产生影响。而氨基酸螯合物在体内运输过程中能通过螯合结构的解离和形成控制体内金属离子
万方数据・48・王丽霞:氨基酸微量元素螯合物的研究与应用
的浓度,使其在正常范围内缓冲,对机体无毒副作用,无不良刺激。实验证明,作为无机硒补剂的亚硝酸硒可诱导神经元凋亡、白内障等病变,而微量元素氨基酸螯合物无明显毒害作用、安全性好、口感好,使动物的采食吸收更加容易[171。2.3抗病抗应激,提高营养利用率氨基酸螯合物既能为机体提供氨基酸营养,又能补充必不可少的微量元素,具有双重营养作用。实验证明,微量元素氨基酸螯合物还可以增强机体的抗菌能力、抗应激能力,提高维生素、脂肪、蛋白质的营养利用率,而且可以防治贫血、某些肠炎、痢疾等疾病[18|。据王洪荣报道,用蛋氨酸锌饲喂奶牛和绵羊,可使奶牛患乳房炎和腐蹄病的几率降低、绵羊体内氮沉积率明显提高[19’20|。3氨基酸微量元素螯合物的合成方法进展3.1单一氨基酸微量元素螯合物的合成单一氨基酸微量元素螯合物是指某一种氨基酸和金属离子螯合而形成的螯合物。金属离子的来源可以是某些盐、碱、金属氧化物、金属单质等。最常见的是液相反应合成法,其反应流程为:氨基酸+金属化合物—一溶解一调节pH一热螯合一浓缩一洗涤一千燥—+产品。杨云裳等[z1]利用此法合成了新型营养添加剂纽甜一钙螯合物;钟国清[223利用此法对甘氨酸铜、甘氨酸锌、赖氨酸锌的合成进行了探索。该方法在反应条件和技术上都比较成熟,但缺点是成本较高、工艺复杂、副产物多、大量酸液或碱液的使用和废液排放污染环境等。固相微波法也同样适用于氨基酸微量元素螫合物的合成。胡亮等[233利用蛋氨酸和氯化锌混合微波固相合成了蛋氨酸锌螯合物,并对其最佳反应条件进行了探索。主要流程为:金属盐+氨基酸一混匀一引发剂引发一微波催化一洗涤一千燥一产物。固相微波法的优点是工艺简单、耗能少、废液污染小等。但微波辐射易焦化副产品,大规模工业化生产较难实现。固相室温法是将氨基酸和金属盐充分研磨混匀,室温下干燥一段时间进行螯合的制备方法。制备流程为:氨基酸+金属盐一混合研磨一干燥一产品。陈广德等D43利用此法以甘氨酸和氢氧化钙为原料合成了甘氨酸钙螫合物;李大光等[z5]利用此法合成并表征了甘氨酸锌螯合物;Gingasu等‘263以甘氨酸、硝酸铁和硝酸铜为原料研磨混匀,48h于燥后得到两种氨基酸金属螯合复盐。固体室温法具有选择性高、副反应少、无溶剂、环境污染小、工艺更简化等优点,但目前关于此法的研究很少,技术不够成熟,现在还不适宜规模化生产。3.2复合氨基酸微量元素螯合物的合成复合氨基酸的来源非常广泛,豆饼渣、畜禽的羽毛、虾蟹壳、丝绸工业废水、啤酒废酵母、皮革废弃物等都是丰富的蛋白质资源。根据水解蛋白质得到氨基酸的不同方法,复合氨基酸微量元素螯合物的合成分为酶解合成法和酸碱合成法。张晓霞等[27]进行了碱法水解黑鱼鱼鳞制备多肽螯合钙工艺的研究。田君等[28]利用黄豆皮等低值蛋白资源分别进行酸碱水解后合并,再与微量元素合成了价格低廉的混合氨基酸盐添加剂。该方法蛋白质水解成氨基酸的过程稍微复杂,但是原料来源广泛、变废为宝、成本低廉,有利于环境优化。