CN1531399A - 预防碘缺乏和优化碘代谢的生物活性食品添加剂和生物活性饲料添加剂,以及含该添加剂的食品和饲料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及食品工业和农业并针对预防碘缺乏和优化人与动物体内碘代谢。本发明的生物活性食品添加剂(BAA)和食品、生物活性饲料添加剂(BAFA)和饲料包括含共价键碘的有机合成化合物，选自羧酸、不饱和脂肪酸、类脂、萜烯、烷烃、萜类化合物、异戊二烯、缩氨酸、多肽、氨基酸、蛋白质水解物、多肽水解物、植物蛋白、动物蛋白、微生物蛋白、类脂和不饱和脂肪酸的混合物、异戊二烯和萜烯的混合物、异戊二烯和蛋白质水解物的混合物、异戊二烯和不饱和脂肪酸的混合物、植物蛋白和动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和动物蛋白的混合物、动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和微生物蛋白的混合物，在蛋白质、缩胺酸、多肽、氨基酸、多肽水解物和蛋白质水解物中，碘以共价键连在环状酚的5－位和3－位，或3－位。氨基酸和蛋白质选自于不具有甲状腺激素活性的氨基酸和蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。

Description

预防碘缺乏和优化碘代谢的生物活性食品添加剂 和生物活性饲料添加剂，以及含该添加剂的食品和饲料
技术领域和发明背景
本发明涉及到食品工业和农业，确切说是涉及一种用于食品的生物活性添加剂BAAs和含有BAAs成分的预防食品的制备，同时也涉及制备一种具有生物活性的饲料添加剂(BAFA)以及制备含有此类添加剂成分的饲料—更准确地说，本发明主要针对碘缺乏的预防以及人体与动物体内碘代谢的优化。
碘作为一种甲状腺激素的组织形成成份，参与甲状腺激素的生物学功能实现—生长调节和组织分化，控制代谢和能量，产热。尽管这种必需的微量元素需求很少，但是在有生命的有机体内，包括人体和动物体，总是表现为不同程度的对很多地区特有的碘缺乏。
碘对于有机体正常的发育功能的重要和不可替代性促进人为地往食品中添加这种微量元素。
众所周知的是，普通的盐被碘化后表现为氯化钠和碘的无机化合物相混合，通过合理善食这种混合物用来消除人体的碘缺乏。由于制备合乎质量的碘盐在技术上还存在困难，以及个体消耗存在多变性，因此它的缺点在于要提供一个确定的耗碘量比较复杂。在碘盐消费的背景下，发现甲状腺机能亢进的事例越来越多。碘-钾碘酸盐和碘化钾用于碘化盐和其它食物，这些无机化合物在自然条件下起到了作为附加碘源的作用。从进化论的观点看，碘代谢的机理，直接的、首要地来说就是利用来源于天然食品中占主导地位的有机碘(如动植物的起源物，海带)。
同样众所周知的是它的用途，作为一种碘源，或有机化合物-淀粉碘以及碘化物。这些制剂的一个缺点是，碘与有机载体以非共价键连接，因而，这些制剂是以无机碘源的形式作用于生物体内。
更为众所周知的是，它是一种预防和治疗甲状腺疾病的制剂，且这种制剂是一种含共价键的碘-甲状腺碘化蛋白的有机化合物。然而，所述的甲状腺蛋白具有激素的活性。激素药剂必须在医生的严格监督下并考虑伴生疾病来服用。错误的剂量会导致严重的并发症。作为一种碘源，甲状腺蛋白是不允许用来替代部分天然的激素，与之相应的，甲状腺减弱了它的生理学活性，并且形体逐渐减小至萎缩。此外，超剂量的制剂有可能导致人为的甲状腺机能亢进(大医药百科全书，莫斯科，苏联百科全书，1963，202-203页)。
解决本发明的前两个主题，最相近的现有技术是一种用于食品中预防和治疗碘缺乏的生物活性添加剂，这种添加剂包含一种有机碘剂，以及一种含有这种生物活性添加剂的食物(俄罗斯专利号2134520，国际分类A23J1/00，1998)。
为了减小或消除碘代谢过程中的生理-生化紊乱，使用公知的类似物的一个缺点是对机体的影响和作用表现为很低的效力和不合适。
为了预防碘代谢过程紊乱，目前的作法有：利用基于无机碘的化合物和碘化作用的化合物，利用食物以带来人体日常所需的消耗量；利用天然食品所富含的有机碘(如海带)；在植物碘源的基础上摄入食品中的BAA以及使用本发明申请含激素的碘制剂。
现有技术中，众所周知的是无机碘的应用，例如利用碘酸钾或碘化钾来消除动物体内的碘缺乏，同样的无机碘还存在于饲料和食品添加剂中(俄罗斯专利2041647，分类号A23K1/16，1995年8月20日和俄罗斯专利2164758，分类号A23K1/16，2001年4月10日)。
由于制备含碘的饲料和添加剂在技术上存在困难，因此上述的饲料和食品添加剂的缺点在于：要提供一个标准化的碘消耗量比较复杂。而且，无机碘的化合物相对于有机体来说，不是生理学意义上适宜的碘的形态，它在天然条件下仅作为一种附加的碘源，区别于含碘的有机物。
众所周知的，一些食品添加剂和饲料来源于各种海藻-昆布属植物(俄罗斯专利2134522，分类号A23L1/30，1999年8月20号)，来源于昆布属植物、绿藻和螺旋藻(俄罗斯专利2131198，分类号A23K1/00，1999年6月10号)。但是上述添加剂和饲料的制备需要特殊的工艺。
众所周知的，现有技术中已有含有机共价碘形式的制剂—碘化的酪蛋白-碘化蛋白质(cf.牲畜生理学.(Under the editorship of N.A.Shmanenkov.Leningrad，NAUKA出版，1978，505-506页)。这种制剂的一个重要缺陷在于它是作为激素制剂来调节动物繁殖水平。此外，应当指出的是，考虑到伴生疾病，对于激素制剂的服用应该在兽医严格监督之下进行。错误的剂量会导致严重的并发症。
解决本发明的另外两个主题，最相近的现有技术是一种预防和治疗碘缺乏的生物活性的食品添加剂，这种添加剂包含一种有机碘剂，以及一种含有这种生物活性食品添加剂的食物(俄罗斯专利2086147，分类号A23K1/00，1997)。
为了减小或消除碘代谢过程中的生理-生化紊乱，使用公知的类似物的一个缺点是对机体的影响和作用表现为很低的效力和不适用性。
因此，可以得出结论：为了预防和治疗动物体内碘代谢异常，目前一般的做法是：利用基于无机碘的化合物，如经碘化作用的饲料，利用所述的化合物，以带来人体日常所需的消耗量；利用天然食品所富含的有机碘(如海带)；以及让动物体摄入含碘激素制剂。
发明概述
本发明不仅用来解决预防碘供给不足的问题，而且总体上用来消除人与动物体内碘代谢的异常。发明的任务是生产添加于食品中的BAA和添加于饲料中的BAFA，以及含有更生理意义上的，含碘的有机化合物的饲料，该饲料不具有激素活性，适宜于碘代谢过程的生化特性，因而可促进自身调节和自动控制的机理产生。在此，获得化合物，应该考虑到在其应用时有机体内碘代谢的个体间特征。
该任务解决，方法是用来预防碘缺乏的生物活性的食品添加剂(食品BAA)包含含碘的有机物质。根据发明所述，这种含碘的有机物质表现为一种具有共价键碘的有机合成化合物，选自于羧酸、不饱和脂肪酸、类脂、萜烯、烷烃、萜类化合物、异戊二烯、缩氨酸、多肽、氨基酸、蛋白质水解物、多肽水解物、植物蛋白质、动物蛋白质、微生物蛋白质、类脂和不饱和脂肪酸的混合物、异戊二烯和萜烯的混合物、异戊二烯和蛋白质水解物的混合物、异戊二烯和不饱和脂肪酸的混合物、植物蛋白和动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和动物蛋白的混合物、动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和微生物蛋白的混合物，在蛋白质、缩氨酸、多肽、氨基酸和蛋白质水解物中，碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位，或3-位。且更重要的，氨基酸和蛋白质选自于不具有甲状腺激素活性的氨基酸和蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
使用如下蛋白是有利的：酪蛋白、蛋清蛋白、乳蛋白或血清蛋白以及血色素作为动物蛋白，大豆蛋白作为植物蛋白，酵母蛋白作为微生物蛋白。
此外，食品中的BAA可以包含一种具有非共价键碘的有机化合物和/或无机碘。BAA最好以片剂、粉末、胶囊、微胶囊、糖衣、溶液的形式添加于食品中，并且微胶囊是通过微胶囊化，利用糖类、蛋白质、脂类原料制得。
含碘的物质可以列入惰性聚合物基体成份中，例如角叉胶、胶质、琼脂或糖醛酸。
食品中的BAA也可进入维生素-矿物质的混合物的成份中。
本发明的第二个主题是食品，其包含以以上所提到的由前述任一化合物形式添加于食品的BAA。
食品可以是奶制品，乳酸制品，肉制品，焙烤制品，面包，饮料，果汁，甜点，婴儿配方食品。
本发明的第三个主题是一种预防碘缺乏的，具有生物活性的饲料添加剂，其含有含碘的有机物质。根据发明所述，这种含碘的有机物质表现为一种具有共价键碘的有机合成的化合物，选自于羧酸、不饱和脂肪酸、类脂、萜烯、烷烃、萜类化合物、异戊二烯、缩氨酸、多肽、氨基酸、蛋白质水解物、多肽水解物、植物蛋白质、动物蛋白质、微生物蛋白质、类脂和不饱和脂肪酸的混合物、异戊二烯和萜烯的混合物、异戊二烯和蛋白质水解物的混合物、异戊二烯和不饱和脂肪酸的混合物、植物蛋白和动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和动物蛋白的混合物、动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和微生物蛋白的混合物，在蛋白质、缩氨酸、多肽、氨基酸和蛋白质水解物中，碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位，或3-位。且更重要的，氨基酸和蛋白质选自于不具有甲状腺激素活性的氨基酸和蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
建议使用如下蛋白：酪蛋白、蛋清蛋白、乳蛋白或血清蛋白以及血色素作为动物蛋白，大豆蛋白作为植物蛋白，酵母蛋白作为微生物蛋白。
此外，BAFA可以包含一种具有非共价键碘的有机化合物和(或)无机碘。
BAFA作为延伸形态以片剂、粉末、胶囊、微胶囊、糖衣、溶液、注射液的形式添加于食品中，并且微胶囊是通过微胶囊化，利用糖类、蛋白质、脂类原料制得。
含碘的物质可以列入惰性聚合物基体成份内，例如角叉胶、胶质、琼脂或糖醛酸。
BAFA也可放入维生素-矿物质的混合物成份中，预混料，饲料或表现为准备使用的预混料内。
本发明的第四个主题是饲料，其包含有以上所提到的，根据前述任一化合物成份的BAFA。
发明实质的详述
本发明建议采用的化合物如下：蛋白质，缩氨酸和多肽。我们可以基于以下所给出的定义来将这些概念分组并归纳于不同的物质组别：
缩氨酸是由二个或更多个氨基酸残基通过肽键连接而成的化合物，它也可作为多肽或蛋白质的不完全水解产物获得。含有超过10个氨基酸残基的缩氨酸称为多肽(A.Lenindjer生化学基础，莫斯科，MIR出版，1985，132页)。
蛋白质是一种含氮的高分子有机化合物，表现为含有100至1000以及更多氨基酸单体单元的多肽链，单体单元间通过肽键一一相连(同上，160页)。
所提议的位于食品中的BAA内，食物内，BAFAs和饲料含碘有机化合物不具有激素活性，这些含碘物是共价键的形式，使得这类物质既可以作为碘源又可作为改进从总体上优化碘代谢底物使用。
正如以上所述，本发明的一个可选择的实施方案可由多种组合完成。BAA和相应的食品，BAFAs和相应的饲料，可以包含以下其中之一的具有共价键碘的有机合成化合物，其选自于羧酸、不饱和脂肪酸、类脂、萜烯、烷烃、萜类化合物、异戊二烯、缩氨酸、多肽、氨基酸、蛋白质水解物、多肽水解物，植物蛋白质、动物蛋白质、微生物的蛋白质、以及一种选自于类脂和不饱和脂肪酸的混合物、异戊二烯和萜烯的混合物、异戊二烯和蛋白质水解物的混合物、异戊二烯和不饱和脂肪酸的混合物、植物蛋白和动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和动物蛋白的混合物、动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和微生物蛋白的混合物。而且，人们可以看到以下情形：在蛋白质、缩氨酸、多肽、氨基酸、多肽水解物和蛋白质水解物中，碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位，或3-位。且更重要的，氨基酸和蛋白质选自于不具有甲状腺激素活性的氨基酸和蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
因此，如果我们想要详细地列举本发明可选择实施方案的所有组合，那么BAAs和相应的食品，BAFAs和相应的饲料可能包含以下化合物之一：
缩氨酸，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；缩氨酸，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，
多肽，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；多肽，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，
多肽水解物，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；多肽水解物，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，
氨基酸，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；氨基酸，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，与此相联系的，氨基酸选自于不具有甲状腺激素活性的氨基酸，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
蛋白质水解物，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；蛋白质水解物，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，
植物蛋白，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；植物蛋白，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，且所述的蛋白选自于不具有甲状腺激素活性的蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
动物蛋白，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；动物蛋白，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，且所述的蛋白选自于不具有甲状腺激素活性的蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
微生物来源的蛋白，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；微生物蛋白，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，且所述的蛋白选自于不具有甲状腺激素活性的蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
异戊二烯和蛋白质水解物的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；异戊二烯和蛋白质水解物的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，
植物蛋白、动物蛋白和微生物蛋白的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；植物蛋白、动物蛋白和微生物蛋白的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，且所述的蛋白选自于不具有甲状腺激素活性的蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
植物蛋白和动物蛋白的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；植物蛋白和动物蛋白的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，且所述的蛋白选自于不具有甲状腺激素活性的蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
动物蛋白和微生物蛋白的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；动物蛋白和微生物蛋白的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，且所述的蛋白选自于不具有甲状腺激素活性的蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
植物蛋白和微生物蛋白的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位；植物蛋白和微生物蛋白的混合物，其中的碘以共价键连在环状酚的3-位，且所述的蛋白选自于不具有甲状腺激素活性的蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
为了生产BAA和保健食品、BAFA以及饲料，建议将含碘化合物的简单形式、组合形式和延续形式来保障在预防和治疗与碘代谢失调相关的疾病时的个性化处理。
肠道皮膜进行不同形式的碘吸收即碘吸收和含共价键碘的有机化合物在横跨膜间的转移。在后一种情况下，碘作为与有机载体统一的整体被吸收，不用在肠内预先分离。随后，碘从肠道到血液中，并且集中于甲状腺，此时共价键的有机碘进入组织代谢并且有可能不只沉积于甲状腺。肝脏在接下来的有机碘化物的代谢中，发挥了主要的功能，其中化学碘的发酵分离是以碘离子的形式发生的，所述的碘离子是甲状腺为了合成需要而从血液中汲取的。含碘的代谢产物与糖醛酸在肝脏中结合，随后随尿液或胆汁一同排出体外。碘化的氨基酸在肝脏中易于受到脱氨基，脱羧基，羟基化，氧化脱氨基和甲基化作用。含碘的丙酮酸盐和醋酸盐类似物可以随尿液排出。因而，含碘的化合物切实实现了碘代谢过程所有可能发生的代谢，并且反过来向机体提供了额外的自身调节和自动调控的能力。
碘在肠道的吸收是其在有机体内维持动态平衡的主要因素，也是肠道生理条件和吸收生化机制的功能条件相作用的结果。本发明利用不同种类的含碘制剂，对以上过程定向施加影响。例如，在吸收碘化的氨基酸和碘化的不饱和脂肪酸时伴随着横跨膜转移及其进行进一步的组织代谢的各种机理。由于不同效率的组织脱卤素，在进行有机碘化物基体脱碘，这使得可以在碘由有机组分中分离并流入血管的阶段，以及在外部代谢层次上调节碘代谢。建议使用各种形式的含碘制剂，这些制剂不仅能够为机体提供碘，还能够根据碘代谢的特性优化机体的代谢机能。
有必要以简单形态、组合形态以及延伸形态使用制剂。简单形态表现为一种有机合成的无激素性的化合物，其包含共价键的碘。合成的碘剂通过不同种类的有机化合物的碘化作用获得，具体说来，酚类衍生物，如酪氨酸，以游离态的形式和在蛋白质内的形式，组氨酸或它的氨基酸残基，萜烯衍生物，萜类化合物或异戊哦烯，不饱和脂肪酸，烷烃，类脂，蛋白质或缩氨酸，多肽，蛋白质或多肽水解物以及由此而得的混合物。有机物的碘化作用是通过化学或发酵的方式完成，或同时经由化学和发酵的方式，或通过基于此目的现有技术的生化方法完成。(cf.L.A.Osterman生物学高分子观察.莫斯科，NAUKA出版，1983，244页；L.P Hager“酪氨酸的碘化作用by Chloroperoxidase”，in“酶学方法”，v.XVII，Part A.Acad.Press，N.Y.，伦敦，1970；MorrisonM.“酪氨酸碘化作用：乳过氧化物酶的分离”，in“酶学方法”，v.XVII，Part A.Acad.Press，N.Y.London，1970；Missouri.Agric.Exp.Stat.，Research Bull，v.355，1942；HunterW.M.，Greenwood F.C，Nature，伦敦，v.194，1962，495页)。
对此，氨基酸和蛋白质选自于不具有甲状腺激素活性的氨基酸和蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
根据酪氨酸残基或组氨酸残基或两者同时具备，来控制缩氨酸，多肽，蛋白质的碘化作用是可行的。通过预碘的化蛋白或多肽的水解作用，可以有利地获取一种具有共价碘的有机合成制剂。
把碘化的不饱和脂肪酸作为一种具有共价碘的有机制剂来利用是有益的，其中碘化的不饱和脂肪酸是以游离的或化学键状态，或是游离脂肪酸与化合物的结合而存在。
制备含碘的BAAs和BAFAs的组合形态是有益的，其表现为共价形式有机碘和非共价形式有机碘的结合，以及共价形式的有机碘与无机碘的结合。这样的BAAs和BAFAs保障碘吸收的其它机制发挥作用，并且是在这一阶段碘代谢紊乱时所必需。
应该使用含碘物质的延伸形态-含共价碘的有机合成化合物，其位于具有三维分子筛结构的惰性聚合物基体内或蛋白、脂肪或糖的微胶囊(微球)里。聚合物基体或微胶囊(微环境)会产生无机碘摄取的空间位阻，延长此吸收过程。对于结合的聚合物碘化蛋白或缩氨酸进行蛋白质水解时，空间位阻也会延长含碘氨基酸的摄取和吸收。含碘的BAA和BAFA的延伸形式可能表现为具有不同性质的含碘化合物与无机碘的结合，有机化合物中共价碘与非共价碘的结合。要想获得聚合物基体，应使用琼脂糖、胶质、褐藻酸、角叉胶、糖醛酸。为获得延伸形式，微胶囊可通过糖类、蛋白质或脂类等原料微胶囊化获得，更重要的，含碘制剂的延伸形式可以是前面提到的具有不同化学特性的含碘的合成物。
应该将BAFA以注射液的形式使用，以便在无定期喂养含碘添加剂的情况下在数月期间向动物的甲状腺中注入碘。
用于人体的所有形式的含碘化合物的使用，依照对碘确定的相应的预防的、生理的以及年龄的界限和标准调节。合成的，共价键，碘化的有机物向人体的输入，通过各种形式的食品生物活性添加剂的，维生素—矿物质混合物和多样化的食物成份实现。通过使用干燥的有机碘化物，或液态形式完成食品的强化加碘过程。
用于动物的所有形式的含碘化合物的使用，依照对碘设定的相应的兽医的，物种的以及生理的界限和标准调节。合成的共价键碘化的有机物，向动物体内的输入通过各种形式的饲料添加剂的，维生素—矿物质预混料和不同的食物的成份来实现。通过使用干的或液态的有机碘化物，来完成饲料的强化加碘过程。
含共价键碘的有机合成物，具有化学稳定性，耐光热性，在水中或有机溶剂中良好的溶解性。这些化合物所具有物物化特性，致使人们能够将其用于强化适于牲畜的各种饲料，也可用来强化各种食物—牛奶和酸奶，肉，面包，焙烤制品，甜点，饮料，果汁，幼儿食品等等。
因为所提议的碘化方法和为此而选取的不同化学特性的有机物质能保障高度碘化，因而使得所获得的含碘物以微量使用，而且它们没有影响强化产品的感官特性。
本发明的技术结果就是增强预防碘缺乏的效力，扩展用于预防碘代谢异常的制剂品种，借助于对过程的定向调节结合人体与动物体内含碘化合物的代谢特性，可以使得碘代谢顺畅。有机合成物作为一种碘源，人体内所含有的共价键碘是BAA或强化食品的形式输入，动物体内以BAFA或强化饲料的形式输入，保障了碘是在胃肠道中与没有预先分离的有机载体游离碘或碘化物作为整体吸收的。不含激素的有机碘化物历经不同的碘代谢转化。碘化物在发酵催化作用下释放出离子，进入甲状腺中。所碘化的具有不同化学性质的有机合成物，如不饱和脂肪酸，氨基酸，烷烃，脂类，异戊二烯与萜烯化合物，凭借特殊的横跨膜运输体系而不同程度的被吸收。选择碘化的有机合成化合物的特性，连同它的吸收调节，允许人们基于不同含碘化合物中底物之间的区别，其具有特殊组织沉积不同有机碘化物的情况下发酵催化的难易程度。调控碘从化合物成份中分离过程的强度和效力，有机含碘物代谢过程中特殊的生化特征为不同化学性质的化合物所表现，其提供了调整单个化学反应强度的可能，且对肾、肠中含碘代谢物的排泄施加影响。含碘的有机合成化合物容易发生不同的代谢转化和过程，可以确保最顺畅的碘代谢的优化，不会引起血浆中碘浓度的大幅波动，并且也要考虑到有机体生理—生化的个体特性。使用共价键有机碘，作为碘源，可以引发人体与动物体内碘代谢的自身调节和自动调控机理。
与此同时，本领域技术人员应当明白的是基于所述的含碘的合成物的BAAs和食品，BAFAs和饲料的制备，相对于基于天然碘源所制备的类似的产品讲，可以建立广泛的、价廉的工业生产。广泛的原料基地可以使BAAs和食物，以及BAFAs和饲料适应于具体的工艺过程，在此，本发明中的合成的BAAs和BAFAs可以替代天然的BAAs及BAFAs，对于大众消费来说，也是廉价而且有效的。
发明的具体实施方案
本发明由以下的实施例来阐述说明，然而并没有全部覆盖，而且，不局限于此。
实施例1
一种用于食品中预防碘缺乏和优化碘代谢的生物活性添加剂的制备方法，该方法经由食物蛋白，如酪氨酸残基中富含的酪蛋白的碘化作用完成。
首先，蛋白质的碘化作用由碘取代酪氨酸残基的氢原子完成，其中的碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位。所述的碘化作用在排除酪氨酸酚核芯缩合条件下实施，其中酪氨酸核芯缩合有可能形成碘化的甲状腺原氨酸，三碘化甲状腺原氨酸和四碘化甲状腺原氨酸属于含有甲状腺激素活性的化合物。反应条件也能调节蛋白质的碘化程度。高度的碘化作用(8％以上)使得利用微量的生物活性添加剂即可强化食品。为了向人体提供100mcg的碘，需要将1.5mg的碘化蛋白加于250g面包中。如此以微量(meager quantity)的添加量不会影响食品的感官特性。
牛奶(120L)在滚动的过滤器中通过三次超滤，分离脱脂后浓缩，以10kDa为起点。蛋白质中部分酪蛋白在酸化到pH4.6时分离。利用氢氧化钠溶解所得的酪蛋白(大约3kg)。蛋白质溶液置于带有搅拌器的温控反应容器中。碘化作用是在细晶、速溶的含碘元素(1-1.2kg/每3kg蛋白)作用下完成。反应温度控制为35-40℃，同时碘化所需的pH为8.0-9.5。碘化反应完成后，被碘化的酪氨酸从无机状碘中得到提纯。通过离心过滤以及超滤，蛋白质再次沉淀，碘得以完全去除，完全过滤是在圆筒过滤器中以10kDa为起点，最终碘化结束时，制剂中的碘量不到0.5％。碘化过程为乳蛋白液提供了一个高效杀菌的处理。
开始纯化的碘蛋白保存在50％的蔗糖或50％的甘油中，溶液在加热3-5分钟后，温度达到90℃时对其进一步杀菌，碘化的蛋白液-将BAA添加于食品中，包装在玻璃杯中真空密封。制剂的保质期为1-1.5年。
所得碘化后的酪蛋白溶液用于强化面包，使之富含碘。蛋白液在加入面粉之前成批添加，以便于碘化蛋白可以均匀分配于面团和待使用的产品中。
碘与酪氨酸残基通过共价键相连接，这样的化合物表现出热稳定性。碘化的酪氨酸只有在温度为199-201℃时才会分解。因而，焙烤面包的加工技术即使采用高温，也不会影响含共价碘的有机化合物的热稳定性。
酪氨酸添加于面包的数量取决于当地的地方特色，人均消耗的面包量，蛋白质自身的碘化程度等。
碘化的蛋白质在胃肠道水解成游离氨基酸。碘代酪氨酸作为单一的化合物被内部黏膜吸收时，并未预先释放碘。被吸收的碘代酪氨酸随血液循环进入机体的各种组织，首先就是肝脏。碘代酪氨酸在细胞中遭受到不同形式的生化转化。发酵脱碘释放出游离碘以便于进入甲状腺中进行合成。游动的碘进入血液和甲状腺中，作为碘源加以利用，它的有机共价连接方式与最初的以无机化合物消耗的碘，有着本质的区别。碘代酪氨酸可能被脱去氨基，脱去羧基，被环状酪氨酸氧化，与葡糖苷或硫酸基处于共轭状态。通常的轭合物可以从胆汁中提取。碘代谢产物可经由机体的尿液排出。
因此，只凭逻辑可看出，具有共价键碘的含碘氨基酸不仅是作为碘源，而且还确保了适于各种生化转化的碘代谢在机体内的自我调节。由此，机体能够承受过多数量的以有机化合物形式存在的碘。同时具有含碘化合物的化学特性和代谢特征的碘化酪蛋白，是天然碘化的化合物之类似物—人体主要的碘源。高度的蛋白质碘化作用使得利用极微量的BAA成为可能。
本实施例是本发明的一个优选实施方案。
实施例2
食品中的BAA，作为一种碘源，包含碘化酪氨酸的大豆蛋白以及碘化淀粉中的元素碘。大豆蛋白在水中溶解，且碘化是与实施例1相似的方式完成，使用了较少的碘量(1.5-2倍)。用含有元素碘的5％乙醇溶液碘化含淀粉5％的酸液。碘从BAA与食品的结合体中以不同方式进入机体内：以共价的氨基酸方式，以及以无机碘的方式。尽管碘与淀粉高度结合，后者在裂解过程中还是释放出一定数量的碘。碘重新形成碘化物后又进入血液。这样，BAA与食品的结合将激活备选的吸收和碘代谢机制。这为碘更加迅速地进入甲状腺以及独立的生化机制控制下的碘吸收提供了便利，这在胃肠道出现病理时是切实有效的。
实施例3
食品中的BAA以合成制剂的形式获得，其包括碘化钾-无机碘化物，以及有机共价键碘-由酪氨酸与组氨酸碘化的蛋清蛋白，它的合成是与实施例1相似的方式，尽管不包括热处理，但已由微波过滤杀菌所替代。所述的食品中的BAA提供了一种供选择的碘吸收机制。虽然它有很高的化学稳定性，但是碘化物在血液中作为碘还是被吸收了。
实施例4
食品中的BAA是通过血色素食用蛋白碘化的水解产物而制备的，水解物是在与实施例1相似的方式下获得的，并且包含有凝胶胶囊。透明质酸可用来作为稳定剂。胶囊具有扩展作用。制剂应是温和的，不能对黏膜造成影响。胶囊应便于服用，样式小巧，味觉和嗅觉适宜。
实施例5
食品中的脂溶性BAA可制备成一种碘化的不饱和脂肪酸—亚麻酸，花生四烯酸，亚油酸，与碘化的异戊二烯-胡萝卜素，番茄红素相混合的形式，这种BAA的形式适于向富含类脂的食物中强化添加碘。
内部的BAA已扩展了其的作用，例如，它作为脂肪酸被吸收，且以类脂沉积的方式保存。碘由于发酵催化而从这些化合物中得到释放。所述BAA的优势在于共价键碘可以大剂量地供给，不包括大剂量游离碘的单独释放。
实施例6
食品中的BAA，基于碘化蛋白水解混合物的基础上，混合物来源于碘化的蛋清蛋白，维生素-矿物质的混合物里包含了碘化的异戊二烯-胡萝卜素。所述的BAA为有机体提供了有机碘，增强了维生素-矿物质混合物的生化效应。所述碘的标准消耗量相当于一般接受的标准。
实施例7
食品中BAA的延长作用发生在维生素-矿物质混合物中，并且制成药丸状，其中药丸来自基于褐藻酸的聚合物基体。4％的褐藻酸溶液添加到碘化的血清蛋白中，其碘化的方式类似于实施例1，一种维生素与微量元素的混合体。藻酸盐溶液通过引入的1M的氯化钙溶液而聚合，成型以及干燥。一粒药丸含有50mcg的共价键有机碘。
在胃肠道中，褐藻酸的聚合物基体对于碘化蛋白的发酵水解和含碘氨基酸的吸收产生了位阻。聚合物基体延长了碘在内部组织的吸收。
实施例8
食品中的BAA是以含碘氨基酸——碘化酪氨酸和二碘化酪氨酸使用的，二者以各自的高含碘量41.4％和58.7％相区分。尽管这类化合物在水中的溶解度有限，但是这样碘化的程度已允许使用其中一种化合物来强化饮料。含碘物质的小颗粒分子通过超滤为碘化饮料(如发酵饮料)提供了有效的杀菌。
利用胺溶液将L-酪氨酸(100g)溶于水中。酪氨酸作为一种酚类衍生物，用元素碘或用pH值维持至9.5的碱碘化处理。碘化的酪氨酸从含碘水溶液中分离，分离方式是用3倍的丁醇液重新萃取。然后碘化酪氨酸的丁醇溶液在旋转蒸发器中干燥脱水。
实施例9
食品中的BAA是以含碘化酪蛋白的山羊奶的形式使用的，其中酪蛋白含有与母乳相类似的共价键碘。这种BAA适于用来强化供山羊幼崽和小山羊使用的食物。这种BAA易于通过蛋白质的高度碘化作用得到，因此，以微量的BAA需要混合物的强化补给，也需要共价碘化物具有较高热稳定性，良好的溶解性和低过敏性。
制备碘化的幼儿制剂包括如实施例1所述的合成方式，将山羊奶的酪蛋白碘化，向牛奶中加入碘化的蛋白，均质，真空浓缩，喷雾干燥。
乳蛋白碘化后用做碘源较为有效，对于婴儿尤其明显，由于天然碘只有唯一的形态，因此喂养表现为由含母乳蛋白的共价化合物来完成。
实施例10
食品中的BAA——碘化的缩氨酸，来源于如实施例1所述的预碘化酪蛋白的部分发酵水解产物。而碘化蛋白的水解作用可由弱碱性缓冲液中的胰岛素或木瓜蛋白酶完成。这样的BAA提高了其在制备儿童食品或焙烤食品时的稳定性。生产面包时，含碘化合物在加入面粉之前成批添加。形成真正的溶液后，含碘分子进一步均匀分配到一长块面包上，以便提供标准化的耗碘量。用于食品的BAA的数量—碘化的缩氨酸，取决于当地碘消耗的程度。
实施例11
为了预防治疗人群中出现的碘代谢，用含共价键碘的化合物来强化肉制品，此过程可由碘化的大豆蛋白填充物料来完成。要想得到平均分配的含碘制剂，应该让食物与碘化蛋白液充分混合。含碘蛋白的添加量取决于碘缺乏与给定位置处的所设的碘标准之间的差量。在例如肉制品，烹熟的香肠里，合成的碘化蛋白能够经受热处理。碘化的酪氨酸只有在温度为199-201℃时才会分解。
实施例12
食品中的BAA，所基于的碘化的血清蛋白适于强化牛奶和乳酸制品。BAA是根据实施例1所述的除了碘化以外的其他方式合成，由其酪氨酸含量为酪蛋白的一半的预先浓缩的血清蛋白制成，在对牛奶进行巴氏杀菌前添加较为适宜。以微量使用的BAA不会对奶制品的感官特性产生影响。产品的碘化程度取决于特定区域的地方特色。
实施例13
以糖果的形式作为用于食品的BAA，是基于被碘化处理的多肽，其由多肽的碘化作用获得，在从血色素中提取血红素的过程中形成。纯化多肽的碘化作用可根据实施例1所述指导完成。
实施例14
用于食品的，预防碘缺乏的脂溶性BAA，是基于碘化的异戊二烯-胡萝卜素基础上制备的。碘化作用由不饱和键操作完成。BAA包含在含类脂维生素混合物的组合物内。进入机体的碘化胡萝卜素衍生物是作为甲状腺的一种碘源使用。碘化物在发酵催化作用下得以释放。
实施例15
碘化蛋白的合成根据如实施例1所述实施，制备一种碘化蛋白溶液的含水片剂混合物(每片剂重120g，含有50mcg共价键碘)，乳糖，淀粉，硬脂酸镁。逐一完成混合，成为粒状，干燥，粉末状以及挤压成块的操作。所形成的药片，直径7mm，重为120mg，包含50mcg具有生理效力的共价键有机碘。含BAA的药片可以单独改变碘代谢，其药片状的形式便于在野外服用。所述的BAA与年龄和生理特性相联系在一起，能够改变碘进入机体的方式，BAA凭借其具有的有机共价键碘的化学稳定性而适于长期保存。
实施例16
一种可用来预防治疗碘缺乏，以及优化碘代谢的生物活性食品添加剂，在动物体内表现为一种碘化的动物蛋白。如实施例1的操作方式，含血色素蛋白的酪氨酸被化学碘化。碘位于酪氨酸残基-环状酚的共价键3-位。组氨酸残基也被碘化处理。基于不允许碘化酪氨酸缩合形成甲状腺激素化合物的目的，碘化作用在低温(25-40℃)和碘化时间(4-6小时)下进行。BAFA含有高浓度碘且以微量使用。BAFA的碘化作用受到碘的剂量以及碘化的时间控制，含碘的BAFA被用来强化干的或流体状的饲料。
具有含碘的游离氨基酸的BAFA在胃肠道内易于水解。碘被吸收进氨基酸的组合物，与无机碘的化合物相反，在氨基酸内的共价键碘能够提供最有效的碘代谢，例如使有机碘化物组织沉积，化学改性，因而能够激活碘和有机碘化物从机体排泄的机制。最终但不是至少，碘化的氨基酸表现为一种有效的碘源，因为组织发酵分离出的碘能够进入甲状腺中。碘化的蛋白是一种稳定的制剂，耐热处理，对动物无害。饲料碘化的程度由年龄和生理标准决定，其中生理标准是参考机体的碘供给。
实施例17
BAFA是一种含共价键碘的、蛋清蛋白碘化的蛋白质水解产物，例如其与以非共价形式连接的有机碘结合，再与淀粉结合。与淀粉结合的碘源于无机碘，更重要的，所述的碘在动物肠内以限定的量逐步释放。共价键碘和无机碘通过不同机制被吸收。进而其各自的代谢也不同。这种BAFA的形式加快了碘进入动物甲状腺的步伐。
蛋清蛋白溶液以实施例1的方式被碘化，只不过没有热处理这一步。碘化后的蛋清蛋白溶液在微波超滤下杀菌。
实施例18
预防碘缺乏的BAFA是一种有机碘——碘化的大豆蛋白和无机碘化物——碘化钾的混合物。BAFA使得碘吸收有了两种可选择的机制：含酪氨酸和组氨酸的碘化氨基酸组合物，以及一种游离碘化物阴离子的形式。这样的BAFA置于饲料内，用来喂养牲畜和家禽。
实施例19
预防碘缺乏的BAFA，包括共价形式的碘，将碘化的不饱和脂肪酸—亚油酸，亚麻酸和花生四烯酸置于可注射的纯净橄榄油中，可用来为牧期的牲畜提供碘。BAFA以1-2.5mg/kg体重的剂量通过皮下注射或肌肉注射，为动物体提供了可维持数月的碘。且BAFA不会对牲畜带来毒害影响。
实施例20
含有共价键碘的BAFA，以碘化的大豆蛋白水解物和碘化的异戊二烯-番茄红素和胡萝卜素相混合的形式，其适于强化用于饲养牲畜和家禽的预混料。BAFA在制备和贮藏预混料技术条件下，具有稳定的特性。异戊二烯衍生物的碘化作用可由不饱和键完成。
实施例21
饲养100g的产蛋母鸡，需要原蛋白为17g的饲料，11.72MJ能量交换和3.2g钙，且用矿物质成分和维生素强化饲料。
所使用的碘源表现为一种有机的碘化的蛋清蛋白，其通过高的酪氨酸和组氨酸含量得以区分。碘化作用使用的是母鸡的蛋清蛋白。蛋白从蛋黄中分离后，用相同体积的4％的氯化钠溶液均质，碘化作用在持续搅拌碘化钾溶液，维持反应温度和混合所需的碱性pH条件下完成。碘化作用的完成取决于现有元素碘的定性反应。碘由用酸碘化的清蛋白反复去除。含碘的蛋白处于2％的氯化钠缓冲液中。不合碘的溶液升华或喷雾干燥。这样的碘化作用使得所获得的蛋白所含的共价碘超过10％。含BAFA的分散的蛋白与维生素和矿物质一同引入，进入谷物饲料(以200mcg/100g饲料计)中加以彻底搅拌混合。
碘化蛋白稳定存在于饲料内。作为一种无激素的含碘酸的成分，碘被允许添加到产蛋的母鸡体内，diodinase组织的发酵将位于酪氨酸环状酚共价键的3-和5-位的碘断开，以向甲状腺提供所需的碘。所给定的实施例是本发明的一个优选实施方案。
实施例22
BAFA作为一种维生素—矿物质的混合物成分，可制成药片或粉末的形式以供给牲畜和家禽。所使用的含碘化合物表现为水溶性多肽的含碘水解物。BAFA增强了维生素-矿物质混合物的效力。
实施例23
BAFA的长效形式表现为一种含碘水溶性原料——包含在稳固干燥的琼脂糖凝胶里的大豆蛋白。BAFA的热稳定性使得将它置于琼脂糖悬浮液中溶化成为可能。
琼脂糖聚合物母体在空间上阻碍了BAFA在胃肠道内的发酵水解，也阻碍了含碘氨基酸从聚合物母体的摄取。制剂的特性延长了动物体内碘吸收的过程。
实施例24
BAFA水溶性的形式—来源于血清蛋白的碘化的蛋白水解物，适于强化如农场幼崽、小牛、小猪等食用的饲料。使用流体样饲料，如牛奶的替代物，可以为牲畜提供标准的耗碘量并且有助于碘以最充足的形式进入机体。
实施例25
预防碘缺乏的BAFA，其含有共价键碘，表现为一种碘化的酪氨酸溶液，可采用皮下灌输的方式为处于放牧期的牲畜提供碘。根据实施例所述的含有合成二碘化酪氨酸的灌输剂，以1mg/kg体重的剂量注入牲畜皮肤。以灌输剂形式存在的制剂为碘进入甲状腺内提供了为期3个月的时间，且不会对牲畜带来毒害影响。这种制剂有助于牲畜增加5到10kg体重，不计以上标准的饲料成本。
实施例26
脂溶性BAFA，表现为一种碘化的不饱和脂肪酸-花生四烯酸，可用做基于植物油的维生素混合物，所述的花生四烯酸的碘化作用可由不饱和键完成。
实施例27
如实施例1所述，可以通过碘化的山羊奶蛋白来进行生物活性剂的合成，无需保存步骤。从碘化物中纯化蛋白液时，制剂易遭受升华干燥，制剂最终的湿度至少为3.5％。山羊奶蛋白的特征在于相对于母牛奶蛋白低的过敏性。BAA包含在含有维生素和矿物质混合物的组合物内，一粒胶囊包含维生素B1-5mg，维生素B6-2mg，维生素B12-1.5mg，维生素PP-5mg，泛酸钙-2mg，维生素C-25mg，铁-5mg，铜-100mcg，锌-100mcg，镁-3.5mg，钙-15mg，磷-10mg，钴-100mcg，锰-500mcg，钼-200mcg，共价键有机碘-100mcg。
一种混合物制成的胶囊，每日服用可预防和治疗机体内维生素和矿物质的缺乏。

Claims (32)

1.一种可用来预防治疗碘缺乏的食品生物活性添加剂(BAA)，包括含碘的有机物，其特征在于这种含碘的有机物为一种具有共价键碘的有机合成的化合物，选自羧酸、不饱和脂肪酸、类脂、萜烯、烷烃、萜类化合物、异戊二烯、缩氨酸、多肽、氨基酸、蛋白质水解物、多肽水解物、植物蛋白、动物蛋白、微生物蛋白、类脂和不饱和脂肪酸的混合物、异戊二烯和萜烯的混合物、异戊二烯和蛋白质水解物的混合物、异戊二烯和不饱和脂肪酸的混合物、植物蛋白和动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和动物蛋白的混合物、动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和微生物蛋白的混合物，在蛋白质、缩胺酸、多肽、氨基酸、多肽水解物和蛋白质水解物中，碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位，或3-位。氨基酸和蛋白质选自于不具有甲状腺激素活性的氨基酸和蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
2.如权利要求1所述的食品BAA，其特征在于所使用的动物蛋白表现为酪蛋白，蛋清蛋白，乳蛋白或血清蛋白，血色素以及所使用的植物蛋白为大豆蛋白。
3.如权利要求1或2所述的食品BAA，其特征在于进一步包含具有非共价键碘的有机化合物。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的食品BAA，其特征在于进一步包含无机碘。
5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的食品BAA，其特征在于它为延伸形式。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的食品BAA，其特征在于它可制成药片，粉末，胶囊，微胶囊，糖衣，溶液的形式。
7.如权利要求6所述的食品BAA，其特征在于使用糖类、蛋白质或类脂原料通过微胶囊化处理制得微胶囊。
8.如权利要求1至7所述的食品BAA，其特征在于含碘物位于惰性聚合物基体内，如角叉胶，果胶，琼脂糖或糖醛酸。
9.一种维生素—矿物质混合物，其特征在于它包含权利要求1至8中任一权利要求所述的食品BAA。
10.一种含食品BAA的食物，其特征在于其中所含的BAA是权利要求1至9所述的食品BAA。
11.如权利要求10所述的食物，其特征在于它是乳制品。
12.如权利要求10所述的食物，其特征在于它是乳酸制品。
13.如权利要求10所述的食物，其特征在于它是肉制品。
14.如权利要求10所述的食物，其特征在于它是焙烤制品。
15.如权利要求10所述的食物，其特征在于它是面包。
16.如权利要求10所述的食物，其特征在于它是饮料。
17.如权利要求10所述的食物，其特征在于它是果汁。
18.如权利要求10所述的食物，其特征在于它是甜点。
19.如权利要求10所述的食物，其特征在于它是婴儿配方产品。
20.一种可用来预防治疗碘缺乏的生物活性饲料添加剂(BAFA)，包括含碘的有机物，其特征在于这种含碘的有机物为一种具有共价键碘的有机合成的化合物，选自羧酸、不饱和脂肪酸，类脂、萜烯、烷烃、萜类化合物、异戊二烯、缩氨酸、多肽、氨基酸、蛋白质水解物、多肽水解物，植物蛋白，动物蛋白，微生物蛋白，类脂和不饱和脂肪酸的混合物、异戊二烯和萜烯的混合物、异戊二烯和蛋白质水解物的混合物、异戊二烯和不饱和脂肪酸的混合物、植物蛋白和动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和动物蛋白的混合物、动物蛋白和微生物蛋白的混合物、植物蛋白和微生物蛋白的混合物，在蛋白质、缩氨酸、多肽、氨基酸、多肽水解物和蛋白质水解物中，碘以共价键连在环状酚的5-位和3-位，或3-位，氨基酸和蛋白质选自不具有甲状腺激素活性的氨基酸和蛋白质，且是在排除了酪氨酸核芯缩合的条件下获得的。
21.如权利要求20所述的BAFA，其特征在于所使用的动物蛋白为酪蛋白，蛋清蛋白，乳蛋白或血清蛋白，血色素以及所使用的植物蛋白为大豆蛋白。
22.如权利要求20至21中任一权利要求所述的BAFA，其特征在于进一步包含具有非共价键碘的有机化合物。
23.如权利要求20至22中任一权利要求所述的BAFA，其特征在于进一步包含无机碘。
24.如权利要求20至23中任一权利要求所述的BAFA，其特征在于它为延伸形式。
25.如权利要求20至24中任一权利要求所述的BAFA，其特征在于它可制成药片，粉末，胶囊，微胶囊，糖衣，溶液，注射液的形式。
26.如权利要求25所述的BAFA，其特征在于所述的微胶囊是通过对糖类、蛋白质、类脂原料进行微胶囊化制成的。
27.如权利要求20至26中任一权利要求所述的BAFA，其特征在于含碘物位于惰性聚合物基体内，如角叉胶，果胶，琼脂糖或糖醛酸。
28.如权利要求20至27中任一权利要求所述的BAFA，其特征在于它为一种预混料。
29.如权利要求20至27中任一权利要求所述的BAFA，其特征在于它在预混料成份中。
30.如权利要求20至27中任一权利要求所述的BAFA，其特征在于BAFA存在于维生素—矿物质混合体的成份中。
31.如权利要求20至30中任一权利要求所述的BAFA，其特征在于BAFA存在于饲料成份中。
32.一种含BAFA的饲料，其特征在于其中的BAFA为如权利要求20至30中任一权利要求所述的BAFA。
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