第14屆飼料商業(yè)配方師研習(xí)班問題集錦（二）

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　　接第14屆飼料商業(yè)配方師研習(xí)班問題集錦（一）

　　7、螯合物和絡(luò)合物的區(qū)別？

　　絡(luò)合，指由金屬離子和配位體相互作用而形成的產(chǎn)物。螯合（chelate），顧名思義，微量元素被象螃蟹的兩個(gè)鉗子（螯）一樣的結(jié)構(gòu)夾住，故稱螯合，螯合微量元素指1－3個(gè)基因與一個(gè)金屬離子的配位反應(yīng)所形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，一般為五元環(huán)和六元環(huán)，金屬離子與配位體以共價(jià)鍵形式結(jié)合。因此所有的螯合物都是絡(luò)合物，但不是所有的絡(luò)合物都是螯合物，只有具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的絡(luò)合物才是螯合物，配體與金屬離子的摩爾比一般是1－3：1。

　　蛋白鹽（proteinate）：指由金屬離子與蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物氨基酸或小肽結(jié)合形成的產(chǎn)物。因此蛋白鹽屬于復(fù)合物，既有螯合物，也有不少是絡(luò)合物。

　　8、羥基蛋氨酸微量元素是如何在體內(nèi)被吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的？

　　羥基蛋酸螯合物的吸收是在小腸刷狀緣處，分別以羥基蛋氨酸和微量元素的原有吸收機(jī)制被吸收進(jìn)入血液，然后在體內(nèi)以原有機(jī)制被轉(zhuǎn)運(yùn)。

　　以鋅為例，研究表明,鋅的吸收分為依靠離子濃度的擴(kuò)散和依靠載體的主動轉(zhuǎn)運(yùn)兩種方式。

　　鋅的主動吸收是通過鑲嵌在腸黏膜吸收細(xì)胞刷狀緣上的鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和細(xì)胞內(nèi)的金屬硫蛋白的共同作用下而實(shí)現(xiàn)的，鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白5（zinc transporter 5，ZnT5）與鋅在小腸粘膜細(xì)胞頂膜的吸收有關(guān)，鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1（zinc transporter 1，ZnT1）可調(diào)節(jié)鋅在基底膜的轉(zhuǎn)出，鋅轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2（zinc transporter 2，ZnT2）及金屬硫蛋白（metallothionein，MT）與鋅在細(xì)胞內(nèi)的貯存或轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)。

　　鋅在小腸內(nèi)的跨細(xì)胞吸收可分為3步：腸腔中的鋅以ZnT5為載體，穿過小腸黏膜細(xì)胞頂膜進(jìn)入細(xì)胞的吸收；鋅以ZnT2和金屬硫蛋白為載體，從小腸黏膜細(xì)胞頂膜到基底膜的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)過程；鋅在ZnT1的作用下，穿過小腸黏膜細(xì)胞基底膜進(jìn)入血液的轉(zhuǎn)運(yùn)過程。經(jīng)基底膜轉(zhuǎn)運(yùn)入門靜脈血液中的鋅，大多數(shù)與血清蛋白結(jié)合，形成血清白蛋白鋅復(fù)合體,隨血液循環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)到全身各組織器官；小部分與轉(zhuǎn)鐵蛋白，α2-巨球蛋白、氨基酸等其他配體結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)。血漿中清蛋白含量占血漿蛋白總量的55%，大鼠新吸收的鋅中有95%與血漿清蛋白結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)。血漿中總的可交換鋅中，與清蛋白結(jié)合的鋅占99%，與組氨酸、半胱氨酸等氨基酸結(jié)合的鋅占剩余的1%。鋅與清蛋白結(jié)合后在血液中循環(huán)，吸收的鋅首先在肝、胰、脾中沉積，只有少量沉積在肌肉和腦中，然后大部分鋅被轉(zhuǎn)運(yùn)到骨骼中。有研究表明，吸收入血的鋅有67%~80%進(jìn)入肝。

　　9、一公斤也好，0.5公斤也好，Cu/Mn/Zn怎樣全部取代無機(jī)礦，用量多少？

　　諾偉司的明微礦系列產(chǎn)品十多年來在全球范圍不同動物生產(chǎn)的應(yīng)用效果表明，完全可以全部取代無機(jī)礦，添加量與動物品種和階段有關(guān)。如在蛋雞中用明微礦系列產(chǎn)品--禽礦好，產(chǎn)品含羥基蛋氨酸類似物40%，鋅、錳、銅、鐵含量分別為32000、32000、8000、5000mg/kg，全部替代無機(jī)微量元素，蛋雞料中添加量600克/噸，種雞中則添加1500克/噸。若在高產(chǎn)母豬日糧中添加，推薦用明微礦系列產(chǎn)品中的狀礦好，每公斤狀礦好產(chǎn)品中有機(jī)微量元素鐵、鋅、銅、錳、碘、硒的含量分別50、60、10、20、1.2和0.2克，全部替代原來所有微量元素的添加量為1公斤/噸。

　　10、有機(jī)微量元素可以通過胎盤屏障、乳腺屏障么？

　　關(guān)于有機(jī)微量元素的吸收機(jī)制，目前有兩種假說，一種整體吸收假說。Ashmead等(1993)認(rèn)為金屬氨基酸螯合物以類似于二肽的形式完整吸收進(jìn)入血漿。Lowe等(1994)報(bào)道，狗口服蛋氨酸鋅的吸收率與氨基酸相似，推測蛋氨酸鋅可能以完整形式吸收進(jìn)入腸上皮細(xì)胞，并以完整肽的形式進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。此假說強(qiáng)調(diào)的是有機(jī)微量元素的吸收途徑可能以整體的形式被吸收，與無機(jī)鹽不同。氨基酸或肽微量元素與螯合后，形成了新的結(jié)構(gòu)，原有的腸道氨基酸或小肽吸收轉(zhuǎn)運(yùn)載體能專一性的識別原結(jié)構(gòu)，難以識別新的結(jié)構(gòu)；微量元素的吸收也是在小腸上有專一載體，如鋅是依靠金屬硫蛋白。若氨基酸螯合鋅是整體形式被吸收，無論原有氨基酸的吸收通道或是鋅吸收的金屬硫蛋白，對新的氨基酸螯合鋅都不能識別，因此不能被吸收。Hill等(1987)研究發(fā)現(xiàn),雙標(biāo)記蛋氨酸鋅螯合物的14C和65Zn在鼠外翻腸囊中的吸收不成比例,這直接證實(shí)氨基酸鋅螯合物不能以整體的形式被完整吸收。

　　另一種是分別吸收假說。Miller(1993)認(rèn)為,螯合強(qiáng)度（螯合率--穩(wěn)定常數(shù)）適宜的有機(jī)微量元素絡(luò)合物或螯合物進(jìn)入消化道后,可以避免腸腔中拮抗因子及其它影響因子對礦物元素的沉淀或吸附作用,直接到達(dá)小腸刷狀緣,并在吸收位點(diǎn)處發(fā)生水解,其中的金屬以離子形式進(jìn)入腸上皮細(xì)胞,并吸收入血,因此進(jìn)入體內(nèi)的微量元素量增加。此一假說強(qiáng)調(diào)的是：適宜穩(wěn)定常數(shù)的有機(jī)微量元素在消化道內(nèi)的存在狀態(tài)與無機(jī)微量元素不同，其生物學(xué)活性高的主要原因是有機(jī)微量元素到達(dá)吸收部位并被吸收進(jìn)入血漿的量比無機(jī)形態(tài)的多。

　　綜上，氨基酸螯合微量元素的吸收機(jī)制是第一種假說的形式，即螯合鹽在小腸刷狀緣的吸收位點(diǎn)發(fā)生水解，分別利用氨基酸和微量元素的吸收機(jī)制進(jìn)入小腸細(xì)胞，被吸收入血，然后以微量元素原有的轉(zhuǎn)運(yùn)載體在體內(nèi)運(yùn)輸。因此有機(jī)微量元素在血液在是以原有微量元素的形式運(yùn)輸和發(fā)揮作用，而不是有機(jī)微量元素螯合物整體形式。母豬補(bǔ)充有機(jī)微量元素后，仔豬和乳中的微量元素增加，是因?yàn)橛袡C(jī)微量元素吸收率高，血液中微量元素濃度高，從而到達(dá)乳腺組織和通過胎盤屏障的量多，而不是因?yàn)橛袡C(jī)微量元素能以整形通過胎盤屏障和乳腺屏障。

　　11、使用有機(jī)微量元素，還需要給乳豬補(bǔ)鐵嗎？（胚胎/母體）

　　無機(jī)微量元素吸收率低，高劑量時(shí)對機(jī)體腸道有破壞作用，因此母豬日糧中用無機(jī)微量元素時(shí)乳豬需要補(bǔ)鐵。如果在妊娠和哺乳母豬日糧中使用合適的有機(jī)微量元素形式和添加劑量，乳豬可以不補(bǔ)鐵。英國Darneley（1993）研究報(bào)道，母豬在1～8胎次產(chǎn)前28d開始采食有機(jī)鐵（56.7g/頭·d）平均每胎育成斷乳仔豬頭數(shù)提高7.1%，仔豬死亡率降低26.8%。Close(2001)研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠母豬或哺乳母豬日糧里添加有機(jī)鐵，仔豬斷奶重增加，血液中血紅蛋白含量升高。許麗(1994)在母豬日糧中添加甘氨酸鐵(150mg/kg)，結(jié)果表明仔豬生產(chǎn)后不補(bǔ)任何鐵劑可獲得與肌注右旋糖甘鐵相同的生長和防貧血效果。

　　12、高產(chǎn)母豬易缺乏微量元素，應(yīng)對策略？

　　隨著遺傳性能的改善，母豬對微量元素的需要提高，與NRC1998相比，如NRC2012需要量中，母豬對鋅的需要量提高了1倍，對銅的需要量，妊娠期提高了1倍，泌乳期提高了4倍（下表2）。母豬營養(yǎng)出現(xiàn)微量元素缺乏，尤其是高產(chǎn)母豬，更易出現(xiàn)微量元素缺乏。

　　表2   母豬微量元素需要標(biāo)準(zhǔn)

　　母豬在胎兒發(fā)育和泌乳過程中動用了自身的微量元素,而且母豬日糧是高纖維和高植酸磷，影響微量元素吸收，隨著母豬胎齡的增加體重增大，維持需要也增大。無機(jī)微量元素吸收利用率差，且對腸道刺激大，高劑量無機(jī)微量元素不僅不能達(dá)到滿足母豬生產(chǎn)需要的目的，反而會導(dǎo)致母豬繁殖性能的降低。已有大量研究表明，諾偉司的明微礦系列產(chǎn)品對改善母豬健康，提高活活產(chǎn)仔數(shù)，減少淘汰率，延長使用壽命方面都有明顯效果。

　　因此高產(chǎn)母豬建議用諾偉司明微礦系列的狀礦好有機(jī)微量元素，每公斤狀礦好產(chǎn)品中有機(jī)微量元素鐵、鋅、銅、錳、碘、硒的含量分別50、60、10、20、1.2和0.2克，為在母豬日糧中的使用方案有如下3種：

　　一、額外添加方式，每噸母豬料添加0.5公斤；

　　二、替代一半無機(jī)微量元素用量，將原有微量元素水平添加量的一半去掉，用狀礦好替代；

　　三、全部替代，將原來所有微量元素全部去掉，用狀礦好，添加量1公斤/噸。

　　13、不管是1:1還是2:1結(jié)構(gòu)，螯合物一定是形成一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)，但怎么判斷是不是環(huán)形結(jié)構(gòu)？會不會一段連接了，另一端沒有連接上？

　　環(huán)狀結(jié)構(gòu)的判斷需要通過結(jié)構(gòu)分析儀器，如紅外光譜或質(zhì)譜儀可以判斷具體的結(jié)構(gòu)。

　　配位體螯合金屬離子的螯合反應(yīng)其實(shí)是很容易發(fā)生的，只要是混合配位體和金屬離子的溶液，并調(diào)到適當(dāng)?shù)膒H，就可以實(shí)現(xiàn)螯合。一旦反應(yīng)發(fā)生，就必然是趨向更穩(wěn)定的兩端一起連接上，而不會一端連一端沒連。微量元素鋅與銅和錳與羥基蛋氨酸螯合的形式如下圖示。

　　感謝諾偉司公司對問題答案的貢獻(xiàn)，對此表示感謝。