接第14届饲料商业配方师研习班问题集锦（一）  7、螯合物和络合物的区别？ 络合，指由金属离子和配位体相互作用而形成的产物。螯合（chelate），顾名思义，微量元素被象螃蟹的两个钳子（螯）一样的结构夹住，故称螯合，螯合微量元素指1－3个基因与一个金属离子的配位反应所形成的环状结构，一般为五元环和六元环，金属离子与配位体以共价键形式结合。因此所有的螯合物都是络合物，但不是所有的络合物都是螯合物，只有具有环状结构的络合物才是螯合物，配体与金属离子的摩尔比一般是1－3：1。 蛋白盐（proteinate）：指由金属离子与蛋白质水解产物氨基酸或小肽结合形成的产物。因此蛋白盐属于复合物，既有螯合物，也有不少是络合物。 8、羟基蛋氨酸微量元素是如何在体内被吸收和转运的？ 羟基蛋酸螯合物的吸收是在小肠刷状缘处，分别以羟基蛋氨酸和微量元素的原有吸收机制被吸收进入血液，然后在体内以原有机制被转运。 以锌为例，研究表明,锌的吸收分为依靠离子浓度的扩散和依靠载体的主动转运两种方式。 锌的主动吸收是通过镶嵌在肠黏膜吸收细胞刷状缘上的锌转运蛋白和细胞内的金属硫蛋白的共同作用下而实现的，锌转运蛋白5（zinc transporter 5，ZnT5）与锌在小肠粘膜细胞顶膜的吸收有关，锌转运蛋白1（zinc transporter 1，ZnT1）可调节锌在基底膜的转出，锌转运蛋白2（zinc transporter 2，ZnT2）及金属硫蛋白（metallothionein，MT）与锌在细胞内的贮存或转运有关。 锌在小肠内的跨细胞吸收可分为3步：肠腔中的锌以ZnT5为载体，穿过小肠黏膜细胞顶膜进入细胞的吸收；锌以ZnT2和金属硫蛋白为载体，从小肠黏膜细胞顶膜到基底膜的细胞内转运过程；锌在ZnT1的作用下，穿过小肠黏膜细胞基底膜进入血液的转运过程。经基底膜转运入门静脉血液中的锌，大多数与血清蛋白结合，形成血清白蛋白锌复合体,随血液循环转运到全身各组织器官；小部分与转铁蛋白，α2-巨球蛋白、氨基酸等其他配体结合转运。血浆中清蛋白含量占血浆蛋白总量的55%，大鼠新吸收的锌中有95%与血浆清蛋白结合转运。血浆中总的可交换锌中，与清蛋白结合的锌占99%，与组氨酸、半胱氨酸等氨基酸结合的锌占剩余的1%。锌与清蛋白结合后在血液中循环，吸收的锌首先在肝、胰、脾中沉积，只有少量沉积在肌肉和脑中，然后大部分锌被转运到骨骼中。有研究表明，吸收入血的锌有67%~80%进入肝。 9、一公斤也好，0.5公斤也好，Cu/Mn/Zn怎样全部取代无机矿，用量多少？ 诺伟司的明微矿系列产品十多年来在全球范围不同动物生产的应用效果表明，完全可以全部取代无机矿，添加量与动物品种和阶段有关。如在蛋鸡中用明微矿系列产品--禽矿好，产品含羟基蛋氨酸类似物40%，锌、锰、铜、铁含量分别为32000、32000、8000、5000mg/kg，全部替代无机微量元素，蛋鸡料中添加量600克/吨，种鸡中则添加1500克/吨。若在高产母猪日粮中添加，推荐用明微矿系列产品中的状矿好，每公斤状矿好产品中有机微量元素铁、锌、铜、锰、碘、硒的含量分别50、60、10、20、1.2和0.2克，全部替代原来所有微量元素的添加量为1公斤/吨。 10、有机微量元素可以通过胎盘屏障、乳腺屏障么？ 关于有机微量元素的吸收机制，目前有两种假说，一种整体吸收假说。Ashmead等(1993)认为金属氨基酸螯合物以类似于二肽的形式完整吸收进入血浆。Lowe等(1994)报道，狗口服蛋氨酸锌的吸收率与氨基酸相似，推测蛋氨酸锌可能以完整形式吸收进入肠上皮细胞，并以完整肽的形式进入循环系统。此假说强调的是有机微量元素的吸收途径可能以整体的形式被吸收，与无机盐不同。氨基酸或肽微量元素与螯合后，形成了新的结构，原有的肠道氨基酸或小肽吸收转运载体能专一性的识别原结构，难以识别新的结构；微量元素的吸收也是在小肠上有专一载体，如锌是依靠金属硫蛋白。若氨基酸螯合锌是整体形式被吸收，无论原有氨基酸的吸收通道或是锌吸收的金属硫蛋白，对新的氨基酸螯合锌都不能识别，因此不能被吸收。Hill等(1987)研究发现,双标记蛋氨酸锌螯合物的14C和65Zn在鼠外翻肠囊中的吸收不成比例,这直接证实氨基酸锌螯合物不能以整体的形式被完整吸收。 另一种是分别吸收假说。Miller(1993)认为,螯合强度（螯合率--稳定常数）适宜的有机微量元素络合物或螯合物进入消化道后,可以避免肠腔中拮抗因子及其它影响因子对矿物元素的沉淀或吸附作用,直接到达小肠刷状缘,并在吸收位点处发生水解,其中的金属以离子形式进入肠上皮细胞,并吸收入血,因此进入体内的微量元素量增加。此一假说强调的是：适宜稳定常数的有机微量元素在消化道内的存在状态与无机微量元素不同，其生物学活性高的主要原因是有机微量元素到达吸收部位并被吸收进入血浆的量比无机形态的多。 综上，氨基酸螯合微量元素的吸收机制是第一种假说的形式，即螯合盐在小肠刷状缘的吸收位点发生水解，分别利用氨基酸和微量元素的吸收机制进入小肠细胞，被吸收入血，然后以微量元素原有的转运载体在体内运输。因此有机微量元素在血液在是以原有微量元素的形式运输和发挥作用，而不是有机微量元素螯合物整体形式。母猪补充有机微量元素后，仔猪和乳中的微量元素增加，是因为有机微量元素吸收率高，血液中微量元素浓度高，从而到达乳腺组织和通过胎盘屏障的量多，而不是因为有机微量元素能以整形通过胎盘屏障和乳腺屏障。 11、使用有机微量元素，还需要给乳猪补铁吗？（胚胎/母体） 无机微量元素吸收率低，高剂量时对机体肠道有破坏作用，因此母猪日粮中用无机微量元素时乳猪需要补铁。如果在妊娠和哺乳母猪日粮中使用合适的有机微量元素形式和添加剂量，乳猪可以不补铁。英国Darneley（1993）研究报道，母猪在1～8胎次产前28d开始采食有机铁（56.7g/头·d）平均每胎育成断乳仔猪头数提高7.1%，仔猪死亡率降低26.8%。Close(2001)研究发现，在妊娠母猪或哺乳母猪日粮里添加有机铁，仔猪断奶重增加，血液中血红蛋白含量升高。许丽(1994)在母猪日粮中添加甘氨酸铁(150mg/kg)，结果表明仔猪生产后不补任何铁剂可获得与肌注右旋糖甘铁相同的生长和防贫血效果。 12、高产母猪易缺乏微量元素，应对策略？ 随着遗传性能的改善，母猪对微量元素的需要提高，与NRC1998相比，如NRC2012需要量中，母猪对锌的需要量提高了1倍，对铜的需要量，妊娠期提高了1倍，泌乳期提高了4倍（下表2）。母猪营养出现微量元素缺乏，尤其是高产母猪，更易出现微量元素缺乏。 表2 母猪微量元素需要标准  母猪在胎儿发育和泌乳过程中动用了自身的微量元素,而且母猪日粮是高纤维和高植酸磷，影响微量元素吸收，随着母猪胎龄的增加体重增大，维持需要也增大。无机微量元素吸收利用率差，且对肠道刺激大，高剂量无机微量元素不仅不能达到满足母猪生产需要的目的，反而会导致母猪繁殖性能的降低。已有大量研究表明，诺伟司的明微矿系列产品对改善母猪健康，提高活活产仔数，减少淘汰率，延长使用寿命方面都有明显效果。 因此高产母猪建议用诺伟司明微矿系列的状矿好有机微量元素，每公斤状矿好产品中有机微量元素铁、锌、铜、锰、碘、硒的含量分别50、60、10、20、1.2和0.2克，为在母猪日粮中的使用方案有如下3种： 一、额外添加方式，每吨母猪料添加0.5公斤； 二、替代一半无机微量元素用量，将原有微量元素水平添加量的一半去掉，用状矿好替代； 三、全部替代，将原来所有微量元素全部去掉，用状矿好，添加量1公斤/吨。 13、不管是1:1还是2:1结构，螯合物一定是形成一个环形结构，但怎么判断是不是环形结构？会不会一段连接了，另一端没有连接上？ 环状结构的判断需要通过结构分析仪器，如红外光谱或质谱仪可以判断具体的结构。 配位体螯合金属离子的螯合反应其实是很容易发生的，只要是混合配位体和金属离子的溶液，并调到适当的pH，就可以实现螯合。一旦反应发生，就必然是趋向更稳定的两端一起连接上，而不会一端连一端没连。微量元素锌与铜和锰与羟基蛋氨酸螯合的形式如下图示。  感谢诺伟司公司对问题答案的贡献，对此表示感谢。 |
京公网安备 11010802025824号