微量元素氨基酸螯合物研究与应用

微量元素氨基酸螯合物研究与应用

杨文平1　李彩桃2

1.华北煤炭医学院　　2.山西省怀仁县畜牧局

　　摘　要　微量元素氨基酸螯合物作为一种新型的高效的绿色饲料添加剂,已引起国内外科研人员的关注,具有广阔的发展前景。文中就其功能、应用效果研究及存在的问题等作一阐述,为推动我国饲料工业的发展提供依据。

关键词　微量元素氨基酸螯合物　猪　生产应用

中图分类号:S816.72　　文献标识码:B　　文章编号:1002-2813(2009)05-0042-03

　　微量元素是畜禽机体代谢中不可缺少的物质,微量元素的添加形态不同,直接关系到动物对微量元素的吸收和利用,影响动物的生产性能。继第一代产品无机盐和第二代简单的有机物之后,微量元素氨基酸螯合物作为第三代饲料添加剂,20世纪70年代由美国的ALBICN生物实验室研制成功,较前2种产品有十分明显的优势,表现为:1)具有稳定的化学性质,吸收利用率显著提高。2)有较高的生物学效价。3)适口性好,对机体不良作用小。4)使用方便,对饲料成分破坏作用小。5)促进生长,提高抗病力等。除此之外,由于金属蛋氨酸络合物可安全通过瘤胃,因而又可为反刍动物提供保护性必需氨基酸。我国研究人员经几年的研究和应用,在猪、禽、反刍动物及鱼类的应用上取得较好的效果。目前,主要的产品有蛋氨酸铜、蛋氨酸铁、蛋氨酸钴、赖氨酸铜、赖氨酸铁和甘氨酸铁等。

子可和多个氨基酸形成环螯合物,形成的环数越多,螯合物的稳定性越好。常见的螯环有五元环(如α-氨基酸螯合物)和六元环(如β-氨基酸螯合物)。微量元素氨基酸螯合物由某种可溶性金属盐中的一个金属元素离子(如Fe2+、Cu2+、Zn2+、Cr3+和Mn2+等)同氨基酸按一定的摩尔比例以共价键结合而成,水解氨基酸的平均相对分子质量必须约为150,生成的螯合物的相对分子质量不超过800。

2　微量元素氨基酸螯合物的功能

2.1　提高金属离子的生物学利用率

近年来的研究成果表明,无机盐形式的微量元素,其利用率易受pH、脂类、蛋白质、纤维素、草酸、氧化物、维生素、磷酸盐、植酸盐及霉菌类毒素等因素的影响,因而在动物体内的吸收利用差,总的生物学利用率低于20%。微量元素氨基酸螯合物离子键和配位键共存的独特结构,使其分子内电荷趋于中性,使其不易与其他物质结合生成不溶性化合物或被吸附在不溶胶体上,具有良好的化学稳定性,使金属离子免受日粮中其他成分和胃肠中胃酸等不良作用,保护金属离子的理化性质,不仅稳定性好、流动性好、颉颃作用少,而且消化过程中受影响的因素小,便于机体对金属离子的充分吸收和利用,从而提高微量元素的生物学利用率。Aoyagi等(1993)以雏鸡为试验动物,以肝铜浓度为评价指标进行试验,结果表明,如果以硫酸铜生物学利用率为100%,赖氨

1　微量元素氨基酸螯合物的概念和性质

螯合物指一个或多个基团与一个金属离子发生配伍反应所形成的具有独特螯环状结构的化合物,是一种接近于动物体内天然形态的微量元素补充剂。其中,金属离子通常叫做中心离子,而与中心离子螯合着的中性分子叫做配位体,可作为中心离子的微量元素主要有铜、铁、锌、锰和铬等,使用的配位体有赖氨酸、蛋氨酸和甘氨酸等。一个金属元素离

收稿日期:2009-01-21

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维丰专栏　

酸铜和蛋氨酸铜相对生物学利用率分别为114%和100%。Du等研究认为,赖氨酸铜和蛋白铜的生物

只有真正的微量元素氨基酸螯合物才具有独特功能与效果,所以螯合率越高,产品性能越好。一般产品要求螯合率高于98%。微量元素氨基酸螯合物是否被螯合,可通过测定产品中金属元素的浓度进行判断。

学利用率显著高于硫酸铜(以组织铜含量为衡量指标)。

2.2　适口性好,毒副作用小,提高动物的生产性能

将无机盐型的微量元素添加在饲料中,一般都会导致饲料的适口性降低,而微量元素氨基酸螯合物正好克服了这方面的缺陷。由于这种氨基酸螯合物仍具有氨基酸的特有气味,能刺激动物食欲,易于被动物接受,有利于动物采食和胃肠的吸收利用。同时,微量元素氨基酸螯合物作为体内生化过程的中间产物,既对机体很少产生不良刺激作用,又可加强动物体内酶的活性,提高蛋白质、脂肪和维生素的利用率,从而促进动物生长性能的发挥。另外,在反刍动物方面,微量元素氨基酸螯合物还具有过瘤胃的功能,既防止了瘤胃微生物对氨基酸的降解作用,又避免了某些金属元素对瘤胃微生物的毒性作用,有利于反刍动物生产性能的发挥。微量元素氨基酸螯合物与维生素和抗生素等配伍使用,与使用无机盐相比可提高维生素吸收率。2.3　减少对环境的污染

3　微量元素氨基酸螯合物在猪生产中的应

用效果

对仔猪和生长猪补饲微量元素氨基酸螯合物,可预防仔猪营养性贫血、提高仔猪和生长猪日增质量、免疫力及抗病力等。冯展翼在仔猪补料中添加100mg/kg蛋氨酸铁,可使仔猪断奶窝质量提高11.2%～18.6%,日增质量提高17.%～29.4%,并可显著提高仔猪血红蛋白含量和血浆铁

水平,增强机体免疫机能,提高抗病力。

余德谦等(2004)用无机铜(对照组)和不同水平的赖氨酸铜饲喂体质量约20kg三元杂交(杜×大×长)猪,结果表明,添加有机铜的各组生产性能均比对照组有所提高,较低剂量的赖氨酸铜可取得高剂量硫酸铜的促生长效果,高剂量有机铜对生长猪生产性能的促进作用并不显著。免疫指标淋巴细胞转化率对照组极显著低于其他赖氨酸铜组,赖氨酸铜组间差异不显著,反映了添加赖氨酸铜可提高生长猪免疫性能。

赵阳等(2004)用不同水平(150、200和250mg/kg)的复合的铁、铜和锌氨基酸螯合物饲喂杜×长×大三元杂交猪,生长猪增质量速度加快,比对照组增重率分别提高3.75%、7.36%和9.72%。说明微量元素氨基酸螯合物对生长猪生长有显著的促进作用。

卢玉发等(2002)对28日龄的断奶仔猪饲喂30d微量元素氨基酸螯合物添加剂与无机盐添加剂

饲料中添加高铜(250mg/kg硫酸铜)可加快畜禽生长,提高饲料利用率,国内外许多养殖场广泛采用高铜饲料。但大量未被吸收的铜随粪尿排出体外,造成污染环境,影响动物健康和畜禽产品的食用安全。使用微量元素氨基酸螯合物,可满足动物对微量元素的需要,可将氨基酸以30%～50%的比例替代相应的无机盐,由于其用量少,可避免使用高铜等微量元素所造成的环境污染。同时,也可在一定程度上增强动物抵抗疾病的能力,相应减少抗生素的应用,减少对环境的污染。2.4　增强机体免疫力

微量元素氨基酸螯合物在结构上与动物体内酶的形态有些类似,可能作为“单独单元”在动物体内起作用,有利于提高动物免疫力,增强抗病能力和抗应激能力,如改进动物皮毛状况,减少早期胚胎死亡等。氨基酸螯合物具有一定的杀菌和改善机体免疫功能的作用,对某些肠炎、皮肤病、贫血和痢疾有显著的治疗作用。

日粮,结果表明,微量元素氨基酸螯合物具有明显促进断奶仔猪的生长性能的作用,其中平均日增质量提高8.3%,饲料效率提高8.1%。

张照喜(2001)分别用赖氨酸螯合铁和硫酸亚铁饲喂妊娠和哺乳期母猪,用葡聚糖铁给初生仔猪补铁试验。结果表明,饲喂赖氨酸螯合铁组母猪所生仔猪比对照组母猪所生仔猪断奶成活率提高

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9.2%(P>0.05),平均断奶体质量提高18.8%(P>0.01);比饲喂硫酸亚铁组母猪所生仔猪断奶

合物的定性定量分析;仍需继续深入细致开展螯合物在养殖生产中的作用机制研究、研究适合机体的最佳螯合物结构形式、最佳添加时间及剂量,研究以螯合物形态添加时,对微量元素的需要量,以降低饲料成本,达到最佳的经济效益,促进我国饲料工业和畜牧业健康持续发展。

参考文献

[1]袁书林,经荣斌.微量元素氨基酸螯合物的研究与应用.粮食与饲料工业,2003(3):28-30.[2]王桂秋.氨基酸螯合物在反刍动物中的研究应用.河南畜牧兽医,2005,26(1):10-11.[3]陈萱.微量元素氨基酸在养殖业的应用.养殖与饲料,2002(6):2-4.[4]AoyagiS,BakerDH.Nutritionalevaluationofacop2per-methioninecomplexforchicks.Poultry-sci.Champaign.PoultryScienceAssociation,1993,2(12):2309-2315.[5]DuZ,HemkenRW,JacksonJA,etal.Utilizationofcopperincopperproteinate,copperlysine,andcupricsul-fateusingtheratasanexperimentalmod2el.JournalofAnimalScience,1996,74(7):1657-1663.

[6]NelsonEW.Theaminoacidaschemicaltemptationfortroutandsaimon.FeedManagement,1991,42(3):6-10.

成活率提高3.1%(P>0.05),平均断奶体质量提高9.9%(P>0.05),与给3日龄仔猪注射葡聚糖铁相比,成活率和断奶质量分别提高0.2%和2.3%(P>0.05)。

研究表明,以5mg/kg剂量向饲料中添加赖氨酸铜,观察对仔猪日增质量和料重比的影响,与250mg/kg硫酸铜组间差异不显著。饲喂250mg/kg

蛋氨酸锌的猪生长性能,可与2000mg/kg氧化锌的效果相媲美,而在粪便中排出的铜和锌较少,减少了环境污染。

由此可见,微量元素氨基酸螯合物可明显提高猪的生产性能及免疫力,但其作用机制及最佳使用剂量怎样,有待进一步研究。

4　微量元素氨基酸螯合物研究前景及存在

的问题

微量元素氨基酸螯合物作为一种新型的高效绿色饲料添加剂,由于其毒性小,在消化道内稳定性好,向体外排泄率低,生物利用率高,对提高动物生产性能有明显的效果,是一种具有广阔发展前景的营养性饲料添加剂。但目前还存在一些问题尚需解决,如生产成本太高,需降低成本,提高产品质量;质量检测分析有待解决;定性定量分析方法尚待研究,通常采用的分光光度计法,电位法等不适合商品螯

通讯地址:河北唐山市建设南路57号华业煤炭

医学院生物科学系　063000

2009亚洲国际集约化畜牧展览会在曼谷闭幕

　　由VNU欧洲展览集团主办的2009亚洲国际

集约化畜牧展览会已于2009年3月11—13日在泰国曼谷隆重召开。来自世界各地的5家展商参加了此次展会,参展总面积近26000m2,其中103家中国参展企业,参会人数近21000人,参展

幅增长。特别是北京太克会展中心在本次展会上组织了将近130人的参展团,更进一步凸显了我国行业内企业对于走向国际市场的迫切需要。在本届展会的参观者中,具有决策权的高端参观者所占比例较高,总经理、技术部经理、市场部经理及农场主占参观者总数的63.79%。2009亚洲国际集约化畜牧展览会为全球范围内的农牧养殖行业搭建一个良好的合作平台,做好服务工作。

面积达到3600m2。

与往届亚洲国际集约化畜牧展览会相比,此次展会以国家和地区名义组团参加的更多,国际知名的大公司数量也比以往多,参展数据均有大

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