苏氨酸锰及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了苏氨酸锰的苏氨酸鳌合物，其制备方法包括以下步骤：将摩尔比为(0.5～1.1)∶2的锰的硫酸盐或者锰的硫酸盐的结晶水合物与苏氨酸水溶液混合，在惰性气体保护下进行反应，反应温度为60～100℃，反应时的pH值为4～8，反应0.5～6h后得到反应产物；将反应产物进行真空浓缩或者用有机溶剂萃取，再进行干燥、粉碎后，得到苏氨酸锰成品。本发明的苏氨酸锰可以用作动物饲料的添加剂，以达到有效促进动物生长、增强动物抵抗力和提高饲料利用效率的目的。

权利要求

1.一种苏氨酸锰的制备方法，包括以下步骤：

(1)将锰的硫酸盐或者锰的硫酸盐的结晶水合物与质量浓度为5％～30％的苏氨酸水溶液混合，所述锰的硫酸盐或者锰的硫酸盐的结晶水合物与苏氨酸的摩尔比为(0.5～

1.1)∶2，在惰性气体保护下进行反应，反应温度控制在60℃～100℃，添加氢氧化钠维持反应时的pH值为4～8，反应0.5～6h后得到反应产物；

(2)将所述反应产物进行真空浓缩直至得到粘稠状的浓缩物，或者用有机溶剂萃取所述反应产物中的水分得到沉淀物，再将所述浓缩物或沉淀物进行干燥、粉碎后，得到苏氨酸锰成品；所述苏氨酸锰的分子式为：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的惰性气体为氮气。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述真空浓缩过程中，将真空度控制在0.05～0.7kgf/cm2，浓缩温度控制在50℃～90℃，浓缩时间为0.5～4h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的有机溶剂为乙醇、丙醇或丁醇，所述有机溶剂与其萃取的反应产物的体积比为4～12∶1，萃取的时间为2～30min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述干燥的方法是采用气流瞬间干燥法或闪蒸瞬间干燥法，干燥温度为80℃～160℃。

说明书

苏氨酸锰及其制备方法和应用

技术领域

[0001] 本发明涉及一种饲料添加剂及其制备方法，尤其涉及一种氨基酸鳌合物及其制备方法和应用。

背景技术

[0002] 苏氨酸是一种重要的营养强化剂，可以对谷物、糕点、乳制品等起到营养强化作用。苏氨酸和色氨酸一样，还具有恢复人体疲劳、促进生长发育的功能。医药上，由于苏氨酸的结构中含有羟基，对人体皮肤具有持水作用，与寡糖链结合后，对保护细胞膜能起到重要作用；苏氨酸在体内还能促进磷脂合成和脂肪酸氧化，其制剂具有促进人体发育、抗脂肪肝等药用功效，常用作复合氨基酸输液中的一个组成成分。同时，苏氨酸还是制造高效低过敏的抗生素——单酰胺菌素的基本原料。随着人们生活水平的提高和养殖业的不断发展，苏氨酸作为饲料用氨基酸，已广泛用于添加仔猪饲料、种猪饲料、肉鸡饲料、对虾饲料和鳗鱼饲料等。苏氨酸用作动物饲料添加剂具有以下特点：可调整饲料中氨基酸的平衡，促进动物生长；可改善肉质；可改善氨基酸消化率低的动物饲料原料的营养价值；可用于生产低蛋白的饲料，有助于节约蛋白质资源；可降低动物饲料原料成本；可降低畜禽粪便和尿液中的含氮量、畜禽舍中氨气浓度及释放速度。苏氨酸作为动物常见的一种限制性氨基酸，其含量与配比直接影响着日粮的营养价值和畜禽的生产性能，在动物日粮中添加限制性氨基酸可最大限度地提高饲料利用率。

[0003] 微量元素锰是机体中精氨酸酶、脯氨酸肽酶、丙酮酸羧化酶、RNA多聚酶、超氧化物歧化酶等酶的组成成分。此外，锰离子有激活多种酶的作用功能，是部分水激酶、水解酶、脱羧酶、磷酸化酶、核化酶等的激活剂。锰还与多糖聚合酶和半乳糖转移酶的活性有关。锰能促进机体对脂肪的利用，并有抗肝脏脂肪变性的功能。锰还是促进动物性腺发育和内分泌功能的重要因素之一，与造血功能也密切相关。此外，锰还可以改善机体对铜的利用，而铜是调节造血过程的另一重要因素。锰作为人体和动物所必需的微量元素，目前多采用锰的无机盐形式作为饲料添加剂，动物吸收利用必须通过多种生物学屏障，其吸收率低、添加量大、生物学效价低，大部分经粪便排出，污染环境，对饲料中的其他营养成分(如维生素等)的活性有破坏作用。也有采用固体苏氨酸与无机锰共同作为添加剂的，但操作过程繁杂，且固体苏氨酸的溶解性比较困难。

[0004] 如何更好地结合上述营养成分苏氨酸和微量元素锰的优点，使两种物质的互补性在饲料中能得到充分体现，并更好促进动物机体对上述两种物质的同步吸收，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能促进动物对苏氨酸和微量元素锰进行同步吸收的饲料添加剂苏氨酸锰，并针对该新物质苏氨酸锰提供一种工艺简单、成本低廉的苏氨酸锰的制备方法，同时还提供一种苏氨酸锰应用于动物饲料添加剂中的方法，以达到有效促进动物生长、增强动物抵抗力和提高饲料利用效率的目的。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明提出了一种苏氨酸鳌合物，其特征在于：所述苏氨酸鳌合物的名称为苏氨酸锰，其分子式为：

[0007]

[0008] 本发明的苏氨酸锰为浅灰褐色粉末，易溶于水，在动物体内主要通过氨基酸胞饮形式进行吸收。

[0009] 本发明还提供了一种上述苏氨酸锰的制备方法，包括以下步骤：

[0010] (1)将锰的硫酸盐或者锰的硫酸盐的结晶水合物与质量浓度为5％～30％的苏氨酸水溶液混合，所述锰的硫酸盐或者锰的硫酸盐的结晶水合物与苏氨酸的摩尔比为(0.5～1.1)∶2，在惰性气体保护下进行反应，反应温度控制在60℃～100℃，添加氢氧化钠维持反应时的pH值为4～8，反应0.5～6h后得到反应产物；

[0011] (2)将所述反应产物进行真空浓缩直至得到粘稠状的浓缩物，或者用有机溶剂萃取所述反应产物中的水分得到沉淀物，再将所述浓缩物或沉淀物进行干燥、粉碎后，得到苏氨酸锰成品。

[0012] 上述制备方法的主反应式为：

[0013]

[0014] 上述制备方法中，所述真空浓缩过程的真空度控制在0.05～0.7kgf/cm2，浓缩温度控制在50℃～90℃，浓缩时间为0.5～4h。

[0015] 上述制备方法中，所述有机溶剂为乙醇、丙醇或丁醇，所述有机溶剂与其萃取的反应产物的体积比为4～12∶1，萃取的时间为2～30min。

[0016] 上述制备方法中，所述干燥的方法是采用气流瞬间干燥法或闪蒸瞬间干燥法，干燥温度为80℃～160℃。

[0017] 本发明还提供了上述苏氨酸锰在制备动物饲料添加剂中的应用。

[0018] 用上述苏氨酸锰作为肥育猪饲料的添加剂，在每吨饲料添加100～200g的情况下，可明显提高肥育猪的生长速度，改善其饲料报酬，有助于改善肥育猪的皮毛外观和肉质。

[0019] 用上述苏氨酸锰作为母猪饲料的添加剂，在每吨饲料添加100～200g的情况下，可提高母猪繁殖性能及利用年限，维持正常的发情周期，降低流产及死仔猪的发生率，增加泌乳量。

[0020] 用上述苏氨酸锰作为乳仔猪饲料的添加剂，在每吨饲料添加100～200g的情况下，可提高乳仔猪的生长速度，预防骨质疏松，维持乳仔猪骨骼的正常生长与发育。

[0021] 用上述苏氨酸锰作为家禽饲料的添加剂，在每吨饲料添加300～400g的情况下，可促进肉禽生长，提高肉禽饲料的利用率，维持家禽骨骼的正常生长与发育；提高产蛋率及蛋重，维持蛋壳厚度，降低软壳蛋率，提高种蛋受精率和孵化率。

[0022] 用上述苏氨酸锰作为水产动物饲料的添加剂，在每吨饲料添加100～200g的情况下，可增强水产动物的免疫力，降低水产动物疾病发生率。

[0023] 上述饲料添加剂的添加方式优选以固体形式添加，因为以固体形式添加将使饲料中的其它成份不会因为吸潮而氧化。

[0024] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的苏氨酸锰是在畜禽消化道内通过氨基酸途径吸收，其吸收速度快，吸收率大大提高，生物学效价高，可降低饲料添加剂的用量。本发明的苏氨酸锰对改善动物的微量元素营养也具有很好的促进作用。本发明的苏氨酸锰除满足动物对微量元素锰的需要外，还可提供苏氨酸的营养，故可以促进动物生长，有效避免无机锰对饲料中维生素等活性物质的破坏，可显著提高饲料的利用率。本发明的苏氨酸锰作为微量元素添加剂，具有稳定的化学结构，安全无毒、无刺激性，动物粪便中无机锰的排出量减小，因此还可保护环境、减少污染。本发明的微量元素添加剂苏氨酸锰可广泛应用于各种动物饲料中(如猪、禽、水产动物等)，可显著提高动物的生长性能，提高饲料的利用率。本发明针对上述苏氨酸锰提出的制备方法还具有工艺简单、操作方便、成本低廉等优点。

具体实施方式

[0025] 实施例1：

[0026] 一种本发明的苏氨酸锰成品，是通过以下步骤制备得到：首先开启氮气阀，置换反应釜中的空气，然后在氮气保护下，取41.75g苏氨酸，投入到盛有100g反应水的反应釜中充分搅拌，再投入29.62g的一水硫酸锰，93℃温度下用13.88g氢氧化钠调节反应混合液的pH值为5.8，常压条件下反应1.5h，然后将反应产物用乙醇萃取15min，乙醇与反应产物的体积比为8∶1，将萃取后的沉淀物在100℃下进行气流瞬间干燥，粉碎后制备得到苏氨酸锰成品。

[0027] 采用凝胶过滤色谱法(GB/T 13080.2-2005)对反应产物成品中的螯合率进行检测，其值均在80％以上。

[0028] 将上述制得的饲料添加剂添加于繁殖母猪日粮中。选择同一胎次的杜洛克经产母猪，分成三组(对照组和试验一、二组)，每组10头，每组用2～3头杜洛克公猪进行配种，要求在一个发情期内完成配种。其中对照组的每吨饲料中添加硫酸锰200g，试验一组每吨饲料添加苏氨酸锰100g、试验二组每吨饲料添加苏氨酸锰200g，试验结果见表1。

[0029] 表1：苏氨酸锰对母猪繁殖性能的影响

[0030]

[0031] 注：同列肩标字母相同的表示差异不显著(p＞0.05)；同列肩标字母不相同的表示差异显著(p＜0.05)。

[0032] 从表1可以看出，对于初生的活仔数，对照组与试验组达到显著差异(p＜0.05)，但对初生窝重没有影响；随着饲喂时间的变化，其21日龄的活仔数也随之改变，窝重依然没有影响，但存活率有显著性的差异(p＜0.05)；42日龄时，活仔数的表现与21日龄的相似，育成率亦达到显著差异(p＜0.05)。以上结果表明：添加苏氨酸锰的试验组，虽然在初生时繁殖母猪的活仔数没有对照组的理想，但其后期的存活率与育成率均达到显著性差异，且窝重也有提高趋势。

[0033] 将上述制得的饲料添加剂用于肉雏鸡的饲喂试验。选用1日龄健康无病、发育良好、体重正常的AA代商品肉用雏鸡360羽，按公母均等、体重相近的原则随机分为对照组和试验一、二组，每组3个重复，每个重复40羽，其中对照组每吨饲料添加硫酸锰400g，试验一组每吨饲料添加苏氨酸锰300g、试验二组每吨饲料添加苏氨酸锰400g。试验结果见表2。

[0034] 表2：苏氨酸锰对肉雏鸡生长性能的影响

[0035]组别 始重g 末重g 日增重g 日耗料g 料重比 全期腿病发病率％
对照组 40.6a 659.2a 42.2a 81.2a 1.92a 13.64a
试验一组 40.5a 701.2b 46.2b 83.1a 1.80b 6.9b
a b b a b b
试验二组 40.7 725.7 48.3 85.3 1.77 4.7

[0036] 注：同列肩标字母相同的表示差异不显著(p＞0.05)；同列肩标字母不相同的表示差异显著(p＜0.05)。

[0037] 从表2可以看出，对照组与试验组在初始重上没有差异(p＞0.05)，而在末重、日增重、料重比指标上均表现出显著性的差异(p＜0.05)，且能有效改善全期腿病的发病情况，差异达到显著水平(p＜0.05)，对日粮适口性没有影响。本试验结果表明：添加苏氨酸锰能有效提高肉用雏鸡的生长速度、改善料重比、提高饲料利用率、降低全期腿病的发病率。

[0038] 实施例2：

[0039] 一种本发明的苏氨酸锰成品，是通过以下步骤制备得到：首先开启氮气阀，置换反应釜中的空气，在氮气保护下，取348Kg苏氨酸，投入到盛有1000kg反应水的反应釜中充分搅拌，再投入247Kg的一水硫酸锰，93℃温度下用115Kg的氢氧化钠维持反应混合液的2
pH值为5.8，常压条件下反应2h，然后将反应产物送到浓缩罐中，在0.5kgf/cm 的真空度、
90℃的温度下真空浓缩45min，待产物呈粘稠状后，将浓缩物下料、入盘，在120℃下进行闪蒸瞬间干燥，粉碎后制备得到苏氨酸锰成品。

[0040] 采用凝胶过滤色谱法(GB/T 13080.2-2005)对反应产物成品中的螯合率进行检测，其值均在80％以上。

[0041] 将上述制得的饲料添加剂用于水产动物饲养试验。选用体质健壮、身体无明显损伤的吉富罗非鱼270尾，随机分为两个试验组和一个对照组，每组3个重复，每个重复30尾，其中对照组每吨饲料添加硫酸锰200g，试验一组每吨饲料添加苏氨酸锰100g、试验二