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微量元素氨基酸螯合物是由氨基酸或短肽物质与微量元素通过化学方法螯合而成的一种新型饲料添加剂。微量元素氨基酸螯合物具有改善金属离子在体内的吸收和利用,防止微量元素形成不溶性物质,具有一定的杀菌改善机体免疫功能的作用,对提高畜禽生产性能和抗应激能力等具有重要作用,是一种新型的高效的绿色饲料添加剂。

1 氨基酸微量元素螯合物的性质与种类                                  
      氨基酸微量元素螯合物是由某种可溶性的金属盐中的一个金属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接近150D,所生成螯合物的分子量不宜超过800D。氨基酸微量元素螯合物具有一个或多个螯环结构,而且分子内电荷趋于中性,具有良好的化学稳定性和生化稳定性,在胃肠道内金属离子不易离解,受饲料中植酸、钙、纤维、磷酸影响很小。胃肠道的吸收放射性同位素测定显示,氨基酸螯合物被吸收代谢的程度优于其他一般无机盐微量元素。
      一个中心离子可与多个氨基酸形成多环螯合物,形成的环数越多,螯合物的稳定性越好,常见的稳定螯环结构为五元环和六元环(α-氨基酸螯合物为五元环,β-氨基酸螯合物为六元环)。微量元素氨基酸螯合物由某种可溶性金属盐中的一个金属元素离子(如Fe2+、Cu2+、Zn2+、Mn2+和Cr3+等)同氨基酸按一定的摩尔比例以共价键结合而成,水解氨基酸的平均分子量必须为150D左右,生成的螯合物的分子量不得超过800D。

2 氨基酸微量元素螯合物的营养功能
   2.1 促进金属离子的吸收、生物学效价高  
       无机盐、简单有机盐形成的微量元素在被动物摄入后,金属离子需要载体分子与之构成元素螯合物形式,才能穿过细胞膜被机体吸收。螯合分子内电荷趋于中性,在胃肠道内溶解性好,能迅速将微量元素运送到肠道,利于小肠黏膜的吸收。Fouynd (1974)认为,位于具有五元环或六元环螯合物中心的金属元素可直接通过小肠绒毛刷状缘,而且所有螯合物都可能以氨基酸或肽的形成被吸收。

氨基酸螯合物既是动物机体吸收金属离子的主要形式,又是动物机体内合成蛋白过程中的中间物质,因此氨基酸螯合物在促进金属离子吸收的同时,减少了许多生化过程,节约能量消耗,具有较高的生物学效价。Henry(1989,1992)报道,螯合铁与蛋白铁的生物利用率为125%~185%,从对雏鸡研究表明,从骨和肾中锰浓度看,蛋氨酸锰中锰的利用率分别为硫酸锰中锰的108%与132%。研究表明,蛋氨酸锰的生物学利用率为硫酸锰的120%,而且与硫酸锰相比,蛋氨酸锰改善了饲料利用率。
   2.2 形成缓冲系统,减轻对维生素破坏
      金属离子和有机配体的反应为金属离子在介质中的浓度提供了一个缓冲系统,缓冲系统通过离解螯合物的形式来保证金属离子浓度恒定。无机盐会影响胃肠内的pH值和体内的酸碱平衡,氨基酸螯合物为体内正常中间产物,对机体很少产生不良的刺激作用,有利于动物采食和胃肠道的消化吸收。同时,可加强动物体内酶的活性,提高蛋白质、脂肪和维生素的利用率。实验证明,大多数维生素对Fe2+和Cu2+的氧化物的催化性都很敏感,如维生素C当有0.0002mol/L催化性金属离子存在时,其分解可快1000倍,因此以螯合物的形式添加Fe2+和Cu2+,则可有效防止维生素的破坏。

2.3 提高免疫功能,增强抗病能力  
      被吸收进入动物体后,可将螯合的微量元素直接运输至特定的靶组织和酶系统中,满足机体需要,据报道,氨基酸螯合物可能作为“单独单元”在动物体内起作用,如改进动物皮毛状况,减少早期胚胎死亡等。氨基酸螯合物具有一定的杀菌和改善机体免疫功能的作用,对某些肠炎,皮肤病、贫血、痢疾有显著的治疗作用。

Nockels (1991)报道,与等量氧化锌相比,蛋氨酸锌可提高雏鸡、断奶仔猪和绵羊的免疫力。

Kienholz (1992)证明,添加蛋氨酸锌可防止在低钙应激期及恢复期的产蛋量下降,低钙应激时补充蛋氨酸锌比对照组有更高的产蛋率及****蛋重。实验表明,蛋氨酸锌可提高肉种鸡和肉仔鸡对雏白痢沙门氏菌抗原的原发性抗体滴度,增加后代鸡的细胞免疫水平。蛋氨酸锌提高单核巨噬细胞的存活率及细胞完整性并提高其吞噬活性。

Ashmead (1996)在妊娠日粮中补充200mg/kg,可使穿过胎盘,进入胎儿的铁大量增加,从而极大地降低了初生仔猪的死亡率,同时仔猪的初生重与断奶重显著增加。

2.4 安全性高,适口性好  
     微量元素螯合物作为机体内生化过程的中间产物,对机体产生的副作用小,其半致死量远大于无机盐,安全性高。一般的无机盐适口性较差, 微量元素氨基酸螯合物克服了这方面的缺陷,它含大量的氨基酸,适口性较好,具诱食作用,易于被动物采食吸收。
     2.5 提高机体抗应激能力

 氨基酸螯合物在接种、去势、气温过高和变更日粮等应激条件下,有良好的效果。张世栋等(1998)实验表明,在高温环境下,饲料中添加蛋氨酸锌可以减轻蛋鸡的热应激反应,改善蛋壳品质。研究表明,蛋氨酸锌促进阉公牛运输和接种过程受到应激后生长性能的恢复,而补充蛋氨酸锌使产蛋鸡破蛋率显著下降。

2.6 具有特定优势,可减少抗生素使用

微量元素离子被封闭在螯合物的螯环内,较为稳定,极大地降低了对饲料中添加的维生素等氧化(催化)破坏作用;螯合物保护了微量元素不被酸夺走而排出;避开了消化道内大量的拮抗性金属离子互作,微量元素氨基酸螯合物具有类似二肽结构,也削减了氨基酸的吸收和转运的竞争;对牛羊等反刍动物补饲螯合物,由于氨基配位原子被配位键锁定,抵抗了微生物对氨基酸的降解,保护了限制性必需氨基酸过瘤胃;针对特定日粮(麸高植酸)、特定动物 (乳猪、反刍动物)、特定阶段 (分娩前后)、特定环境 (应激),选用相应的螯合物则效果极为明显。氨基酸螯合物一方面可以满足动物对微量元素的需要,另一方面在一定程度上可以增强动物抵抗疾病的能力,相应减少抗生素的应用。由于其金属元素的****用量少,也可减少对环境的污染。