生物利用度提高的碘分子的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及以生物利用度提高的方式向馴養(yǎng)動物(家畜和家禽)的飲食補(bǔ)充碘，也就是說，與使用常規(guī)來源的碘(如碘酸鈣)相比，所述碘更易被動物利用。所述補(bǔ)充化合物為α-氨基酸金屬碘化物絡(luò)合物。
【專利說明】生物利用度提高的碘分子
[0001]發(fā)明背景
[0002]本發(fā)明涉及以生物利用度提高的方式向馴養(yǎng)動物(家畜和家禽)的飲食補(bǔ)充碘，也就是說，與使用常規(guī)來源的碘(如碘酸鈣)相比，所述碘更易被動物利用。所述補(bǔ)充化合物為a-氨基酸金屬碘化物絡(luò)合物。
[0003]眾所周知,為了健康的動物營養(yǎng),馴養(yǎng)動物(家畜和家禽)需要生物可利用的金屬或礦物質(zhì)補(bǔ)充劑、必需氨基酸，并且還需要碘。
[0004]碘是由甲狀腺產(chǎn)生的激素的關(guān)鍵成分。甲狀腺負(fù)責(zé)生長、腦發(fā)育和動物能量消耗的速率。用于動物營養(yǎng)并因此用于補(bǔ)充動物飲食的最常見的兩種碘源是碘酸鈣(CaIO3)和こニ胺ニ氫碘化物(ethylenediamine dihydriodide,EDDI)。動物對所述碘源的有效代謝效率的一個測試為測量營養(yǎng)物質(zhì)攝入后的血清碘水平。
[0005]在動物飼料產(chǎn)業(yè)中，已知動物對碘的利用度不足可導(dǎo)致諸如甲狀腺腫、繁殖障礙(reproductive failure)、后代弱(weak offspring)、產(chǎn)奶量減少、乳腺炎、呼吸異常、生長速率降低、甚至無毛后代的病癥。動物中傳統(tǒng)的碘的毒性癥狀是食欲缺乏、唾液分泌過多、鼻或眼分泌物、流產(chǎn)、肺炎和骨/肌腱畸形。此外，已知過度飼喂こニ胺ニ氫碘化物(EDDI)干擾維生素A的代謝。高膳食硝酸鈣、硫氰酸鹽、葡萄糖異硫氰酸鹽、高氯酸鹽、銣和鈷干擾碘的代謝，并且會増加碘的需求。用于營養(yǎng)品用途的金屬鐵確實降低碘的毒性，但也會増加對于碘的需求。
[0006]因此可以看出，現(xiàn)在動物飼料中使用的常規(guī)碘源如無機(jī)碘鹽或胺鹽均有其獨特的問題。因此，持續(xù)需要研發(fā)提供對于動物具有更高利用度(即，在不簡單添加更多碘的情況下具有更高的血清水平)的獨特碘源。本發(fā)明的主要目的是通過提供碘的有機(jī)微量礦物金屬絡(luò)合物，特別是與氨基酸的金屬絡(luò)合物，最特別是與天然存在的氨基酸和/或必需氨基酸的金屬絡(luò)合物來滿足上述需求。
[0007]賴氨酸是哺乳動物飲食中的必需氨基酸。即，賴氨酸不能被哺乳動物以足以滿足代謝要求的速度合成，因此其必須在飲食中提供。眾所周知，玉米中的賴氨酸低，如果對動物使用單一谷物日糧(grain tation),則需要補(bǔ)充賴氨酸以同時維持動物健康和實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)動物生長。受保護(hù)的賴氨酸分子是美國專利7，704，521和7，846，471共同擁有的主題。如下所述，本發(fā)明的優(yōu)選化合物通過每分子提供ニ個碘離子而使碘的生物利用度提高，并且所述化合物是由賴氨酸與諸如鋅的化合物反應(yīng)而制備的賴氨酸鋅ニ碘化物(lysine zincdiiodide)(下文結(jié)構(gòu) I)。
[0008]從本發(fā)明的詳細(xì)描述中，會明確實現(xiàn)上述主要目的及其它目的的方法。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于其主要目的，并且本發(fā)明的其它優(yōu)點如合成效率、碘的更低成本、血清碘水平的提高(即生物利用度)以及營養(yǎng)補(bǔ)充的成本效益也都能實現(xiàn)。
[0009]發(fā)明概述
[0010]在本發(fā)明中，制備了金屬氨基酸碘化物分子，優(yōu)選具有ー個與金屬原子結(jié)合的碘基團(tuán)和另一個與胺鹽結(jié)合的碘基團(tuán)的金屬賴氨酸ニ碘化物(metal lysine diiodide),其用于通過提高所得的血清碘水平，從而提供對動物(家畜和家禽)的生物利用度提高的碘補(bǔ)充。
[0011]優(yōu)選實施方案詳述
[0012]在反芻動物中，攝入的飼料首先進(jìn)入瘤胃，在瘤胃中通過細(xì)菌發(fā)酵，所述飼料部分分解。在瘤胃發(fā)酵期間，瘤胃微生物利用它們已降解的氮化合物中的氮以形成微生物蛋白質(zhì)。瘤胃微生物的氮源包括瘤胃可降解蛋白質(zhì)和肽、游離氨基酸以及尿素。微生物蛋白質(zhì)和未降解的飼料蛋白質(zhì)傳到皺胃和小腸，在那里鹽酸和哺乳動物酶將微生物蛋白質(zhì)和未降解的飼料蛋白質(zhì)降解為游離氨基酸和短肽。所述氨基酸和短肽在腸內(nèi)被吸收，并且反芻動物利用氨基酸合成蛋白質(zhì)來維持生命、生長、繁殖和產(chǎn)生乳汁。
[0013]在動物用來合成蛋白質(zhì)的二十個或更多的氨基酸中，9個被認(rèn)為是必需的。必需氨基酸的實例包括亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、組氨酸、苯丙氨酸和色氨酸。必需氨基酸是需求量超過動物的生產(chǎn)量，并且必須由微生物蛋白質(zhì)或瘤胃未降解蛋白質(zhì)供給的那些氨基酸。過量供給的氨基酸被動物降解并以尿素的形式排泄。由氨合成尿素的過程是需要從動物輸入能量的過程。如果沒有以足夠的量提供某種必需氨基酸，則動物會在其能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)的量和種類上受限，從而限制動物的效能(animalperformance)。因此，供給適量的必需氨基酸使動物的效能最大化，同時提高動物的能源利用效率。
[0014]當(dāng)飼喂玉米系日糧時，賴氨酸和甲硫氨酸是兩種最有限制性的必需氨基酸。研究結(jié)果還表明，乳蛋白含量是生產(chǎn)變量(奶、乳脂校正乳(fat-corrected milk)、乳蛋白、乳脂的產(chǎn)量，以及乳脂和蛋白質(zhì)的含量)中對十二指腸食糜(digesta)中的氨基酸含量變化最敏感的。通過向泌乳奶牛的十二指腸中注入增量的所述限制氨基酸，研究人員已經(jīng)確定，為了最高的乳蛋白含量，所需要的賴氨酸和甲硫氨酸的百分比(contribution)分別占十二指腸食糜中總的必需氨基酸的約15%和5.2%。
[0015]本發(fā)明涉及向動物(家畜或家禽)提供補(bǔ)充的特定的碘絡(luò)合物，其既提供必需氨基酸補(bǔ)充、碘補(bǔ)充的機(jī)會，也提供痕量礦物質(zhì)。根據(jù) 申請人:目前的了解，以前沒有在同一化合物中提供所有這些補(bǔ)充的化合物。這是很重要的，因為通常動物飼料混合物中空間是ー個問題；并且本發(fā)明用ー個分子滿足三種營養(yǎng)需求，其與碘的常規(guī)來源(如EDDI和碘酸鈣)相比，具有提高血清中碘的生物利用度的凈結(jié)果。
[0016]最優(yōu)選用于本發(fā)明的氨基酸是賴氨酸，以提供例如下式的鋅賴氨酸ニ碘化物(zinc lysine diiodide)的化合物:
[0017]
【權(quán)利要求】
1.從碘營養(yǎng)源提高家畜和家禽的碘生物利用度的方法，其包括: 向動物飼喂?fàn)I養(yǎng)補(bǔ)充有效量的下式的金屬賴氨酸二碘化物:
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述飲食補(bǔ)充有效量是足以提供約5毫克碘/頭/天至約50毫克碘/頭/天的水平的量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述補(bǔ)充劑與無毒載體一起添加。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述無毒載體選自糖、發(fā)酵可溶物、飼料谷物、玉米芯粉、乳清和其他纖維素載體材料。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氨基酸是選自亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、組氨酸、苯丙氨酸和色氨酸的必需氨基酸。
6.從碘營養(yǎng)源提高家畜和家禽的碘生物利用度的方法，其包括: 向動物飼喂?fàn)I養(yǎng)補(bǔ)充有效量的下式的金屬氨基酸:
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述飲食補(bǔ)充有效量是足以提供約5毫克碘/頭/天至約50毫克碘/頭/天的水平的量。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述補(bǔ)充劑與無毒載體一起添加。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述無毒載體選自糖、發(fā)酵可溶物、飼料谷物、玉米芯粉、乳清和其他纖維素載體材料。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述氨基酸是選自亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、組氨酸、苯丙氨酸和色氨酸的必需氨基酸。
11.下式的賴氨酸二碘化物化合物:
12.如權(quán)利要求11所述的化合物，其中M是鋅。
13.如權(quán)利要求11所述的化合物,其中M是錳。
14.如權(quán)利要求11所述的化合物，其中M是鐵。
15.下式的具有碘的羥酸金屬絡(luò)合物:
16.如權(quán)利要求15所述的金屬絡(luò)合物，其中R是2-(甲硫基)乙基。
17.提高家畜和家禽的碘生物利用度的方法，其包括:向動物飼喂?fàn)I養(yǎng)補(bǔ)充有效量的下式的具有碘的羥酸金屬絡(luò)合物:
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述飲食補(bǔ)充有效量是足以提供約5毫克碘/頭/天至約50毫克碘/頭/天的水平的量。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述補(bǔ)充劑與無毒載體一起添加。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述無毒載體選自糖、發(fā)酵可溶物、飼料谷物、玉米芯粉、乳清和其他纖維素載體材 料。
【文檔編號】C07C19/07GK103596449SQ201280011401
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月1日
【發(fā)明者】P·A·施塔克 申請人:金寶公司