專利名稱::蘇氨酸鉻及其制備方法和應用的制作方法
技術領域:
:本發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用。
背景技術:
:蘇氨酸是一種重要的營養強化劑,可以對谷物、糕點、乳制品等起到營養強化作用。蘇氨酸和色氨酸一樣,還具有恢復人體疲勞、促進生長發育的功能。醫藥上,由于蘇氨酸的結構中含有羥基,對人體皮膚具有持水作用,與寡糖鏈結合后,對保護細胞膜能起到重要作用;蘇氨酸在體內還能促進磷脂合成和脂肪酸氧化,其制劑具有促進人體發育、抗脂肪肝等藥用功效,常用作復合氨基酸輸液中的一個組成成分。同時,蘇氨酸還是制造高效低過敏的抗生素——單酰胺菌素的基本原料。隨著人們生活水平的提高和養殖業的不斷發展,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、對蝦飼料和鰻魚飼料等。蘇氨酸用作動物飼料添加劑具有以下特點可調整飼料中氨基酸的平衡,促進動物生長;可改善肉質;可改善氨基酸消化率低的動物飼料原料的營養價值;可用于生產低蛋白的飼料,有助于節約蛋白質資源;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價值和畜禽的生產性能,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。鉻鹽分為無機鉻和有機鉻兩大類,有三價、六價之分。六價鉻(Cr6+)有毒,以六價鉻形式存在的有三氧化鉻、鉻酸鉀和重鉻酸鉀;無機三價鉻(Cr3+)有三氯化鉻等;有機三價鉻有蛋氨酸鉻、煙酸鉻、酵母鉻、吡啶甲酸鉻等。其中,無機鉻是不允許在飼料中添加的。鉻(Cr3+)是人和動物體內必需的微量營養元素。鉻可提高胰島素與特異受體的結合力,促進葡萄糖運輸和肝糖元的合成;調節脂類代謝,改善血脂狀況;維持核酸結構完整性和穩定性,有助于甘氨酸、絲氨酸、蛋氨酸等氨基酸在組織中的貯存,并增強蛋白的合成作用;增強機體免疫功能和抗應激能力,并可剌激機體的造血功能;可提高應激動物的生產性能,調節內分泌。此外,它在改善胴體品質和提高繁殖性能等方面均有很好的功效。目前使用較多的是吡啶羧酸鉻、煙酸鉻、蛋氨酸鉻、酵母鉻等,其中吡啶羧酸鉻盡管吸收率大大高于無機鉻,但吡啶羧酸鉻進入動物體內后,鉻元素與吡啶環緊密結合,長時間保持著原有形式,鉻離子難以被利用,長期使用還會造成DNA斷裂,有致突變作用。同時,吡啶環對動物體也有一定的損害作用,毒害肝臟;酵母鉻的有效成分不太穩定,不好量化。如何更好地結合上述營養成分和微量元素的優點,使兩種物質的互補性在飼料中能得到充分體現,并更好促進動物機體對上述兩種物質的同步吸收,就成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。
發明內容本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足,提供一種能促進動物對蘇氨酸3和微量元素鉻進行同步吸收的飼料添加劑蘇氨酸鉻,并針對該新物質蘇氨酸鉻提供一種工藝簡單、成本低廉的蘇氨酸鉻的制備方法,同時還提供一種蘇氨酸鉻應用于動物飼料添加劑中的方法,以達到有效促進動物生長、增強動物抵抗力和提高飼料利用效率的目的。為解決上述技術問題,本發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鉻(III),其分子式為&((^8冊3)3,分子結構式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>本發明的蘇氨酸鉻為淺紫紅色粉末,微溶于水,不溶于醇類。作為葡萄糖耐量因子的重要組成成分,對維持動物血液中葡萄糖正常水平和促進機體對糖的轉化利用起重要作用;可促使胰島素激活而附著在細胞上,加速氨基酸進入細胞內與受體結合,從而促進蛋白質合成,提高肥育豬瘦肉率,降低肉雞腹脂率,改善胴體品質;增加組織對胰島素的親合力,調節促性腺激素的分泌和釋放,提高母豬繁殖性能,增加母豬排卵和產仔數;對緩解動物應激、激活和促進免疫系統功能方面起重要作用。本發明還提供了一種上述蘇氨酸鉻的制備方法,包括以下步驟(1)將三價無機鉻(或者無機鉻的結晶水合物)與質量濃度為10%60%的蘇氨酸水溶液混合,所述三價無機鉻中鉻元素與蘇氨酸的摩爾比為(0.91.1):3,再添加氫氧化鈉控制混合液的pH值為6.57.5(—般氫氧化鈉在反應液中的質量濃度為5%45%),反應溫度控制在60°CIO(TC,充分反應后得到反應產物;(2)將所述反應產物冷卻、抽濾、抽干,然后向濾餅中加入乙醇,再抽濾,最后用乙醇洗滌、抽干、干燥后得到成品。用雙氧水氧化三價鉻,再加碘化鉀被氧化成為碘,硫代硫酸鈉滴定碘的碘量法測三價鉻,用定氮的方法測定蘇氨酸含量;通過XRD和紅外光譜最終可以確定成品為蘇氨酸鉻。上述制備方法的主反應式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>上述制備方法中,所述三價無機鉻優選包括氯化鉻(CrCl3)、硝酸鉻或硫酸鉻等水溶性的三價無機鉻鹽。上述制備方法中,所述干燥的方法優選為先在室溫下干燥至無乙醇氣味,再在8(TC15(TC溫度下充分干燥。該優選的干燥方式主要是出于安全考慮,而且溫度太高會使得產品分解。本發明還提供了上述蘇氨酸鉻在制備動物飼料添加劑中的應用。所述蘇氨酸鉻優選用于制備豬飼料、家禽飼料的飼料添加劑,所述豬飼料包括繁殖母豬飼料、仔豬飼料或者生長肥育豬飼料,所述家禽飼料包括肉禽飼料或蛋禽飼料。用上述蘇氨酸鉻作為繁殖母豬飼料的添加劑,在每噸飼料中添加150250g的優選條件下,可明顯縮短母豬的繁殖周期,增加產活仔數和年產胎次,減少窩均死亡數。用上述蘇氨酸鉻作為仔豬飼料的添加劑,在每噸飼料中添加150200g的優選條件下,可提高乳仔豬的生長速度,增強其抗病能力。用上述蘇氨酸鉻作為生長肥育豬飼料的添加劑,在每噸飼料中添加100250g的優選條件下,可提高肥育豬的日增重、降低料重比,同時有助于改善體形、改善胴體品質、減少膘厚度、降低脂肪率。用上述蘇氨酸鉻作為肉禽飼料的添加劑,在每噸飼料中添加100250g的條件下,可提高肉仔雞的生長速度、降低料肉比、增加胴體蛋白質、降低脂肪比例,并提高抗應激能力、降低死亡率。用上述蘇氨酸鉻作為蛋禽飼料的添加劑,在每噸飼料中添加150300g的情況下,可提高蛋雞的產蛋率,改善蛋品質量,降低蛋黃中膽固醇含量,哈夫單位增加。上述飼料添加劑的添加方式優選以固體形式添加,因為以固體形式添加將使飼料中的其它成份不會因為吸潮而氧化。與現有技術相比,本發明的優點在于本發明的蘇氨酸鉻是在畜禽消化道內通過氨基酸途徑吸收,其吸收速度快,吸收率大大提高,生物學效價高。本發明的蘇氨酸鉻對改善動物的微量元素營養也具有很好的促進作用。本發明的蘇氨酸鉻除滿足動物對微量元素鉻的需要外,還可提供蘇氨酸的營養,故可以促進動物生長,顯著提高飼料的利用率。本發明的蘇氨酸鉻作為微量元素添加劑,具有穩定的化學結構,安全無毒、無剌激性,動物糞便中無機鉻的排出量小,因此可保護環境、減少污染。本發明的微量元素添加劑蘇氨酸鉻可廣泛應用于各種動物飼料中(如豬、禽等),可顯著提高動物的生長性能,提高飼料的利用率。本發明針對上述蘇氨酸鉻提出的制備方法還具有工藝簡單、操作方便、反應快速、設備成本低廉、節能環保等優點。具體實施方式實施例1:—種本發明的蘇氨酸鉻成品,是通過以下步驟制備得到首先在反應器中投入150g水,然后取35.8g蘇氨酸,投入到反應容器中充分攪拌,再投入26.6g的CrCl36H20,加熱溶解并升溫至7(TC,然后用14g氫氧化鈉調節反應混合液的pH值至6.8,常壓條件下反應O.5h,反應完成后冷卻至3(TC,抽濾,抽干,將抽干后的濾餅置于50ml的乙醇中,繼續抽濾、抽干,再用95%的乙醇洗滌,抽干,先于室溫下干燥至無乙醇氣味,再在ll(TC下充分干燥,粉碎后制備得到淺紫紅色的成品。成品用雙氧水氧化三價鉻,再加碘化鉀被氧化成為碘,硫代硫酸鈉滴定碘的碘量法測三價鉻,用定氮的方法測定蘇氨酸含量;根據測定結果,成品中鉻含量為12.5%,蘇氨酸含量為85.5%,水份為1.5%,余量為雜質。用XRD衍射圖譜和紅外光譜可定性產品為蘇氨酸鉻。將上述制得的飼料添加劑蘇氨酸鉻成品用于生長肥育豬飼喂試驗。選擇體重75kg、同一雜交組合、體重相近的生長肥育豬20欄,每欄豬逐頭稱重,將過大豬、過小豬、僵豬分別挑出,每圈豬612頭,按照每組5欄,隨機分成4組,即每組5個重復,每欄即為一個重復。對照組每噸飼料添加三氯化鉻250g,試驗一組每噸飼料添加蘇氨酸鉻100g,試驗二組每噸飼料添加蘇氨酸鉻175g,試驗三組每噸飼料添加蘇氨酸鉻250g。試驗結果見表1。表1:蘇氨酸鉻對生長肥育豬生產性能的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注同列肩標字母相同的表示差異不顯著(p>0.05);同列肩標字母不相同的表示差異顯著(P<0.05)。從表1可以看出,對照組與試驗組在平均初重、平均日采食量指標上差異不顯著(pX).05),但在平均末重、平均日增重及料肉比上有顯著性的差異(p<0.05);隨著蘇氨酸鉻添加量的提高,日增重有上升的趨勢、料肉比有下降的趨勢,但試驗組間差異不顯著(P>0.05)。本試驗結果表明,蘇氨酸鉻在提高肥育豬生長速度及改善飼料報酬上有明顯的優勢。實施例2:首先在反應器中投入300g水,然后取285g蘇氨酸,投入到反應容器中充分攪拌,再投入325g的Cr(N03)39H20,加熱溶解并升溫至95°C,然后緩慢投入氫氧化鈉約106g調節反應混合液的pH值至6.9,常壓條件下反應2h,反應完成后冷卻至25°C,抽濾,抽干,將抽干后的濾餅投入180ml的95%乙醇中,攪散后繼續抽濾,再用95%的乙醇洗滌,抽干,先于室溫下干燥至無乙醇氣味,再在95t:下充分干燥,粉碎后制備得到淺紫紅色的成品。采用實施例1的檢測方法和手段可測得成品中鉻含量為12.6%,蘇氨酸含量為85.0%,水份為1.9%,余量為雜質。將本實施例制得的飼料添加劑添加于繁殖母豬日糧中。選擇同一胎次的杜洛克經產母豬,分成四組,每組10頭,每組用23頭杜洛克公豬進行配種,要求在一個發情期內完成配種。其中對照組的每噸飼料中添加硝酸鉻250g,試驗一組每噸飼料添加蘇氨酸鉻150g、試驗二組每噸飼料添加蘇氨酸鉻175g、試驗三組每噸飼料添加蘇氨酸鉻250g,試驗結果見表2。表2:蘇氨酸鉻對母豬繁殖性能的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注同列肩標字母相同的表示差異不顯著(p>0.05);同列肩標字母不相同的表示差異顯著(P<0.05)。從表2可以看出,對于初生的活仔數及初生窩重,對照組與試驗組差異不顯著(p>0.05);但隨著飼喂時間的變化,其21日齡的活仔數與窩重也隨之改變,存活率也表現出有顯著性的差異(p<0.05);42日齡時,活仔數的表現與21日齡的相似,育成率亦達到顯著差異(P<0.05)。以上結果表明添加蘇氨酸鉻的試驗組,雖然在初生時繁殖母豬的活仔數與窩重與對照組差異不顯著,但其后期的存活率與育成率均達到顯著性差異,且窩重也有提高趨勢。實施例3:首先在反應器中投入35g水,然后取35.8g蘇氨酸,投入到反應容器中充分攪拌,再投入25g的Cr2(S04)3*6H20,加熱溶解并升溫至95°C,然后緩慢投入氫氧化鈉約13.5g調節反應混合液的pH值至6.7,常壓條件下反應2h,反應完成后冷卻至l(TC,抽濾,抽干,將抽干后的濾餅投入20ml的95%乙醇中,攪散后繼續抽濾,再用95%的乙醇洗滌,抽干,先于室溫下干燥至無乙醇氣味,再在95t:下充分干燥,粉碎后制備得到淺紫紅色的成品。采用實施例1的檢測方法和手段可測得成品中鉻含量為12.6%,蘇氨酸含量為84.9%,水份為1.7%,余量為雜質。將上述制得的飼料添加劑用于飼喂產蛋雞的飼養試驗。選用健康、體重較一致的39周齡海蘭商品蛋雞360只,隨機分為4組,每組3個重復,每個重復30只。試驗一組每噸添加蘇氨鉻150g,試驗二組每噸添加蘇氨酸鉻225g,試驗三組每噸蘇氨酸鉻300g;對照組每噸添加硫酸鉻300g。試驗結果見表3。表3:蘇氨酸鉻對產蛋雞生產性能的影響列肩標字母相同的表示差異不顯著(p>0.05);同列肩標字母不相同的表示差異顯著(P<0.05)。從表3可以看出,各試驗組與對照組相比在產蛋率、產蛋量、料蛋比指標上均有提高,差異達到顯著水平(P<0.05),試驗組的蛋品質要優于對照組,其破損率與對照組相比有明顯的減少,差異達到顯著水平(p<0.05);試驗組與對照組相比死淘率下降幅度均較8<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>大,均顯著低于對照組(P<0.05);且試驗組之間在破損率、死淘率等指標上的差異具有顯著性。以上試驗結果表明,蘇氨酸鉻能顯著提高產蛋雞的產蛋率及產蛋重,能有效改善料蛋比、降低破損率及死淘率,且不影響日糧適口性。實施例4:首先在反應器中投入450Kg水,然后取335kg蘇氨酸,投入到反應容器中充分攪拌,再投入233kg的CrCl361120,加熱溶解并升溫至80°C,然后緩慢投入氫氧化鈉約115kg調節反應混合液的pH值至7.4,常壓條件下反應lh,反應完成后冷卻至20°C,抽濾,抽干,將抽干后的濾餅投入200L95X的乙醇中,攪散后繼續抽濾,再用95%的乙醇洗滌,抽干,先于室溫下干燥至無乙醇氣味,再在95t:下充分干燥,粉碎后制備得到淺紫紅色的成品。采用實施例1的檢測方法和手段可測得成品中鉻含量為11.8%,蘇氨酸含量為86.5%,水份為1.3%,余量為雜質。權利要求一種名稱為蘇氨酸鉻的蘇氨酸鰲合物,其特征在于所述蘇氨酸鉻的分子式為Cr(C4H8NO3)3,分子結構式如下FSA00000024647200011.tif2.—種如權利要求1所述的蘇氨酸鉻的制備方法,包括以下步驟(1)將三價無機鉻與質量濃度為10%60%的蘇氨酸水溶液混合,所述三價無機鉻中鉻元素與蘇氨酸的摩爾比為(0.91.1):3,再添加氫氧化鈉控制混合液的pH值為6.57.5,反應溫度控制在60°CIO(TC,充分反應后得到反應產物;(2)將所述反應產物冷卻、抽濾、抽干,然后向濾餅中加入乙醇,再抽濾,最后用乙醇洗滌、抽干、干燥后得到成品。3.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于所述三價無機鉻包括氯化鉻、硝酸鉻或硫酸鉻。4.根據權利要求2或3所述的制備方法,其特征在于所述干燥的方法為先在室溫下干燥至無乙醇氣味,再在80°C15(TC溫度下充分干燥。5.—種如權利要求1所述的或者如權利要求24中任一項制備得到的蘇氨酸鉻在制備動物飼料添加劑中的應用。6.根據權利要求5所述的應用,其特征在于所述蘇氨酸鉻是用于制備豬飼料的飼料添加劑,所述豬飼料包括繁殖母豬飼料、仔豬飼料或者生長肥育豬飼料;其中,每噸繁殖母豬飼料添加所述蘇氨酸鉻150250g;每噸仔豬飼料添加所述蘇氨酸鉻150200g;每噸生長肥育豬飼料添加所述蘇氨酸鉻100250g。7.根據權利要求5所述的應用,其特征在于所述蘇氨酸鉻是用于制備家禽飼料的飼料添加劑,所述家禽飼料包括肉禽飼料或蛋禽飼料;其中,每噸肉禽飼料添加所述蘇氨酸鉻100250g;每噸蛋禽飼料添加所述蘇氨酸鉻150300g。全文摘要本發明屬于飼料添加劑及其制備領域,具體公開了一種名為蘇氨酸鉻的蘇氨酸鰲合物,其分子式為Cr(C4H8NO3)3,其分子結構式如下所示,其制備方法是先將三價無機鉻與蘇氨酸水溶液混合,三價無機鉻中鉻元素與蘇氨酸的摩爾比為(0.9~1.1)∶3,再添加氫氧化鈉控制混合液的pH值為6.5~7.5,反應溫度控制在60℃~100℃,充分反應后得到反應產物;反應產物冷卻、抽濾、抽干,然后向濾餅中加入乙醇,再抽濾,最后用乙醇洗滌、抽干、干燥后得到成品。本發明的蘇氨酸鉻可用作動物飼料添加劑,其能促進動物對蘇氨酸和微量元素鉻的同步吸收,有效促進動物生長,增強動物抵抗力,提高飼料利用效率。文檔編號C07C229/76GK101786961SQ201010108148公開日2010年7月28日申請日期2010年2月10日優先權日2010年2月10日發明者黃逸強申請人:長沙興嘉天華農業開發有限公司