有機微量元素添加劑淺談

和興 · 發表于 2009-3-29 14:35:28

有機微量元素添加劑淺談
　　
　　南寧市澤威爾飼料有限責任公司周建群
　　
　　微量元素作為飼料添加劑，標示著飼料工業的進步。短短幾十年，微量元素添加劑經歷了三代：無機鹽、有機化合物、進入到第三代氨基酸螯合物。
　　
　　所謂幾代的區分在化學上僅僅是把微量元素（主要指的是銅、鋅、錳、鐵）與其連接元素之間的化學鍵不同而區分。第一代無機鹽，主要是金屬正離子與酸根負離子通過正負電荷吸引結合成離子鍵化合物。離子化合物的特點：由于陰、陽離子間的正負電吸引力相當強，所以，離子化合物的熔點和沸點都較高，硬度、密度較大，不易揮發。一般導電性能很好。
　　
　　第二代是金屬離子與碳元素形成共價鍵化合物。共價化合物的特點：組成共價化合物的元素由于電性差別不大，分子間的作用力較小，所以一般熔點和沸點較低，硬度、密度較小，一般不導電。
　　
　　第三代是指金屬離子與配位原子形成配位鍵，而且具有環狀結構的螯合物。螯合物具有三個特點：1.化學鍵不同，區別于離子鍵化合物，如硫酸銅等無機硫酸鹽。區別于共價鍵化合物，如CO、檸檬酸等有機化合物。2.由于環狀結構，區別于一般的絡合物，因此也比一般絡合物更穩定。3.也正由于有環狀結構，賦予了螯合物可以攜氧、攜水分、攜CO等生物活性功能。
　　
　　由于化學鍵的不同，在動物體內的生物功效有著非常大的差異。目前普遍認為生物功效第三代＞第二代＞第一代。
　　
　　一般來說，微量元素在動物體內所有離子都不是以單個游離離子起作用的。均是與動物體內的蛋白質、氨基酸、酶或肽類等物質進行絡合反應，結合成絡合物才起生物作用的。細胞膜是酯溶性的，對于游離的金屬離子具有天然屏障。分子的大小，分子的形狀、形態不同會被阻擋在細胞膜外，不能進入細胞，不被吸收和利用。
　　
　　氨基酸螯合物是酯溶性的物質，它具有比前二代更高的生物功效，究其主要原因，筆者認為有三點：①螯合物是仿生物結構。氨基酸和微量元素螯合物與在動物體內形成的結構相仿，而且屬于體內原有的物質，不是體外物，動物無排異反應。②節省動物的內能。形成螯合物需要供給能量才能完成螯合反應的。在體內形成就要消耗動物的內能，改在動物體外提供能量完成螯合反應，這就不需要消耗動物體內內能。③由于具有環狀結構，就賦予了螯合物具有攜氧活性。螯合物帶著活性氧在動物體內細胞血液全身循環，同時螯合物強度適中，配位鍵易于解離和重建，有利于氨基酸和微量元素的循環作用。以上這三個特點是其它形態的化合物不具備的，因此螯合物比它們具有更高的生物功效。
　　
　　但是，形成螯合物的配體物質，配位摩爾比，螯合物分子的大小，其生物功效就有顯著差別。大家都知道賴氨酸、蛋氨酸是畜禽第一、第二限制性氨基酸，體內不能自行合成，必須經外源添加才能滿足體內需求。添加其它的氨基酸，也會影響氨基酸平衡。毫無疑問，賴氨酸、蛋氨酸螯合物微量元素其生物功效應該是較顯著的。目前多數試驗報道指出：氨基酸螯合物比相應的無機鹽生物功效高出1～3倍。但是值得注意的是也有極少報道說效果不顯著，或者說效果不穩定。本人認為，氨基酸螯合物的功效與氨基酸螯合微量元素的摩爾比有直接關系。一般來說銅、鋅、錳、鐵是正二價離子，與氨基酸1：1摩爾比螯合時，生成一個螯合環，由于氨基酸羧基的羥基氧負離子只能結合金屬離子的一個正電荷，還剩余一個正電荷裸露在螯合物的外面。當螯合物進入細胞前，會受到體內陰離子如：單寧酸根、硫酸根、磷酸根等諸多陰離子的攔截，捕獲結合成離子化合物，形成難溶鹽而不能吸收，因此影響了螯合物的吸收。螯合物被吸收的量是不確定的，因此表現出來的效果是不穩定的。但是，如果螯合摩爾比是2：1的形成了電中性螯合物。微量元素在氨基酸裹攜下螯合物順利進入細胞完全為動物直接吸收利用，表現出來的生物功效就很顯著，因此說：微量元素和氨基酸的螯合物摩爾比，螯合物的電中性與電不中性，氨基酸是否是畜禽需要補充的這些問題值得注意，應該重視，以保證氨基酸螯合物的高效、安全。
　　
　　目前，氨基酸螯合物發展存在著一些問題，制約著其迅速發展：①檢驗真假螯合物的方法目前已頒布的國標過于復雜，難以推廣使用，②螯合物作用機理研究有待深入進行，③螯合物強度、螯合率、螯合環的檢測及其表征的問題急待解決。④成熟的螯合物生產工藝路線及流程應該規范。⑤螯合物適合配體以及配位摩爾比的選定決定螯合物的功效。基于這些問題的探索與研究，解決這些問題，真正高效的螯合物飼料添加劑就可以廣為推廣與應用。會加促飼料工業向著更高效、更安全、更健康、更環保的方向飛速發展。
----《賽爾飼料工業》