微量元素氨基酸螯合物的螯合物的制備

微量元素氨基酸螯合物可由2種方式合成，1種是由可溶性金屬鹽與氨基酸螯合而成，金屬和氨基酸可以是單一的也可以是復合的；另一種是可溶性鹽與氨基酸可水解蛋白螯合而成，稱為金屬蛋白鹽。由于相對復合氨基酸螯合物和金屬蛋白鹽而言，單一氨基酸螯合物價格昂貴且生物學活性專一，應用范圍也窄。所以現今國內外的研究方向多偏重于后者，也可以說金屬蛋白鹽是今后微量元素氨基酸螯合物產生的一個方向。在我國蛋白質水解抽取螯合鹽常用的方法有4種：酶解法、酸解法、酸堿水解法和綜合利用法，其中酸堿水解法是目前常用的方法.

氨基酸螯合物的好處？

氨基酸螯合物主要對畜、禽生產有好處。微量元素營養對畜、禽生長和健康關系重大，被譽為生命元素。半個世紀以來，微量元素營養歷經了3個階段，即無機鹽階段、簡單的有機化合物階段及氨基酸螯合物階段。前兩個階段被稱為第1和第2代產品，存在著難吸收和生化功能差的缺點。而氨基酸螯合物易吸收，抗干擾，不污染水質、環境，接近天然形態，穩定性適宜，被稱為第3代微量元素飼料添加齊。 西南農學院用蛋白質生產復合氨基酸微量元素螯合物，是這樣進行的： 蛋白質→水解→中和→螯合→濃縮 鹽酸或硫酸 氫氧化鈉 無機鹽 →干燥→粉碎→產品 蛋白質原料→水解→除酸→板框過濾→ 20％硫酸 碳酸鈣粉末 復合氨基酸液→螯合→濃縮→干燥→產品 無機鹽 氨基酸、蛋白質和微量元素的螯合物同無機鹽相比，在化學和生化上均有質的區別。無機鹽中的金屬呈離子態，進入小腸因PH值較高，而以膠體沉淀析出，難以吸收利用。螯合物呈電中性，且有籠形結構，即使在小腸中仍可被溶解吸收。氨基酸螯合物的另一重要特性是穩定常數適中，金屬在消化道中易于釋放，且有利于消化酶的復制、生成和激活。另外，微量元素的無機鹽形式添加劑混合不均勻易氧化、易吸潮，，而螯合物就克服了這一缺點，大大提高了微量元素的生物利用率。 氨基酸、蛋白質金屬螯合物具有提高畜、禽、水產品養殖產量，降低飼料消耗、增進健康水平，提高營養價值的特點。這將使畜、禽養殖業提高到一個新臺階。 這種螯合物用于水產養殖：添加0.2％一0.3％螯合物，較對照組提高產量14.04％，餌料系數降低10.1％，畝純收入增加42.53％。效益顯著。

氨基酸絡合與氨基酸螯合有區別嗎?

微量元素氨基酸螯合化學穩定性好，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，減少環境污染。今后可從降低生產成本和簡化生產工藝、深入理論機制研究、完善質量管理體系等方面重點開展研究

微量元素是動物維持生命和生長發育的必需營養素之一，它們直接或間接地參與機體幾乎所有的生理生化過程，滿足機體正常生命活動的需要。在動物營養研究中，

微量元素依次經歷了無機鹽、簡單有機物和氨基酸螯合鹽等三個階段。無機鹽因為易與飼料中植酸、纖維素等成分形成不溶性螯合物，導致在動物中生物利用率低。

簡單的有機酸鹽雖然比無機鹽穩定，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養生理功能在科研和飼料養殖業中得到了充分的肯定和廣泛的應

用。與前兩代微量元素產品相比，氨基酸螯合鹽不僅有很好的化學穩定性，而且生物利用率高，具有抗干擾、毒性小、吸收率高、增重明顯等優點，是理想的新型高

效微量元素飼料添加劑。我國在二十世紀八十年代就開展了該項研發工作，“八五”期間還被列為國家重點攻關計劃，經過10多年的發展，目前微量元素氨基酸螯

合物的研究與推廣工作已達到一個新的層次，應用范圍也從畜禽養殖業擴展到了水產養殖業中，成為生產高檔飼料的必添成份。

一、定義及化學結構

1978年，微量元素與氨基酸螯合的產物由美國Albicn

實驗室成功研制。美國飼料檢測局(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鍵

結合而成。水解氨基酸的平均相對分子質量約為150，生成的螯合物的相對分子質量不超過800。螯合物是指一個或多個基團與一個金屬離子發生配伍所形成的

具有特殊螯環狀結構的化合物，是一種接近于動物體內天然形態的微量元素添加劑，形成的環數越多，螯合物的穩定性越好。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。實際生產中根據微量元素和氨基酸構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、營養生理功能

1、促進金屬離子吸收，生物學效價高

無機鹽微量元素必須借助輔酶的作用與氨基酸或其他物質形成絡合物后才能被機體吸收，吸收后金屬元素在血液中與某些蛋白結合，被運輸到機體所需要的部位產生

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合后，生成穩定的螯合物，不僅穩定性好，緩解了礦物質之間的頡頏作用，而且在消化過程中減

少了pH值、脂類、纖維、胃酸等物質的影響，有利于動物機體對金屬離子的充分吸收和利用。據報道，微量元素氨基酸螯合物在動物機體內的吸收代謝與無機鹽不

同，位于五元或六元環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體吸收金屬離子的主要形式，又

是動物體內合成蛋白過程中的中間物質，因此，可以在促進金屬離子的吸收的同時，減少許多生化過程，節約能量消耗，具有較高的生物學效價。化學研究也表明，

其穩定常數介于4-15之間，并且證明螯合物的穩定常數介于此，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生化過程的中間產物，毒副作用小，安全性高，對機體產生副作用小，微量元素氨基酸螯合物的半數致死量遠遠大于無機鹽。一般的

無機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，易于被動物采食，

利于胃腸道的吸收利用，同時可增強動物體內生物酶的活性，提高蛋白質、脂肪和維生素的利用率，大大促進了動物生長性能的發揮。

3、形成緩沖系統，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，而且還能對動物機體起緩沖的作用。這主要是因為，金屬離子和有機配體的螯合反應為金屬離子在介質中的濃度提供了一

個緩沖系統，緩沖系統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遠

超過飼養標準推薦量，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，可以降低對維生素的破壞程度，從而減

少日糧中維生素的添加量。同時，微量元素氨基酸螯合物可增強動物體內酶的活性，提高維生素利用率。

4、調節機體免疫力，提高魚體抗病抗應激能力

微量元素氨基酸螯合物被吸收進入魚體后，螯合的微量元素被直接運輸到特定的靶組織和酶系統中，滿足機體需要。微量元素氨基酸螯合物在結構上與動物體內生物

酶形態有些類似，可能作為“單獨單元”在動物體內起作用，有利于提高動物免疫力，增強機體抗病抗應激能力，具體表現如改進動物皮毛狀況，減少早期胚胎死亡

等。同時微量元素氨基酸螯合物還可減少體內自由基的形成，能夠增強殺菌能力，提高動物機體免疫應答水平，對某些腸炎、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環境的污染

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自由基形成，提高動物的免疫能力，增強動物的抗病能力。并因為其特殊的螯合結構，具有很高的生物

效價，一方面可以滿足動物對微量元素的需要，另一方面在一定程度上可以增強動物的抗病能力，相應減少抗生素的應用，減少對環境的污染。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環境的污染。

三、水產動物的應用

微量元素氨基酸螯合物能夠為動物的生長繁殖提供所需的多種氨基酸和微量元素，有利于動物體內酶的復制、激活和再生，是適合魚蝦營養需要的理想營養性飼料添加劑。微量元素氨基酸螯合物對促進魚蝦生長、提高飼料轉化率和魚蝦成活率，都具有顯著的效果。

1、魚類養殖上的的應用效果

李愛杰(1994)報道，用五種微量元素(鐵、銅、錳、鋅、鈷)氨基酸螯合物飼養羅非魚，氨基酸螯合鹽組比無機鹽組羅非魚增重率提高

17.84-25.84%，餌料系數降低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試驗表明，添加氨

基酸螯合物的3個試驗組比對照組增重提高37.2-68.1%，螯合物組餌料系數得到明顯改善（螯合物組鯉魚的餌料系數1.6，顯著低于無機鹽組

2.7），成活率大大提高。鯉魚的消化吸收試驗表明，相對無機鹽來說，氨基酸螯合鹽在鯉魚體內的消化率分別提高：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鹽添加劑在羅非魚飼養中的對比試驗表明，添加微量元素氨基酸螯合物的羅非魚生長顯著好于無機鹽組，四個

試驗組分別比對照組增重75.7％、86.5％、108.5％、89.0％，餌料系數下降29.2％、33.4％、43.5％、33.7％。采用靜水密閉

法測定羅非魚的耗氧率發現，添加氨基酸螯合鹽的羅非魚耗氧率顯著低于無機鹽組。

傅英等(1992)比較了無機鹽、螯合物對土池中草魚苗生長性能的影響，試驗表明，螯合物組的草魚苗飼料系數降低了10%，增重率遠遠高于無機鹽組。

宋進美等(1996)進行大規模的羅非魚和鯉魚飼養實驗，再次證實了飼料中添加氨基酸螯合鹽可顯著提高魚的生長速率、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%；而鯉魚分別比對照組增重率提高17.5-39.6%，飼料效率提高了

18.0-38.3%。宋進美等(2001)用氨基酸微量元素、多糖酸微量元素及無機微量元素，添加在鯉魚飼料中，進行對比飼養試驗，并對各組試驗魚的增

重率、飼料轉化率、肌肉營養成份及肌肉微量元素的含量進行了分析測定。結果表明:添加微量元素的各試驗組均優于對照組。等量添加的氨基酸微量元素、多糖酸

微量元素，明顯優于無機微量元素。氨基酸微量元素的增重率和飼料轉化率比無機微量元素分別提高8.8%、10.2%;多糖酸微量元素的增重率和飼料轉化率

比無機微量元素分別提高5.9%、3.7%。氨基酸微量元素與多糖酸微量元素對鯉魚增重率及飼料轉化率的影響無顯著差異。

Paripatananont等(1995)用添加Zn-Met或Zn-SO4的純化飼料喂養斑點叉尾鮰10

周。結果表明，以蛋清為基礎的飼料組Zn-Met和ZnSO4的添加量分別為5.58g/kg和18.94g/kg或以大豆為基礎的飼料組為5.91g

/kg 和30.19 g/kg時，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周的實驗結果表明，當微量元素含量相同時，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鹽組(P0.01)，當氨基酸螯合鹽的含量是無機鹽的一半時，體內DNA聚合酶和銅鋅超氧化物歧化酶活性與無機鹽組活

性相當。Apines等2003年的試驗結果也表明，當使用氨基酸螯合物時，虹鱒機體的堿性磷酸酶活性顯著高于無機鹽組，而且消化吸收率顯著提高。

2、微量元素氨基酸螯合物在對蝦養殖中的應用

陽會軍等(2001)在基礎飼料中添加Cu-Met和CuSO4兩種形式的銅都能有效促進斑節對蝦的生長，但Cu-Met的利用率比CuSO4高得多，添加15 mg/kg 的Cu-Met可滿足斑節對蝦生長的需要，但以CuSO4為銅源時，需求量為30mg/kg。

董曉慧等(2006)比較了氯化鈷和蛋氨酸鈷對凡納濱對蝦生長和組織鈷含量的影響，結果表明，使用15mg/kg的蛋氨酸鈷顯著提高了對蝦0-8周的增重

率(P0.05)，但鈷的添加形式和添加水平對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凡納濱對蝦

生長、免疫機能和銅沉積的影響，在4 周和8

周時，添加蛋氨酸銅的對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，當飼

料中蛋氨酸銅添加量為10mg/kg時，可滿足對蝦生長和免疫需要。

楊原志(2007)在凡納濱對蝦飼料中分別添加20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg、80mg/kg和100mg/kg的硫酸鋅和Zn-

Met，試驗結果表明，不同鋅源組對蝦的免疫功能有顯著差異(P0.05)， Met-Zn添加量為40-60mg/kg時生長和免疫效果最好。

組織中營養物質含量也是反映動物營養狀況的一個指標。Lorentzen在魚粉飼料中添加亞硒酸鹽及蛋氨酸硒，研究其對大西洋鮭組織硒水平的影響，試驗發

現，蛋氨酸硒組魚體肌肉和全魚硒含量明顯高于對照組和無機鹽組，隨著蛋氨酸銅添加量的增加，中國對蝦體組織的銅沉積量呈直線上升。

3、在螃蟹養殖中的的應用

趙玉蓉等(2003)在魚粉-豆餅飼料中添加鋅及其蛋氨酸螯合物，研究其對中華絨螯蟹生長和生化組成的影響，發現：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照組和硫酸鋅處理組，且蛋氨酸鋅處理組的蟹肉的蛋白質及蛋氨酸含量高于硫酸鋅處理組。

四、應用前景及存在問題

微量元素氨基酸螯合物可以明顯促進動物的生長，增強畜禽免疫力，提高抗應激能力。同時，也可減少微量元素在日糧中的添加量，相應減少排泄物中的排出量，減

少對環境的污染，是微量元素添加劑更新換代的優良產品，其在水產養殖業具有廣闊的應用前景，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

螯合物的發展。

1、相對無機微量元素，微量元素氨基酸螯合物價格偏高，這是制約其在養殖上廣泛使用的最主要因素。因此，我國應加強對其相關產品的研制開發工作，提高產品質量，探索降低生產成本和簡化生產工藝的方法，以達到最佳的經濟效益。

2、有關微量元素氨基酸螯合物相對于無機微量元素的生物學利用率，以及適合魚體的最佳螯合物結構形式、吸收機理、作用機制、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殖中的應用與推廣。

3、目前氨基酸螯合鹽在國內畜禽、水產中應用日益廣泛，但其質量管理體系還尚待完善，飼料企業、養殖場很難判斷各產品的優劣，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，應盡快建立飼用螯合物的產品質量標準，強制性執行國家標準以監督產品質量和指導生產。研究制定螯合物質檢的確實有

效方法，規范飼用螯合物的生產、銷售和使用。

微量元素的氨基酸螯合物添加劑有什么優點？

微量元素營養對畜禽生長和健康關系重大，被譽為生命元素。半個世紀以來，微量元素經歷了三個階段，即無機鹽階段、簡單的有機化合物階段和氨基酸螯合物階段。前兩個階段稱為第1代和第2代產品，存在著難吸收和生化功能差的缺點，而氨基酸螯合物易吸收、抗干擾、不污染水質和環境、穩定性適宜，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水解，除酸，先制成復合氨基酸液，然后與無機鹽螯合，濃縮、干燥、粉碎制成產品。它與無機鹽相比，在化學和生化上均有本質的區別。無機鹽中的金屬呈離子態，進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定常數適中，金屬在消化道易于釋放，且有利于消化酶的復制、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。

我國目前使用的微量元素還是以第1代產品為主。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、增進健康水平、提高營養價值的特點，雖然目前售價很高，但據筆者的試驗，與無機鹽添加劑相比，在增重、提高飼料報酬方面的作用都在10%以上，總的經濟效益仍很顯著，相信不久的將來會逐漸普及使用。