CN101701004B

CN101701004B - 甘氨酸镍及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN101701004B
Application number: CN2009100446740A
Authority: CN
Inventors: 黄逸强
Original assignee: CHANGSHA XINGJIA BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Changsha Xingjia Biological Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-10-30
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2029-10-30
Also published as: CN101701004A

Abstract

本发明公开了一种名称为甘氨酸镍的甘氨酸螯合物，其分子结构式表现为[CH₂(NH₃)COONiOOCCH₂(NH₃)]SO₄·XH₂O，X的取值为0～10。该甘氨酸镍是将硫酸镍或者硫酸镍的结晶水合物与甘氨酸水溶液混合进行反应后得到。该甘氨酸镍可作为动物饲料添加剂进行应用，该应用方法简单、操作方便，饲养猪、家禽及反刍动物后都取得了非常明显的饲喂效果。

Description

甘氨酸镍及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于饲料添加剂领域，尤其涉及一种甘氨酸螯合物及其制备方法和应用。

背景技术

甘氨酸又称氨基乙酸、氨基醋酸，是化学结构最简单的氨基酸，也是动物体内一种非必需氨基酸，在中枢神经系统内是一种抑制性神经递质，在其他组织内常被认为功能不明显、仅为合成其他氨基酸提供氮源。然而，近年的研究发现，它还具有抗炎、免疫调节和细胞保护等作用。动物试验表明，它在缺血再灌注损伤、休克、酒精性肝炎、肝硬化、关节炎、急性坏死性胰腺炎、肿瘤和药物中毒等多种疾病中发挥有效的治疗作用。

微量元素镍参与核酸和蛋白质的代谢，也能刺激或抑制不同激素的释放；镍同多数微量元素一样能影响许多酶的活性；动物缺镍时所造成的超微结构变化，表明镍在膜结构及功能上起某种作用，并且，镍比钙更能牢固地附着于膜上。现有的镍源饲料添加剂主要是无机镍盐，其添加量大、吸收利用率低，动物不能有效吸收利用，在生产过程中排放量大、对环境易造成严重的污染。

在现有的文献资料中，尚无关于甘氨酸与镍进行结合作为动物饲料添加剂应用的报道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新的饲料添加剂甘氨酸镍，还提供一种工艺简单、生产成本低、操作安全、不污染环境且产物品质优良的甘氨酸镍的制备方法，并提出了甘氨酸镍在动物饲料添加剂中的应用，该应用方法简单、操作方便，饲养猪、家禽及反刍动物后都取得了非常明显的饲喂效果。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种名称为甘氨酸镍的甘氨酸螯合物，其特征在于，所述甘氨酸镍的分子式为：[CH₂(NH₃)COONiOOCCH₂(NH₃)]SO₄NiSO₄·XH₂O，X的取值为0～10。

上述的甘氨酸镍为深绿色粉末，难溶于水，其在动物体内是以胞饮形式吸收的。

本发明提供一种上述甘氨酸镍的制备方法，该制备方法是将硫酸镍或者硫酸镍的结晶水合物与甘氨酸水溶液混合进行反应，得到反应产物，通过常规的镍、甘氨酸含量的分析、红外分析及X衍射的结构分析，检测出反应产物为甘氨酸镍。

上述制备方法的主反应方程式为：

2C₂H₅NO₂+2NiSO₄·6H₂O＝[(C₂H₅NO₂)₂Ni]SO₄NiSO₄+12H₂O或

2C₂H₅NO₂+2NiSO₄＝[(C₂H₅NO₂)₂Ni]SO₄Ni SO₄

上述的制备方法中，所述硫酸镍或者硫酸镍的结晶水合物与所述甘氨酸的摩尔比优选为(0.8～1.1)∶1；所述甘氨酸水溶液的质量浓度优选为6.5％～15％。该优选的摩尔比更有利于使反应完全，提高产品收率。优选的甘氨酸水溶液浓度在节能降耗的基础上，更有利于甘氨酸的溶解，使反应完全。

上述的制备方法中，所述反应的温度优选控制在40℃～100℃，反应时的pH值优选控制在5～7。

上述的制备方法中，建议对上述反应的反应产物进行一定的后续处理，以得到可应用的甘氨酸镍成品，所述后续处理优选包括以下操作：将所述反应产物蒸干后冷却结晶，再进行干燥、粉碎。所述蒸干时的温度优选控制在90℃～95℃，所述干燥优选为烘房干燥，干燥时的温度优选控制在110℃±5℃。经上述后续处理后能得到纯度更高、粒度更均匀、更方便于甘氨酸镍应用于饲料添加剂领域的甘氨酸镍粉末成品。

本发明还提供一种上述甘氨酸镍作为动物饲料添加剂的应用。本发明的甘氨酸镍在动物体内会以氨基酸胞饮形式进行吸收，不仅能补充动物所需的甘氨酸，还能大大提高镍和其它微量元素的吸收利用率，充分并同时满足动物对甘氨酸及微量元素镍的需要，具有多重营养功效。

上述的应用中，当所述甘氨酸镍用作猪的饲料添加剂时，甘氨酸镍的添加量为每吨全价料中添加10g～25g；当所述甘氨酸镍用作家禽的饲料添加剂时，甘氨酸镍的添加量为每吨全价料中添加5g～10g；当所述甘氨酸镍用作反刍动物的饲料添加剂时，甘氨酸镍的添加量为每吨全价料中添加10g～15g。

上述的应用中，所述甘氨酸镍作为猪饲料添加剂时可优选用于饲喂仔猪、肥育猪或繁殖母猪，其中，在饲养仔猪时甘氨酸镍的添加量为每吨全价料中添加10g～20g，在饲养肥育猪时甘氨酸镍的添加量为每吨全价料中添加10g～15g，在饲养繁殖母猪时甘氨酸镍的添加量为每吨全价料中添加15g～25g。

在饲料中添加上述产品，能提高猪的增重和饲料转化率，并能提高骨和血浆中碱性磷酸酶的活性，以及肝脏、血浆和骨中的含锌量；能提高家禽的生长速度，提高、改善料肉比，使骨骼发育良好，腿部色素、胫骨长宽比例正常；能提高反刍动物的生长速度，有效缓解生长缓慢的发生，降低死亡率，提高血清蛋白浓度、降低肝类脂和胆固醇总量，提高骨和肝脏内锌的含量以及血清谷(氨酸)草(酰乙酸)转氨酶的活性。

上述甘氨酸镍用作动物饲料添加剂时，优选以固体形式添加，因为以固体粉末形式添加将使饲料中的其它成份不会因为吸潮而氧化，不影响到饲料其他成分的保持有效。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供了一种新的饲料添加剂甘氨酸镍，其是由甘氨酸与镍合成的甘氨酸镍螯合物，该产品可以氨基酸形式被动物体吸收，能有效降低无机镍盐的不利影响，本发明的甘氨酸镍不仅能大大提高镍的吸收利用率，还能提高其它微量元素的吸收，并能同时补充甘氨酸，具有多重营养功效。对此本发明还提供了甘氨酸镍的制备方法，本发明的制备方法工艺路线简洁，生产成本低，操作简单安全，不污染环境，产品纯度高且品质优良，符合饲料卫生各项指标的要求。本发明还提供了甘氨酸镍在动物饲料添加剂中的应用，该应用方法简单，操作方便，饲养猪、家禽及反刍动物后都取得了非常明显的饲喂效果。

具体实施方式

实施例1：

本实施例通过将硫酸镍或者硫酸镍的结晶水合物与甘氨酸水溶液混合反应，在反应温度为40℃～100℃、反应pH值为5～7的条件下，反应1.5h～4.5h即得到反应产物。

通过化学反应的基本原理和规律，我们可以初步确定所述反应产物可能为一种新的甘氨酸螯合物——甘氨酸镍；通过对上述反应后的反应产物进行镍、甘氨酸含量的分析，以及常规的红外分析和X衍射的结构分析，进一步证实反应产物即为本发明的甘氨酸镍。

其中，硫酸镍或者硫酸镍的结晶水合物与甘氨酸的摩尔比为(0.8～1.1)∶1、甘氨酸水溶液的质量浓度为6.5％～15％时，反应完全，原料利用充分，制备的甘氨酸镍纯度高、杂质少，效果更好。

将上述得到的反应产物甘氨酸镍在90℃～95℃下蒸干后冷却结晶，再于110℃±5℃温度下干燥，然后粉碎，得到了甘氨酸镍成品粉末。

上述方法制备得到的甘氨酸镍的分子式为[CH₂(NH₃)COONiOOCCH₂(NH₃)]SO₄NiSO₄·XH₂O，X的取值为0～10，成品为深绿色粉末，难溶于水。

将上述制备得到的甘氨酸镍成品粉末分别用作仔猪、肥育猪、繁殖母猪、家禽、反刍动物的饲料添加剂，其中，甘氨酸镍的添加量分别为每吨全价料中添加10g～20g、10g～15g、15g～25g、5g～10g、10g～15g，饲喂后动物的生长、发育、抗病情况均较好，且成本下降。

以下通过具体条件下的实施例对本发明作进一步描述：

实施例2：

本实施例2通过以下反应步骤制备本发明的甘氨酸镍：量取100mL水倒入到250mL反应杯中，开启搅拌装置，常温下投入7.5g甘氨酸到反应杯中，加热到50℃使甘氨酸溶解，再向其中投入26.3g六水硫酸镍，在90℃下恒温反应3h，并将反应产物在95℃蒸干后入盘结晶，送至烘房干燥，干燥温度控制在105℃，最后粉碎制备得到成品。通过对上述反应后的成品进行镍、甘氨酸含量的分析，以及常规的红外分析和X衍射的结构分析，证实反应产物即为本发明的甘氨酸镍，该成品的分子式为：

[CH₂(NH₃)COONiOOCCH₂(NH₃)]SO₄NiSO₄。

实施例3：

本实施例3通过以下反应步骤制备本发明的甘氨酸镍：取1750kg水倒入到反应釜中，开启搅拌装置，常温下投入262.5kg甘氨酸到反应釜中，加热到53℃后再向其中投入918kg六水硫酸镍，在75℃下恒温反应2.5h，并将反应产物于93℃蒸干后入盘结晶，送至烘房干燥，干燥温度控制在108℃，最后粉碎制备得到成品。通过对上述反应后的成品进行镍、甘氨酸含量的分析，以及常规的红外分析和X衍射的结构分析，证实反应产物即为本发明的甘氨酸镍，该成品的分子式为：

[CH₂(NH₃)COONiOOCCH₂(NH₃)]SO₄NiSO₄。

实施例4：

本实施例4通过以下反应步骤制备本发明的甘氨酸镍：取1000kg水倒入到反应釜中，开启搅拌装置，常温下投入131.5kg甘氨酸到反应釜中，加热到52℃时再向其中投入270kg无水硫酸镍，在55℃下恒温反应2.5h，并将反应产物90℃蒸干后入盘结晶，送至烘房干燥，干燥温度控制在108℃，最后粉碎制备得到成品。通过对上述反应后的成品进行镍、甘氨酸含量的分析，以及常规的红外分析和X衍射的结构分析，证实反应产物即为本发明的甘氨酸镍，该成品的分子式为：

[CH₂(NH₃)COONiOOCCH₂(NH₃)]SO₄NiSO₄。

实施例5：

本发明的甘氨酸镍作为仔猪饲料添加剂的应用。

用实施例2制得的甘氨酸镍进行断奶仔猪饲养试验。选择4周龄断奶、体重接近的三元杂交(杜×长×大)断奶仔猪150头，随机分为3组(两个试验组、一个对照组)，每组5个重复，每个重复10头猪，试验一组添加甘氨酸镍10g(如无特别说明，以下的添加量均是指每吨全价料中的添加量)，试验二组添加甘氨酸镍20g；对照组添加硫酸镍20g，试验结果见下表1。

表1：甘氨酸镍对断奶仔猪生产性能的影响对照

组别	初始体重kg	平均日增重g	平均日采食量g	饲料转化率(FCR)
					对照组	8.05±0.98^a	263.34±12.49^a	430.14±0.31^a	1.63±0.22^a
试验一组	8.04±0.81^a	282.57±13.50^b	446.11±0.29^b	1.58±0.25^b
					试验二组	8.06±0.87^a	287.41±15.34^b	449.09±0.24^b	1.56±0.24^b

注：同列肩标字母相同的表示差异不显著(p＞0.05)；同列肩标字母不相同的表示差异显著(p＜0.05)。

上述表1的试验结果表明：试验一、二组的平均日增重、平均日采食量均高于对照组，差异达到显著水平(p＜0.05)，说明在断奶仔猪日粮中添加甘氨酸镍对提高其增重和饲料适口性有明显效果；试验一、二组的饲料转化率均优于对照组，差异达到显著水平(p＜0.05)。本试验结果说明甘氨酸镍替代硫酸镍在仔猪日粮中使用，能提高断奶仔猪生长速度、降低饲料转化率，对适口性也有所改善。

实施例6：

本发明的甘氨酸镍作为家禽饲料添加剂的应用。

用实施例2制得的甘氨酸镍进行肉仔鸡饲养试验。选取同一批孵化的长沙黄雏鸡540羽随机分为3组(两个试验组和一个对照组)，每组6个重复，每个重复30羽。试验一组添加甘氨酸镍5g，试验二组添加甘氨酸镍10g，对照组添加醋酸镍5g，试验结果见下表2。

表2：甘氨酸镍对长沙黄雏鸡生产性能的影响对照

组别	日增重g/d	日采食量g/d	料重比
				对照组	15.83±1.33^a	159.88±10.34^a	10.10^a
试验一组	16.28±1.88^b	157.33±7.31^a	9.66^b
				试验二组	16.53±1.45^b	159.37±2.62^a	9.64^b

上述表2的试验结果表明：试验一、二组的平均日增重为16.41g，对照组日增重为15.83g，提高3.66％，差异显著(p＜0.05)；试验一、二组的平均日采食量为158.38g，对照组的日采食量为159.88g，下降0.95％，差异不显著(p＞0.05)；试验一、二组平均料重比为9.65，对照组料重比为10.10，改善4.46％，差异显著(p＜0.05)。以上结果表明在雏鸡日粮中添加甘氨酸镍能提高雏鸡日增重、降低料重比，但对日采食量没有显著影响，因此不影响日粮的适口性。

实施例7：

本发明的甘氨酸镍作为反刍动物饲料添加剂的应用。

用实施例4制得的甘氨酸镍进行断奶羔羊饲养试验。从2月龄刚断奶羔羊中选择体重相近的健康无病羔羊48头，随机分为3个组(两个试验组和一个对照组)，每组16头；试验一组添加甘氨酸镍10g，试验二组添加甘氨酸镍15g，对照组添加碳酸镍10g，试验结果见下表3。

表3：甘氨酸镍对断奶羔羊生产性能的影响对照

组别	初始均重kg	结束均重kg	平均日增重g	平均日采食量kg	料重比
						对照组	20.90^a	29.62^a	145.33^a	181.59^a	1.25^a
试验一组	20.84^a	31.10^a	156.17^b	183.64^a	1.18^b
						试验二组	20.92^a	31.95^a	164.38^b	184.98^a	1.13^b

上述表3的试验结果表明：试验组与对照组在初始均重、结束均重均无显著差异存在的情况下，其试验一、二组的平均日增重均要优于对照组，差异达到显著水平(p＜0.05)，但试验一、二组间的差异不显著(p＞0.05)；料重比与平均日增重的表现一致。以上结果说明在断奶羔羊日粮中添加甘氨酸镍能够提高其生长速度、降低料重比。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种以甘氨酸与镍的硫酸盐反应生成的甘氨酸与镍的配合物作为动物饲料添加剂的应用，所述甘氨酸与镍的配合物是将硫酸镍或者硫酸镍的结晶水合物与甘氨酸水溶液混合进行反应并对反应产物进行后续处理后制备得到；所述硫酸镍或者硫酸镍的结晶水合物与所述甘氨酸的摩尔比为（0.8～1.1）∶1；

所述后续处理是指：将所述反应产物蒸干后冷却结晶，再进行干燥、粉碎。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述甘氨酸水溶液的质量浓度为6.5%～15%。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述反应的温度控制在40℃～100℃，反应pH值为5～7。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：所述蒸干时的温度控制在90℃～95℃，所述干燥为烘房干燥，干燥时的温度控制在110℃±5℃。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的应用，其特征在于：当所述甘氨酸与镍的配合物用作猪的饲料添加剂时，甘氨酸与镍的配合物的添加量为每吨全价料中添加10g～25g；当所述甘氨酸与镍的配合物用作家禽的饲料添加剂时，甘氨酸与镍的配合物的添加量为每吨全价料中添加5g～10g；当所述甘氨酸与镍的配合物用作反刍动物的饲料添加剂时，甘氨酸与镍的配合物的添加量为每吨全价料中添加10g～15g。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述猪包括仔猪、肥育猪或繁殖母猪，其中，在饲养仔猪时甘氨酸与镍的配合物的添加量为每吨全价料中添加10g～20g，在饲养肥育猪时甘氨酸与镍的配合物的添加量为每吨全价料中添加10g～15g，在饲养繁殖母猪时甘氨酸与镍的配合物的添加量为每吨全价料中添加15g～25g。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述甘氨酸与镍的配合物是以固体粉末形式添加。