專利名稱：：蘇氨酸亞鐵及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種飼料添加劑及其制備方法，尤其涉及一種氨基酸鰲合物及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：蘇氨酸是一種重要的營養(yǎng)強(qiáng)化劑，可以對谷物、糕點(diǎn)、乳制品等起到營養(yǎng)強(qiáng)化作用。蘇氨酸和色氨酸一樣，還具有恢復(fù)人體疲勞、促進(jìn)生長發(fā)育的功能。醫(yī)藥上，由于蘇氨酸的結(jié)構(gòu)中含有羥基，對人體皮膚具有持水作用，與寡糖鏈結(jié)合后，對保護(hù)細(xì)胞膜能起到重要作用；蘇氨酸在體內(nèi)還能促進(jìn)磷脂合成和脂肪酸氧化，其制劑具有促進(jìn)人體發(fā)育、抗脂肪肝等藥用功效，常用作復(fù)合氨基酸輸液中的一個(gè)組成成分。同時(shí)，蘇氨酸還是制造高效低過敏的抗生素一單酰胺菌素的基本原料。隨著人們生活水平的提高和養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，蘇氨酸作為飼料用氨基酸，已廣泛用于添加仔豬飼料、種豬飼料、肉雞飼料、對蟲下飼料和鰻魚飼料等。蘇氨酸用作動物飼料添加劑具有以下特點(diǎn)可調(diào)整飼料中氨基酸的平衡，促進(jìn)動物生長；可改善肉質(zhì)；可改善氨基酸消化率低的動物飼料原料的營養(yǎng)價(jià)值；可用于生產(chǎn)低蛋白的飼料，有助于節(jié)約蛋白質(zhì)資源；可降低動物飼料原料成本；可降低畜禽糞便和尿液中的含氮量、畜禽舍中氨氣濃度及釋放速度。蘇氨酸作為動物常見的一種限制性氨基酸，其含量與配比直接影響著日糧的營養(yǎng)價(jià)值和畜禽的生產(chǎn)性能，在動物日糧中添加限制性氨基酸可最大限度地提高飼料利用率。微量元素鐵是體內(nèi)物質(zhì)氧化供能過程所需的多種化合物的組分，并與一些酶的活性有關(guān)。鐵元素可直接參與細(xì)胞色素氧化酶、過氧化物酶及其輔酶的合成，同時(shí)，二價(jià)或三價(jià)鐵離子又是激活乙酰輔酶A、黃嘌呤氧化酶、細(xì)胞色素還原酶等碳水化合物代謝酶所不可缺少的活化因子。鐵還參與蛋白質(zhì)合成和能量代謝。動物體內(nèi)鐵的含量直接影響磷的含量。此外，鐵作為細(xì)胞色素的組分還參與動物細(xì)胞內(nèi)能量代謝過程。鐵對生物機(jī)體的生理防衛(wèi)與免疫機(jī)能也有關(guān)系。乳鐵蛋白是一種與鐵結(jié)合的糖蛋白，它與IgA、DNA、酪蛋白等高分子物質(zhì)結(jié)合在一起存在于外分泌液中，是機(jī)體合成的高效抗菌物質(zhì)。鐵作為動物所必需的微量元素，目前多采用鐵的無機(jī)鹽形式作為動物飼料添加劑，動物吸收利用時(shí)必須通過多種生物學(xué)屏障，其吸收率低、添加量大、生物學(xué)效價(jià)低，大部分經(jīng)糞便排出，污染環(huán)境，且對飼料中的維生素等活性物質(zhì)還具有破壞作用。也有采用固體蘇氨酸與無機(jī)鐵共同作為飼料添加劑以補(bǔ)充蘇氨酸營養(yǎng)的操作方法，但操作過程繁雜，且固體蘇氨酸的溶解性差。如何更好地結(jié)合上述營養(yǎng)成分和微量元素的優(yōu)點(diǎn)，使兩種物質(zhì)的互補(bǔ)性在飼料中能得到充分體現(xiàn)，并更好促進(jìn)動物機(jī)體對上述兩種物質(zhì)的同步吸收，就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能促進(jìn)動物對蘇氨酸和微量元素鐵進(jìn)行同步吸收的飼料添加劑蘇氨酸亞鐵，并針對該新物質(zhì)蘇氨酸亞鐵提供一種工藝簡單、成本低廉的蘇氨酸亞鐵的制備方法，同時(shí)還提供一種蘇氨酸亞鐵應(yīng)用于動物飼料添加劑中的方法，以達(dá)到有效促進(jìn)動物生長、增強(qiáng)動物抵抗力和提高飼料利用效率的目的。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種蘇氨酸鰲合物，其特征在于所述蘇氨酸鰲合物的名稱為蘇氨酸亞鐵，其分子式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>本發(fā)明的蘇氨酸亞鐵為棕褐色粉末，易溶于水，在動物體內(nèi)主要通過氨基酸胞飲形式進(jìn)行吸收。本發(fā)明還提供了一種上述蘇氨酸亞鐵的制備方法，包括以下步驟(1)將硫酸亞鐵或者硫酸亞鐵的結(jié)晶水合物與質(zhì)量濃度為5%30%的蘇氨酸水溶液混合，所述硫酸亞鐵或者硫酸亞鐵的結(jié)晶水合物與蘇氨酸的摩爾比為(0.5~1.1):2，在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在60'C100'C，添加氫氧化鈉維持反應(yīng)時(shí)的pH值為48,反應(yīng)0.56h后得到反應(yīng)產(chǎn)物；(2)將所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行真空濃縮直至得到粘稠狀的濃縮物，或者用有機(jī)溶劑萃取所述反應(yīng)產(chǎn)物中的水分得到沉淀物，再將所述濃縮物或沉淀物進(jìn)行干燥、粉碎后，得到蘇氨酸亞鐵成品。上述制備方法的主反應(yīng)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>上述制備方法中，所述的惰性氣體為氮?dú)?。上述制備方法中，所述真空濃縮過程的真空度控制在0.050.7kgf/cm2，濃縮溫度控制在5(TC~90°C，濃縮時(shí)間為0.54h。上述制備方法中，所述有機(jī)溶劑為乙醇、丙醇或丁醇，所述有機(jī)溶劑與其萃取的反應(yīng)產(chǎn)物的體積比為4~12:1，萃取的時(shí)間為230min。上述制備方法中，所述干燥的方法是采用氣流瞬間干燥法或閃蒸瞬間干燥法，干燥溫度為80。C160。C。本發(fā)明還提供了上述蘇氨酸亞鐵在制備動物飼料添加劑中的應(yīng)用。用上述蘇氨酸亞鐵作為肥育豬飼料的添加劑，在每噸飼料添加200~300g的情況下，可明顯提高肥育豬的生長速度，改善其飼料報(bào)酬，提高肥育豬肌紅蛋白水平，使肥育豬皮膚紅潤、肉質(zhì)鮮紅。用上述蘇氨酸亞鐵作為母豬飼料的添加劑，在每噸飼料添加200~400g的情況下，可明顯提高母豬的繁殖性能及利用年限，提高仔豬初生重和斷奶窩重，提高母豬乳汁中的鐵含量，增強(qiáng)仔豬對疾病的抵抗力，提高仔豬的存活率。用上述蘇氨酸亞鐵作為乳仔豬飼料的添加劑，在每噸飼料添加200~400g的情況下，可提高乳仔豬的血紅素含量，防治其貧血癥，增強(qiáng)其抗病能力，提高乳仔豬的生長速度和存活率，減少僵豬的發(fā)生率。用上述蘇氨酸亞鐵作為家禽飼料的添加劑，在每噸飼料添加200~300g的情況下，可促進(jìn)肉禽生長，提高肉禽飼料的利用率，減少蛋禽破殼率，改善雞冠顏色，加深蛋黃色度。用上述蘇氨酸亞鐵作為水產(chǎn)動物飼料的添加劑，在每噸飼料添加200~300g的情況下，可促進(jìn)水產(chǎn)動物的生長，提高其抗應(yīng)激能力，減少其疾病的發(fā)生，提高水產(chǎn)動物的存活率。上述飼料添加劑的添加方式優(yōu)選以固體形式添加，因?yàn)橐怨腆w形式添加將使飼料中的其它成份不會因?yàn)槲倍趸?。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的蘇氨酸亞鐵是在畜禽消化道內(nèi)通過氨基酸途徑吸收，其吸收速度快，吸收率大大提高，生物學(xué)效價(jià)高，可降低飼料添加劑的用量。本發(fā)明的蘇氨酸亞鐵對改善動物的微量元素營養(yǎng)也具有很好的促進(jìn)作用。本發(fā)明的蘇氨酸亞鐵除滿足動物對微量元素鐵的需要外，還可提供蘇氨酸的營養(yǎng)，故可以促進(jìn)動物生長，有效避免無機(jī)鐵對飼料中維生素等活性物質(zhì)的破壞，可顯著提高飼料的利用率。本發(fā)明的蘇氨酸亞鐵作為微量元素添加劑，具有穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，安全無毒、無刺激性，動物糞便中無機(jī)鐵的排出量減小，因此還可保護(hù)環(huán)境、減少污染。本發(fā)明的微量元素添加劑蘇氨酸亞鐵可廣泛應(yīng)用于各種動物飼料中(如豬、禽、水產(chǎn)動物等)，可顯著提高動物的生長性能，提高飼料的利用率。本發(fā)明針對上述蘇氨酸亞鐵提出的制備方法還具有工藝簡單、操作方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式實(shí)施例h一種本發(fā)明的蘇氨酸亞鐵成品，是通過以下步驟制備得到首先開啟氮?dú)忾y置換反應(yīng)釜中的空氣，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先取47.64g蘇氨酸，投入到盛有150g反應(yīng)水的反應(yīng)釜中充分?jǐn)嚢?，再投?5.6g七水硫酸亞鐵，9(TC溫度下用13.83g氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)混合液的pH值為6.5，常壓條件下反應(yīng)2h,然后將反應(yīng)產(chǎn)物送到濃縮罐中，在0.5kgf/cn^的真空度下進(jìn)行真空濃縮，濃縮溫度為8(TC，濃縮時(shí)間為30min，待產(chǎn)物呈粘稠狀后，將濃縮物下料、入盤，在IO(TC下進(jìn)行閃蒸瞬間干燥，粉碎后制備得到蘇氨酸亞鐵成品。采用凝膠過濾色譜法(GB/T13080.2-2005)對上述產(chǎn)物成品中的螯合率進(jìn)行檢測，其值均在80%以上。將上述制得的飼料添加劑蘇氨酸亞鐵成品用于斷奶仔豬飼喂試驗(yàn)。選用品種一致(杜x長x大)、出生日齡接近的健康無病斷奶仔豬96頭，隨機(jī)分為對照組和兩個(gè)試驗(yàn)組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)8頭豬。其中試驗(yàn)一組每噸飼料添加蘇氨酸亞鐵200g、試驗(yàn)二組每噸飼料添加蘇氨酸亞鐵400g;對照組每噸飼料添加硫酸亞鐵400g。試驗(yàn)結(jié)果見表l。表l:蘇氨酸亞鐵對斷奶仔豬生長性能的影響組另u頭均耗料量(kg)平均增重(kg)FCR對照組28.07±1.89a18.30±1.79a1.53±0.38a試驗(yàn)一組30.49±2.11a20.14±1.47a1.51±0.39a試驗(yàn)二組31.34±2.14a21.28±1.97a1.47±0.27b注同列肩標(biāo)字母相同的表示差異不顯著(p〉0.05);同列肩標(biāo)字母不相同的表示差異顯著(p<0.05)。從表l可以看出，在頭均耗料量、平均增重指標(biāo)來看，試驗(yàn)組與對照組無顯著性差異(p〉0.05)，但在飼料轉(zhuǎn)化率指標(biāo)上，試驗(yàn)二組與對照組差異顯著(p<0.05)，試驗(yàn)一組與對照組差異不顯著(p〉0.05)，但隨著蘇氨酸亞鐵添加量的提高，其采食量、增重均有提高趨勢，但效果均未達(dá)到顯著水平(p>0.05)。以上結(jié)果說明蘇氨酸亞鐵能提高斷奶仔豬生長速度，降低飼料轉(zhuǎn)化率。實(shí)施例2:一種本發(fā)明的蘇氨酸亞鐵成品，是通過以下步驟制備得到首先開啟氮?dú)忾y置換反應(yīng)釜中的空氣，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先取39.70g蘇氨酸，投入到盛有150g反應(yīng)水的反應(yīng)釜中充分?jǐn)嚢?，再投?3.17g—水硫酸亞鐵，85'C溫度下用11.52g氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)混合液的pH值為6.8，常壓條件下反應(yīng)2.5h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物用乙醇萃取30min，乙醇與反應(yīng)產(chǎn)物的體積比為9:1，將萃取后的沉淀物在12(TC溫度下進(jìn)行氣流瞬間干燥，粉碎后制備得到蘇氨酸亞鐵成品。采用凝膠過濾色譜法(GB/T13080.2-2005)對上述產(chǎn)物成品中的螯合率進(jìn)行檢測，其值均在80%以上。將上述制得的飼料添加劑蘇氨酸亞鐵成品用于肉鴨的飼喂試驗(yàn)。將360只1日齡的櫻桃谷肉鴨隨機(jī)分為3組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)30只雛鴨，公母各半。分別設(shè)置成對照組、試驗(yàn)一組及試驗(yàn)二組，其中對照組每噸飼料添加硫酸亞鐵300g，試驗(yàn)一組每噸飼料添加蘇氨酸亞鐵200g、試驗(yàn)二組每噸飼料添加蘇氨酸亞鐵300g。試驗(yàn)結(jié)果見表2。表2:蘇氨酸亞鐵對肉鴨生長性能的影響組另lj平均增重g全期采食量g料肉比死亡數(shù)量(只)對照組3205.1±42.2a7660.4±80.2a2.36±2.30a18a試驗(yàn)一組3503.5±86.5b7840.5±73.6a2.27±2.81b7b試驗(yàn)二組3581.7±75.2b7800.5±60.8a2.24±3.05b5b注同列肩標(biāo)字母相同的表示差異不顯著(p〉0.05);同列肩標(biāo)字母不相同的表示差異顯著(p<0.05)。從表2可以看出，盡管對照組與試驗(yàn)組在全期采食量指標(biāo)上沒有顯著性差異(p〉0.05)，但在增重方面以試驗(yàn)組的效果要好，試驗(yàn)二組、試驗(yàn)一組分別比對照組提高了9.31%和11.75%，差異達(dá)到顯著水平(p<0.05);在料肉比及死亡數(shù)量上，試驗(yàn)組與對照組也達(dá)到顯著水平(p<0.05)，試驗(yàn)組間差異均不顯著(p>0.05)。本試驗(yàn)結(jié)果表明在肉鴨日糧中添加蘇氨酸亞鐵能夠顯著提高肉鴨的生長速度、改善飼料報(bào)酬、降低死亡率。實(shí)施例3:一種本發(fā)明的蘇氨酸亞鐵成品，是通過以下步驟制備得到首先開啟氮?dú)忾y置換反應(yīng)釜中的空氣，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，先取240Kg蘇氨酸，投入到盛有1000kg反應(yīng)水的反應(yīng)釜中充分?jǐn)嚢?，再投?78Kg七水硫酸亞鐵，在85'C溫度下用70kg氫氧化鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)混合液的pH值為6.5，常壓條件下反應(yīng)1.5小時(shí)，然后將反應(yīng)產(chǎn)物送到濃縮罐中，在0.7kgf/cr^的真空度下進(jìn)行真空濃縮，濃縮溫度為9(TC，濃縮時(shí)間為40min，待產(chǎn)物呈粘稠狀后，將濃縮物下料、入盤，在100。C溫度下進(jìn)行閃蒸瞬間干燥，粉碎后制備得到蘇氨酸亞鐵成品。采用凝膠過濾色譜法(GB/T13080.2-2005)對上述產(chǎn)物成品中的螯合率進(jìn)行檢測，其值均在80%以上。將上述制得的飼料添加劑蘇氨酸亞鐵成品用于水產(chǎn)動物的飼喂試驗(yàn)。選用體重接近、健康無病、發(fā)育良好的異育銀鯽共300尾，隨機(jī)分為對照組和試驗(yàn)一、二組，每組5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20尾，在室內(nèi)循環(huán)流水養(yǎng)殖系統(tǒng)中養(yǎng)殖。其中對照組每噸飼料添加300g硫酸亞鐵，試驗(yàn)一組每噸詞料添加蘇氨酸亞鐵200g、試驗(yàn)二組每噸飼料添加蘇氨酸亞鐵300g。試驗(yàn)結(jié)果見表3。表3:蘇氨酸亞鐵對異育銀鯽生長性能的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注同列肩標(biāo)字母相同的表示差異不顯著(p〉0.05);同列肩標(biāo)字母不相同的表示差異顯著(p<0.05)。從表3可以看出，對照組與試驗(yàn)組的初始體重沒有顯著差異(p>0.05),但在末重上試驗(yàn)組相對于對照組而言具有顯著性的差異(p<0.05)，餌料系數(shù)也有同樣的表現(xiàn)，差異達(dá)到顯著水平(p<0.05)，且能明顯提高異育銀鯽的存活率(p<0.05)。本試驗(yàn)結(jié)果表明在異育銀鯽日糧中添加蘇氨酸亞鐵能顯著促進(jìn)其生長、改善餌料系數(shù)、提高存活率。權(quán)利要求1、一種名稱為蘇氨酸亞鐵的蘇氨酸鰲合物，其特征在于所述蘇氨酸亞鐵的分子式為2、一種如權(quán)利要求1所述的蘇氨酸亞鐵的制備方法，包括以下步驟(1)將硫酸亞鐵或者硫酸亞鐵的結(jié)晶水合物與質(zhì)量濃度為5%30%的蘇氨酸水溶液混合，所述硫酸亞鐵或者硫酸亞鐵的結(jié)晶水合物與蘇氨酸的摩爾比為(0.5~1.1):2，在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在6(TC10(TC，添加氫氧化鈉維持反應(yīng)時(shí)的pH值為48，反應(yīng)0.5~6h后得到反應(yīng)產(chǎn)物；(2)將所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行真空濃縮直至得到粘稠狀的濃縮物，或者用有機(jī)溶劑萃取所述反應(yīng)產(chǎn)物中的水分得到沉淀物，再將所述濃縮物或沉淀物進(jìn)行干燥、粉碎后，得到蘇氨酸亞鐵成品。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述惰性氣體為氮?dú)狻?、根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述真空濃縮過程中，將真空度控制在0.05~0.7kgf/cm2，濃縮溫度控制在50°C~90°C,濃縮時(shí)間為0.54h。5、根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑為乙醇、丙醇或丁醇，所述有機(jī)溶劑與其萃取的反應(yīng)產(chǎn)物的體積比為4~12:1，萃取的時(shí)間為230min。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述干燥的方法是采用氣流瞬間干燥法或閃蒸瞬間干燥法，干燥溫度為8(TC16(TC。7、一種如權(quán)利要求1所述的或者如權(quán)利要求2~6中任一項(xiàng)制備得到的蘇氨酸亞鐵在制備動物飼料添加劑中的應(yīng)用。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于所述蘇氨酸亞鐵是用于制備豬飼料的飼料添加劑，所述伺料添加劑的添加量為每噸豬飼料添加200~400g。9、根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于所述蘇氨酸亞鐵是用于制備家禽飼料的飼料添加劑，所述飼料添加劑的添加量為每噸家禽飼料添加200-300g。10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于所述蘇氨酸亞鐵是用于制備水產(chǎn)動物的飼料添加劑，所述飼料添加劑的添加量為每噸水產(chǎn)動物飼料添加200-300g。全文摘要本發(fā)明公開了一種為蘇氨酸亞鐵的蘇氨酸鰲合物，其制備方法包括以下步驟將摩爾比為(0.5～1.1)∶2的硫酸亞鐵或者其結(jié)晶水合物與蘇氨酸水溶液混合，在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60～100℃，反應(yīng)時(shí)的pH值為4～8，反應(yīng)0.5～6h后得到反應(yīng)產(chǎn)物；將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行真空濃縮或者用有機(jī)溶劑萃取，再進(jìn)行干燥、粉碎后，得到蘇氨酸亞鐵成品。本發(fā)明的蘇氨酸亞鐵可以用作動物飼料的添加劑，以達(dá)到有效促進(jìn)動物生長、增強(qiáng)動物抵抗力和提高飼料利用效率的目的。文檔編號A23K1/16GK101597237SQ20091004330公開日2009年12月9日申請日期2009年5月5日優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日發(fā)明者黃逸強(qiáng)申請人:黃逸強(qiáng)