金屬氨基酸螯合物在水產(chǎn)中的應(yīng)用

和興

金屬氨基酸螯合物（簡(jiǎn)稱氨基酸螯合鹽）(Chelate Complex) 作為第三代新型的微量元素添加劑，在發(fā)達(dá)國(guó)家使用已有近四十年左右的時(shí)間，水產(chǎn)專用礦物鹽添加劑也由無(wú)機(jī)鹽向氨基酸螯合型礦物鹽轉(zhuǎn)化。而我國(guó)目前水產(chǎn)常用的無(wú)機(jī)鹽由于受體內(nèi)外很多因素的影響，因而在魚(yú)蝦體內(nèi)利用率較低，而氨基酸螯合礦物鹽融氨基酸和礦物元素于一體，在補(bǔ)充微量元素的同時(shí)，能有效地利用氨基酸，達(dá)到與結(jié)合氨基酸同時(shí)利用的目的，從而促進(jìn)魚(yú)蝦的生長(zhǎng)，降低生產(chǎn)成本。

一、氨基酸螯合鹽在水產(chǎn)中的應(yīng)用特點(diǎn)
1.氨基酸螯合鹽化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。氨基酸螯合鹽以金屬離子為中心，與氨基酸氨基中的氮原子形成配位鍵，同時(shí)與氧原子形成離子鍵形成五元環(huán)或者六元環(huán)的螯合結(jié)構(gòu)，獨(dú)特的螯合結(jié)構(gòu)對(duì)金屬離子形成了有效的保護(hù)，分子內(nèi)電荷接近中性，從而使金屬元素在消化吸收過(guò)程中有效避免了飼料原料和魚(yú)蝦消化道堿性環(huán)境的影響，并且可直接通過(guò)腸道吸收，提高了金屬元素的利用效率（鄭學(xué)斌等，2003）。
2.氨基酸螯合鹽通過(guò)氨基酸與金屬元素的螯合作用，避免了金屬元素與金屬元素、金屬元素與維生素的直接接觸，從而減少了金屬元素之間的拮抗和對(duì)維生素的破壞。無(wú)機(jī)金屬離子在運(yùn)輸過(guò)程中容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，例如Fe2+氧化成Fe3+，這種氧化產(chǎn)物會(huì)破壞飼料中的維生素，影響維生素的穩(wěn)定。當(dāng)氨基酸與金屬形成螯合結(jié)構(gòu)后，避免了金屬元素的氧化，從而減輕了對(duì)維生素的破壞作用。微量元素之間還存在復(fù)雜的拮抗作用，如Fe2+與Zn2+，Cu2+與Mn2+，Ca2+與其他金屬元素之間在消化吸收過(guò)程中都存在一定的拮抗作用，氨基酸螯合鹽獨(dú)特的螯合結(jié)構(gòu)有效抑制了礦質(zhì)元素之間的拮抗作用，增強(qiáng)了金屬元素的利用率。
3.由于氨基酸螯合鹽融氨基酸和礦質(zhì)元素于一體，含有大量氨基酸，因此具有特殊的鮮香味，對(duì)魚(yú)蝦有誘食作用，彌補(bǔ)了無(wú)機(jī)鹽適口性差的弱點(diǎn)。目前使用的氨基酸螯合鹽，多數(shù)是利用甘氨酸或蛋氨酸與金屬元素螯合形成，甘氨酸對(duì)多數(shù)魚(yú)蝦都具有誘食作用，而蛋氨酸是實(shí)用飼料中的限制氨基酸之一，氨基酸螯合鹽在提供微量元素的同時(shí)，也補(bǔ)充了氨基酸的不足，這種多重功能正是氨基酸螯合鹽養(yǎng)殖效果優(yōu)于無(wú)機(jī)鹽的重要原因(呂景才，趙元鳳等，1994)。
4.氨基酸螯合鹽可直接穿過(guò)小腸絨毛膜，節(jié)約了許多生化過(guò)程，減少了魚(yú)蝦的能量消耗。常用無(wú)機(jī)鹽攝入體內(nèi)以后，必須借助于輔酶的作用，與氨基酸和其他物質(zhì)形成螯合鹽，才能被機(jī)體吸收，吸收后微量元素在血液中與某些蛋白質(zhì)結(jié)合后才能被運(yùn)輸?shù)綑C(jī)體所需的部位；而氨基酸螯合物的結(jié)構(gòu)接近魚(yú)蝦吸收微量元素的天然形態(tài)，也是魚(yú)蝦合成蛋白質(zhì)的中間物質(zhì)形態(tài)，需要時(shí)釋放出微量元素供機(jī)體利用，從而減少了很多生化過(guò)程和能量消耗，提高了飼料效率（張維睿等，2006）。Found也認(rèn)為具有五元環(huán)或六元環(huán)的螯合物中心金屬離子可通過(guò)小腸絨毛刷狀緣，所有氨基酸螯合物都可以以肽的形式吸收。
5.大量科研生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)表明，氨基酸螯合鹽對(duì)魚(yú)蝦具有明顯的增產(chǎn)作用，縮短養(yǎng)殖周期，并能大幅度降低養(yǎng)殖成本，能明顯促進(jìn)魚(yú)蝦的生長(zhǎng)和增重。

二、螯合物對(duì)草魚(yú)攝食和生長(zhǎng)的影響
5～6月在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)魚(yú)池同時(shí)培養(yǎng)同數(shù)量的實(shí)驗(yàn)所用魚(yú)苗，7月初開(kāi)始投喂顆粒飼料。螯合鹽組所用飼料配方是在無(wú)機(jī)鹽組所用配方的基礎(chǔ)上添加一定比例的螯合鹽。初期每個(gè)實(shí)驗(yàn)池每畝放養(yǎng)草魚(yú)夏花6000尾，鯉魚(yú)夏花1000尾，鰱魚(yú)夏花3000尾，鳙魚(yú)夏花700尾。由于螯合鹽組魚(yú)池培苗過(guò)程中水質(zhì)惡化，因而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)初期重量偏小。7月份開(kāi)始攝食顆粒，中期隨機(jī)取樣，結(jié)果如下表所示（表1）。
養(yǎng)殖結(jié)果表明，在草魚(yú)飼料配方中添加復(fù)合螯合礦物鹽，草魚(yú)攝食情況顯著好于無(wú)機(jī)鹽組（P<0.05），飼料系數(shù)低10.1%，增重率高79.2%，經(jīng)濟(jì)效益比無(wú)機(jī)鹽組高42.53%（傅英，李風(fēng)彩等，1991）。

表1
草魚(yú)各期平均生長(zhǎng)統(tǒng)計(jì)

	7月4日		8月4日		8月19日		9月4日		攝食量 (kg)
	初體長(zhǎng) (cm)	初重(g)	體長(zhǎng) (cm)	體重(g)	體長(zhǎng) (cm)	體重(g)	體長(zhǎng) (cm)	體重 (g)
螯合鹽組	6.9	5.0	13.5	27	17.5	60	19.33	86	6553.5
無(wú)機(jī)鹽組	7.45	5.8	14.1	31	16.1	45	16.56	51	5687

三、螯合物對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)和耗氧的影響
羅非魚(yú)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)分三組，每組一個(gè)重復(fù)，在室內(nèi)恒溫水族箱（50×50×60cm）中進(jìn)行。每天投喂4次。在羅非魚(yú)實(shí)用飼料中添加無(wú)機(jī)復(fù)合礦物鹽1%、復(fù)合螯合鹽0.5%、復(fù)合螯合鹽1%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1-3：








實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加氨基酸螯合鹽和無(wú)機(jī)鹽比較能顯著促進(jìn)魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)，降低餌料系數(shù)，提高飼料效率。添加氨基酸螯合鹽顯著降低了羅非魚(yú)的耗氧率，其原因可能在于氨基酸螯合鹽降低了羅非魚(yú)的能量消耗，減輕了羅非魚(yú)的生理負(fù)擔(dān)（呂景才等，2001）。

四、螯合鹽對(duì)鯉魚(yú)生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)狀況的影響
實(shí)驗(yàn)在池塘網(wǎng)箱（1.0×1.0×1.0m）中進(jìn)行，每箱放鯉魚(yú)20尾（初重200g左右），實(shí)驗(yàn)周期2個(gè)月。分別在鯉魚(yú)實(shí)用飼料中添加1%無(wú)機(jī)鹽（對(duì)照組），0.1%螯合鹽（A組），0.3%螯合鹽（B組），0.6%螯合鹽（C組），實(shí)驗(yàn)周期為一個(gè)月。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下（見(jiàn)圖4-5）：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，各個(gè)實(shí)驗(yàn)組的增重率和飼料系數(shù)均好于對(duì)照組，說(shuō)明添加氨基酸螯合物更加有利于鯉魚(yú)的生長(zhǎng)，降低飼料系數(shù)，從而降低養(yǎng)殖成本。添加氨基酸螯合鹽較合適的比例為機(jī)體所需無(wú)機(jī)鹽比例的1/3較好，但鯉魚(yú)對(duì)氨基酸螯合鹽具體的需求量是多少還有待進(jìn)一步研究（呂景才等，1994）。
五、螯合鹽對(duì)鯉魚(yú)消化吸收的影響
實(shí)驗(yàn)分基礎(chǔ)飼料組（對(duì)照組，只投喂基礎(chǔ)飼料）、無(wú)機(jī)鹽組（基礎(chǔ)飼料中添加無(wú)機(jī)礦物鹽）和蛋氨酸螯合鹽組。實(shí)驗(yàn)用魚(yú)為建鯉（體重約500g左右）,實(shí)驗(yàn)時(shí)先停喂24h后，投喂實(shí)驗(yàn)飼料2d使之適應(yīng)，然后投喂實(shí)驗(yàn)飼料，用虹吸法收集糞便，測(cè)定鯉魚(yú)對(duì)螯合鹽和無(wú)機(jī)鹽的消化吸收，結(jié)果表現(xiàn)出一致的規(guī)律性，即螯合鹽的消化率顯著高于無(wú)機(jī)鹽(P<0.05)(見(jiàn)表2)。

表2
不同劑型微量元素對(duì)鯉魚(yú)消化吸收的影響

	Fe	Cu	Co	Zn	Mn
對(duì)照組	51.13	42.64	35.65	70.55	82.53
無(wú)機(jī)鹽組	55.82	48.19	40.53	75.16	83.72
螯合物組	64.35	68.13	59.37	87.31	88.59

李?lèi)?ài)杰等（1994）認(rèn)為，魚(yú)的中腸呈堿性，無(wú)機(jī)態(tài)的礦物鹽進(jìn)入消化道后，在堿性條件下溶解度很低，極大地限制了無(wú)機(jī)鹽的消化吸收，而氨基酸螯合鹽具有特殊的螯合結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在魚(yú)的中腸堿性條件下溶解性很好，易于釋放金屬離子，從而更有利于螯合鹽被中腸吸收。在飼料中添加有機(jī)礦物鹽，可有效提高雜食性魚(yú)對(duì)微量元素的消化吸收，從而取得更高的養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。

六、氨基酸螯合鹽在水產(chǎn)中的應(yīng)用前景及存在的問(wèn)題
氨基酸螯合鹽在水產(chǎn)養(yǎng)殖中有獨(dú)特的作用，相對(duì)無(wú)機(jī)鹽而言具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，能顯著提高魚(yú)蝦的生長(zhǎng)性能，促進(jìn)攝食，降低飼料效率，最終起到節(jié)約養(yǎng)殖成本的作用，是未來(lái)礦物鹽應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì)，也是未來(lái)礦物質(zhì)微量元素在水產(chǎn)飼料中添加的最好選擇。但相對(duì)無(wú)機(jī)礦物元素而言，氨基酸螯合也存在一些問(wèn)題需要解決：
1.每一種氨基酸螯合鹽在魚(yú)蝦飼料中的最適添加量究竟是多少還有待進(jìn)一步研究確定。目前國(guó)內(nèi)所做的研究工作基本上在于確認(rèn)氨基酸螯合鹽在水產(chǎn)中的作用和替代無(wú)機(jī)鹽的可行性，但定量實(shí)驗(yàn)報(bào)告較少，這對(duì)氨基酸螯合鹽的推廣應(yīng)用設(shè)置了一定的障礙，需要我們進(jìn)一步解決。而無(wú)機(jī)鹽在水產(chǎn)中的需求量研究比較完善，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中起到了較好的參考作用。
2.相對(duì)無(wú)機(jī)微量元素而言，氨基酸螯合鹽價(jià)格偏高，這是制約氨基酸螯合鹽使用最主要的因素。因?yàn)榘被狎消}是氨基酸和無(wú)機(jī)鹽的綜合體，是二者反應(yīng)的產(chǎn)物，也是二者價(jià)值的結(jié)合。如果只是用無(wú)機(jī)鹽和氨基酸螯合鹽對(duì)比，氨基酸螯合鹽存在天然的缺陷，因?yàn)榘被岬膬r(jià)值沒(méi)有得到更好的表現(xiàn)。因此需要對(duì)氨基酸螯合鹽的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)加大投放，降低生產(chǎn)成本。其一是利用水解動(dòng)植物蛋白獲得氨基酸，另外在氨基酸螯合鹽中的氨基酸的作用增加研究投入，使氨基酸的價(jià)值得到更全面的體現(xiàn)。
3.研究氨基酸螯合鹽在魚(yú)蝦體內(nèi)的吸收機(jī)制，以及氨基酸螯合鹽在魚(yú)蝦體內(nèi)的代謝機(jī)理。盡管氨基酸螯合鹽在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有四十多年的研究歷史，在國(guó)外應(yīng)用也較廣泛，但有關(guān)氨基酸螯合鹽在魚(yú)蝦體內(nèi)的應(yīng)用機(jī)制研究較少，這對(duì)氨基酸螯合鹽的推廣應(yīng)用較為不利。建立氨基酸螯合鹽體內(nèi)利用與代謝機(jī)理的相互關(guān)系，可為氨基酸螯合鹽的推廣應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)，也可為開(kāi)發(fā)更高效的氨基酸螯合鹽提供指導(dǎo)。
4.質(zhì)量體系的建立。盡管目前國(guó)內(nèi)的氨基酸螯合鹽在畜禽和水產(chǎn)中應(yīng)用日益廣泛，但對(duì)氨基酸螯合鹽的質(zhì)量管理體系還處于發(fā)展完善過(guò)程中，這也是目前氨基酸螯合鹽應(yīng)用推廣過(guò)程中遭遇最大的難題。沒(méi)有一個(gè)完善的質(zhì)量體系，沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)于一個(gè)廣泛認(rèn)可的新產(chǎn)品才是最大的瓶頸，而缺乏系統(tǒng)的科學(xué)研究和較完善的科學(xué)數(shù)據(jù)，才是最根本的原因所在。

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學(xué)習(xí)一下，看來(lái)1224公告有存在的必要！