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螯合:微量元素的高效吸收方式
  作者: 摘自:南方农村报 日期:2012-11-07  

  近几年来有机微量元素作为一种绿色环保的添加剂,逐渐在饲料以及部分猪场一线产品中流行起来。市场上有众多品种的有机微量元素产品,如何鉴别真正有用的产品,选择适合自己使用的产品,广大饲料配方师和养殖户都迫切希望了解。

  半个世纪以来,饲用微量元素发展经历了3个阶段。第一代产品是无机盐类添加剂, 如硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌等;第二代产品是一些简单的有机化合物, 如柠檬酸亚铁、富马酸锌、葡萄糖酸锌等;第三代产品即氨基酸微量元素螯合物。第三代产品克服了前两代产品混合不均匀、易氧化、易吸潮、动物体吸收率低等缺点,具有毒性小、易消化吸收、抗干扰、生物化学稳定性好、生物学效价高等优点。

  何谓微量元素螯合物?

  螯合物是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环状结构的化合物。一个金属元素离子可以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-氨基螯合物)和六元环(如β-氨基螯合物)。螯合物中的金属元素离子通常叫做中心离子,而与中心离子螯合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铁、铜、锰、锌、铬等。

  天科国际(集团)是国内专业的氨基酸螯合物生产者,公司技术服务总监崔志英博士告诉农财宝典记者,根据配位体的不同,有机微量元素又可以分为四类,氨基酸螯合物、蛋白类螯合物、小肽类螯合物、多糖类螯合物。其中,较为常见的是氨基酸螯合物,使用的配位体有甘氨酸、蛋氨酸、赖氨酸中的一种或者多种。(南方农村报 农财报典 新牧网)

  美国饲料管理官员协会(AAFEO)于1996年对氨基酸微量元素螯合物有了更为正式和准确的概念:由某种可溶性金属盐中的1个金属元素离子同氨基酸按一定物质的量比以共价键结合而成, 水解氨基酸的平均相对分子质量为150左右,生成的螯合物相对分子质量不得超过800.氨基酸微量元素螯合物包括单一氨基酸微量元素螯合物和复合氨基酸微量元素螯合物。前者是一种微量元素与一种氨基酸螯合而成、成分明确的单一络合物;后者是指一种微量元素与多个氨基酸水解蛋白质络合而成的复合物。

  三种形式的微量元素对比第一代无机微量元素由于带有结晶水、吸湿性强、易结块、流动性差,使用过程中易与饲料中的植酸、草酸、磷酸等物质发生化学反应,形成机体不能或难以吸收的物质,同时,这类金属离子对饲料中维生素、脂肪等营养物质有一定的催化和破坏作用。加上其生物学利用率低,同时,大量未被吸收的重金属离子经动物粪便排泄到环境中,对土壤和水源造成了一定程度的污染。(南方农村报 农财报典 新牧网)

  第二代的简单有机盐,虽然稳定性好、但与部分营养物质仍会发生拮抗作用,在消化吸收过程中受影响的因素较多,生物学利用率仍较低。

  第三代微量元素即有机微量元素螯合物,因其金属离子与大分子物质通过配位键结合后,使其分子内电荷趋于中性,形成了较稳定的化学结构,使金属离子免受日粮中其它成份和胃肠中胃酸等物质的不良作用,保护了金属离子的理化性质,不仅稳定性好、流动性好,拮抗作用少,而且消化过程中受影响的因素少,便于机体对金属离子的充分吸收与利用,从而提高了微量元素的生物学利用率。

  此外,相比前两种微量元素,第三种有机微量元素螯合物还有更高的生物学效价,第一代和第二代微量元素添加剂被动物吸收后,必须借助于辅酶的作用,与氨基酸和其它物质形成螯合物,才能穿过细胞膜,吸收的金属元素在血液中必须与某些蛋白结合才被运输到机体所需的部位产生功效。

  而有机微量元素螯合物既是机体吸收金属离子的主要形式,又是动物体内合成蛋白过程的中间物质。并且有机微量元素螯合物的稳定常数适中,需要时金属离子又可有效地释放出来供机体利用,因而微量元素氨基酸螯合物不仅吸收速度比无机盐快,生物学效价较高,而且可直接运输到特定的靶组织和酶系统中,减少许多生化过程,节约体能消耗的作用。

  据了解,目前市场上四种有机微量元素螯合物各自有不同的特点,比较常见的一种是蛋白螯合物,这类螯合物一般金属离子含量10%-12%之间,使用的配位体多来自较为廉价的蛋白类物质,因此其成本最低。但由于配体蛋白质来源并非单一,因此质量不稳定是其最大的缺点。(南方农村报 农财报典 新牧网)

  目前,综合效益较高的是氨基酸螯合物,这类螯合物一般是以有机金属元素和氨基酸摩尔比1:1或1:2的方式,采用化工合成的方式制成。解决了质量不稳定的特点,是目前最为成熟的螯合方式,但价格较上两种略高,同时采用的配位体氨基酸多为甘氨酸,并不能被动物利用,不少公司也开发出蛋氨酸、赖氨酸类螯合物。

  最后一种多糖类是目前最贵的氨基酸螯合物,这类螯合物在制作上借鉴于人保健品中类似产品的方法,效果也较为理想,但目前成熟的产品较少。

  检测存在问题 普及程度在增高饲用氨基酸螯合物产品的质检分析是一大难题,国内外均未能很好解决。已知样品是微量元素氨基酸螯合物纯品时,用红外光谱、核磁共振、X光衍射光谱、热差分析等手段都能作出定性判定。而后再用原子吸收光谱或等离子光谱和氨基酸分析仪,可分别测知微量元素和氨基酸的含量。同时还可以判定螯合物的微量元素和氨基酸的络合摩尔比。

  目前,据崔志英介绍,不少氨基酸螯合物并没有正式的国家标准,各个企业自己的标准又有一定的差距,因此存在使用者"不知依据何种标准"的尴尬状态。此外,即使少数有国标的有机微量元素氨基酸螯合物,如甘氨酸铁,其国家标准还存在一定的争议。按照标准中的检测方式,偶尔会得出金属离子含量超过100%的不正常现象。(南方农村报 农财报典 新牧网)

  "不少使用者会用氢氧化钠水解法来测量螯合物中金属元素的含量,这种辨别和检测方法也是不科学的",崔志英说。

  近几年,螯合物在饲料中的使用逐渐在扩大,农业部1224号公告对无机金属元素的限制,也在很大程度上推动了螯合物的使用。

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