一、概念

氨基酸螯合物是由可溶性金属盐中的金属离子与氨基酸反应生成的。在这个反应中，1摩尔的金属离子与1～3摩尔的氨基酸形成配位键。水解氨基酸的摩尔质量接近150，反应生成的螯合物的摩尔质量不能超过800。氨基酸螯合物是微量元素离子嵌合在两个氨基酸分子中间的一种元素结构形式。两个氨基酸分子像“蟹钳”一样钳着一个微量元素离子形成超稳定螯合结构，然后通过氨基酸通道把微量元素运送到血液中，使微量元素和氨基酸一起被人体吸收，能大大提高吸收率。这种类型的物质包括氨基酸螯合铁、氨基酸螯合铜、氨基酸螯合钙、氨基酸螯合锰、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合镁等‌。

图1：氨基酸螯合物概念

二、作用机理

1.氨基酸螯合饲料添加剂能够显著提高动物对营养物质的吸收和利用效率。传统饲料中的营养元素在使用过程中容易流失，而氨基酸螯合物通过将必需营养物质与氨基酸结合，形成稳定的螯合结构，大大提高了营养物质的溶解度和稳定性，从而更易于被动物吸收利用‌。这种结构使得矿物质元素在动物机体消化过程中更容易被激活和利用，加速了分解速度‌。

2.氨基酸螯合饲料添加剂具有良好的适口性和高生物学效价。其化学结构稳定，能够有效地保护微量元素不被破坏，同时具有良好的抗应激能力，有助于提高动物的免疫能力‌。在动物消化过程中，氨基酸螯合物中的金属离子能够穿过细胞膜进入肠道，被机体吸收利用‌。

3.氨基酸螯合饲料添加剂还能促进动物的消化能力和改善肠道形态结构。它能够维持肠道内环境的稳定，降低肠道微生物区系中弧菌科的相对丰度，从而减少肠炎的发生率‌。

4.在禽业中，它有助于降低破蛋率，并提升机体对H5亚型禽流感病毒抗体的水平‌。

5.对于单胃动物，如仔猪，添加氨基酸螯合物能提高断奶仔猪的体重和成活率‌。在反刍动物如绵羊和奶牛的日粮中添加氨基酸螯合物，也能显著提高生产性能‌。

图2：氨基酸作用机理

三、饲料添加剂发展阶段

1.微量元素营养对畜禽生长和健康关系重大，被誉为生命元素。半个世纪以来，微量元素经历了三个阶段，即无机盐阶段、简单的有机化合物阶段和氨基酸螯合物阶段。前两个阶段称为第1代和第2代产品，存在着难吸收和生化功能差的缺点，而氨基酸螯合物易吸收、抗干扰、不污染水质和环境、稳定性适宜，被称为第3代微量元素饲料添加剂。

2.氨基酸螯合物微量元素添加剂是将蛋白质水解，除酸，先制成复合氨基酸液，然后与无机盐螯合，浓缩、干燥、粉碎制成产品。它与无机盐相比，在化学和生化上均有本质的区别。无机盐中的金属呈离子态，进入小肠后难以吸收利用；螯合物呈电中性，即使在小肠中仍可被溶解吸收。螯合物的另一重要特性是稳定常数适中，金属在消化道易于释放，且有利于消化酶的复制、生成和激活，另外，螯合后的微量元素不易氧化、不吸潮，大大提高了微量元素的生物利用率。

3.我国目前使用的微量元素还是以第1代产品为主。但氨基酸微量元素螯合物的使用日渐增多。氨基酸微量元素螯合物具有提高日增重、降低饲料消耗、增进健康水平、提高营养价值的特点，虽然目前售价很高，但据笔者的试验，与无机盐添加剂相比，在增重、提高饲料报酬方面的作用都在10%以上，总的经济效益仍很显著，相信不久的将来会逐渐普及使用。

四、饲料添加剂矿物质原料

常量矿物元素‌：如钙（Ca）、磷（P）、钠（Na）、氯（Cl）等。这些元素通常以矿物饲料原料的形式直接添加到饲料中，例如食盐、蛋壳粉、碳酸钙等。

五、饲料添加剂微量元素原料

1.原料

铁（Fe）、铜（Cu）、锰（Mn）、锌（Zn）、硒（Se）钙、磷等。这些元素通常以添加剂预混料的形式添加使用，如硫酸铁、硫酸铜、硫酸锰、硫酸锌等。这些微量元素在饲料中的作用包括促进生长发育、增加抗病能力、提高饲料利用率等。

2.作用机理

（1）‌钙（Ca）和磷（P）‌：构成骨骼和牙齿的主要成分，对骨骼发育至关重要。钙磷比例的平衡对骨骼健康有直接影响‌。

（2）‌铁（Fe）‌：参与血红蛋白的合成，影响血液的氧运输能力。缺铁会导致贫血‌。

（3）‌铜（Cu）‌：参与多种酶的活性，影响骨骼和毛发的健康‌。

（4）‌锰（Mn）‌：参与多种酶的活性，影响骨骼生长和繁殖性能‌。

（5）‌锌（Zn）‌：参与多种酶的合成与激活，影响生长发育和免疫功能‌。

（6）‌硒（Se）‌：作为抗氧化剂，保护细胞免受氧化应激的损害，提高免疫力‌。

图3：微量元素

六、氨基酸螯合盐饲料添加剂工艺

1.动物副产物原料

（1）‌肝脏、肾脏、肺和脾脏‌：这些器官肉在宠物食品中常见，因为它们富含蛋白质、维生素和矿物质，是宠物营养的重要来源‌。

（2）‌骨头和组织‌：这些部分在宠物食品中也被广泛使用，提供钙和其他矿物质‌。

（3）‌羽毛粉、水解羽毛蛋白粉、水解毛发蛋白粉、皮革蛋白粉、角粉、鸡杂粉、明胶‌等，这些成分在动物源饲料中也有应用‌。

（4）‌骨粉、骨灰、骨制磷酸氢钙、虾壳粉、蛋壳粉‌等这些成分在动物源饲料中提供钙和其他矿物质‌。

（5）‌动物油渣和动物油脂‌：这些成分在饲料中用于提供能量和脂肪‌。

2.原料选择及预处理

(1) ‌原料选择‌

常用动物副产品如鸡肝、内脏、毛发、羽毛等，需确保原料清洁且无毛发、蹄角等不可食用部分。

(2)原料预处理

原料需粉碎至合适粒径（通常≤1mm），并通过清洗去除杂质，以提高后续水解反应的接触面积和产物纯度。

(3)‌预处理步骤‌

第一、‌粉碎‌：将原料研磨至60-80目以增大接触面积。

第二、‌脱钙、脱脂‌：针对含钙质原料（如鱼皮），需用盐酸浸泡脱钙。

第三、‌高温、酸碱处理‌：难溶蛋白（如羽毛）需高温（100-120℃）或酸碱预处理破坏结构。

3.水解氨基酸工艺

（1）‌水解方法‌

第一、‌酶解法

‌a.主流水解方式，常用复合酶（如胰酶+中性蛋白酶）精准切割肽链，保留营养且提高吸收率。

B.酶解终止

C.‌灭活酶活性

‌升温至85-90℃维持10分钟，终止反应并防止过度水解。

第二、‌化学法‌：酸解（盐酸）或碱解（氢氧化钠），成本低但易破坏氨基酸结构，需严格控制条件。

（2）‌初步纯化‌

第一、‌脱色‌：活性炭吸附去除色素。

第二、‌过滤‌：去除未水解残渣及大分子杂质。

第三、‌浓缩‌：蒸发或膜分离技术提高氨基酸浓度。

（3）分离与精制

第一、‌离子交换法‌使用732（H⁺型）或717（OH⁻型）树脂选择性吸附特定氨基酸。

第二、‌结晶纯化‌

通过调节pH、温度及添加乙醇等溶剂使目标氨基酸结晶，例如精氨酸用氨水洗脱后浓缩结晶。

（4）质量控制

第一、‌营养保留‌

酶解工艺相比酸碱法更利于氨基酸完整性，可减少维生素和微量元素流失。

第二、‌安全性‌需检测重金属残留（如铅、砷），确保符合饲料或食品添加剂标准。

4.氨基酸螯合盐饲料添加剂工艺实例

（1）将动物副产物进行必要的处理，称取100克原料, 添加h2so4=2+32+64=98,250ml/4mol/L , 继于105℃水解4-8h,所得的水解液加石灰乳中和除酸, 过滤, 滤液为复合氨基酸溶液。

（2）水解流程：动物副产物→硫酸水解→抽滤→石灰浆中和→抽滤→复合氨基酸液

（3）复合氨基酸盐的制备

第一、螯合流程：复合氨基酸液→检测游离氨基酸量→加硫酸锌→调节pH值→保温螯合→浓缩烘干→粉碎避湿保存。

第二、复合氨基酸液检测游离氨基酸含量后，以一定的配位比加入硫酸锌（3：1.3），调节至最佳螯合的pH值为8，保温螯合一定的时间后(2 h)，将物料液浓缩喷雾干燥。

第三、最佳试验条件应为,即复合氨基酸与硫酸锌的质量比为2：1, 鳌合温度90℃,PH值为8, 鳌合时间为2h。按照这个最佳试验条件进行反应, 制得的复合氨基酸鳌合锌的鳌合率为83%, 比其它试验条件下的赘合率都高, 说明该条件确为赘合反应的最佳试验条件。

图4：氨基酸螯合盐

八、应用

在畜牧业中，氨基酸微量元素螯合盐发挥着重要作用。这种化合物由氨基酸或短肽物质与可溶性金属离子以共价键结合而成，具有化学结构稳定、适口性好和高生物学效价的特点。它能有效提高动物的免疫能力和消化能力，促进动物机体的消化能力，改善肠道形态结构，维持肠道内环境的稳定‌。

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