關(guān)于有機微量元素的幾個問題的討論

和興

　　有機微量元素的概念源于微量元素和有機物的結(jié)合，結(jié)合的形式和程度不同，化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的差異都會產(chǎn)生不同的作用和效果，由于“效果”經(jīng)常被人為放大，這就改變了人們在化合物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與其作用和功效相關(guān)性的“聯(lián)想”，其實效果的“放大”少部分源于市場宣傳作用，大部分來自于研究者自身；人們在現(xiàn)象和本質(zhì)的邏輯推理時，主觀的意識和客觀實際間的差距影響到對結(jié)論的判斷。針對飼料添加劑領(lǐng)域中對有機微量元素認識中存在的問題我們可以有如下探討：

　　一、結(jié)構(gòu)、“結(jié)果”和“結(jié)論”
　　在化學(xué)研究領(lǐng)域，證明化學(xué)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)是通過物理的和化學(xué)的實驗，從試驗數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)可以剖析同族元素的、同分異構(gòu)的、光學(xué)異構(gòu)的物質(zhì)的不同。在生物化學(xué)和生理學(xué)領(lǐng)域研究中，人們可以根據(jù)已知化合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，通過各種手段（包括動物實驗）研究它們的相關(guān)性和“作用”，于是生物化學(xué)和生理學(xué)就成為了動物營養(yǎng)學(xué)的研究基礎(chǔ)。營養(yǎng)學(xué)研究通用的手段之一是動物實驗（飼養(yǎng)試驗），其影響因素的復(fù)雜程度遠大于化學(xué)實驗和生理、生化實驗，主要是未知的、不可預(yù)見的、不可控制的因素較多?？上攵瑑H從觀測角度看待一個組合的因素（飼料）對一個（群）變化多端的生命體的作用，結(jié)論是不好下的，人們必須假定實驗組和對照組的基礎(chǔ)是一致的，然后再比較統(tǒng)計結(jié)果。例如：在基本相同的環(huán)境、條件下、在同一群動物中研究“有機的”、“螯合的”、“納米的”、“包被的”微量元素與“無機的”哪一個“效果”更好，目前得到的絕大多數(shù)“結(jié)論”都是好的，于是就有了一個“潛規(guī)則”：統(tǒng)計結(jié)果相同（差異不顯著）=“大家都很好”，統(tǒng)計結(jié)果不相同（差異顯著）=“我們比他們好”，至于不好的都歸于實驗誤差了。


　　我們應(yīng)該在實驗設(shè)計之初就應(yīng)該考慮到單因素物質(zhì)的影響力和能產(chǎn)生影響力的量（動物體內(nèi)的有效濃度）是否足夠產(chǎn)生差異，動物對這個營養(yǎng)素是否“缺乏”，“因素”經(jīng)口服的途徑是否可以到達起作用的營養(yǎng)層面或靶器官，體內(nèi)濃度μg/kg或nmol/L級的情況下哪一類物質(zhì)才能“作用顯著”（如在飼料中1~10mg/kg的含量范圍內(nèi)，大概只有激素和抗生素能有個說法了），即使微量元素有“四兩撥千斤”的能力，還要看機體“接受能力”（不久之前國外學(xué)者揭示動物存在維生素C受體，這也許會改變?nèi)藗儗游镂蘸屠肰C的認識）。筆者認為在研究微量元素的營養(yǎng)作用時首先要有科學(xué)的認識和科學(xué)的方法，這樣才能少走彎路。


　　如果結(jié)構(gòu)決定功能，那么這種結(jié)構(gòu)一定要接近和符合動物機體的“天然結(jié)構(gòu)”和“自然方式”，微量元素在動物機體內(nèi)的濃度極低，而“有機物”（配位體）的“品種”和濃度相比卻很多，大家以不斷傳遞的方式擁有微量元素；再者要看物質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的“功效”是對飼料本身的還是對動物的影響，是組織器官水平還是細胞、分子水平上的，某些水平的差異極顯著的結(jié)果不會有日增重和料肉比的差異！
　　如何在相對簡單的條件下進行復(fù)雜微量元素的研究，一方面要重視這些元素在不同結(jié)構(gòu)、形態(tài)時的組合效應(yīng)和作用（現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)的研究方向：A、研究營養(yǎng)素之間的互作；B、研究營養(yǎng)素和生物活性物質(zhì)的影響；C、研究營養(yǎng)素對生命活性物質(zhì)的影響）。另一方面要重視作用機理的研究（立項時至少要在基本原理上正確），對結(jié)果的評價以及結(jié)論的產(chǎn)生盡可能接近客觀實際。不要認為隨便搞個新的化學(xué)結(jié)構(gòu)或添加劑產(chǎn)品形式就可以提高動物的機能和生長水平。

　　二、如何看待“有機微量元素”
　　人們首先關(guān)注的是：“我”（一般都聲稱我是搞營養(yǎng)的不懂化學(xué)）怎么才能知道你那個東西是不是有機的？不可否認上述無限夸大“有機微量元素”的作用增加了人們的疑慮。要想回答這個問題至少提問者要有基礎(chǔ)的化學(xué)知識（國家也把科學(xué)普及當(dāng)作院士的工作任務(wù)之一，何況這些都是“菜鳥”級應(yīng)知應(yīng)會的，不妨去復(fù)習(xí)一下曾經(jīng)學(xué)過的化學(xué)知識。否則就是“秀才遇上兵，有理也說不清”）！
　　判定一個化合物是不是“有機的”、“絡(luò)合的”并不難，只要做化學(xué)分析試驗既有結(jié)論，而判斷一個飼料產(chǎn)品是否是“有機的”、“絡(luò)合的”卻有難處，原因是所答非所問。答案不滿意的原因：一是沒聽懂你說的內(nèi)容，二是評價方法的數(shù)據(jù)不滿意（不統(tǒng)一），三是不信任（國內(nèi)飼料行業(yè)做個產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)除了標(biāo)準(zhǔn)本身之外還要關(guān)注摻假的鑒定）。


　　時下流行“螯合率”的說法（包括“螯合強度”、“螯合度”），筆者不知道有沒有公認的這些化學(xué)名詞（如果是創(chuàng)新應(yīng)該去相關(guān)部門申報），只知道化學(xué)公認的衡量螯合物（絡(luò)合物）是以“穩(wěn)定常數(shù)”做基礎(chǔ)的。測定穩(wěn)定常數(shù)的方法有很多種，但是每種方法都有各自的“缺陷”，都不能包羅萬象。但是各種測定穩(wěn)定常數(shù)的方法都是在絡(luò)合物形成過程中測得的，而不是像人們所想的那樣——拿到一個產(chǎn)品（絡(luò)合物）“倒”過來測定它螯合到什么程度。有的人認為既然穩(wěn)定常數(shù)是表示配位體和中心離子和絡(luò)合物的濃度之比，那只要測定“游離”離子的含量就可以計算“螯合率”。事實則不然，至少在水溶液中原來是混合的也會“自發(fā)的”螯合，原來是螯合物的由于測定條件的改變（pH、離子強度的變化）都會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的重新平衡，即解離程度發(fā)生變化，游離的離子、配位體、絡(luò)合物的濃度就會改變。人們還會認為游離的離子“多”了是摻假或質(zhì)量不好，其實按照前述原理，配位體（有機酸、堿、氨基酸）“多”了也是“不合格”的（以化學(xué)滴定的終點原理，總有一種物質(zhì)要過量一點點），只不過兩者的原料價格有差異。既然叫“穩(wěn)定常數(shù)”就是指在一定“不變”條件下，化合物基本屬性的參數(shù)，不以人的意志為轉(zhuǎn)移，如同在同一方法下測定同一有機酸的電離常數(shù)pKa，除了誤差外結(jié)果是相同的。


　　可以利用簡單的物理、化學(xué)方法鑒別是否為混合物，如通過觀察結(jié)晶的形態(tài)、顏色變化、溶液行為等方法，結(jié)合含量分析判斷是否具備產(chǎn)品質(zhì)量的“基本合理性”。目前已經(jīng)發(fā)布的有關(guān)氨基酸絡(luò)合物類的國家標(biāo)準(zhǔn)中，采用了在甲醇提取液中用兩種以上試劑，鑒別游離金屬離子的方法，鑒別是否為“混合物”和“無機物”。無論用什么技術(shù)和方法來研究“有機微量元素”的質(zhì)量問題都不要站在自身商業(yè)利益和個人利益的角度，要樹立科學(xué)發(fā)展觀。
　　三、有機微量元素產(chǎn)品發(fā)展方向展望
　　歷經(jīng)十幾年的應(yīng)用實踐，有機微量元素從廣而告之到較為廣泛的應(yīng)用，中間發(fā)生了很多的變故。由于行業(yè)發(fā)展的要求，人們逐步認識到安全、環(huán)保的重要性；由于工業(yè)化的生產(chǎn)產(chǎn)品的多樣性，質(zhì)量都有了很大的提高，由于市場競爭產(chǎn)品價格逐步下降，更有利于行業(yè)發(fā)展。國外的同行業(yè)在起步時既有明顯的環(huán)保意識，而我們卻還是有“先發(fā)展后治理”的現(xiàn)象，在開發(fā)廉價配位體資源時環(huán)保問題沒有引起足夠重視。


　　由于國內(nèi)仍然延續(xù)著“把簡單的化工產(chǎn)品變成飼料添加劑”的做法，在這個領(lǐng)域的研究仍停留于表面和簡單的應(yīng)用，有關(guān)有機微量元素的作用機理、營養(yǎng)水平、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等方面還有大量的工作等待我們完成。廣州天科科技有限公司的技術(shù)人員在2005年自定義開始新的研發(fā)方向：開展“功能性有機微量元素”的產(chǎn)品研發(fā)，目的是找到具有營養(yǎng)性、可改善和提高動物機能、提高飼料產(chǎn)品質(zhì)量的模型，并采用新的工藝技術(shù)來降低成本，到2008年我們勝利完成了初期的計劃，在眾多養(yǎng)殖領(lǐng)域的試驗證明了設(shè)計思路是正確的，為今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，我們相信在大家的共同努力之下，“有機微量元素”的明天會更美好！

小飯

應(yīng)該是騰冰老師的觀點，很深刻