微量元素氨基酸螯合物的研究进展
氨基酸螯合铁在动物营养中的研究进展
氨基酸螯合铁在动物营养中的研究进展【摘要】氨基酸螯合铁是一种重要的铁螯合物,具有良好的稳定性和生物利用性。
本文着重探讨了氨基酸螯合铁在动物营养中的研究进展。
首先介绍了其特性,包括其溶解性和亲和性等方面。
接着探讨了氨基酸螯合铁在动物体内的代谢和转运机制,以及在动物营养中的作用和不同动物种类中的应用情况。
讨论了氨基酸螯合铁在动物饲料中的添加研究,为其在动物生产中的应用提供了理论支持。
结论部分展望了氨基酸螯合铁在动物营养中的潜在前景,指出其在缺铁性贫血预防和治疗中的应用价值,并提出了未来研究的方向和重点。
研究结果对提高动物生产效率和保障动物健康具有积极的意义。
【关键词】氨基酸螯合铁、动物营养、代谢、转运、作用、动物种类、饲料添加、前景、展望1. 引言1.1 研究背景铁是动物体内重要的微量元素,参与体内氧气运输、细胞代谢和免疫等多项生理功能。
而动物体内缺铁会导致贫血、生长受限等问题,严重影响动物健康和生产性能。
寻找一种更有效的铁补充方式成为当前动物营养研究的重要课题。
1.2 研究意义氨基酸螯合铁在动物营养中的研究具有重要的意义。
动物对铁的需求是不可忽视的,铁是动物体内重要的微量元素,参与多种生物代谢反应和生理功能。
研究氨基酸螯合铁在动物营养中的作用可以为动物提供更有效的铁补充途径,提高动物的铁摄取和利用效率,进而提升动物的生长性能和健康状况。
研究氨基酸螯合铁在动物营养中的作用对于提高动物生产性能、促进动物健康、减少环境污染具有重要意义。
在当前资源约束和环境保护的形势下,开展氨基酸螯合铁在动物营养中的研究,有助于推动动物营养学领域的发展,为实现畜禽养殖业的可持续发展做出贡献。
2. 正文2.1 氨基酸螯合铁的特性氨基酸螯合铁是一种能够通过氨基酸与铁离子形成稳定络合物的铁补充剂。
它具有以下几项重要特性:1. 高生物利用率:氨基酸螯合铁与铁离子形成的络合物在动物体内具有更高的生物利用率,相比于普通铁离子,氨基酸螯合铁能够更有效地被动物吸收和利用。
微量元素氨基酸螯合物研究进展
微量元素氨基酸螯合物研究进展摘要综述了微量元素氨基酸螯合物的生物作用及吸收代谢机理、几种常用氨基酸螯合物及其应用效果、微量元素氨基酸螯合物的研究进展和发展趋势。
关键词微量元素;氨基酸螯合物;研究进展;发展趋势中图分类号Q517文献标识码A文章编号1007-5739(2008)14-0200-02微量元素氨基酸螯合物是近年来在国内外发展较快的第3代新型微量元素添加剂,它是动物生长的必需微量元素金属离子与氨基酸反应生成的具有环状结构的配位化合物或螯合物。
由于其接近于动物体内的天然形态的微量元素补充剂,且具有良好的化学稳定性、较高的生物学效价、溶解性较高、易消化吸收、抗干扰以及无刺激、无毒害等特点,目前被认为是一种较理想的添加剂,已在畜牧业中得到广泛应用[1]。
本文就微量元素氨基酸螯合物的特性和应用进行了综述。
1微量元素氨基酸螯合物的基本结构螯合物是指1个或多个配位基团与金属离子之间的配位反应所形成的环状结构产物,金属氨基酸螯合物是可溶性金属盐的金属离子与氨基酸以一定数量的摩尔比(通常为1∶1~3)共价化合的产物。
氨基酸的氨基和羧基与金属微量元素离子螯合,是以氧和氮作配位原子,配位体2个配位原子之间相隔2个或3个以上原子与中心金属离子共同形成螯合环。
螯合环的形成导致螯合离子比非螯合离子在水溶液中稳定性提高。
水解氨基酸螯合物的平均分子量为150,如果分子量大于800,则螯合物在肠道内不经水解不能直接穿越细胞膜而被吸收[1]。
2微量元素氨基酸螯合物的生物作用2.1提高微量元素的生物利用率无机盐形式的微量元素,其利用率易受pH值、纤维、草酸、维生素、磷酸及植酸等的影响,而氨基酸螯合物形式的微量元素由于其化学性能稳定,分子内电荷趋于中性,在体内pH值环境下,可有效防止微量元素离子形成不溶解的化合物,或防止其被吸附在有碍元素吸收的不溶解胶体上,因而有利于机体吸收。
大量研究表明,经氨基酸螯合的微量元素吸收率是无机微量元素的2~6倍。
微量元素氨基酸螯合物的研究与应用
无机 金属离 子在 饲料 的生 产贮运 中容 易发 生氧化 还 原反应 ,这 种反应 过程 会 氧化或破 坏饲 料 中的维 生 素 由于微 量元素 氨 基酸螯 合物 的生化 稳定 性对金 属离 子 的保 护 ,有 效抑 制 了矿物质 元素 的相 互拮抗 作用 ,减轻 了金属 离子 氧 化还原 反应对 维 生素 的破 坏 ,从 而减 少 了营养 物质 的损失 ,增 强 了其 吸收利
此外 ,无机盐会影 响动物 胃肠 内的 口 H值和酸
碱平衡 ,氨 基酸螯 合 物为体 内正 常 中间产物 ,可 形 成缓 冲体 系 ,减 少对 机体产 生 的不 良刺 激作 用 。
2 2 独 特 的吸 收方式 和代谢 作 用 . Fu d 17 ) on (9 4 认为 ,位 于具 有五元 环或 六 元环
金属离子可以和多个氨基酸形成环螯合物,形成的 环数越 多 ,螫 合 物的稳 定性 越好 ,常 见 的螯 环有 五 元环 ( 如 一 基 酸 螫台 物 ) 氨 和六 元 环 ( B一氨基 如
酸 螫 合物 ) 由于金 属 离 子 的配 位数 不 同 ,螫 合物 。 中金 属 离 子 与螯 合 物 ( 基 酸 ) 氨 的摩 尔 比可 以是 l : l ,反 应 的 温度 、时 间 、溶 液 的 p ~3 H、反 应物 摩 尔 比都有可 能影 响上 述 比例 。微 量元 素氨 基酸螫 合 物不 仅可 以 由单 个氨 基酸台 成 ,也 可以 由复合 氨基 酸或几 种金 属 元素合成 。 微 量元 素 氨基酸螫 合物 的结 构 与无机盐 有很 大 的 区别 ,它不 易与其 它物质 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 。
氨基酸螯合铁在动物营养中的研究进展
氨基酸螯合铁在动物营养中的研究进展【摘要】本文综述了氨基酸螯合铁在动物营养中的研究进展。
对氨基酸螯合铁的特点进行了介绍,并深入探讨了其在动物营养中的作用机制。
还总结了氨基酸螯合铁在不同动物种类中的应用研究以及对动物生长发育和产出性能的影响。
结论部分分析了氨基酸螯合铁在动物营养中的潜在应用价值,并展望了未来的研究方向。
通过本文的阐述,可以更全面地了解氨基酸螯合铁在动物营养中的重要性和潜在作用,为相关领域的研究和应用提供了理论支持和指导。
【关键词】氨基酸螯合铁、动物营养、研究进展、作用机制、动物种类、生长发育、产出性能、应用价值、展望。
1. 引言1.1 研究背景研究表明,氨基酸螯合铁可以提高动物对铁元素的吸收率和利用率,有助于解决传统铁盐的缺点,促进动物的健康生长。
氨基酸螯合铁还能够改善动物的免疫力和抗氧化能力,进而提高动物的生产性能和产出质量。
在当前动物养殖中,氨基酸螯合铁逐渐受到重视并得到广泛应用。
对于氨基酸螯合铁在不同动物种类中的应用研究仍存在一定的不足,需要进一步深入探讨。
本文将就氨基酸螯合铁在动物营养中的作用机制、影响以及潜在应用价值进行研究,以期为动物营养领域提供新的思路和方法。
1.2 研究目的氨基酸螯合铁在动物营养中的研究旨在深入探讨该型铁补充剂在动物生长发育、产出性能等方面的作用机制,从而为动物饲养业提供具有实际指导意义的科学依据。
具体研究目的包括但不限于以下几个方面:1.探究氨基酸螯合铁与普通无机铁在动物体内的吸收、转运、利用等方面的差异,分析氨基酸螯合铁的优势及局限性。
2.探讨氨基酸螯合铁在不同动物种类中的应用潜力,包括但不限于禽畜、水产等,探讨其在不同动物种类中的适用性和效果。
3.研究氨基酸螯合铁在动物生长发育过程中的影响机制,探讨其对动物体重增长、饲料转化效率等方面的影响规律。
4.探究氨基酸螯合铁在动物产出性能方面的作用,比如对肉质、产蛋量等方面的影响,为提高动物的产出性能提供科学支持。
氨基酸矿物质螯合物的制备方法和应用研究进展
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。
微量元素氨基酸螯合物的生理学功能及其在畜禽生产中的应用
微 量元 素氨基酸螯合物 的生理 学功能 及其在畜禽生产中的应 用
侯 玉洁 ,徐 俊 ‘ ,吴春华 ,史仁 煌 ,杨宏 波 ,刘 红 ,苏衍 菁
(1 . 扬州大学 动物科学 与技术学院, 江苏 扬州 2 2 5 0 0 9 ;2 . 扬州大学 实验农牧场 ,江苏 扬州
微量元素是畜到动 物对微 量 元素 的 吸收和 利
用 ,微 量元 素 在畜禽 饲料 中的添加 形态 主要 有无机
于一 体 ,是微 量元 素 与氨 基酸 的氨 基羟基 经 过配 位
反应形成的一类具有独特螯环结构的螯合物 ,具有 生物利用率高、能提高动物生产性能 、提高机体免 疫力 、抗病抗应激、减少维生素的破坏 、降低环境 污染等作用 ,微量元素氨基酸螯合物的多种生物学 功 能 引起 国 内外 学者 的广 泛重 视 ,已成 为 目前微 量
关键词:微量元素氨基酸螯合物 ;生理功能 ;畜禽生产
中图 分 类号 :¥ 8 1 6 . 7 2 ;¥ 8 1 4 文 献标 志 码 :A 文 章 编 号 : 1 0 0 1 — 0 0 8 4 ( 2 0 1 3 ) 0 9 — 0 0 1 6 — 0 5
Ph y s i o l o g i c a l Fu n c t i o n o f Am i n o Ac i d — — c h e l a t e d Tr a c e
Ke y wo r ds :a mi n o a c i d — — c h e l a t e d t r a c e e l e me n t ; p hy s i o l o g i c a l f u nc t i o n ; l i v e s t o c k pr o d u c t i o n
微量元素氨基酸螯合物在养猪业上的研究与应用进展
五、微量元 素氨基 酸螯合 物 在养猪业上的应用
1 哺乳仔猪 .
境 污染 。而且直接影 响动物健 康和 畜产 品 的食 用 安全 。贾 久 满等 ( 0 6)在 20 仔 猪和 中猪 日粮 中,用低剂量 的氨基酸
对比试验表 明。 饲料 中添加 5 .g g 1 k 蛋 2/ 氨 酸铁 组 比使 用 3 . / 2 8gk 酸 亚铁 6 g硫
高 的趋 势。粪便 中微 量元素的排泄量显 时又费 工。许 丽等 ( 9 4)研究发 现 。 正等 ( 0 5)在 基础 日粮 中分 别添 加 19 20
著减 少 ,铜排放量 减少 5 %- 3 8 6 %。锌 生后仔猪 无论 口服 甘氨酸螯合铁还是肌 0 1 .5 .、02 /g蛋氨酸硒 .、01 、02 .5mgk 排放 量减 少 1 % 左右 。锰 和铁 也 有一 肉注射右旋糖 酐铁 。其血红蛋 白和仔猪 组 对 比 01 /g亚硒 酸钠 组 。猪 只 2 .5 mgk
4 1年第3 6l 1 2 0 期
网 址 :W WW.iso a .o pg td yc m
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锌) ,在此基础上分别添加 4 、6 / 比对 照组 分 别降 低 了 4 .% 和 4 .% 6 /g O 0 mg 37 57 0 mgk 。结 果蛋氨酸锌 组 日均增重 、 .1 k g的锌 ( 有机锌 ) 。结果使断奶仔猪 平 ( < .1) P 00 。认 为添 加 低剂 量 有机 铜 的 饲 料 报酬 分 别 比氧 化锌 组 提 高 59 % 08 %,血 清 锌 含 量 提 高 84 %, .8 均 日增重分 别提 高了 98 % 和 2 .0 .7 04 % 吸收利用率 比硫酸铜 高 。且可减少粪铜 和 1 .1 ( < .5) 日耗 料量 分别提高了 50 % 的排泄。 P 00 。 .g 血清 AK P活 性提 高 67 %。 .2 多收入 22 .4 元 , 。李 江涛 等 ( 0 0) 验表 明, 头 21 试
氨基酸螯合铁的研究与应用进展
・综 述・氨基酸螯合铁的研究与应用进展周桂莲(东北农业大学动物科学技术学院 150030) 铁是畜禽所必需的也是最重要的微量元素之一。
常规饲料中的铁含量较高,单从量上讲,已能满足动物需要。
但是,植物性饲料中铁的利用率极低,而养殖业的集约化程度越来越高,育种和营养两方面的努力使得畜禽的生长速度大幅度提高。
因而,必须人工添加部分铁,才能满足畜禽的需要。
我们称人工添加的为铁添加剂。
至今,铁添加剂的发展经历了三个阶段,相应的有三代产品。
第一代为无机盐类,常用的有硫酸亚铁、碳酸亚铁等。
由于价格低,对饲料成本影响不大,所以,无机盐类铁添加剂至今仍得到广泛应用。
第二代为简单的有机酸盐类,如柠檬酸亚铁、富马酸铁等,由于前两类铁源生物学效价低,影响饲料中其它有效成分,再加上人们的环保意识逐渐加强,促使研究者开发更为有效、安全的铁添加剂。
于是,第三代铁添加剂螯合铁问世,氨基酸螯合铁就是其中的一种,由于具有独特的优点,吸引了众多的研究者和生产商。
1 氨基酸螯合铁的具体描述美国饲料管理官员协会(M FCO,1996)对氨基酸螯合铁的描述如下:由某种可溶性铁盐中的一个铁离子同氨基酸按一定的摩尔比率以共价健结合而成,1摩尔的铁同1~3(最好是2)摩尔的氨基酸结合,水解氨基酸的平均分子量必须为150左右,生成的螯合物的分子量不得超过800。
2 氨基酸螯合铁作为铁添加剂的理论依据211 氨基酸螯合铁是铁吸收的原始模式之一Hopp ing(1963)研究认为铁是以螯合物形式被吸收的。
Saltm an等(1965)通过一系列研究,提出了铁的吸收转运机制,他们认为在动物的肠腔内,不论是Fe2+还是Fe3+,都必须与内源或外源配位体结合形成络合物,再以此形式吸收并进一步转运,而氨基酸就是这些配位体中较合适的一种。
以后,许多研究者研究了氨基酸对铁吸收的影响(Cam p en1969,1972,1973;K roe1963a,1963b, 1964,1966;L ayrisse1984;Glahn1997),进一步证实了Saltm an提出的铁吸收理论。
微量元素氨基酸螯合物的营养作用机理(乐国伟)
微量元素氨基酸螯合物的营养作用机理(乐国伟)微量元素氨基酸螯合物的营养作用机理乐国伟(江南大学食品学院,江苏省,无锡,蠡湖大道1800号,214122)微量元素是动物维持生命和生产必不可少的营养素,它们直接或间接地参与机体几乎所有生理和生化过程,其作用与动物生长和健康密切相关。
微量元素添加剂经历了无机盐类添加剂、简单的有机物和氨基酸微量元素螯合物三个发展阶段。
氨基酸与肽的微量元素螯合物作为第三代微量元素添加剂,具有良好的生物稳定性、易被消化吸收、生物学效价高等特点,认识氨基酸与肽的微量元素螯(络)合物的吸收、代谢途径及其作用机制,有助于其广泛的推广应用。
1.微量元素氨基酸螯合物化学性质微量元素氨基酸螯合物对饲料有效成分破坏作用小。
氨基酸微量元素螯合物因其金属离子与氨基酸分子通过配位键结合后,使其分子内电荷趋于中性,形成了较稳定的化学结构。
配位体与金属离子间的结合常数,影响稳定性与利用能力,适宜的稳定常数决定其在消化吸收以及在靶组织的释放、利用能力。
在体内pH环境下,有效的保护了螯合物中的金属离子,既有防止与饲料中植酸、磷酸根离子等的结合作用,又有阻止动物消化道中不溶性胶体的吸附作用,从而提高了动物机体对金属离子的吸收。
微量元素螯合物中的金属离子在配位体如氨基酸的保护下,可有效地抵御与其他离子生成难溶的无机盐,缓解矿物质间的拮抗竞争作用。
而氨基酸、肽的微量元素螯合物具有类似二肽的结构,消减了氨基酸吸收与转运的竞争。
配位体的性质,提供抗氧化性的功能基团。
同时,在体外减轻了金属离子氧化还原反应对维生素的破坏,从而减少了营养物质的损失,增强了其吸收利用的程度。
微量元素-氨基酸螯合物提高复合预混料中维生素的储存稳定性,明显降低预混料中维生素损失率。
2. 微量元素氨基酸吸收利用机制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1,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发生功效。
微量元素氨基酸螯合盐在畜牧业上的研究概况
13 抗病 和抗 应激 作用 。 . 科 学试 验证 明,疾 病 和应 激 可 影响微 量 元 素 代谢 ,而 使 用微 量元 素 氨 基酸螯 合 盐则 能发
挥其 抗病 和 抗 应激 作用 。 微量 元素 氨 基酸 螫合 盐具 有增强 一 定 的杀 菌 能力 ,提 高免疫 应 答 反
期 间 , 日粮 中 添加 1 t g Kg蛋氨 酸 锌 ,对 蛋鸡
的应 激 有 良好 的抵 抗 力 ,能有 效地 阻止 产 蛋量
的下 降 。L v me s h g l 出 ,在接 种 、 去 ae cuc 指 势 、应激 、疾 病 、严 酷气 候 和变 更 日粮 组 分
时 ,喂给 蛋 氨 酸粹 对猪 有 良好作 用 。邵 凯等 ( 96 1 9 )发现 日粮 中补蛋 氨 酸锌 组 绵羊 的 布
量 ,淋 巴细胞 转化 率 明显 高于 补 氧化 锌组 和不 补锌 的
告 ,在机 体 内氨 基酸 螫 合铁 的吸 收 和代 谢 为无机 铁 的
2 5倍 , 与虽被 吸 收 但几 乎 因代 谢 而大量 排 出的无 机 铁 比较 ,氨基 酸 螫 合铁 在体 内的维 持代 谢 比被吸 收 的 硫 酸亚 铁数 量 多 2 %一 5 5 6 %。Hen ih 等 ( 9 3 irc s 18 )
;
所
l
率或锌表观代谢率为判定指标,各种锌源的综
合平 均生物 效 价相 对 值 为 :Zn o 1 0 S 0 %,
1 0% : ZⅡ M e : 1 5% , 3 7 0 一 t 5 1 % ZⅡ 一
瑞 一
E A: 1 1 DT 4 %,2 0 。螫 合锌 在 锌 的利用 方 6% 面 明显优 于 Z S n o。
氨基酸微量元素螯合物
Mg
Ca
l
Ag
Mo
Cd
K
Be
Mn
Cu
Al
氨基酸螯合物的转运吸收
概念 氨基酸螯合物由某种可溶性金属元素离子, 同氨基酸按一定的摩尔比以共价键结合而 成,水解氨基酸的平均分子量在150~800之 间。
常见微量元素吸收的研究方法
平衡实验 通过准确测定元素的食入量和排出量,计算 元素的表观吸收 (食入量- 粪中含量) 和元素 的存留(食入量- 粪中含量-尿中含量)。
有机微量元素化合物分类
定义:由金属盐与氨基酸按1:1~1:3比例以配位键结合 形成的螯合物 微量元素:铜、铁、锌、锰等 配体:蛋氨酸、赖氨酸、甘氨酸等
二、氨基酸螯合物在肠道的吸收、转运机理
1 无机盐形式的微量元素在体内的吸收转运 2 氨基酸螯合物在肠道的吸收转运
无机盐微量元素在体内的吸收
应用效果-生长肥育猪
• 添加有机微量元素使生长育肥猪提高了日 增重和饲料利用率,促进生长,改善了胴 体品质,增强体质,提高抗病力。
• 覃以智(2000)研究在饲料中应用有机微量元 素络合物的效果,结果表明:增重提高了 8.59% ,饲料利用率改善了6.40%,每增重 1kg节省成本0.26元。
应用效果-母猪
• 刘占利等(2006)研究报道,有机微量元素螯合物 是一种新型的有机微量元素添加剂,在水生动物消 化道中先被降解后再被吸收,可以与结合态氨基酸 同步吸收,能有效地利用氨基酸,促进鱼和虾类生 长、提高生产性能、降低饲料系数、提高成活率。
存在的问题
目前,实际应用中还存在一些问题,有 待进一步研究解决: 1 有机微量元素产品的质量不稳定,尚无可靠 的方法鉴定有机微量元素的络(螯)合率或 络合强度。 2 饲粮组成和动物机体自身的不同影响应用效 果。 3 价格高,质量难以保证。 4 其他
氨基酸螯合铁在动物营养中的研究进展
氨基酸螯合铁在动物营养中的研究进展一、氨基酸螯合铁的作用机制氨基酸螯合铁是将铁元素与氨基酸化合物结合形成的一种化合物,通常用于动物饲料中。
它的作用机制主要包括以下几个方面:1. 提高铁的稳定性氨基酸螯合铁可以提高铁的稳定性,降低其被氧化的可能。
在动物的消化道内,铁元素容易与其他物质发生氧化反应而失去活性,而氨基酸螯合铁能够有效地降低铁元素的氧化速率,从而提高铁的利用率。
2. 提高铁的溶解度铁元素在一般情况下在动物的胃肠道内不易被吸收,主要是因为其溶解度较低。
而氨基酸螯合铁可以提高铁的溶解度,使其更容易被动物所吸收和利用。
3. 促进铁的吸收氨基酸螯合铁可以通过与某些受体结合,促进铁的吸收和转运,从而提高动物对铁元素的利用效率。
二、氨基酸螯合铁在动物营养中的应用效果氨基酸螯合铁在动物营养中的应用效果已经得到了广泛的验证。
研究表明,添加适量的氨基酸螯合铁可以显著改善动物的生长性能、免疫功能和抗病能力。
具体表现在以下几个方面:1. 提高生长性能在饲料中添加适量的氨基酸螯合铁可以显著提高动物的生长速度和饲料转化率,促进动物的生长发育。
2. 提高免疫功能氨基酸螯合铁可以增强动物的免疫功能,提高机体对疾病的抵抗能力,降低动物患病风险。
随着对动物营养需求的深入研究,氨基酸螯合铁在动物营养中的研究也日益深入。
目前的研究重点主要包括以下几个方面:1. 氨基酸螯合铁与铁元素的关系目前的研究主要集中在氨基酸螯合铁与铁元素的相互作用机制,包括其在动物消化道内的代谢途径、对铁元素吸收和利用的影响等。
2. 氨基酸螯合铁的生物利用度研究人员通过实验比对不同形式的氨基酸螯合铁对动物的生长性能、铁元素吸收等指标的影响,评价其在动物营养中的生物利用度。
3. 氨基酸螯合铁的应用策略目前的研究还在探索氨基酸螯合铁的最佳添加量、最佳添加时间以及与其他营养物质的配合等应用策略,以期获得最佳的营养效果。
氨基酸金属离子螯合物合成条件及测定方法的研究
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的研究及其在水产动物中的应用
氨基酸螯合微量元素的研究及其在水产动物中的应用R esearch on amino acid2chelated trace elements and their appli2 cation to aquatic animals杨建梅,王安利,霍 湘(华南师范大学生命科学学院,广东广州 510631)中图分类号:S963 文献标识码:A 文章编号:100023096(2008)0120081207 微量元素在水产动物的生命过程中是必不可少的,但是仅靠从水体中吸收是不能满足机体的正常需要的,还必须从饲料中摄取。
至今,微量元素添加剂的发展经历了三代:第一代为无机盐类,常用的为硫酸盐等。
无机盐类的微量元素添加剂易潮易结块,易与维生素发生拮抗,在植酸等抗营养因子存在时,效果不好。
但是因其价格低廉,至今仍得到广泛应用;第二代为简单的有机酸盐类,如柠檬酸盐、富马酸盐、乳酸盐等。
其稳定性好,但流动性差;由于前两代来源的微量元素生物学效率低,影响饲料中其他有效成分,再加上人们的环保意识逐渐增强,促使第三代微量元素添加剂螯合盐产生。
氨基酸螯合微量元素就是其中的一种,氨基酸螯合微量元素作为一种营养全面、适口性佳、吸收率高、安全性好、诱食作用强的新型饲料添加剂,可以明显改善水产动物的生长性能,增强免疫功能,还可减少微量元素在饲料中的添加量,减轻排泄物中微量元素对环境的污染。
作者在介绍氨基酸螯合微量元素特点、种类的同时,还对其在水产动物中的应用进行探讨,以期为生产高产优质的水产品提供参考。
1 氨基酸螯合微量元素的特点1.1 化学结构稳定 生物利用率高美国饲料管理官员协会[1]对微量元素氨基酸螯合物的定义是:由可溶性金属元素盐中的一个金属元素离子同氨基酸按一定摩尔比以共价键结合而成。
水解氨基酸的平均分子量约为150,所生成螯合物的分子量不超过800。
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[2]。
蛋氨酸螯合锌、铁、硒、铜在猪营养中的应用研究进展
(C o l l e g e o f A n i m a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Q i n g d a o Ag r i e u h u r a l Un i v e r s i t y , Q i n g d a o 2 6 6 1 0 9 , S h a n d o n g C h i n a )
基 ,用来合成胆碱、角质素和核酸等一些 甲基化合 物 ;还能提供活性羟基基 团 ,补充 胆碱 或维生素
基金项 目:山东省现代农业产业技术体系生猪创 新团队资助 ( S D N Y 2 0 1 2 2 6 ) 作者简介 :聂昌林 ( 1 9 8 8 一 ) , 男 ,山东 临沂人 ,硕士研究生 , 研 究方向为动物 营养与饲料科学 。
关键 词 :猪 ;蛋 氨 酸 螯合 物 ;添 加 剂 ;研 究 现状
中图分类号 :¥ 8 2 8 ;¥ 8 1 6 . 8 文献标志码 :A 文章编号 :1 0 0 1 — 0 0 8 4 ( 2 0 1 3 ) 0 8 — 0 0 2 8 — 0 3
Re s e a r c h Pr o g r e s s O n Fu n c t i o n s o f Me t hi o ni n e Ch el a t e d Zn , F e, Se an d CU i n Swi n e Nu t r i t i on
l a t e i n s wi n e n u t r i t i o n w e r e r e v i e w e d . Ke y wo r d s : s w i n e ; me t h i o n i n e c h e l a t e ; a d d i t i v e ; r e s e a r c h s t a t u s
农业畜牧行业微量元素氨基酸螯合物在畜牧业中的研究进展
(农业畜牧行业)微量元素氨基酸螯合物在畜牧业中的研究进展微量元素氨基酸螯合物于畜牧业中的研究进展车、(op)摘要:微量元素氨基酸螯合物是壹种新型有机矿物元素添加剂,被称为第三代微量元素添加剂。
由于其稳定性好、生物效价高、易消化吸收、抗干扰性强等特点,迅速成为动物营养研究的热点,于各种动物生产中广泛应用。
本文就微量元素氨基酸螯合物的生物学特性、作用机理、于畜牧业中的应用简介及应用前景进行了综述。
关键词:微量元素氨基酸螯合物,畜禽,作用机理,应用TheProgressofTraceMineralAminoAcidChelatesinanimalhusbandryJiRonghua(ShiheziUniversitytheCollegeofAnimalScienceandTechnology,XinjiangShihezi832003) Abstract:TraceMineralAminoAcidChelatesisanewtypeoforganicmineralelementsadditiv es,whichisknownasthethirdgenerationoftraceelementsadditives.Itsgoodstability,an dhighbiologicaltiter,digestibleabsorption,stronganti-interferencemakeitrapidlyb ecomingthehotresearchinanimalnutrition,andbeingwidelyusedinanimalproduction.Int hispaper,thebiologicalcharacteristics,mechanismofaction,inanimalhusbandryandapp licationprospectsofTraceMineralAminoAcidChelatesarereviewed.Keywords:Microelementaminoacidchelate;Livestockandpoultry;Mechanism;Application微量元素和素氨基酸是动物生长发育必不可少的营养物质,于动物饲料中含量虽少,但它们直接或间接地参和机体几乎所有生理和生化过程,和动物生长和健康密切关联。
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微量元素氨基酸螯合物的研究进展滕冰舒绪刚天科科技1.“螯合率”问题1.1微量元素氨基酸螯何物结构一般描述络合物是由作为中心离子的金属离子与氨基酸配位体(离子或分子)通过配位键的结合形成的化合物,根据络合物的组成,络合微量元素氨基酸螯合物的研究进展物可以分成简单络合物、螯合物,多核络合物等多种,简单络合物分子或离子只有一个中心离子,每个配位体只有一个配位原子与中心离子成键。
螯合物中每个配体至少有两个或两个以上的配位原子同时与中心离子成键,形成环状结构。
一般来说,简单配合物的稳定性较差,由于螯合效应的影响,螯合物比具有相同配位原子的简单配合物稳定。
螯合物作为络合物的特殊形式亦广泛的存在于自然界中,作为饲料添加剂的微量元素氨基酸螯合物从化学结构上区分可有以下不同:(1)中心离子与配位体摩尔比例不同,M/M=1:1~1:3,分别形成单环,双环,三环,一般形成五元或六元环稳定,螯环越多,越稳定。
(2)络盐型和络离子型,(络阴离子或络阳离子)(3)单核-单一配位体和单核—混合配位体型微量元素氨基酸螯合物的理化性质有以下不同:(1)络合物的稳定常数不同(测定方法不同其结果亦有差异)(2)络合物的溶解度不同(实验室条件和生理条件)(3)络合物的结晶不同1.2“螯合率”在螯合物的实际应用中,人们经常把“螯合率”看作一种反应得率。
事实上,“螯合率”概念的提出是不正确的,(络合物化学中没有“螯合率”概念)因为在不考虑螯合物稳定程度的情况下,配位体螯合金属离子的反应很容易发生,只要是混合配位体和金属离子的溶液就可以实现螯合。
但是,衡量螯合是否很“彻底”,则应以螯合物的稳定常数来表示。
螯合物稳定常数的是有条件的,也称为“条件稳定常数”。
例如,一个螯合物在中性pH时稳定常数很大,但在酸性和碱性受到了H+和OH-浓度的影响,会解离成配位体和金属离子或生成羟合络离子和配位体。
络合物化学中研究稳定常数测定的方法很多,基本上都是研究络合逐级配位过程中的金属离子、配位体浓度变化,再计算出稳定常数。
而不是将产物逐级分解,研究分解过程的各个组分的浓度变化。
人们往往出于经济观点认为氨基酸比微量元素价格高,在螯合物产品中如有过剩的金属离子则有“抽条”之嫌。
事实上从化学合成角度看,氨基酸和微量元素任何一者过量许多都是不合理的,而且生产厂家做到氨基酸稍稍过量是完全可以的,不存在成本问题。
在同样条件下,螯合物的稳定常数是螯合物的理化性质,其常数的大小是由化学结构和热力学原理决定的,测定方法不同其常数将有微弱不同,但是决不以人的意志为转移。
实际上这种产品多半是以甘氨酸:铁的摩尔比=1:1,由于甘氨酸分子量小及未移去质子氢,具有可溶性。
但这只是一种化学反应中的一种过渡形态,在溶液环境中Fe2+与配位体甘氨酸的摩尔比会由1:1 自发反应到2:1或3:1的稳定状态,此时,部分铁解离出来以离子形态存在,这过程是符合配位化学热力学的原理,而不是以人们的想象而定义。
1.3稳定常数和不稳定常数仍以Fe2+ 和CH2(NH2)COOH的络合反应为例:Fe2+ + 3CH2(NH2)COOH Fe (CH2(NH2)COOH)3该生成反应是可逆的,在一定的条件下,达到平衡。
在溶液中生成配合物的反应是分级进行,络合反应有相应的逐级稳定常数K1、K2、K3其乘积=β3,β3表示配位数为3的累积稳定常数,分级络合反应和相应的逐级稳定常数表述如下:[Fe(CH2NH2COOH)]2+[Fe2+][ CH2NH2COOH](2)CH2NH2COOH + [Fe(CH2NH2COOH)]2+ Fe[(2NH2COOH)2]相应的平衡常数为:[Fe(CH2NH2COOH)2]2+[CH2NH2COOH] [Fe(CH2NH2COOH)]2+(3) CH2NH2COOH + [Fe(CH2NH2COOH)2] Fe[(CH2NH2COOH)3]相应的平衡常数为:[Fe(CH2NH2COOH)3]2+[CH2NH2COOH] [Fe(CH2NH2COOH)2]2+β1=K1,β2=K1.K2,β=K1.K2.K3例如在水中:[Fe(CH 2NH 2COOH)]2+ Fe 2+ + CH 2NH 2COOH[Fe 2+]和[CH 2 NH 2COOH]分别表示平衡时的Fe 2+ 和CH 2 NH 2COOH 的摩尔浓度,常数K 称为络离子的离解常数,数值越大越不稳定,这个常数称为络离子的不稳定常数,即K 不,络离子可在水中解离如[Fe (CH 2 NH 2COOH)3]2+的解离可分三级,分别有K 1不、K 2不、K 3不、3个不稳定常数,其乘积=K 不 其不稳定常数为:K 不=由上述可知,人们容易把“反应得率”认作“螯合率”,并把螯合率作为质量象征.事实上在进行螯合反应时只要提高配位体(如氨基酸)的用量可实现完全的螯合。
需要说明的是由于螯合工艺的不同,产物的理化性质也不同,主要表现在溶解度不同、结晶形态不同及产品稳定性的不同。
在自然界中(如在饲料中),在动物消化道中微量金属元素离子与氨基酸类物质形成1:1(M/M )的螯合物是很普通的事,也由于1:1(M/M )的不稳定螯合物(H +和强配位体的影响)金属离子可以与其他非氨基酸配合物(如植酸、草酸、磷酸)形成稳定而“无效” 的螯合物不容易被动物吸收利用。
表1部分络合物的稳定常数log β配位体名称 金属离子 LogK 1 LogK 1K 2 富马酸 Fe 2+≤2 赖氨酸 ≤4 甘氨酸 4.3 7.8 蛋氨酸 3.24 6.7 EDTA 14.3甘氨酸 Cu 2+ 8.22 15.6 蛋氨酸 14.7 富马酸 2.51甘氨酸 Mn 2+ 3.44 6.63 富马酸 0.99 EDTA 13.4 赖氨酸 2.18 蛋氨酸 ≤2甘氨酸 Zn 2+ 5.16,5.52 9.96 蛋氨酸 4.38 EDTA 16.1甘氨酸 Co 2+ 5.23 9.25 EDTA16.1亮氨酸 4.9 8.25组氨酸7.3 11.6蛋氨酸7.9从表1的数据可以看到微量元素氨基酸螯合物的稳定常数(LogK1或LogK1.K2)都在103~6或103~10,而有机酸的稳定常数大于102,EDTA的稳定常数( LogK1)都大于1013,螯合物的稳定常数过低和过高都会影响动物的吸收和利用,同时我们也看到同一种氨基酸(配位体)与不同金属元素形成的螯合物稳定常数亦有差别;金属元素与氨基酸的摩尔比(M/M=2)时稳定常数增大很多。
动物实验表明:螯合物(络盐和某些络阳离子)在单胃动物胃中的不溶性,有利于螯合物保持稳定性,然而在胃中不易溶解的螯合物可在小肠中溶解吸收,在消化道中溶解的螯合物有利于吸收。
2.鉴别方法2.1问题的提出人们往往很关心螯合物产品是螯合物还是混合物?螯合了多少?通过较为复杂理化分析方法红外光谱、示差测热、X射线衍射可以鉴定螯合物产品和混合物,这些方法并不能测定出产品中“少量”存在的游离金属离子。
通常用来研究络合物稳定常数的各种测定方法(分光光度法、电化学法、层析法),都是通过配位体和金属离子络合过程的浓度变化来计算稳定常数。
事实上螯合物产品可以用简单的物理、化学鉴定方法定性,如:如观察螯合前后化合物颜色的改变、用显微镜观察产品结晶的不同,并结合定量鉴定分析来鉴别。
图1蛋氨酸的红外光谱图图2蛋氨酸锌的红外光谱图2.2化学的鉴定方法例1蛋氨酸铬与无机铬、无机铬+蛋氨酸,用甲醇提取后观察提取液颜色,蛋氨酸铬为红紫色,无机铬和无机铬+蛋氨酸为深绿色(Cr3+的颜色)例2甘氨酸铁与硫酸亚铁、硫酸亚铁+甘氨酸在镜检时可以观察到各个化合物结晶的不同,用甲醇提取上述样品,可以观察到不同的颜色反应(见表2)表2邻菲罗啉试剂溴酚蓝试剂吡啶试剂KOH试剂1:1Gly-Fe提取液橙红蓝紫色蓝色天蓝浑浊2:1Gly-Fe提取液浅粉~橙红浅棕黄色蓝色天蓝浑浊FeSO4提取液橙红沉淀橙色,沉淀蓝紫色、酒红沉淀灰绿浑浊FeSO4+Gly提取液橙红沉淀橙色,沉淀蓝紫色、酒红沉淀灰绿浑浊无色透明黄绿色蓝色天蓝浑浊空白(甲醇)0.1ml3.关于摩尔比和配位体在溶液中进行螯合反应时控制产物摩尔比的办法是控制物料的摩尔比、物理条件、结晶方法。
摩尔比1:1的螯合物产品在国外普遍应用,由于其配位体含量高和界外离子的关系络合物的溶解度一般都比较大,摩尔比2:1~3:1的螯合物除了络盐型之外溶解度也比较大,但其稳定常数要高得多,溶解度与稳定性有互相影响。
不同的配位体、不同的摩尔比、配位的方式决定了其稳定常数、溶解度,在生物体系中上述问题也发生(但应区别于“蛋白盐”)动物利用微量元素的基本过程:口服→溶解→吸收→代→沉积,由于用量较低,在饲料中、水体中、动物消化道中螯合物受到溶剂、pH、配位场的影响,相对而言溶解度都是较大的。
在生物体中配位体的含量绝对大于微量元素,微量元素在发挥生物化学作用的过程中是不断地与各种配位体络合,其交换的过程也决定了络合物的体运转、利用的效率。
摩尔比高的螯合物相对于低的稳定,这只是化学稳定性,在饲料的生产过程其性质有利于提高产品质量,在生物体如何衡量稳定和效果的关系,可通过动物试验、生物学效价研究和生产实践来评价。
制备和应用螯合物时选择配位体的原则不外乎以下几点:(以氨基酸为例)(1)配位体的化学性质(分子量、溶解度、等电点)(2)营养学意义和价值(必需氨基酸、氨基酸的保护)(3)经济指标(成本、价格、)4. 小结综上所述,科学地评价微量元素氨基酸螯合物的产品质量和作用是必要的,正确地应用微量元素氨基酸螯合物将给饲料工业带来更大的发展。