[发明专利]一种微量元素添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微量元素添加剂，特别涉及一种用于饲料的微量元素添加剂。

背景技术

微量元素是动物生存必需的营养素，在动物体内及饲料中含量虽少，但对于畜禽、水产生物的生长发育和健康却关系重大。到目前为止，微量元素营养经历了无机盐、简单有机化合物和微量元素氨基酸螯合物及缓释微量元素四个发展阶段。其中，微量元素氨基酸螯合物更容易被机体吸收利用，具有更高的生物利用率，并且在防治疾病、抗应激、提高养分利用率和改善畜禽的繁殖性能方面有着特殊作用。

微量元素氨基酸螯合物，是指铁、锌、锰等与氨基酸形成的螯合物。现有研究证实了完整的N-甘氨酰甘氨酸可以被转运吸收，大量金属可直接以肽的形式被吸收进入体循环。二肽，如Gly-Gly, Gly-Ala、Gly-Met、Gly-Trp、Leu-Tyr, Val-Tyr等；三肽，如Gly-Gly-Gly、Gly-Leu-Tyr等，与氨基酸的吸收相比，具有吸收快、不易饱和、耗能低，且与游离氨基酸的吸收无竞争等特点。

但是目前的微量元素氨基酸螯合物还存在以下缺点：一是，现有的微量元素氨基酸螯合物一般仅具有两个螯合环，使得螯合物的稳定性仍然较低；二是现有的微量元素氨基酸螯合物，其结构形态一般为络阳离子，氨基酸中的酸基团仍然存在，这种结构的缺点是稳定常数偏低，在动物吸收过程中易被动物体内的植酸抢掉金属离子形成植酸类螯合物而难以被动物吸收利用；三是现有的微量元素氨基酸螯合物的纯度较低，不利于吸收利用，四是现有的微量元素氨基酸螯合物，一般仅仅采用单一氨基酸或者混合氨基酸，其结构与吸收的生理结构仍然存在较大差距，利用率低。

发明内容

本发明的发明目的之一在于：针对上述存在的问题，提供一种结构稳定、动物吸收利用率高的新型微量元素添加剂。

本发明采用的技术方案是这样的：一种微量元素添加剂，所述的微量元素添加剂的结构为：                                                

，其中M为二价金属元素。

作为优选：所述二价金属元素为Zn²⁺。

作为优选：所述二价金属为Fe²⁺。

本发明的目的之二在于，提供一种上述微量元素添加剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备前体：加入硫酸盐和氢氧化钠，并加入水，进行沉淀反应，过滤，制得氢氧化物沉淀；

（2）螯合反应：将步骤（1）所得的氢氧化物沉淀转入反应器，并加入N-甘氨酰甘氨酸，进行螯合反应，其中，螯合反应温度70-78℃，控制终点pH值3.5-4.0；

（3）过滤、干燥：将所得产物进行过滤，并干燥，即得。

作为优选：（1）步骤中控制氢氧化物沉淀的溶度积常数K_sp10^-15～10^-18。

作为优选：（1）步骤中采用压滤方法进行过滤。

上述的N-甘氨酰甘氨酸，优选采用生物酶解得到的N-甘氨酰甘氨酸，代替酸、碱水解蛋白废料，酶解技术则控制了肽键的分解程度，使蛋白质大部分分解为小肽而非单一氨基酸，小肽中的其它营养成分未被破坏，保证产品质量的同时更纯净、绿色，符合动物原始的消化吸收模式。

利用生物酶解小肽分子的胺基（amino group）、羧基(carboxyl group)和酰胺基（amide group）以及含N、S、O等元素的特点，如氨基酸一样，小肽分子的N、S、O等元素具有的孤对电子是当然的配位点（齿），而羧基既可以作为配位体，也可以作为阴离子平衡配合物中心金属离子的正电荷。与氨基酸不同，小肽分子还存在有酰胺基，，其中O、C、N三原子构成的三中心共轭体系也是潜在的配体，可以络合质子和金属离子，由此，小肽（即N-甘氨酰甘氨酸）作为配体至少可以提供三个配位点，即三齿配体，能与金属离子形成螯合物,并采用上述的合适的反应温度和pH终点控制，即可形成结构稳定且吸收利用率更高的四个螯合环的螯合物。

采用N-甘氨酰甘氨酸这种分子量较小的氨基酸组成小肽，可方便调节产品中微量元素含量，解决了现有微量元素添加剂中微量元素含量过低的缺点。