CN102415478B - 一种可促进微量元素吸收的离子配位体、复合微量元素饲料添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于促进畜禽微量元素吸收的离子配位体，以及一种包含该离子配位体的复合微量元素饲料添加剂及其制备方法，可有效促进微量元素的吸收，降低微量元素的添加量，从而解决了传统微量元素饲料吸收率低、污染重等缺陷。

Description

一种可促进微量元素吸收的离子配位体、复合微量元素饲料添加剂及其制备方法

技术领域

本发明属于畜牧业养殖技术领域，具体来说涉及一种可促进微量元素吸收的离子配位体，包含该离子配位体的可降低铜、铁、锰、锌含量的复合微量元素饲料添加剂及其制备方法。

背景技术

微量元素是动物机体不可缺少的营养物质，饲料中添加一定量的微量元素对畜禽的健康具有重要的作用，因此，近年来微量元素应用已成为国内外动物营养学家的关注热点。畜禽用复合微量元素多以硫酸铜、硫酸铁、硫酸锌等无机微量元素原料配制而成。

目前微量元素的应用主要有无机盐及有机酸微量元素和氨基酸微量元素，由于无机微量元素吸收效果较差且因添加量较大很容易造成粪便残留大量金属元素对环境造成污染；而有机微量元素虽然具有生物学效价高、无毒的优越性，但由于成本较高，生产工艺复杂等难以得到广泛应用。

发明内容

本发明提供了一种可有效促进无机微量元素在畜禽体内吸收从而降低其添加量的离子配位体，可用于本发明的离子配位体的实例为糖蛋白粘液素，其上带有能够分别与金属离子和肠粘膜上皮结合的两个特定位点。

进一步地，本发明所述糖蛋白粘液素是从猪小肠中提取的多种粘液糖蛋白的混合物，是一条结合着数量极多的糖基的多肽链，多数具O-糖糖苷糖的结构，也有N-糖苷键等其它结构。分子量在3×10⁶-40×10⁶之间。分子呈高度的线性。含氮量为14.5％。

可应用与本发明的最优选的糖蛋白为：

本发明的离子配位体能够添加到饲料配方中，大幅度提高微量元素的吸收利用率，从而可降低无机微量元素的使用量，彻底改变畜禽日粮中高铜、高锌、高铁的应用现状，减少微量元素的粪便排放，减轻微量元素对生态环境的污染；并且有效减少铅、汞、镉、砷等有害重金属在畜禽组织器官中的沉积，有利于保持机体旺盛的功能状态和发挥最佳的生产潜力。本发明中离子配位体的应用对促进微量元素营养的技术进步具有重要意义。

金属在体内的摄取可以分为两类，在所有肠腔pH值情况下均溶解的如Na、Mg和Ca；容易变成羟基多聚体的金属如Cu、Fe；Mn和Zn，也包含毒性金属例如As，它们是酸溶物，当pH值升高时，因缺乏溶解键合配位体，而变成不可溶的氢氧化物多聚体。微量元素的有机螯合物可以防止金属元素在肠道变成不溶性化合物，或防止金属元素被吸附在有碍元素吸收的不溶解胶体上，从而大大促进元素的吸收。

在大量研究的基础上发现，普通金属离子的吸收需要内源性溶解配位体，即肠壁细胞分泌的配位体，但畜禽体内分泌量有限，如果能够在饲料中额外添加则能够提高微量元素的利用率。和肠粘膜同时存在相应配位体，前者防止阳离子如铜、铁和锌氢氧化物的形成，后者允许一些毒性和必需金属的特异吸收。主要的粘膜相关配位体是大量的糖蛋白粘液素。整个胃肠道都分泌粘液素，形成粘膜附着的凝胶状层和溶解腔。肠粘膜上的离子配位体是糖蛋白粘液素，糖蛋白粘液素分子包含硫基(硫酸粘液素)和羰基(sialo粘液素)，进一步地其结构还包含两个pH值依赖性键合位点，在肠粘膜层，对金属的亲和性为M³⁺＞M²⁺＞M⁺，而金属吸收的模式是M³⁺＜M²⁺＜M⁺。因此粘液层可调控金属的吸收、键合强度等。

如果配位体大量存在和足够有力地与粘液层竞争金属的键合，这将促进金属通过此障碍。此机制可以解释为何本发明的离子配位体添加后可以观察到饲料中无机微量元素的生物学利用率得到大幅度提高，因而以饲料中较低含量的无机微量元素仍然实现了较好的元素补充效果。

本发明的离子配位体的作用机理可参见附图1，从图中可以看出，促进作用是基于金属离子吸收需要肠道内存在相应离子配位体的原理。离子配位体分子结构是一种大分子糖蛋白，其分子上的一个位点能够特异性结合微量元素，并携带微量元素以“微量元素--配位体”的络合形式运输至小肠。到达小肠后，糖蛋白分子上的另一个位点与小肠粘膜上皮存在的相应受体结合，使糖蛋白分子结构发生瞬间改变；伴随糖蛋白分子的异构化，微量元素从络合物中解离释放，并游离于微绒毛处，从而被快速、有效摄取和吸收。

本发明进一步提供了一种包含上述离子配位体，从而有效降低了铜、铁、锰、锌含量的复合微量元素饲料添加剂。其可以以0.20％至0.30％的重量份数添加到饲料中给予仔猪等畜禽。

其中复合微量元素饲料添加剂配方的重量百分比组成为：

一水硫酸亚铁：12.0-15.0％，五水硫酸铜：3.0-4.0％，一水硫酸一水硫酸亚铁：10.0-14.0％，五水硫酸铜：3.0-5.0％，一水硫酸锌：5.0-9.0％，一水硫酸锰：1.0-3.0％，1％碘酸钙：0.9-1.1％，1％一水亚硒酸钠：1.3-1.7％，1％六水氯化钴：0.9-1.1％，离子配位体：3.0-5.0％，沸石粉：60-72％；上述各组分的重量百分比之和为100％。

进一步地，提供了一种更优选的复合微量元素饲料添加剂，该添加剂可以0.25重量％比例混入饲料中每日饲喂畜禽，其重量百分比组成如下：

一水硫酸亚铁：12.0％，五水硫酸铜：4.0％，一水硫酸锌：9.0％，一水硫酸锰：2.0％，1％碘酸钙：1.0％，1％一水亚硒酸钠：1.5％，1％六水氯化钴：1.0％，离子配位体：4.0％，沸石粉：65.5％。

将该复合微量元素饲料添加剂用以仔猪，发现可大幅度提高饲料中微量元素的生物利用度，从而有效降低微量元素添加量，并可防止一系列仔猪疾病，提高仔猪的健康水平，降低仔猪体内重金属残留。

本发明的另一个目的在于提供上述饲料配方产品的制备方法，该方法包括如下步骤：首先，按本发明的组合物原料和配比使用无机微量元素配制复合微量元素；其次，在上述无机微量元素中再添加适量离子配位体；最后，经过混合、分装、打包工序，制作成配位体复合微量元素。

通过提供上述离子配位体、复合饲料配方产品及其制备方法，本发明实现了以下有益技术效果：(1)大幅度提高了动物对无机微量元素的吸收利用率，减少微量元素的用量节省成本，减少微量元素的粪便排放，减少畜禽粪便对生态环境的污染；(2)减少因为无机微量元素大量添加量(例如高铜、高锌等)造成刺激胃肠粘膜、引起肠道慢性出血等影响动物机体健康，可以使畜禽保持机体发挥最佳的生产潜力；(3)有效减少了铅、汞、镉、砷等有害重金属在畜禽组织器官中的沉积，确保畜产品安全。

附图说明

图1为本发明的离子配位体的作用机理示意图。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。

若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，实施例1-2中，加入的各原料除特别说明外，均为市售饲料级产品。

实施例1

通过以下方法制备出本发明的包含0.25重量％离子配位体的复合微量元素饲料添加剂：首先，按下述配比使用无机微量元素配制复合微量元素；其次，在复合无机微量元素中再添加适量离子配位体；最后，经过混合、分装、打包工序，制作成配位体复合微量元素。

本实施例中所使用的离子配位体为发明人从猪小肠中提取的多种粘液糖蛋白的混合物，其基本结构是一条结合着数量极多的糖基的多肽链，多数具O-糖苷糖的结构，也有N-糖苷键等其它结构。分子量在3×106-40×106之间。分子呈高度的线性。含氮量为14.5％。

经发明人测定，发现其中一种糖蛋白结构为：

复合微量元素饲料添加剂重量百分比组成为：一水硫酸亚铁：12.0％，五水硫酸铜：4.0％，一水硫酸锌：9.0％，一水硫酸锰：2.0％，1％碘酸钙：1.0％，1％一水亚硒酸钠：1.5％，1％六水氯化钴：1.0％，离子配位体：4.0％，沸石粉：65.5％。

实施例2

试验原料：实施例1制备得到的配位微量元素组合物，对照为普通微量元素组。分别将以上两种复合微量元素添加剂以0.25％的比例加入饲料中。

实验对象：仔猪

试验设计：96头15.5±1.3kg体重仔猪；2个处理：普通微量元素、配位微量元素组；3重复/处理；8头/重复。配合饲料中微量元素添加量均为0.25重量％。采取自由采食方式，正式实验25天后称量末重。

试验微量元素配方：见表1。

表1仔猪微量元素(0.25重量％)试验配方

试验结果：见表2、表3。

表2离子配位体对仔猪生产性能、腹泻、肠粘膜损伤的影响

表3离子配位体对仔猪粪养分及有害重金属含量的影响以干基计

注：Cd、Pb、As含量采用原子吸收分光光度法测定。

从表1和表2的实验结果可以看出，与普通微量元素组相比，配位微量元素组仔猪粪样排出的含氮物质降低14.8％，镉、铅、砷等有害重金属因日粮含量低从而在粪样中含量低，表明含有配位体的微量元素组促进猪蛋白质等养分的吸收，减少有害重金属在体组织蓄积。

Claims (6)

1.一种复合微量元素饲料添加剂，其特征在于，该产品由以下组分和重量百分比配制而成：

一水硫酸亚铁：10.0-14.0％，五水硫酸铜：3.0-5.0％，一水硫酸锌：5.0-9.0％，一水硫酸锰：1.0-3.0％，1％碘酸钙：0.9-1.1％，1％一水亚硒酸钠：1.3-1.7％，1％六水氯化钴：0.9-1.1％，离子配位体：3.0-5.0％，沸石粉：60-72％；上述各组分的重量百分比之和为100％；

其中，所述的离子配位体是糖蛋白粘液素，该糖蛋白粘液素是从猪小肠中提取的多种粘液糖蛋白的混合物，是一条结合着大量糖基的多肽链，具O-糖苷键和N-糖苷键的基本结构，分子量在3×10⁶-40×10⁶之间，分子呈高度线性，含氮量为14.5％。

2.如权利要求1所述的复合微量元素饲料添加剂，其特征在于，该产品由以下组分和重量百分比配制而成：

一水硫酸亚铁：12.0％，五水硫酸铜：4.0％，一水硫酸锌：9.0％，一水硫酸锰：2.0％，1％碘酸钙：1.0％，1％一水亚硒酸钠：1.5％，1％六水氯化钴：1.0％，离子配位体：4.0％，沸石粉：65.5％。

3.离子配位体在制备如权利要求1所述的复合微量元素饲料添加剂中的应用，其特征在于所述离子配位体为糖蛋白粘液素，该糖蛋白粘液素是从猪小肠中提取的多种粘液糖蛋白的混合物，是一条结合着大量糖基的多肽链，具O-糖苷键和N-糖苷键的基本结构，分子量在3×10⁶-40×10⁶之间，分子呈高度线性，含氮量为14.5％，所述的离子配位体在复合微量元素添加剂中的含量为：3.0-5.0重量％。

4.如权利要求1所述的复合微量元素饲料添加剂的制备方法，其特征在于：首先，使用无机微量元素配制复合微量元素；其次，在上述复合无机微量元素中再添加离子配位体；最后，经过混合、分装、打包工序，制作成复合微量元素饲料添加剂。

5.一种强化微量元素的畜禽饲料，其中包含0.20-0.30重量％的复合微量元素饲料添加剂，所述复合微量元素饲料添加剂的组成和重量百分比为：

一水硫酸亚铁：10.0-14.0％，五水硫酸铜：3.0-5.0％，一水硫酸锌：5.0-9.0％，一水硫酸锰：1.0-3.0％，1％碘酸钙：0.9-1.1％，1％一水亚硒酸钠：1.3-1.7％，1％六水氯化钴：0.9-1.1％，离子配位体：3.0-5.0％，沸石粉：60-72％；上述各组分的重量百分比之和为100％；

其中，所述的离子配位体是糖蛋白粘液素，该糖蛋白粘液素是从猪小肠中提取的多种粘液糖蛋白的混合物，是一条结合着大量糖基的多肽链，具O-糖苷键和N-糖苷键的基本结构，分子量在3×10⁶-40×10⁶之间，分子呈高度线性，含氮量为14.5％。

6.如权利要求5所述的强化微量元素的畜禽饲料，其中包含0.25重量％的复合微量元素饲料添加剂，所述复合微量元素饲料添加剂的组成和重量百分比为：

一水硫酸亚铁：12.0％，五水硫酸铜：4.0％，一水硫酸锌：9.0％，一水硫酸锰：2.0％，1％碘酸钙：1.0％，1％一水亚硒酸钠：1.5％，1％六水氯化钴：1.0％，离子配位体：4.0％，沸石粉：65.5％。

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