微量元素氨基酸螯合物的营养作用机理
乐国伟
（江南大学食品学院，江苏省，无锡，蠡湖大道1800号，214122）微量元素是动物维持生命和生产必不可少的营养素，它们直接或间接地参与机体几乎所有生理和生化过程，其作用与动物生长和健康密切相关。
微量元素添加剂经历了无
生物
机盐，缓解矿物质间的拮抗竞争作用。
而氨基酸、肽的微量元素螯合物具有类似二肽的结构，消减了氨基酸吸收与转运的竞争。
配位体的性质，提供抗氧化性的功能基团。
同时，在体外减轻了金属离子氧化还原反应对维生素的破坏，从而减少了营养物质的损失，增强了其吸收利用的程度。
微量元素－氨基酸螯合物提高复合预混料中维生素的储存稳定性，明显降低预混料中维生素损失率。
2. 微量元素氨基酸吸收利用机制
无机盐微量元素必须借助辅酶的作用与氨基酸或其他物质形成络合物后才能被机体吸收1，吸收后金属元素在血液中与某些蛋白结合，被运输到机体所需要的部位发生功效。
多数学者认为，有机微量元素如锌在动物机体内的吸收代谢与无机盐不同，氨基酸及蛋白螯合物利用肽和氨基酸的吸收机制，不同于小肠中无机锌的吸收机制,位于五元或
存在，ZnT-1主要位于质膜，承载锌向细胞外运输的作用，以消除锌过量可能导致的潜在毒性。
ZnT-2在小肠、肾脏、胎盘、肝脏中表达较多，其将锌从细胞质转运到内涵体或溶酶体。
ZnT-3主要在脑、睾丸中表达，它将胞内锌转运入囊泡。
ZnT-4主要存于乳腺和质膜，胞内锌转运进入囊泡。
在生理条件下，锌载体的表达与饲粮锌浓度有密切的关系。
另外，还有一种（divalent cation transporter，DCT）载体，主要在十二脂肠、
空肠、肾、骨髓中表达；其主要功能是作为锌载体。
当机体锌缺乏时，加强锌的转运，从而增加吸收。
用半定量RT-PCR法测定小肠ZnT1、ZnT4、DCT1、。
结果表明，Zn-Met、ZnSO4处理显著降低ZnT1、ZnT4、DCT1 mRNA表达量（P<0.05）；Zn-Met组ZnT1、DCT1 mRNA表达量均显著低于ZnSO4组（P<0.05）；两种锌处理间ZnT4 mRNA表达量无明显差异（P>0.05），另外肽载体表达增强。
这些结果表明，氨基酸螯合物吸收
消化道自由基的生成与微量元素的形式和浓度有关。
微量元素螯合物由于其特殊的结构,具有较好的化学稳定性，分子内电荷趋于稳定，防止由于金属离子如铁、铜、锌二价离子诱发的自由基生成等作用，防止无机微量元素铁诱导产生的氧化损伤作用。
无机盐金属离子如铁，作为变价元素，2-3价互换，催化H2O2形成OH..。
同时，一些氨基酸、肽如蛋氨酸等配体本身具有清除自由基的能力, 从而影响肠粘膜细胞的功能、增殖、
分化。
微量元素的缺乏或利用不良，影响过抗氧化酶的活性，将导致氧化还原等代谢过程紊乱，导致能量物质趋向于流失或脂肪细胞，影响生长发育甚至发生贫血等疾病。
高浓度的一些微量元素会诱发氧化应激，导致肠粘膜损伤，同时随着微量元素浓度的提高，吸收效率降低。
无极微量元素更易诱导H2O2生成羟自由基，具有潜在毒性，可引起细
）表
、
激素等都有重要的影响。
一般认为，GH通过诱导合成IGF，尤其IGF-I而发挥作用。
IGF-I 可以降低机体组织的分解代谢，刺激细胞分裂、骨骼生长、蛋白质合成等。
锌缺乏时会降低GH mRNA基因表达、机体GH水平或损害GH 与其受体间的结合，降低IGF-I、GHR基因表达量，从减缓动物生长3。
锌对维持机体正常生长具有重要作用，它对生长激素（GH）、胰岛素样生长因子I（IGF-I）、性腺激素等都有重要的影响。
一般认为，
GH通过诱导合成IGF，尤其IGF-I而发挥作用。
IGF-I可以降低机体组织的分解代谢，刺激细胞分裂、骨骼生长、蛋白质合成等。
锌缺乏时会降低GH mRNA基因表达、机体GH水平或损害GH 与其受体间的结合，降低IGF-I、GHR基因表达量，从减缓动物生长4。
补锌均能显著提高IGF-I基因表达水平（P<0.05），与ZnSO4相比，Zn-Met 更大幅度地提高IGF-I mRNA表达（P<0.05），从而有效地促进小鼠生长（P<0.05）5。
0、
处
）；
处理组显著高于ZnSO4处理（P<0.05）。
上述结果表明，两种锌源均能抑制地噻咪松体外诱导的胸腺细胞凋亡，其机制涉及细胞内Ca2+浓度、氧化还原状态的变化等生理生化过程。
有机锌有助于改善氧化还原状态，影响消化道、免疫器官细胞的增殖、分化，影响消化液、酶的分泌等7。
氨基酸微量元素螯合物的特性决定了缓解应激，防止氧化应激对机体的损伤从而提高生产性能。
4. 微量元素氨基酸螯合物促生长作用
微量元素氨基酸螯合物具有促生长作用。
微量元素氨基酸螯合物生物学利用率高于无机锌，能有效促进动物生长。
饲喂玉米淀粉—酪蛋白半纯合基础日粮，添加硫酸锌和蛋氨酸锌日粮，结果表明，在饲养前期蛋氨酸锌促长效果优于硫酸锌（P<0.05）。
尽管两种锌源对GH水平、GHR基因表达无显著影响（P>0.05）；均能提高肝脏、血清锌含
）。
）8
毫克／千克）和硫酸亚铁2.5克／千克）进行对比试验，试验组21日龄断奶平均增重极显著地高于对照组（P﹤0.01）；试验组育成率比对照组提高8.3％；试验组的白痢发病率比对照组降低13.88％。
因此，氨基酸微量元素螯合物更有效地改善断奶仔猪的生产性能，明显提高哺乳仔猪断奶窝重和断奶成活率。
生长育肥猪在肥育猪日粮中添加氨基酸微量元素螯合物，可以提高增重，提高饲料
报酬。
研究表明，蛋氨酸铁组比硫酸亚铁组生长猪日增重提高9.56％（P＜0．05），采食量提高1.88％（P＞0．05），饲料报酬提高7.09％（P＜0．05），血红蛋白含量提高2.37。
以部分螯合物形式的铁锌和轻基蛋氨酸铁分别替代无机盐，平均日增重分别提高2.8％和8.3％，降低料肉比4.1％和13.7％。
据报道，在日粮中添加氨基酸微量元素螯合物，在不增加采食量的情况下，试验组全期平均日增重较对照组高6.4％，改善饲料
1：
42周
蛋黄微量元素含量增加10％以上。
5. 微量元素氨基酸螯合物对机体免疫功能的影响
有机微量元素能够调节机体免疫力，提高抗病及抗应激能力。
微量元素氨基酸螯合物可减少吸收过程自由基的形成，能够增强杀菌能力，提高免疫反应，提高动物机体免疫应答反应，发挥抗病、抗应激作用10，如有机锌络合物可有效地治疗猪增生性肠炎，
氨基酸螯合铜与抗生素有协同作用。
在21日龄断奶小鼠，随机分为三组（对照组，硫酸锌组和蛋氨酸组）；测定脏器指数、酸性α-萘酯酶染色阳性率（ANAE+）、IL-1、IL-2、血清溶血素、淋巴细胞转化率（SI）、IgA、IgG、IgM等免疫学指标；研究结果表明，基础日粮中添加Zn-Met和ZnSO4均能有效改善小鼠免疫机能；与Control相比，两种锌源均能显著提高胸腺指数、ANAE+、IL-2、SI、IgM、IgA、IgG（P<0.05）；Zn-Met
、
环境保护角度来讲，以氨基酸（肽）微量元素螯合物作为猪禽日粮添加剂，具有广泛的应用前景。
深入研究适合机体的最佳螯合物结构形式、作用机制、最佳添加比例及剂量，以降低饲养成本，达到最佳的经济效益。
主要参考文献:
1 Ashmead H D., The poles of Amino Acid Chelates in Animal Nutrition. Noyes Publication[J],
1993(5):457~469
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3 Yu ZP, Le GW, Shi YH. Effect of zinc sulphate and zinc methionine on growth, plasma growth
hormone concentration, growth hormone receptor and insulin-like growth factor-I gene expression in mice[J]. Clin Exp Pharmacol Physiol. 200532(4):273-278
4 Yu ZP, Le GW, Shi YH. Effect of zinc sulphate and zinc methionine on growth, plasma growth
hormone concentration, growth hormone receptor and insulin-like growth factor-I gene expression in mice[J]. Clin Exp Pharmacol Physiol. 200532(4):273-278
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