洪 學 吉林省大安市龍沼鎮(zhèn)農(nóng)科站 131300
氨基酸螯合物的生理功能與應用前景
洪 學 吉林省大安市龍沼鎮(zhèn)農(nóng)科站 131300
微量元素是動物維持生命和生長發(fā)育的必需營養(yǎng)素之一,它們直接或間接地參與機體幾乎所有的生理生化過程,滿足機體正常生命活動的需要。在動物營養(yǎng)研究中,微量元素依次經(jīng)歷了無機鹽、簡單有機物和氨基酸螯合鹽等三個階段。無機鹽因為易與飼料中的植酸和纖維素等成分形成不溶性螯合物,導致在動物中生物利用率降低。簡單的有機酸鹽雖然比無機鹽穩(wěn)定,但消化吸收率仍不理想。目前,氨基酸螯合物型微量元素的營養(yǎng)生理功能在科研和飼料養(yǎng)殖業(yè)中得到了充分的肯定和廣泛的應用。與前兩代微量元素產(chǎn)品相比,氨基酸螯合鹽不僅有很好的化學穩(wěn)定性,而且生物利用率高,具有抗干擾、毒性小、吸收率高、增重明顯等優(yōu)點,是理想的新型高效微量元素飼料添加劑。
1.1 促進金屬離子吸收,生物學效價高
無機鹽微量元素必須借助輔酶的作用與氨基酸或其他物質(zhì)形成絡合物后才能被機體吸收,吸收后金屬元素在血液中與某些蛋白結合,被運輸?shù)綑C體所需要的部位產(chǎn)生功效。微量元素氨基酸螯合物的金屬離子與氨基酸分子通過配位鍵結合后,生成穩(wěn)定的螯合物,不僅穩(wěn)定性好,緩解了礦物質(zhì)之間的拮抗作用,而且在消化過程中減少了對pH值、脂類、纖維和胃酸等物質(zhì)的影響,有利于動物機體對金屬離子的充分吸收和利用。據(jù)報道,微量元素氨基酸螯合物在動物機體內(nèi)的吸收代謝與無機鹽不同,位于五元或六元環(huán)螯合物中心的金屬離子可以通過小腸絨毛刷狀緣,以氨基酸或肽的形式被吸收。微量元素氨基酸螯合物既是機體吸收金屬離子的主要形式,又是動物體內(nèi)合成蛋白過程中的中間物質(zhì),因此可以在促進金屬離子吸收的同時,減少許多生化過程,節(jié)約能量消耗,具有較高的生物學效價。化學研究也表明,其穩(wěn)定常數(shù)介于4-15之間,并且證明螯合物的穩(wěn)定常數(shù)介于此,將利于其中微量元素的吸收和利用。
1.2 毒性小,適口性好
微量元素氨基酸螯合物作為體內(nèi)生化過程的中間產(chǎn)物,毒副作用小,安全性高,對機體產(chǎn)生副作用小,微量元素氨基酸螯合物的半數(shù)致死量遠遠大于無機鹽。一般的無機微量元素適口性較差,微量元素氨基酸螯合物克服了這方面的缺陷,它含有大量氨基酸,具有氨基酸特有的鮮香味,適口性好,具誘食作用,易于被動物采食,利于胃腸道的吸收利用,同時可增強動物體內(nèi)生物酶的活性,提高蛋白質(zhì)、脂肪和維生素的利用率,大大促進了動物生長性能的發(fā)揮。
1.3 形成緩沖系統(tǒng),減輕維生素破壞程度
研究表明,微量元素氨基酸螯合物能顯著降低預混料中脂溶性維生素A 和水溶性維生素B的損失率,減輕飼料中維生素的破壞程度,而且還能對動物機體起緩沖的作用。這主要因為金屬離子和有機配體的螯合反應為金屬離子在介質(zhì)中的濃度提供了一個緩沖系統(tǒng),緩沖系統(tǒng)通過離解螯合物的形式來保證金屬離子濃度恒定。金屬離子對日糧中維生素具有一定的破壞作用,因此在常用飼料配方中維生素的添加量遠遠超過飼養(yǎng)標準推薦量,從而增加了飼料成本。而飼料中改用微量元素氨基酸螯合物后,利用螯合物中游離金屬離子少的特點,可以降低對維生素的破壞程度,從而減少日糧中維生素的添加量。同時,微量元素氨基酸螯合物可增強動物體內(nèi)酶的活性,提高維生素利用率。
1.4 調(diào)節(jié)機體免疫力,提高魚體抗病抗應激能力
微量元素氨基酸螯合物被吸收進入魚體后,螯合的微量元素被直接運輸?shù)教囟ǖ陌薪M織和酶系統(tǒng)中,滿足機體需要。微量元素氨基酸螯合物在結構上與動物體內(nèi)生物酶形態(tài)有些類似,可能作為“單獨單元”在動物體內(nèi)起作用,有利于提高動物免疫力,增強機體抗病抗應激能力,具體表現(xiàn)如改進動物皮毛狀況,減少早期胚胎死亡等。同時微量元素氨基酸螯合物還可減少體內(nèi)自由基的形成,能夠增強殺菌能力,提高動物機體免疫應答水平,對某些腸炎、皮膚病、貧血和痢疾有顯著的治療作用。
1.5 具有抗氧化作用,減少抗生素的使用和對環(huán)境的污染
微量元素氨基酸螯合物具有抗氧化作用,能有效減少魚體內(nèi)自由基形成,提高動物的免疫能力,增強動物的抗病能力。并因為其特殊的螯合結構,具有很高的生物效價。一方面可以滿足動物對微量元素的需要,另一方面在一定程度上可以增強動物的抗病能力,相應減少抗生素的應用,減少對環(huán)境的污染。使用微量元素氨基酸螯合物,由于其用量少,也可避免使用高銅等微量元素所造成的對環(huán)境的污染。
微量元素氨基酸螯合物可以明顯促進動物的生長,增強畜禽免疫力,提高抗應激能力。同時,也可減少微量元素在日糧中的添加量,相應減少排泄物中的排出量,減少對環(huán)境的污染,是微量元素添加劑更新?lián)Q代的優(yōu)良產(chǎn)品,其在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中具有廣闊的應用前景,其作用與意義毋庸置疑。但因目前存在以下問題,限制了微量元素螯合物的發(fā)展。
相對無機微量元素,微量元素氨基酸螯合物價格偏高,這是制約其在養(yǎng)殖上廣泛使用的最主要因素。因此,我國應加強對其相關產(chǎn)品的研制開發(fā)工作,提高產(chǎn)品質(zhì)量,探索降低生產(chǎn)成本和簡化生產(chǎn)工藝的方法,以達到最佳的經(jīng)濟效益。
有關微量元素氨基酸螯合物相對于無機微量元素的生物學利用率,以及適合魚體的最佳螯合物結構形式、吸收機理、作用機制、最佳添加比例及劑量等方面研究較少,這些都不利于微量元素氨基酸螯合物在魚蝦養(yǎng)殖中的應用與推廣。
目前氨基酸螯合鹽在國內(nèi)的畜禽、水產(chǎn)中應用日益廣泛,但其質(zhì)量管理體系還尚待完善,飼料企業(yè)、養(yǎng)殖場很難判斷各產(chǎn)品的優(yōu)劣,這也是目前微量元素氨基酸螯合物推廣過程中所面臨的主要問題。因此,應盡快建立飼用螯合物的產(chǎn)品質(zhì)量標準,強制性執(zhí)行國家標準以監(jiān)督產(chǎn)品質(zhì)量和指導生產(chǎn)。研究制定螯合物質(zhì)檢的確實有效方法,規(guī)范飼用螯合物的生產(chǎn)、銷售和使用。
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