CN1148600A - 海藻多糖微量元素络合物及制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物大分子金属络合物的制备技术领域，特别是涉及藻类与微量元素络合反应制备多糖微量元素络合物。本发明为了充分利用廉价的藻类作原料和节约能源，从而提供一种在常温常压条件下，用干藻浸泡于碱水中提取藻多糖，再与微量元素离子络合反应生成海藻多糖金属络合物，它可用于动物饲料添加剂，动物食用后出栏率提高10％。

Description

海藻多糖微量元素络合物及制备方法和用途

本发明属于生物大分子金属络合物的制备技术领域，特别是涉及藻类与微量金属元素络合反应制备多糖微量元素络合物的技术领域。

生物大分子与微量元素金属离子在一定条件下反应形成的生物大分子金属络合物显示出特异的生物活性，如氨基酸、核酸金属络合物。氨基酸金属络合物作饲料添加剂已有专利。如赖氨酸与铜络合物(波兰格旦斯克大学Kaczmarek等人)，甘氨酸和三价铁离子形成的络合物(美国怀俄明州大学化学系Devore EC等人)。德国公开专利号为2,209,616的药用半胱氨酸和锌形成的络合物作为补锌剂，该方法是把氯化锌水溶液加入到半胱氨酸溶液中，用NaoH溶液调节PH而形成络合物。

又如美国专利号为3,821,192的说明书中公开了一种用葡萄糖、麦芽糖、低分子右旋糖酐与三氯化铁反应形成糖—铁络合物，其制备方法用三价铁离子的水溶液与右旋糖酐溶液混合，并加入碱溶液直到三氯化铁完全沉淀，此时PH低于7，经搅拌加入碱使PH上升到11以上溶液呈均一状态为止，反应过程中温度保持在80℃，不要超过95℃。为了使糖铁—络合物充分沉淀出来还要加入醇类溶液，经离心分离、干燥、粉碎成所需颗粒。从上述专利文献描述的产物是用氨基酸、葡萄糖、麦芽糖经与金属离子加热反应，整个过程均需保持较高的反应温度，而且制备出的络合物作用单一，如制备出糖—铁络合物，只用于治疗仔猪缺铁性贫血。

本发明的目的在于克服已有技术的缺点和不足，为了充分利用廉价的藻类资源，而且在不用加热条件下，与多种金属元素络合反应生成具有不同功能的海藻多糖微量元素络合物作为动物饲料的添加剂、食品添加剂，从而提供一种在常温常压下用藻类作原料在碱液中浸泡(碱化)提取藻多糖，再与微量元素离子络合反应生成海藻多糖微量元素络合物。用乙醇沉淀、分离干燥制备出作为饲料和食品添加剂的海藻多糖微量元素络合物的方法。

本发明的任务是这样实现的：

采用廉价的海藻作原料，其中海藻包括：马尾藻、褐藻、红藻、兰藻、绿藻、金藻、海带等。将按比例为100g的干海藻放入浓度为0.5-5wt％碳酸钠溶液1000-10000ml中浸泡，共浸泡12-24小时，过滤提取藻多糖液，滤掉残渣，再把微量元素金属离子如Cu²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺、M_n ²⁺、等配成2mol/L浓度的金属离子溶液往海藻多糖液里滴加，边滴加边搅拌，共加入80-150ml，同时要滴加2mol/L的氢氧化钠溶液，在PH＝9-11碱性溶液进行中合反应，直到不能溶解所加入微量元素离子溶液为止，而且继续滴加2mol/L的氢氧化钠溶液使溶液达到PH＝9-11时停止加入氢氧化钠溶液，为了使络合反应均匀，继续搅拌0.5-2小时，生成海藻多糖微量元素络合物溶液，再往里加入2倍溶液体积的乙醇或其它醇，直至其产物沉淀为止，并采用离心或过滤方法将其滤出来，沉淀物经干燥还可以采用机械手段粉碎成所需颗粒制成海藻多糖微量元素络合物。所用化学原料纯度均采用工业纯度以上的。海藻多糖的结构如下：海藻多糖微量元素络合物的结构如下：

其中M＝Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、M_n ²⁺。

本发明的海藻多糖微量元素络合物用做动物饲料添加剂，它是补充动物生长发育、繁殖所必需的微量元素，并能提高动物的免疫功能，予防及治疗动物缺铁性贫血。

本发明的制备方法完全都在室温条件下进行反应，不需要加压加热、工艺简单，易于工业化生产。更主要是开发了我国沿海的丰富的海藻资源。

下面结合实施例对本发明进行详细地说明。实施例1：制备海藻多糖—铁金属络合物

取干燥马尾藻100g％干净放在1％浓度的Na₂Co₃5000ml溶液中浸泡24小时，成为粘稠的棕黑色溶液，经过滤滤掉残渣，向溶液内加入2mol/L的FeCl₃溶液100ml，边加边搅拌，并同时加入2mol/L NaOH调节溶液的PH值，使其溶液保持碱性，观察溶液中加入FeCl₃溶液不能溶解为止不再加入微量元素金属离子溶液了，继续搅拌加入2mol/L NaOH直到PH＝9-11范围时停止加入，再搅拌0.5小时，雪片似的小沉淀都溶解掉后，停止搅拌再加入2倍总溶液体积的工业乙醇，产生大量絮状沉淀，在室温下放置3小时过滤或离心，所得铁锈色产物即为海藻多糖—铁金属络合物。实施例2：制备海藻多糖—铜金属络合物

步骤同实施例1，原料采用马尾藻100g和Na₂CO₃浓度为5％的用5000ml，浸泡时间采用12小时，微量元素金属离子溶液用2mol/L的CuSO₄溶液，用NaOH溶液调节生成马尾藻多糖—铜络合物的兰绿色溶液，再经过滤、干燥得到最终兰绿色络合物产物。实施例3：制备海藻多糖—锌络合物

按实施例1步骤制备，其中原料采用马尾藻100g，Na₂CO₃浓度为2.5％(重量百分比)5000ml，浸泡18小时，加入浓度为2mol/L的ZuSO₄锌溶液，并同时加入NaOH浓度为2mol/L搅拌1小时，室温下放置5小时，其余同实施例1，制备出灰白色海藻多糖—锌络和物。实施例4：制备海带多糖—铁络合物

按实施例1步骤、条件制备，只是采用海带做原料，取洗净干海带100g，放在1％浓度的Na₂CO₃ 5000ml溶液中浸泡24小时，经过滤滤掉残渣，向溶液内加入2mol/升的FeCl₃溶液100ml，边加边搅拌，并同时加入2mol/L NaOH调节溶液的PH值，使其溶液保持碱性，观察溶液中加入FeCl₃溶液不能溶解为止不再加入FeCl₃溶液了，继续搅拌加入2mol/L NaOH直到PH＝9-11范围时停止加入，再搅拌0.5小时，雪片似的小沉淀都溶解掉后，停止搅拌再加入2倍总溶液体积的工业乙醇，产生大量絮状沉淀，室温下放置3小时过滤或离心，所得铁锈色产物即为海带多糖—铁金属络合物。实施例5：制备海藻多糖—锰络合物

步骤同实施例1，只是采用马尾藻100g和2mol/L的MnCl₂溶液做原料，Na₂Co₃浓度为5％，用5000ml，浸泡时间采用12小时，生成马尾藻多糖—锰络合物的溶液，再经过滤、干燥得到锰络合物产物。实施例6：

用于饲料添加剂使鸡的出栏率大大提高，1994年12月3日进鸡苗2856只(28箱)，雏鸡为美国AA鸡，饲料为广东省农科院畜牧所生产的“五丰”牌快大型肉鸡料。从28箱小鸡中随意抽出4箱(每箱102只)，称重作初始记录，用250W保温灯保温。其余条件相同并于一、三、六周龄进行称重。

组别	一组	二组	三组	对照组
					一日龄	44.1g	43.6g	47.1g	44.7g
一周龄	118.6g	114.7g	111.8g	111.7g
					三周龄	602g	601g	623g	625g
六周龄	1910g	1900g	1875g	1875g
					出栏率	89.25％	86.27％	86.27％	81.37％

注：大群对照的出栏率为79％。

马尾藻多糖铁络合物的添加量分为如下：第一组每日添加L5g，第二组添加3.0g，第三组为4.5g，四组和大群为对照组。在雏鸡进场时，所有的鸡都进行常规疫苗注射。在12日龄时全场又用0.05-0.1％氯霉素水溶液进行了防预鸡败血症形体病。实验组鸡除用过这两次药后没有再用其他药物治疗。对照组和大群饲养的鸡前后用过氯霉素，强力霉素，肾肿解毒药，禽苗灵等药。实验组每只鸡的用药费用为0.06元，对照组和大群饲养的每只鸡平均用药费用为0.20元。实验第一组每100只每日只添加1.5g，但效果最好，比大群饲养的出栏率高出10％，这能使养殖户获得很可观的经济效益。

1995年2月26日开始第二轮实验。鸡种为一日龄AA鸡3060只，将3060只分为二个组，一组为试验组，一组为对照组，饲养条件，饲料两组完全一样，试验组每100只鸡为日添加1.5g马尾藻多糖铁络合物。共饲养44天。在育成期，对照组先后用氯霉素，强力霉速，禽苗灵等药物，每只鸡用药费0.20元，而实验组没有用过任何药物。实验组的出栏率为81％，对照组的出栏率为76.3％。实验结束后，将鸡屠宰，实验组随机取出84只内脏，对照组随机取出50只鸡内脏送到华南农业大学动物医学系进行病理检查。用石蜡做切片电镜检。镜检结果实验组有病变10只，占实验组总数的11.9％，对照组有病变的为7只占对照组总数的14.00％。病变主要为马立克氏病变、肝炎、心外膜炎等。

用于饲料添加剂喂养的斑节对虾，按1.5％的量将马尾藻多糖铁络合物添到对虾饲料中饲养斑节对虾。斑节对虾生长得个大体重，虾体呈青白色，采食积极，原有发红的虾体经过马尾藻多糖铁络合物的饲养也转成青白透明色，在试验期对虾无一死亡，平均一周增长1公分。(注：健康虾体为青白色，虾体呈红色则濒于死亡。)实施例7：

本发明的海藻多糖微量元素络合物的毒理学和生物活性实验结果如下：(1)马尾藻多糖微量元素络合物的毒理学研究

以水为溶剂，将马尾藻多糖铁、锌、锰、铜溶解，浓度为4.50g·100^-1ml给小鼠灌胃15天，小鼠无一死亡，外观行为正常，解剖后观察为内脏各器官均正常，说明马尾藻多糖微量元素络合物无毒无副作用。计算出口服最大剂量为9.9g·kg^-1LD⁵⁰＞9.99kg^-1kg。(2)马尾藻多糖铁对小鼠血红蛋白的影响

以4.50g kg^-1ml剂量给小鼠灌胃15天，小鼠的血红蛋白为11.8±0.85g，对照组为9.5±0.5g。(3)对小鼠免疫器官的作用

分别以高剂量(0.45g·kg^-1)，中剂量(0.3g·kg^-1)，低剂量(0.15g·kg^-1)给小鼠灌胃7天，处死后，称其脾脏，测血清的廓清指数，结果脾指数和廓清指数都比对照组好，廓清指数比对照组高出2-3倍，中剂量组的效果最好。

Claims (5)

1.一种海藻多糖微量元素络合物，其特征在于：其结构式：其中M包括Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、M_n ²⁺。

2.一种制备权利要求1所述的海藻多糖微量元素络合物的方法，其特征在于：①把按比例为100g干藻浸泡入1000-10000ml 0.5-5wt％的碳酸钠溶液，12-24小时后过滤提取藻多糖；②把微量元素金属离子Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、M_n ²⁺分别配成2mol/L浓度的金属离子溶液；③将80-150ml已配好2mol/L浓度的金属离子溶液滴加到已提取的藻多糖中，边加边搅拌进行络合反应直到溶液饱和为止，同时滴入2mol/L的氢氧化钠溶液保持溶液PH值在9-11范围停止加碱，继续搅拌0.5-2小时，生成海藻多糖微量元素络合物溶液；④向步骤③生成的海藻多糖微量元素络合物溶液中加入醇，所加醇的量是2倍海藻多糖微量元素络合物溶液体积的量，产生出沉淀过滤或离心分离、干燥，制得海藻多糖微量元素络合物。

3.按权利要求2所述的制备海藻多糖微量元素络合物的方法，其特征在于：所述的海藻包括：马尾藻、褐藻、红藻、兰藻、绿藻、金藻。

4.按权利要求2所述制备的海藻多糖微量元素络合物的方法，其特征在于：所述的步骤④制得干燥后的海藻多糖微量元素络合物再经粉碎成所需颗粒；

5.一种按权利要求1所述的海藻多糖微量元素络合物的用途，其特征在于：用做食品添加剂和动物饲料添加剂。