氨基酸絡(luò)合與氨基酸螯合有區(qū)別嗎?
微量元素氨基酸螯合化學(xué)穩(wěn)定性好,易吸收,生物活性高,可顯著降低在飼料中的添加量,降低飼料成本,減少環(huán)境污染。今后可從降低生產(chǎn)成本和簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝、深入理論機(jī)制研究、完善質(zhì)量管理體系等方面重點(diǎn)開展研究
微量元素是動(dòng)物維持生命和生長(zhǎng)發(fā)育的必需營(yíng)養(yǎng)素之一,它們直接或間接地參與機(jī)體幾乎所有的生理生化過程,滿足機(jī)體正常生命活動(dòng)的需要。在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究中,
微量元素依次經(jīng)歷了無機(jī)鹽、簡(jiǎn)單有機(jī)物和氨基酸螯合鹽等三個(gè)階段。無機(jī)鹽因?yàn)橐着c飼料中植酸、纖維素等成分形成不溶性螯合物,導(dǎo)致在動(dòng)物中生物利用率低。
簡(jiǎn)單的有機(jī)酸鹽雖然比無機(jī)鹽穩(wěn)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營(yíng)養(yǎng)生理功能在科研和飼料養(yǎng)殖業(yè)中得到了充分的肯定和廣泛的應(yīng)
用。與前兩代微量元素產(chǎn)品相比,氨基酸螯合鹽不僅有很好的化學(xué)穩(wěn)定性,而且生物利用率高,具有抗干擾、毒性小、吸收率高、增重明顯等優(yōu)點(diǎn),是理想的新型高
效微量元素飼料添加劑。我國(guó)在二十世紀(jì)八十年代就開展了該項(xiàng)研發(fā)工作,“八五”期間還被列為國(guó)家重點(diǎn)攻關(guān)計(jì)劃,經(jīng)過10多年的發(fā)展,目前微量元素氨基酸螯
合物的研究與推廣工作已達(dá)到一個(gè)新的層次,應(yīng)用范圍也從畜禽養(yǎng)殖業(yè)擴(kuò)展到了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中,成為生產(chǎn)高檔飼料的必添成份。
一、定義及化學(xué)結(jié)構(gòu)
1978年,微量元素與氨基酸螯合的產(chǎn)物由美國(guó)Albicn
實(shí)驗(yàn)室成功研制。美國(guó)飼料檢測(cè)局(MFCO,1996)明確定義了微量元素氨基酸螯合物的概念:由某種可溶性金屬元素離子同氨基酸按一定的摩爾比以共價(jià)鍵
結(jié)合而成。水解氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量約為150,生成的螯合物的相對(duì)分子質(zhì)量不超過800。螯合物是指一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)與一個(gè)金屬離子發(fā)生配伍所形成的
具有特殊螯環(huán)狀結(jié)構(gòu)的化合物,是一種接近于動(dòng)物體內(nèi)天然形態(tài)的微量元素添加劑,形成的環(huán)數(shù)越多,螯合物的穩(wěn)定性越好。其中,金屬離子通常叫做中心離子,而
與中心離子螯合著的中性分子叫做配位體,可作為中心離子的微量元素金屬離子主要有銅(Cu2+)、鐵(Fe2+)、鋅(Zn2+)、錳(Mn2+)和鉻
(Cr3+)等,使用的配位體有賴氨酸、蛋氨酸和甘氨酸等。實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)微量元素和氨基酸構(gòu)成來劃分螯合物的種類。以微量元素來分類:鐵螯合物、鋅螯合
物、銅螯合物等。以配位體氨基酸分類:蛋氨酸系列、甘氨酸系列、賴氨酸系列等。
二、營(yíng)養(yǎng)生理功能
1、促進(jìn)金屬離子吸收,生物學(xué)效價(jià)高
無機(jī)鹽微量元素必須借助輔酶的作用與氨基酸或其他物質(zhì)形成絡(luò)合物后才能被機(jī)體吸收,吸收后金屬元素在血液中與某些蛋白結(jié)合,被運(yùn)輸?shù)綑C(jī)體所需要的部位產(chǎn)生
功效。微量元素氨基酸螯合物的金屬離子與氨基酸分子通過配位鍵結(jié)合后,生成穩(wěn)定的螯合物,不僅穩(wěn)定性好,緩解了礦物質(zhì)之間的頡頏作用,而且在消化過程中減
少了pH值、脂類、纖維、胃酸等物質(zhì)的影響,有利于動(dòng)物機(jī)體對(duì)金屬離子的充分吸收和利用。據(jù)報(bào)道,微量元素氨基酸螯合物在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的吸收代謝與無機(jī)鹽不
同,位于五元或六元環(huán)螯合物中心的金屬離子可以通過小腸絨毛刷狀緣,以氨基酸或肽的形式被吸收。微量元素氨基酸螯合物既是機(jī)體吸收金屬離子的主要形式,又
是動(dòng)物體內(nèi)合成蛋白過程中的中間物質(zhì),因此,可以在促進(jìn)金屬離子的吸收的同時(shí),減少許多生化過程,節(jié)約能量消耗,具有較高的生物學(xué)效價(jià)。化學(xué)研究也表明,
其穩(wěn)定常數(shù)介于4-15之間,并且證明螯合物的穩(wěn)定常數(shù)介于此,將利于其中微量元素的吸收和利用。
2、毒性小,適口性好
微量元素氨基酸螯合物作為體內(nèi)生化過程的中間產(chǎn)物,毒副作用小,安全性高,對(duì)機(jī)體產(chǎn)生副作用小,微量元素氨基酸螯合物的半數(shù)致死量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于無機(jī)鹽。一般的
無機(jī)微量元素適口性較差,微量元素氨基酸螯合物克服了這方面的缺陷,它含有大量氨基酸,具有氨基酸特有的鮮香味,適口性好,具誘食作用,易于被動(dòng)物采食,
利于胃腸道的吸收利用,同時(shí)可增強(qiáng)動(dòng)物體內(nèi)生物酶的活性,提高蛋白質(zhì)、脂肪和維生素的利用率,大大促進(jìn)了動(dòng)物生長(zhǎng)性能的發(fā)揮。
3、形成緩沖系統(tǒng),減輕維生素破壞程度
研究表明,微量元素氨基酸螯合物能顯著降低預(yù)混料中脂溶性維生素A 和水溶性維生素B
的損失率,減輕飼料中維生素的破壞程度,而且還能對(duì)動(dòng)物機(jī)體起緩沖的作用。這主要是因?yàn)椋饘匐x子和有機(jī)配體的螯合反應(yīng)為金屬離子在介質(zhì)中的濃度提供了一
個(gè)緩沖系統(tǒng),緩沖系統(tǒng)通過離解螯合物的形式來保證金屬離子濃度恒定。金屬離子對(duì)日糧中維生素具有一定的破壞作用,因此在常用飼料配方中維生素的添加量遠(yuǎn)遠(yuǎn)
超過飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)推薦量,從而增加了飼料成本。而飼料中改用微量元素氨基酸螯合物后,利用螯合物中游離金屬離子少的特點(diǎn),可以降低對(duì)維生素的破壞程度,從而減
少日糧中維生素的添加量。同時(shí),微量元素氨基酸螯合物可增強(qiáng)動(dòng)物體內(nèi)酶的活性,提高維生素利用率。
4、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力,提高魚體抗病抗應(yīng)激能力
微量元素氨基酸螯合物被吸收進(jìn)入魚體后,螯合的微量元素被直接運(yùn)輸?shù)教囟ǖ陌薪M織和酶系統(tǒng)中,滿足機(jī)體需要。微量元素氨基酸螯合物在結(jié)構(gòu)上與動(dòng)物體內(nèi)生物
酶形態(tài)有些類似,可能作為“單獨(dú)單元”在動(dòng)物體內(nèi)起作用,有利于提高動(dòng)物免疫力,增強(qiáng)機(jī)體抗病抗應(yīng)激能力,具體表現(xiàn)如改進(jìn)動(dòng)物皮毛狀況,減少早期胚胎死亡
等。同時(shí)微量元素氨基酸螯合物還可減少體內(nèi)自由基的形成,能夠增強(qiáng)殺菌能力,提高動(dòng)物機(jī)體免疫應(yīng)答水平,對(duì)某些腸炎、皮膚病、貧血和痢疾有顯著的治療作
用。
5、具抗氧化作用,減少抗生素的使用和對(duì)環(huán)境的污染
微量元素氨基酸螯合物具有抗氧化作用,可以有效減少魚體內(nèi)自由基形成,提高動(dòng)物的免疫能力,增強(qiáng)動(dòng)物的抗病能力。并因?yàn)槠涮厥獾尿辖Y(jié)構(gòu),具有很高的生物
效價(jià),一方面可以滿足動(dòng)物對(duì)微量元素的需要,另一方面在一定程度上可以增強(qiáng)動(dòng)物的抗病能力,相應(yīng)減少抗生素的應(yīng)用,減少對(duì)環(huán)境的污染。使用微量元素氨基酸
螯合物,由于其用量少,也可避免使用高銅等微量元素所造成的對(duì)環(huán)境的污染。
三、水產(chǎn)動(dòng)物的應(yīng)用
微量元素氨基酸螯合物能夠?yàn)閯?dòng)物的生長(zhǎng)繁殖提供所需的多種氨基酸和微量元素,有利于動(dòng)物體內(nèi)酶的復(fù)制、激活和再生,是適合魚蝦營(yíng)養(yǎng)需要的理想營(yíng)養(yǎng)性飼料添加劑。微量元素氨基酸螯合物對(duì)促進(jìn)魚蝦生長(zhǎng)、提高飼料轉(zhuǎn)化率和魚蝦成活率,都具有顯著的效果。
1、魚類養(yǎng)殖上的的應(yīng)用效果
李愛杰(1994)報(bào)道,用五種微量元素(鐵、銅、錳、鋅、鈷)氨基酸螯合物飼養(yǎng)羅非魚,氨基酸螯合鹽組比無機(jī)鹽組羅非魚增重率提高
17.84-25.84%,餌料系數(shù)降低8.60%,微量元素的吸收率平均提高25%。用鐵、銅、錳、鋅、鈷氨基酸螯合物飼喂鯉魚的生長(zhǎng)試驗(yàn)表明,添加氨
基酸螯合物的3個(gè)試驗(yàn)組比對(duì)照組增重提高37.2-68.1%,螯合物組餌料系數(shù)得到明顯改善(螯合物組鯉魚的餌料系數(shù)1.6,顯著低于無機(jī)鹽組
2.7),成活率大大提高。鯉魚的消化吸收試驗(yàn)表明,相對(duì)無機(jī)鹽來說,氨基酸螯合鹽在鯉魚體內(nèi)的消化率分別提高:Cu 41.37% 、Co
46.48%、Fe 15%、Zn 16.17%、Mn 5.82%。
趙元鳳等(1997)在微量元素氨基酸螯合物與無機(jī)鹽添加劑在羅非魚飼養(yǎng)中的對(duì)比試驗(yàn)表明,添加微量元素氨基酸螯合物的羅非魚生長(zhǎng)顯著好于無機(jī)鹽組,四個(gè)
試驗(yàn)組分別比對(duì)照組增重75.7%、86.5%、108.5%、89.0%,餌料系數(shù)下降29.2%、33.4%、43.5%、33.7%。采用靜水密閉
法測(cè)定羅非魚的耗氧率發(fā)現(xiàn),添加氨基酸螯合鹽的羅非魚耗氧率顯著低于無機(jī)鹽組。
傅英等(1992)比較了無機(jī)鹽、螯合物對(duì)土池中草魚苗生長(zhǎng)性能的影響,試驗(yàn)表明,螯合物組的草魚苗飼料系數(shù)降低了10%,增重率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)鹽組。
宋進(jìn)美等(1996)進(jìn)行大規(guī)模的羅非魚和鯉魚飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn),再次證實(shí)了飼料中添加氨基酸螯合鹽可顯著提高魚的生長(zhǎng)速率、存活率和飼料效率。添加氨基酸螯合鹽
的羅非魚增重率提高15.0-36.0%,飼料效率提高16.4-31.7%;而鯉魚分別比對(duì)照組增重率提高17.5-39.6%,飼料效率提高了
18.0-38.3%。宋進(jìn)美等(2001)用氨基酸微量元素、多糖酸微量元素及無機(jī)微量元素,添加在鯉魚飼料中,進(jìn)行對(duì)比飼養(yǎng)試驗(yàn),并對(duì)各組試驗(yàn)魚的增
重率、飼料轉(zhuǎn)化率、肌肉營(yíng)養(yǎng)成份及肌肉微量元素的含量進(jìn)行了分析測(cè)定。結(jié)果表明:添加微量元素的各試驗(yàn)組均優(yōu)于對(duì)照組。等量添加的氨基酸微量元素、多糖酸
微量元素,明顯優(yōu)于無機(jī)微量元素。氨基酸微量元素的增重率和飼料轉(zhuǎn)化率比無機(jī)微量元素分別提高8.8%、10.2%;多糖酸微量元素的增重率和飼料轉(zhuǎn)化率
比無機(jī)微量元素分別提高5.9%、3.7%。氨基酸微量元素與多糖酸微量元素對(duì)鯉魚增重率及飼料轉(zhuǎn)化率的影響無顯著差異。
Paripatananont等(1995)用添加Zn-Met或Zn-SO4的純化飼料喂養(yǎng)斑點(diǎn)叉尾鮰10
周。結(jié)果表明,以蛋清為基礎(chǔ)的飼料組Zn-Met和ZnSO4的添加量分別為5.58g/kg和18.94g/kg或以大豆為基礎(chǔ)的飼料組為5.91g
/kg 和30.19 g/kg時(shí),魚體能獲得最大的增重性能。
Apines-Amar等(2004)在虹鱒飼料中添加不同形式的微量元素,15周的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)微量元素含量相同時(shí),氨基酸螯合鹽組的骨胳和肝臟中
Cu的沉積量極顯著高于無機(jī)鹽組(P0.01),當(dāng)氨基酸螯合鹽的含量是無機(jī)鹽的一半時(shí),體內(nèi)DNA聚合酶和銅鋅超氧化物歧化酶活性與無機(jī)鹽組活
性相當(dāng)。Apines等2003年的試驗(yàn)結(jié)果也表明,當(dāng)使用氨基酸螯合物時(shí),虹鱒機(jī)體的堿性磷酸酶活性顯著高于無機(jī)鹽組,而且消化吸收率顯著提高。
2、微量元素氨基酸螯合物在對(duì)蝦養(yǎng)殖中的應(yīng)用
陽(yáng)會(huì)軍等(2001)在基礎(chǔ)飼料中添加Cu-Met和CuSO4兩種形式的銅都能有效促進(jìn)斑節(jié)對(duì)蝦的生長(zhǎng),但Cu-Met的利用率比CuSO4高得多,添加15 mg/kg 的Cu-Met可滿足斑節(jié)對(duì)蝦生長(zhǎng)的需要,但以CuSO4為銅源時(shí),需求量為30mg/kg。
董曉慧等(2006)比較了氯化鈷和蛋氨酸鈷對(duì)凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)和組織鈷含量的影響,結(jié)果表明,使用15mg/kg的蛋氨酸鈷顯著提高了對(duì)蝦0-8周的增重
率(P0.05),但鈷的添加形式和添加水平對(duì)肌肉中鈷含量和肝胰臟中的鈷含量影響不顯著。董曉慧等于2007年比較了不同形式的銅對(duì)凡納濱對(duì)蝦
生長(zhǎng)、免疫機(jī)能和銅沉積的影響,在4 周和8
周時(shí),添加蛋氨酸銅的對(duì)蝦增重率均顯著高于硫酸銅組(P0.05),血清酚氧化酶(PO)和超氧化歧化酶(SOD)活性均顯著高于硫酸銅組,當(dāng)飼
料中蛋氨酸銅添加量為10mg/kg時(shí),可滿足對(duì)蝦生長(zhǎng)和免疫需要。
楊原志(2007)在凡納濱對(duì)蝦飼料中分別添加20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg、80mg/kg和100mg/kg的硫酸鋅和Zn-
Met,試驗(yàn)結(jié)果表明,不同鋅源組對(duì)蝦的免疫功能有顯著差異(P0.05), Met-Zn添加量為40-60mg/kg時(shí)生長(zhǎng)和免疫效果最好。
組織中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量也是反映動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)狀況的一個(gè)指標(biāo)。Lorentzen在魚粉飼料中添加亞硒酸鹽及蛋氨酸硒,研究其對(duì)大西洋鮭組織硒水平的影響,試驗(yàn)發(fā)
現(xiàn),蛋氨酸硒組魚體肌肉和全魚硒含量明顯高于對(duì)照組和無機(jī)鹽組,隨著蛋氨酸銅添加量的增加,中國(guó)對(duì)蝦體組織的銅沉積量呈直線上升。
3、在螃蟹養(yǎng)殖中的的應(yīng)用
趙玉蓉等(2003)在魚粉-豆餅飼料中添加鋅及其蛋氨酸螯合物,研究其對(duì)中華絨螯蟹生長(zhǎng)和生化組成的影響,發(fā)現(xiàn):蛋氨酸鋅處理組的增重率明顯高于同水平
的硫酸鋅處理組,蛋氨酸鋅處理組的河蟹肌肉及全蟹鋅含量高于對(duì)照組和硫酸鋅處理組,且蛋氨酸鋅處理組的蟹肉的蛋白質(zhì)及蛋氨酸含量高于硫酸鋅處理組。
四、應(yīng)用前景及存在問題
微量元素氨基酸螯合物可以明顯促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng),增強(qiáng)畜禽免疫力,提高抗應(yīng)激能力。同時(shí),也可減少微量元素在日糧中的添加量,相應(yīng)減少排泄物中的排出量,減
少對(duì)環(huán)境的污染,是微量元素添加劑更新?lián)Q代的優(yōu)良產(chǎn)品,其在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景,其作用與意義毋庸置疑。但因目前存在以下問題,限制了微量元素
螯合物的發(fā)展。
1、相對(duì)無機(jī)微量元素,微量元素氨基酸螯合物價(jià)格偏高,這是制約其在養(yǎng)殖上廣泛使用的最主要因素。因此,我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)其相關(guān)產(chǎn)品的研制開發(fā)工作,提高產(chǎn)品質(zhì)量,探索降低生產(chǎn)成本和簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝的方法,以達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。
2、有關(guān)微量元素氨基酸螯合物相對(duì)于無機(jī)微量元素的生物學(xué)利用率,以及適合魚體的最佳螯合物結(jié)構(gòu)形式、吸收機(jī)理、作用機(jī)制、最佳添加比例及劑量等方面研究較少,這些都不利于微量元素氨基酸螯合物在魚蝦養(yǎng)殖中的應(yīng)用與推廣。
3、目前氨基酸螯合鹽在國(guó)內(nèi)畜禽、水產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛,但其質(zhì)量管理體系還尚待完善,飼料企業(yè)、養(yǎng)殖場(chǎng)很難判斷各產(chǎn)品的優(yōu)劣,這也是目前微量元素氨基酸螯
合物推廣過程中所面臨的主要問題。因此,應(yīng)盡快建立飼用螯合物的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)制性執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以監(jiān)督產(chǎn)品質(zhì)量和指導(dǎo)生產(chǎn)。研究制定螯合物質(zhì)檢的確實(shí)有
效方法,規(guī)范飼用螯合物的生產(chǎn)、銷售和使用。
什么是氨基酸螯合鋅?
螯合是一門世界上的高新技術(shù),氨基酸螯合鋅是鋅離子嵌合在兩個(gè)氨基酸分子中間的一種鋅結(jié)構(gòu)形式。兩個(gè)氨基酸分子像“蟹鉗”一樣鉗著一個(gè)鋅離子,形成超穩(wěn)定螯合結(jié)構(gòu),然后通過氨基酸通道把鋅運(yùn)送到血液中,使鋅和氨基酸一起被人體吸收,能大大提高吸收率。
主要成分氨基酸螯合鋅、蛋白質(zhì)粉、葡萄糖酸亞鐵、生物硒、維生素C、牛磺酸、果糖、檸檬酸
意見建議:促進(jìn)少兒身體發(fā)育鋅是維系人體生長(zhǎng)發(fā)育的重要物質(zhì),缺鋅您好最好是飯前吃祝早日康復(fù)
微量元素的氨基酸螯合物添加劑有什么優(yōu)點(diǎn)?
微量元素營(yíng)養(yǎng)對(duì)畜禽生長(zhǎng)和健康關(guān)系重大,被譽(yù)為生命元素。半個(gè)世紀(jì)以來,微量元素經(jīng)歷了三個(gè)階段,即無機(jī)鹽階段、簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物階段和氨基酸螯合物階段。前兩個(gè)階段稱為第1代和第2代產(chǎn)品,存在著難吸收和生化功能差的缺點(diǎn),而氨基酸螯合物易吸收、抗干擾、不污染水質(zhì)和環(huán)境、穩(wěn)定性適宜,被稱為第3代微量元素飼料添加劑。
氨基酸螯合物微量元素添加劑是將蛋白質(zhì)水解,除酸,先制成復(fù)合氨基酸液,然后與無機(jī)鹽螯合,濃縮、干燥、粉碎制成產(chǎn)品。它與無機(jī)鹽相比,在化學(xué)和生化上均有本質(zhì)的區(qū)別。無機(jī)鹽中的金屬呈離子態(tài),進(jìn)入小腸后難以吸收利用;螯合物呈電中性,即使在小腸中仍可被溶解吸收。螯合物的另一重要特性是穩(wěn)定常數(shù)適中,金屬在消化道易于釋放,且有利于消化酶的復(fù)制、生成和激活,另外,螯合后的微量元素不易氧化、不吸潮,大大提高了微量元素的生物利用率。
我國(guó)目前使用的微量元素還是以第1代產(chǎn)品為主。但氨基酸微量元素螯合物的使用日漸增多。氨基酸微量元素螯合物具有提高日增重、降低飼料消耗、增進(jìn)健康水平、提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的特點(diǎn),雖然目前售價(jià)很高,但據(jù)筆者的試驗(yàn),與無機(jī)鹽添加劑相比,在增重、提高飼料報(bào)酬方面的作用都在10%以上,總的經(jīng)濟(jì)效益仍很顯著,相信不久的將來會(huì)逐漸普及使用。