[发明专利]生物利用度提高的碘分子

说明书

发明背景

本发明涉及以生物利用度提高的方式向驯养动物(家畜和家禽)的饮食补充碘，也就是说，与使用常规来源的碘(如碘酸钙)相比，所述碘更易被动物利用。所述补充化合物为α-氨基酸金属碘化物络合物。

众所周知，为了健康的动物营养，驯养动物(家畜和家禽)需要生物可利用的金属或矿物质补充剂、必需氨基酸，并且还需要碘。

碘是由甲状腺产生的激素的关键成分。甲状腺负责生长、脑发育和动物能量消耗的速率。用于动物营养并因此用于补充动物饮食的最常见的两种碘源是碘酸钙(CaIO₃)和乙二胺二氢碘化物(ethylenediamine dihydriodide，EDDI)。动物对所述碘源的有效代谢效率的一个测试为测量营养物质摄入后的血清碘水平。

在动物饲料产业中，已知动物对碘的利用度不足可导致诸如甲状腺肿、繁殖障碍(reproductive failure)、后代弱(weak offspring)、产奶量减少、乳腺炎、呼吸异常、生长速率降低、甚至无毛后代的病症。动物中传统的碘的毒性症状是食欲缺乏、唾液分泌过多、鼻或眼分泌物、流产、肺炎和骨／肌腱畸形。此外，已知过度饲喂乙二胺二氢碘化物(EDDI)干扰维生素A的代谢。高膳食硝酸钙、硫氰酸盐、葡萄糖异硫氰酸盐、高氯酸盐、铷和钴干扰碘的代谢，并且会增加碘的需求。用于营养品用途的金属铁确实降低碘的毒性，但也会增加对于碘的需求。

因此可以看出，现在动物饲料中使用的常规碘源如无机碘盐或胺盐均有其独特的问题。因此，持续需要研发提供对于动物具有更高利用度(即，在不简单添加更多碘的情况下具有更高的血清水平)的独特碘源。本发明的主要目的是通过提供碘的有机微量矿物金属络合物，特别是与氨基酸的金属络合物，最特别是与天然存在的氨基酸和／或必需氨基酸的金属络合物来满足上述需求。

赖氨酸是哺乳动物饮食中的必需氨基酸。即，赖氨酸不能被哺乳动物以足以满足代谢要求的速度合成，因此其必须在饮食中提供。众所周知，玉米中的赖氨酸低，如果对动物使用单一谷物日粮(grain tation)，则需要补充赖氨酸以同时维持动物健康和实现经济动物生长。受保护的赖氨酸分子是美国专利7,704,521和7,846,471共同拥有的主题。如下所述，本发明的优选化合物通过每分子提供二个碘离子而使碘的生物利用度提高，并且所述化合物是由赖氨酸与诸如锌的化合物反应而制备的赖氨酸锌二碘化物(1ysine zinc diiodide)(下文结构I)。

从本发明的详细描述中，会明确实现上述主要目的及其它目的的方法。应当理解，本发明不限于其主要目的，并且本发明的其它优点如合成效率、碘的更低成本、血清碘水平的提高(即生物利用度)以及营养补充的成本效益也都能实现。

发明概述

在本发明中，制备了金属氨基酸碘化物分子，优选具有一个与金属原子结合的碘基团和另一个与胺盐结合的碘基团的金属赖氨酸二碘化物(metal lysine diiodide)，其用于通过提高所得的血清碘水平，从而提供对动物(家畜和家禽)的生物利用度提高的碘补充。

优选实施方案详述

在反刍动物中，摄入的饲料首先进入瘤胃，在瘤胃中通过细菌发酵，所述饲料部分分解。在瘤胃发酵期间，瘤胃微生物利用它们已降解的氮化合物中的氮以形成微生物蛋白质。瘤胃微生物的氮源包括瘤胃可降解蛋白质和肽、游离氨基酸以及尿素。微生物蛋白质和未降解的饲料蛋白质传到皱胃和小肠，在那里盐酸和哺乳动物酶将微生物蛋白质和未降解的饲料蛋白质降解为游离氨基酸和短肽。所述氨基酸和短肽在肠内被吸收，并且反刍动物利用氨基酸合成蛋白质来维持生命、生长、繁殖和产生乳汁。

在动物用来合成蛋白质的二十个或更多的氨基酸中，9个被认为是必需的。必需氨基酸的实例包括亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、赖氨酸、组氨酸、苯丙氨酸和色氨酸。必需氨基酸是需求量超过动物的生产量，并且必须由微生物蛋白质或瘤胃未降解蛋白质供给的那些氨基酸。过量供给的氨基酸被动物降解并以尿素的形式排泄。由氨合成尿素的过程是需要从动物输入能量的过程。如果没有以足够的量提供某种必需氨基酸，则动物会在其能产生的蛋白质的量和种类上受限，从而限制动物的效能(animal performance)。因此，供给适量的必需氨基酸使动物的效能最大化，同时提高动物的能源利用效率。