抗氧化剂中的螯合剂在高铜饲料中的作用机理

高铜饲料对猪有显著的促生长作用，其作用机理可能是利用了高浓度的铜离子在动物体内的抗菌作用和增加肠壁细胞通透性而促进了对营养物质的吸收利用。而猪用饲料在添加高含量铜离子后，由于铜离子的促氧化作用，饲料极易氧化变质，这就给饲料生产带来了一定的矛盾。

研究发现，在饲料抗氧化剂中加入适量的螯合剂后，抗氧化剂在高铜饲料中的抗氧化性能可以得到显著的改善。螯合剂在抗氧化剂中的作用机理，在于螯合剂可以有效地结合铜离子而形成螯合环，使铜离子失去促氧化能力，从而使饲料中的易氧化成分（主要是油脂和维生素等物质）得到保护。

1铜离子在饲料中起氧化催化作用的机理

饲料中的硫酸铜之所以促进油脂的氧化（其本质是催化了自由基和过氧化物的产生），是因为在水存在时硫酸铜可以解离成为铜离bb Cu 2＋：

CuSO 4‹══›Cu 2＋＋SO 42-

而铜离子及其它金属离子具有催化油脂形成自由基和过氧化物的作用：

M （n ＋1）＋＋RH →M n+1＋H ＋＋R·

ROOH ＋M n+→RO·＋OH －＋M （n ＋1）＋

ROOH ＋ M （n+1）→ROO·＋ H ＋＋ M n+

上式中 M (n+1)+与 M n ＋分别表示高氧化态与低氧化态离子，RH 表示脂肪酸，R·、RO·与ROO·表示自由基，ROOH 表示过氧化物。

众所周知，饲料无论是多干燥，其中都还是含有一定的水分的，而这水分就给硫酸铜提供了解离的条件，虽然只有微量的硫酸铜解离产生铜离子，但这已经足以产生很强的催

化氧化作用。硫酸铜在饲料中的的含量越高，平衡状态下的Cu 2十浓度也就越高，因此高铜

饲料易于氧化变质。

2螯合剂对硫酸铜作用的方式

从化学的角度米说，螯合剂也不能直接对硫酸铜起螯合作用，它也需要以硫酸铜在水环境中的解离为前提。即螯合剂在硫酸铜解离形成铜离子Cu 2+后，与之形成一个多元环，从而将铜离子包围其中，这样也就阻止了铜离子所带的自由电子对油脂的促氧化作用。

3螯合剂对高铜饲料的促生长作用无影响

由于只有处于解离状态的铜离子才能对油脂有氧化催化作用，而螯合剂对铜离子的螯合前提也是硫酸铜解离形成的铜离子，所以，当有硫酸铜解离出铜离子时，螯合剂便可加以反应形成多元环状螯合物。由于在干燥的饲料中只有微量的硫酸铜解离出铜离子，所以被螯合的硫酸铜的量也很少，这样就确保了硫酸铜在饲料中的大部分以盐的状态保存，又确保了铜离子的氧化催化作用被阻断。

4平衡状态可以保持多久

这与两个因素有关，其一是水分活度。水分活度越大（即饲料中的水分含量越高），硫酸铜就越容易解高，可形成的铜离子浓度也就越高，这样与铜离子形成多元螯合环的螯合剂也就越多。同样的，在水分活度越高，其它的金属盐类也越易于解离，所形成的金属离子也可以和螯合剂螯合。当螯合剂都与金属离子螯合后，剩余的金属离子特别是铜离子便可起到催化氧化作用了。因此，螯合剂也不是万能之物，饲料水分含量越高，饲料保质期仍会因此而缩短。

第二个因素是时间。我们再回到式CuSO4‹══›Cu2＋＋SO42－，此式表明硫酸铜的解离是一个双向平衡的过程，所以当式CuSO4‹══›Cu２＋＋SO４２一右边的Cu2＋被螯合后，就打破了反应式的平衡，随即就有新的硫酸铜解离形成Cu2+，而新形成的Cu2+又被螯合。这一过程会在饲料的保存期间持续进行，直到饲料被动物食用

或直到螯合剂被完全螯合。一旦螯合剂完全与铜离子螯合，铜离子便可起到氧化催化作用了。不过，这一过程也需要时间，它不会在很短的时间完成。与不含有螯合剂的抗氧化剂相比较，含螯合剂的抗氧化剂对饲料的保护作用还是显著延长了。