3-天科崔志英-功能性有机微量元素与配合饲料其他营养素的协同功效.pdf

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1、功能性有机微量元素与配合饲料中营养素的协同功效功能性有机微量元素与配合饲料中营养素的协同功效Functional Organic Trace Elements Cooperate With Nutriments in Compound Feed天科国际集团 崔志英天科国际集团 崔志英Tanke International Group Cui Zhiying内容概括内容概括 Outlines一一.功能性有机微量元素简介。功能性有机微量元素简介。Brief introduction of functional organic trace elements (FOTE)二二.FOTE的作用机理。的作

2、用机理。Mechanism of FOTE三三.FOTE与配合饲料中营养素的协同功效。与配合饲料中营养素的协同功效。FOTE cooperate with nutrients in feed一、一、FOTE简介简介Introduction of FOTE 定义定义 结构结构 化学性质化学性质 功能功能 特点特点定义：具有生理调控功能、强化营养素作用的稳定型微营养素。Definition:Steady trace nutrients intensifying other nutrients by physiological regulation.结构结构 Structure:接近机体代谢过程的原

3、始结构即“天然结构”。Original toward natural structure is responsible for metabolic procession. 如果如果FOTE具备参与动物机体内的激素作用，发挥物质代谢和能量代谢的调节作用具备参与动物机体内的激素作用，发挥物质代谢和能量代谢的调节作用,则必须满足酶与金属离子相互作用的基本化学结构。则必须满足酶与金属离子相互作用的基本化学结构。 FOTE can participate in metabolic course of substance and energy so that its structure is fit fo

4、r need of interaction between enzyme and microelements.化学性质化学性质:Chemic CharactersFOTE除了属于营养物质外还应该具备如下化学性质：除了属于营养物质外还应该具备如下化学性质： （1）基本溶于水，并且在水中稳定，不与其他营养素拮抗或配伍禁忌。）基本溶于水，并且在水中稳定，不与其他营养素拮抗或配伍禁忌。Favorable dissolvability and stability in water and not inimical against other nutriments. （2）在饲料及饲料添加剂、药物制剂中稳

5、定，防止饲料的氧化。）在饲料及饲料添加剂、药物制剂中稳定，防止饲料的氧化。Prevent feed from oxidation with good stability in feed additives. （3）具有一定程度的抵御环境）具有一定程度的抵御环境pH变化的能力，适应动物消化生理条件。变化的能力，适应动物消化生理条件。Resist some pH change and adapt digestive physiology of animals. （4）FOTE存在互补作用，提高其共存时的化学稳定性。存在互补作用，提高其共存时的化学稳定性。There is some mutual b

6、enefit among FOTE to increase their concomitant stability. （5）具有类酶的催化功能，清除自由基和氧化产物。）具有类酶的催化功能，清除自由基和氧化产物。Eliminate free ions and oxidation products with enzyme-like function. （6）分子量较小，易于动物吸收。）分子量较小，易于动物吸收。Small molecular and digestible （7）稳定常数符合动物原始的消化吸收模式。）稳定常数符合动物原始的消化吸收模式。Stability constant is fa

7、vorable to original digestion and absorption mode of animals.功能功能 Function:1、微量元素作为动物机体内一些重要酶的活性中心组成成分和作为激活酶的金属离子影响酶的活性和稳定性。微量元素作为动物机体内一些重要酶的活性中心组成成分和作为激活酶的金属离子影响酶的活性和稳定性。Microelements affect action and stability of enzyme playing as member of active centre and enabling segment. 2、通过参与动物机体内的激素作用而发挥物

8、质代谢和能量代谢的调节作用。、通过参与动物机体内的激素作用而发挥物质代谢和能量代谢的调节作用。They are concerned with hormones to modulate all the metabolic process.微量元素与激素的相互关系主要有：微量元素与激素的相互关系主要有：Correlation between microelements and hormones. -直接参与激素物质的结构组成直接参与激素物质的结构组成; -与激素形成复合物，影响激素的作用与激素形成复合物，影响激素的作用; -激素与酶体系中组成成分的金属离子发生相互作用。激素与酶体系中组成成分的金属

9、离子发生相互作用。 Component of hormone； Affect action as complex with hormone; Microelements interact with hormone as active centre of enzyme. 3 微量元素通过参与动物机体内部的维生素作用，影响物质代谢。微量元素通过参与动物机体内部的维生素作用，影响物质代谢。Microelements affect metabolism because they are concerned with vitamins in animals. 例如：维生素例如：维生素C （L-抗坏血酸或

10、单阴离子抗坏血酸）（抗坏血酸或单阴离子抗坏血酸）（ascorbic acid 或或ascorbate）2，3-二酮古洛糖酸diketogulonic acid脱氢抗坏血酸dehydroascorbic acid抗坏血酸Asorbic acid单脱氢抗坏血酸monodehydroascorbateCu2+、Fe 3+FOTE-Asorbic acid 4 微量元素积极参与动物机体内部蛋白质和氨基酸的代谢。微量元素积极参与动物机体内部蛋白质和氨基酸的代谢。Microelements participate in protein and amino acid metabolism in animal

11、s.卢德勋系统营养学系统应学概论-2004NNNNH3CH3CCH3CH3CH2CH2COOHCH2CH2COOHFeCHCH2CH2CH血红素（血红素（haemachrome）合成的过程合成的过程原料 琥珀酰辅酶原料 琥珀酰辅酶A、甘氨酸、甘氨酸、Fe2+(1) -氨基氨基-酮戊酸酮戊酸(ALA)的生成的生成(线粒体内线粒体内)COOHCH2CH2COSCoA+CH2COOHNH2 ALA合酶（磷酸吡哆醛）CoASH +CO2限速酶OCCH2CH2COOHCH2NH2（2）卟胆原的生成）卟胆原的生成(prophobilinogen,PBG）（3）尿卟啉原和粪卟啉原的生成）尿卟啉原和粪卟啉原的

12、生成(uroporphyrinogen ，UPG )(coproporphyrinogen ，CPG )（4）血红素（）血红素（heme）的生成）的生成琥珀酰辅酶A+甘氨酸ALACO2辅酶AALAALA合酶ALA脱水酶线状四吡咯胆色素原 脱氨酶尿卟啉原 同合酶尿卟啉原 UPG粪卟啉原 CPG尿卟啉原 脱羧酶原卟啉血红素粪卟啉原氧化脱羧酶原卟啉原原卟啉原氧化酶亚铁螯合酶+Fe+珠蛋白 +血红蛋白NNNNFeMVMVMPPM胆色素原 PBG242H2O3NH3NH3CO22CO2 4H6H血红素(-)ferrochelatasehemoglobin globinheme合成的调节合成的调节ALA合

13、酶合酶(限速酶限速酶) 受血红素的别构抑制调节受血红素的别构抑制调节; 血红素阻抑血红素阻抑ALA合酶的合成反馈抑制。合酶的合成反馈抑制。ALA脱水酶与亚铁螯合酶脱水酶与亚铁螯合酶: 对重金属的抑制非常敏感对重金属的抑制非常敏感; 铅中毒贫血。铅中毒贫血。造血生长因子造血生长因子 （GM-CSF，IL3 ）从上述的过程可以看出：ALA合成酶在血红素合成时的重要作用，甘氨酸铁（其他氨基酸螯合铁亦同）作为酶的竞争性控制物（与高铁血红素）而成为血红素合成的调控因子。特点特点 1 数量少而作用大。同时，依靠动物体内的稳衡控制，在动物机体子系统内微量元素都维持在一个狭小的正常范围。Little amou

14、nt but great function. They depend on homeostasis in animals and maintain in a small area as subsystem. 2 微量元素在动物体内多以结合状态存在，并以结合状态形式参与体内的生理过程。Microelements participate in physiology course as a conjoint condition which is in the majority in animals. 3 靶向性 Target-directFOTE在组合或单独使用的条件下可以目标明确的调控动物的生理机

15、能，促进幼龄动物的生理发育、提高快速生长、繁育期动物的微量元素的供给速率。 4 经济性和安全性Economical and Less contaminativeFOTE用量较少，既可以在很低的应用成本下满足客户的需求，（大约是普通有机微量元素用量的60%）又可以减少动物的代谢负担，提高畜产品的安全性，同时也可以减少排放和环境污染。 微量元素与其相结合的生物配体分子协同的发挥其正常功能；微量元素之间、微量元素与生物配体以及其他营养物质之间也存在着协同或拮抗作用。只有用整体观点全面的研究它们之间的相互关系，才能对微量元素的作用作出正确的评价。Research & Develop Centre of

16、 Tanke 广州天科科技有限公司在2002年开始“功能性有机微量元素”的研发方向和规划。FOTE 主要种类主要种类有机锌有机锌FOTE-Zn有机铁有机铁FOTE-Fe有机铜有机铜FOTE-Cu有机锰有机锰FOTE-Mn二、二、FOTE的原理（的原理（Mechanism of FOTE） 1 模拟营养素之间的化学、生物化学互作。模拟营养素之间的化学、生物化学互作。Simulate chemistry or biochemistry interaction among different nutriments. 2模拟酶的化学结构，有目的地在提供营养素的同时进行生理调控；模拟酶的化学结构，有目的

17、地在提供营养素的同时进行生理调控；Simulate chemistry structure of enzyme to regulate physiological function with supplying nutrition. 3达到高效、低成本的应用效果。达到高效、低成本的应用效果。Optimal efficacy and low cost 影响酶活性的机制：（1）通过配位键和改变底物的构型，使底物与酶活性中心所需要的的催化空间构型一致，促进酶与底物结合（2）金属离子完全不与酶结合，而是与底物或辅酶形成复合物，促进它们与酶的活性中心结合。（3）金属离子与位于活性中心外围的功能基团结合，

18、对酶的三级、四级结构以及活性中心的空间构型起稳定作用。（4）金属离子取代活性中心或底物功能基团的弱反应离子，或除去酶复合物抑制剂。功能性有机微量元素本身属于营养物质。功能性有机微量元素本身属于营养物质。FOTE is nutriment by itself.具有最佳的缔合生物体活性中心的结构。具有最佳的缔合生物体活性中心的结构。Its special structure is optimal to active centre in organism. 几乎所有的生物过程均涉及生物大分子的特异性相互作用。几乎所有的生物过程均涉及生物大分子的特异性相互作用。Interaction among la

19、rge biology molecular runs through almost all biology actions. 这些作用有赖于大分子内的特殊的结构域。这些作用有赖于大分子内的特殊的结构域。these depends on special structure zone in molecular. 这些相应的结构域由其间的多肽自动形成这些相应的结构域由其间的多肽自动形成, 但至少但至少50 个氨基酸残基的长度。个氨基酸残基的长度。Polypeptide inside can form these structure zones automatically. But those pol

20、ypeptides need at least 50 amino acid. 一些由较短的多肽片段形成的结构域，它们不能够自身折叠成稳定的结构，只能在结合了金属离子后方能形成稳定的结构域。（锌）一些由较短的多肽片段形成的结构域，它们不能够自身折叠成稳定的结构，只能在结合了金属离子后方能形成稳定的结构域。（锌） Some structure zones made of short peptide segments cant pucker to steady ones unless they integrate mineral element. (zinc) 根据近代营养学有关微量元素研究的方向我

21、们认为根据近代营养学有关微量元素研究的方向我们认为“功能性有机微量元素功能性有机微量元素”的化学结构必须为配合物，化学稳定性应满足动物体内微量元素配体转换的要求，满足其可能独立运输的结构，满足与酶相关作用的各种作用（提高底物专一性、涉及氧化还原反应的催化作用）。的化学结构必须为配合物，化学稳定性应满足动物体内微量元素配体转换的要求，满足其可能独立运输的结构，满足与酶相关作用的各种作用（提高底物专一性、涉及氧化还原反应的催化作用）。阿基米德的杠杆原理阿基米德的杠杆原理the level of ArchimedesArchimedesFOTE是一个有效且有力的支点是一个有效且有力的支点an eff

22、ective & powerful fulcrumFOTE功能性有机微量元素功能性有机微量元素animal动物动物nutrition营养营养复合型复合型FOTE Compound FOTE 复合型复合型FOTE：综合调控动物生理机能或特定激活与促进体内酶和激素等生化作用的某些化合物和补充饲用物质。：综合调控动物生理机能或特定激活与促进体内酶和激素等生化作用的某些化合物和补充饲用物质。(动物营养专家韩友文教授动物营养专家韩友文教授)Some kind of compound which can macro-regulate physiological function or specifical

23、ly activate enzyme and hormone in animal. 作用方式作用方式 Action mode： 不再单一补饲，而是针对目的性质，采取综合处理，发挥组合效应。Acting together to deal with problems other than supplying single feed.目标目标 Target： 调控动物对养殖者经营有利的性状和属性强化发展。调控动物对养殖者经营有利的性状和属性强化发展。Potentiate advantageous properties for culturists by regulating and controll

24、ing animals. 范围范围 Range： 所有动物对象：畜、禽、反刍、毛皮动物、水产、昆虫所有动物对象：畜、禽、反刍、毛皮动物、水产、昆虫All animals: livestock, poultry, ruminant, furry animals, aquatic animals and insect. 作用作用 Effect： 不仅限于营养生产，也包括繁殖、发育、免疫、抗应激From nutrition to production including breeding, developing, immune and anti-stimulus etc. 形式多样形式多样 Dive

25、rsification 营养强化型营养强化型Intensified nutrition type（维生素、微量元素、小肽、氨基酸、脂肪酸、消化酶，组合及化学修饰和络合处理）(compounding, chemic decorating or chelating with vitamin, microelement, small peptide, amino acid, fatty acid, digestive peptide) 生长促进型生长促进型Accelerate growth type（增加采食、增强消化、调节代谢，如：风味剂、诱食剂）（增加采食、增强消化、调节代谢，如：风味剂、诱食剂

26、）Increase food intake, enhance digestion, modulate metabolism, such as flavor, temptation. 繁殖改善型繁殖改善型improve reproducibility type（雄性、雌性、妊娠、哺乳等种用动物，以及水产动物特定阶段）（雄性、雌性、妊娠、哺乳等种用动物，以及水产动物特定阶段）（male, female, gravid, lactating animals and special period of aquatic animals） 产品质量型产品质量型Products quality type（肉

27、蛋奶的营养组分，风味及产品加工品质）(Nutrients of meat, egg and milk; quality of products) 免疫增强及抗应激类免疫增强及抗应激类Enhance immunity, anti-stimulus type(清除自由基、保护靶器官、免疫佐剂)Eliminate free ions, prefect target organs, immunoadjuvant) 现场改善型 improve field type（水产、畜禽养殖的消毒、有害物清除、水质改良）(Disinfection, eliminating injurant of farm; mel

28、iorating water quality)三、三、FOTE与营养素的协同功效与营养素的协同功效FOTE cooperate with nutriments 近代动物营养学的研究方向逐渐转移至以研究营养素之间的互做、营养素与生物活性物质之间互作、营养素与生命遗传物质相关连的研究。近代动物营养学的研究方向逐渐转移至以研究营养素之间的互做、营养素与生物活性物质之间互作、营养素与生命遗传物质相关连的研究。Interaction among nutriments, biological active matter and germ plasm is an important research dir

29、ection of animal nutrition.营养素的相互结合有以下优势：营养素的相互结合有以下优势： 改变了营养素分子的电荷形式；改变了营养素分子的电荷形式；Alternant charge of nutriments molecular 增加了运输的有效性；增加了运输的有效性；Effective carrying of nutriments 增加了结构的稳定性；增加了结构的稳定性；More steady structure 有利于机体的有利于机体的“识别识别”。Favorable to be identified by organism1、FOTE降低微量元素的使用量降低微量元素的

30、使用量Reduce dose of microelement FOTE能提高微量元素的功效，降低饲料中微量元素的使用量，促进动物健康和自然环境的减排。能提高微量元素的功效，降低饲料中微量元素的使用量，促进动物健康和自然环境的减排。 FOTE reduces dose of microelement in feed and ejection in soil due to its intensified efficacy to maintain animals health.等价效果时不同形式微量元素的用量等价效果时不同形式微量元素的用量Dosage of different form eleme

31、nts with same performance01020304050607080901000102030405060708090100FeZnCuMnFeZnCuMnInTE InTE OTEOTEFOTE+OTEFOTE+OTE动物体内不同形式的微量元素的排出动物体内不同形式的微量元素的排出Drainage of different form trace elements from organism050100150200250300350mg/d050100150200250300350mg/dFeCuMnZnFeCuMnZnInTEInTEFOTE+OTEFOTE+OTE2 对维生素

32、的保护和稳定作用对维生素的保护和稳定作用Protecting and stabilizing vitamins 01020304050607080%01020304050607080%VCVAVB12folicacidResidual bioactivity of vitaminscontacting with trace elementsVCVAVB12folicacidResidual bioactivity of vitaminscontacting with trace elementsInTEInTEFOTE+OTEFOTE+OTE室温、室温、VC 20mg/ml水溶液、水溶液、36

33、0ppmCu2+、pH中性、通入空气促进氧化中性、通入空气促进氧化020406080100%020406080100%2h4h6h8hResidual VC destroyed by purposiveoxidation2h4h6h8hResidual VC destroyed by purposiveoxidationcontrolcontrolFOTE-VCFOTE-VC3 促使营养素有效沉积促使营养素有效沉积Accelerate aggradation of nutriments全蛋中OTE的沉积量Quantity of OTE aggratationin edible part of

34、eggs00.050.10.150.20.250.3mg/g00.050.10.150.20.250.3mg/g2w3w4w5w6w7w2w3w4w5w6w7wcontrolcontrolFOTE+OTEFOTE+OTE4 整体提高动物的生产性能整体提高动物的生产性能Improve producing performance of animals wholly 有规律增加采食量；有规律增加采食量；Increasing feed intake regularly; 明显改善日增重和料肉比明显改善日增重和料肉比;Improving daily weight-gain and feed/gain m

35、arkedly; 畜产品质量稳定。畜产品质量稳定。High and steady quality of products38948838948871074971074901002003004005006007008000100200300400500600700800ADGWAFIADGWAFIcontrolcontrolorganicorganic(g/d)(g/d)断奶仔猪平均日增重和平均日采食量断奶仔猪平均日增重和平均日采食量Average daily gain weight and feed intake of weanling piglets00.511.522.533.544.55

36、00.511.522.533.544.55F/GDPF/GDPcontrolcontrolorganicorganicDiarrhea percent 断奶仔猪料肉比和腹泻率的对比断奶仔猪料肉比和腹泻率的对比Comparison of feed/gain and diarrhea percent提高母猪的生产性能提高母猪的生产性能Improving performance of pigletsFirstborn piglets/sow21 dayLitter weight (kg)Health piglets %Control 10.750.7382.06Treated 13.057.393.

37、75减少母猪蹄裂和乳房炎的发生减少母猪蹄裂和乳房炎的发生Reduce hoof-crack，mastitis frequency of sows01020304050%01020304050%蹄裂 hoof-crack蹄裂 hoof-crackcontrolcontroltreatedtreated0510152025303505101520253035乳房炎mastitis乳房炎mastitiscontrolcontroltreatedtreated 提高味觉素的活性；提高味觉素的活性；Improve bioactivity of gustin; 降低味蕾对甜味的感知阈值；降低味蕾对甜味的感

38、知阈值；Reduce apperceiving limen of taste buds to sweet; 提高了动物味蕾对味觉的感知程度；提高了动物味蕾对味觉的感知程度；Improve sensitivity of buds to flavor; 使动物从被动诱食过渡到主动采食。使动物从被动诱食过渡到主动采食。From beguiled passively to taking feed initiatively.5 有效防止饲料氧化有效防止饲料氧化Prevent feed from oxidation effectively饲料质量的好坏是所有参配成分（化学成分）共同作用的结果。饲料质量的好

39、坏是所有参配成分（化学成分）共同作用的结果。The quality of compound feed is dominated by all nutriments (chemic ingredient)氧化过程是一个链式反应氧化过程是一个链式反应The course of oxidation is a chain reaction1.金属离子重复氧化还原，生成原子团1.金属离子重复氧化还原，生成原子团ROOHM2ROM3OH2.脱氢产生原子团2.脱氢产生原子团RH + M n+ R+M(n-1)+H+3.氧分子活化3.氧分子活化Mn+O2M(n+1)+ O2RH Mn+HO2Rgreasevi

40、taminsmicroorganism compoundsenzyme preparationZn2+、Fe2+Cu2+oxidationchelatecatalysis6 预防动物机体内的氧化反应预防动物机体内的氧化反应Prevent animals from inner oxidation清除动物体内自由基清除动物体内自由基；Eliminate free radical in animals;提高超氧化物歧化酶活性，提高超氧化物歧化酶活性，(Superoxide Dismutase, SOD) ；维护生物膜的完整性；维护生物膜的完整性；Maintain integrity of biome

41、mbrane. SOD 属于金属酶，按照结合金属离子种类不同，该酶有以下三种：含铜与锌超氧化物歧化酶（属于金属酶，按照结合金属离子种类不同，该酶有以下三种：含铜与锌超氧化物歧化酶（ Cu-ZnSOD ）、含锰超氧化物歧化酶（）、含锰超氧化物歧化酶（ Mu-SOD ）和含铁超氧化物歧化酶（）和含铁超氧化物歧化酶（ Fe -SOD ）。三种）。三种 SOD 都催化超氧化物阴离子自由基歧化为过氧化氢与氧气。都催化超氧化物阴离子自由基歧化为过氧化氢与氧气。7 与有机缓冲物质的协同功效与有机缓冲物质的协同功效Efficacy of FOTE cooperating with organic buffer

42、 system乳仔猪饲料系酸力乳仔猪饲料系酸力2025mmol/100g 、pH5Acid-binding capacity(ABC) of pigletsfeed is between 2025mmol/100g and pH5一般仔猪日粮系酸力一般仔猪日粮系酸力3035mmol/100g，pH 5.476.95有机缓冲系对胃肠道各段有机缓冲系对胃肠道各段pH影响影响Effect on pH of gestrointestinal tract0123456701234567controlcontrolorganicorganic胃 十二指肠 空肠 回肠 盲肠结肠胃 十二指肠 空肠 回肠 盲肠

43、结肠stomach duodenum jejunum ileum cecum colon不同的系酸力下消化酶活性不同的系酸力下消化酶活性项目系酸力40 系酸力30 胃591.7057.64b10.140.60b465.0322.24b14.260.47 544.1366.71 空肠回肠系酸力20 系酸力20 胃蛋白酶pepsin 333.4630.95a 1088.7060.281088.7060.28c c胰蛋白酶trypsin7.490.79a11.70.7611.70.76b b胰淀粉酶amylopsin575.8010.68a590.5051.47590.5051.47a a胰蛋白酶trypsin13.810.8715.050.42 15.050.42 胰淀粉酶amylopsin740.6319.45591.7792.80 591.7792.80 Bioactivity of digestive ferments at different ABC(U/ml)proteinenergyvitaminenzymeFOTEhealthAnti-oxidationdigestion