氨基酸微量元素螯合物

氨基酸微量元素螯合物吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)之研究進(jìn)展◆一、微量元素的功能及發(fā)展現(xiàn)狀◆二、氨基酸螯合物的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制◆三、氨基酸螯合物的功效特點(diǎn)及問題◆四、氨基酸螯合物的研究重點(diǎn)提綱一、微量元素的功能及發(fā)展現(xiàn)狀微量元素占機(jī)體總重量的0.01％以下的元素，如鐵、鋅、銅、錳、鉻、硒、鉬、鈷、氟等，稱為微量元素。其中銅、鋅、鐵、錳是四大主要元素，其所占比例可達(dá)95%以上。M=ZnCuMnFeCo微量元素的特點(diǎn)機(jī)體自身不能合成，只能通過機(jī)體從外界攝取的方法獲得；機(jī)體需要量小，缺乏易導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)分泌紊亂甚至死亡；某些微量元素機(jī)體需要劑量和中毒劑量相近。微量元素的功能構(gòu)成人體組織的重要成分；構(gòu)成了體內(nèi)重要的載體與電子傳遞系統(tǒng)，如血紅蛋白中鐵的存在保證了氧在血液中的運(yùn)輸；作為激素、維生素、蛋白質(zhì)和多種酶類的組成成分或催化劑；對核酸的物理化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。微量元素的發(fā)展歷程GrowthStartJump有機(jī)微量元素有機(jī)酸鹽傳統(tǒng)無機(jī)微量元素

穩(wěn)定性差，易氧化；

添加量大，吸收利用率低；

對動物胃腸刺激性大。

穩(wěn)定性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；吸收利用率高；

能達(dá)到許多功能性效果。

屬于中間過渡產(chǎn)品，穩(wěn)定性及利用率均不及有機(jī)微量元素；對胃腸刺激性相對傳統(tǒng)無機(jī)微量元素較小。有機(jī)微量元素化合物分類定義：由金屬鹽與氨基酸按1:1～1:3比例以配位鍵結(jié)合形成的螯合物微量元素：銅、鐵、鋅、錳等配體：蛋氨酸、賴氨酸、甘氨酸等二、氨基酸螯合物在腸道的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理1無機(jī)鹽形式的微量元素在體內(nèi)的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)2氨基酸螯合物在腸道的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)無機(jī)鹽微量元素在體內(nèi)的吸收1無機(jī)鹽在消化道內(nèi)離解為酸根、無機(jī)鹽2在輔酶的作用下，與氨基酸或其他物質(zhì)形成絡(luò)（螯）合物被機(jī)體吸收3吸收后的金屬元素再與血液中的某些蛋白結(jié)合運(yùn)送到機(jī)體所需部位發(fā)揮功效Mineralinteractions－interferencePSFAsClZnMglMoKMnCuAlBeCdAgCaNaSeFeWCo氨基酸螯合物的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收

概念氨基酸螯合物由某種可溶性金屬元素離子,同氨基酸按一定的摩爾比以共價(jià)鍵結(jié)合而成,水解氨基酸的平均分子量在150～800之間。常見微量元素吸收的研究方法平衡實(shí)驗(yàn)通過準(zhǔn)確測定元素的食入量和排出量，計(jì)算元素的表觀吸收(食入量-糞中含量)和元素的存留(食入量-糞中含量-尿中含量)。特點(diǎn):應(yīng)用廣泛，所需設(shè)備簡單；易低估元素的吸收趨勢。同位素示蹤技術(shù)

特點(diǎn)：

靈敏度高，操作簡單，比較接近動物體正常的生理狀態(tài)；結(jié)果易低估實(shí)際值。將同位素示蹤技術(shù)與其他的試驗(yàn)方法結(jié)合起來,可更準(zhǔn)確地研究元素的吸收、利用和影響因素。細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是指從動物體內(nèi)取出細(xì)胞,模擬體內(nèi)的生理環(huán)境,在無菌、適當(dāng)溫度和一定營養(yǎng)條件下,使細(xì)胞生存、生長并維持其結(jié)構(gòu)和功能的方法。特點(diǎn):能更直接的觀測不同試劑對細(xì)胞的反應(yīng)，但缺乏在小腸吸收過程中起著重要作用的粘膜層。假說一：競爭吸收機(jī)制螯合程度適宜的有機(jī)微量元素進(jìn)入消化道后,可以防止金屬元素在腸道變成不溶性化合物或被吸附在有礙元素吸收的不溶解膠體上,而直接到達(dá)小腸刷狀緣,并在吸收位點(diǎn)處發(fā)生水解,其中的金屬以離子形式進(jìn)入腸上皮細(xì)胞并被吸收入血液。

Miller,Ashmead,1993假說二：整體吸收機(jī)制即金屬氨基酸螯合物和其蛋白鹽利用肽和氨基酸的吸收機(jī)制被完整吸收。此觀點(diǎn)的核心是金屬離子以共價(jià)鍵和離子鍵與氨基酸的配位體鍵合,被保護(hù)在螯合物的核心,并且金屬螯合物以整體的形式穿過黏膜細(xì)胞膜、黏膜細(xì)胞和基底細(xì)胞膜進(jìn)入血液。Lowe等(1994)報(bào)道，狗口服蛋氨酸鋅的吸收率與氨基酸相似，蛋氨酸鋅可能以完整形式吸收進(jìn)入腸上皮細(xì)胞，并以完整肽的形式進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。也有些文獻(xiàn)認(rèn)為復(fù)合物如蛋氨酸鋅不是以整體吸收的（Hill等,1987；Hempe和Cousins,1989；House,1999）。目前尚無直接的試驗(yàn)證據(jù)證實(shí)微量元素螯合物或其蛋白鹽是以整體形式通過氨基酸或肽的吸收機(jī)制被吸收。17MatthiasW.HentzeRegulationofMammalianIronMetabolism；Cell142,July9,2010?2010ElsevierInc18如鋅轉(zhuǎn)運(yùn)載體蛋白-1（zinctransporter，ZnT）在十二脂腸和空腸基底膜細(xì)胞中廣泛存在，鋅轉(zhuǎn)運(yùn)載體蛋白-1主要位于質(zhì)膜，承載鋅向細(xì)胞外運(yùn)輸?shù)淖饔?，以消除鋅過量可能導(dǎo)致的潛在毒性。鋅轉(zhuǎn)運(yùn)載體蛋白-2在小腸、腎臟、胎盤、肝臟中表達(dá)較多，其將鋅從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)涵體或溶酶體。三、氨基酸螯合物的功效及存在的問題有機(jī)微量元素與畜禽生產(chǎn)性能有機(jī)微量元素作用效果試驗(yàn)59次27次有機(jī)微量元素對畜禽的作用效果高于等量的無機(jī)物23次有機(jī)微量元素對畜禽的作用效果與等量無機(jī)物無差異

2次有機(jī)微量元素對畜禽的作用效果低于等量的無機(jī)物3次低劑量有機(jī)微量元素對畜禽的作用與高劑量無機(jī)物的作用效果相同

3次添加有機(jī)微量元素后畜禽生產(chǎn)性能比不添加有機(jī)微量元素得到改善1次添加有機(jī)微量元素與否對畜禽生產(chǎn)性能無影響各研究結(jié)果間變異幅度大，可比性差，很難說明有機(jī)微量元素對畜禽的作用是否優(yōu)于相應(yīng)的無機(jī)形式。應(yīng)用效果-哺乳仔豬許麗(1994)研究了甘氨酸鐵(150mg/kg)的日糧，仔豬生產(chǎn)后不補(bǔ)任何鐵劑可獲得與肌注右旋糖甘鐵相同的生長和防貧血效果。Close(2001)研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠母豬或哺乳母豬日糧里添加有機(jī)鐵，仔豬斷奶重增加，血液中Hb升高，證明有機(jī)鐵通過胎盤容易進(jìn)入胚胎。英國Darneley（1993）研究報(bào)道，母豬在1～8胎次產(chǎn)前28d開始采食有機(jī)鐵（56.7g/頭·d）平均每胎育成斷乳仔豬頭數(shù)提高7.1%，仔豬死亡率降低26.8%。應(yīng)用效果-斷奶仔豬有機(jī)微量元素應(yīng)用于斷奶仔豬有顯著效果。Ward試驗(yàn)證實(shí)，添加250mg/kg蛋氨酸鋅可使斷奶仔豬生長速度，采食量與飼料轉(zhuǎn)化率分別提高5%～8%，3%～4%與1%～11%，保育期末體重增加0.63～0.90kg。紀(jì)孫瑞(2002)研究表明：有機(jī)微量元素可顯著提高斷奶仔豬的日增重，用有機(jī)微量元素代替40%無機(jī)微量元素也優(yōu)于全用無機(jī)微量元素。應(yīng)用效果-生長肥育豬添加有機(jī)微量元素使生長育肥豬提高了日增重和飼料利用率，促進(jìn)生長，改善了胴體品質(zhì)，增強(qiáng)體質(zhì)，提高抗病力。覃以智(2000)研究在飼料中應(yīng)用有機(jī)微量元素絡(luò)合物的效果，結(jié)果表明：增重提高了8.59%,飼料利用率改善了6.40%，每增重1kg節(jié)省成本0.26元。應(yīng)用效果-母豬提高母豬繁殖性能，降低仔豬死亡率和乏情率，改善母豬體況，降低經(jīng)產(chǎn)母豬的淘汰率。劉賢榮等（2007）研究表明，母豬產(chǎn)前產(chǎn)后補(bǔ)料中添加氨基酸螯合鐵，母豬分娩時血紅蛋白含量提高13.67%、3.66%、6.35%和16.4%；仔豬初生重、初生仔豬成活率均有提高。DonMahan等（2010）報(bào)道，母豬飼料中使用有機(jī)微量元素，在提高和改善母豬的繁殖性能中起著越來越重要的作用，可提高繁殖母豬的窩產(chǎn)子數(shù)，延長母豬的使用年限。應(yīng)用效果-種公豬有機(jī)微量元素可以改善種公豬的精液品質(zhì)，顯著提高精子活力、有效精子數(shù)，顯著降低精子畸形率，對公豬繁殖有積極作用，但此方面的研究報(bào)道不多。何若剛等（2008）研究報(bào)道，夏季杜洛克公豬飼糧中添加酵母鋅、酵母硒，顯著提高精子活力、有效精子數(shù)、精清激素水平以及精清和血液中睪酮的濃度，顯著降低精子畸形率。應(yīng)用效果-禽類試驗(yàn)表明：在飼料中添加有機(jī)微量元素能提高家禽的生產(chǎn)性能，提高飼料利用率，增強(qiáng)機(jī)體免疫力，減少環(huán)境污染。吳勝華等（2007）在基礎(chǔ)日糧中添加微量元素鋅、銅和錳，對22~65周齡產(chǎn)蛋雞的采食量、料蛋比及平均蛋質(zhì)量無顯著影響；但添加有機(jī)鋅、有機(jī)銅和有機(jī)錳，顯著提高了蛋雞的存活率和入舍母雞的產(chǎn)蛋率，入舍母雞日均產(chǎn)蛋量增加（P<0.05)。Nollet等（2007）研究報(bào)道，在0~14d仔雞飼糧中添加有機(jī)微量元素，飼料利用率顯著提高，糞便中微量元素的排泄顯著降低，但生產(chǎn)性能變化不顯著。應(yīng)用效果-禽類郭福存等（2007）報(bào)道，在日糧中添加低劑量的有機(jī)銅、有機(jī)鐵、有機(jī)錳、有機(jī)鋅不會對肉雞的生產(chǎn)性能產(chǎn)生負(fù)面作用，且能顯著減少礦物質(zhì)的排泄量；添加高劑量的有機(jī)微量元素對肉雞體的質(zhì)量和飼料轉(zhuǎn)化率有著積極作用。麻常勝等（2013）研究報(bào)道，在種雞日糧中添加有機(jī)微量元素，能較長時間維持種雞的產(chǎn)蛋高峰，提高種蛋受精率、孵化率和見雛率，對種雞的生產(chǎn)性能起到積極的影響。應(yīng)用效果-反芻類宋慧亭等（2000）在奶牛精料中添加蛋氨酸鋅后，奶牛的產(chǎn)奶量增加，乳脂率得到提高。Ashmead等（2004）報(bào)道，在高產(chǎn)荷斯坦母牛日糧中添加復(fù)合金屬氨基酸螯合物要比無機(jī)金屬鹽顯著提高產(chǎn)奶量。Vanhom等（2006）飼喂有機(jī)鋅、有機(jī)錳、有機(jī)銅后，可以減緩泌乳后期產(chǎn)奶量的下降。Andrieu(2008)研究報(bào)道，有機(jī)銅、鋅和硒的使用能降低乳房炎的發(fā)生，減少蹄病的發(fā)生，提高繁殖性能。應(yīng)用效果-水產(chǎn)類楊建梅（2008）報(bào)道，氨基酸螯合微量元素進(jìn)入機(jī)體以后，按不同組織和酶系統(tǒng)對氨基酸的需要，將被氨基酸螯合的微量元素直接運(yùn)輸?shù)教囟ǖ陌薪M織和酶系統(tǒng)中，通過酶和組織的作用釋放出微量元素，以滿足機(jī)體的需要，節(jié)省了吸收無機(jī)態(tài)元素所需的時間，促使氨基酸螯合微量元素在體內(nèi)被快速高效地利用。趙元鳳（2001）等在用氨基酸微量元素螯合物與無機(jī)鹽添加劑飼養(yǎng)羅非魚、鯉魚的對比試驗(yàn)表明：在羅非魚、鯉魚飼料中添加微量元素氨基酸螯合物，其生長顯著好于無機(jī)鹽組。應(yīng)用效果-水產(chǎn)類Apines等（2003）用有機(jī)微量元素飼喂虹鱒15周，發(fā)現(xiàn)虹鱒機(jī)體的堿性磷酸酶活性顯著高于無機(jī)鹽組，而且消化吸收率顯著提高。劉占利等（2006）研究報(bào)道，有機(jī)微量元素螯合物是一種新型的有機(jī)微量元素添加劑，在水生動物消化道中先被降解后再被吸收，可以與結(jié)合態(tài)氨基酸同步吸收，能有效地利用氨基酸，促進(jìn)魚和蝦類生長、提高生產(chǎn)性能、降低飼料系數(shù)、提高成活